JP2012129300A - 電子部品の実装装置及び実装方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】この発明はTCPに貼着された熱硬化性の粘着テープを、TCPを基板に実装する前に硬化させることがないようにした実装装置を提供することにある。
【解決手段】加熱することで溶融硬化する粘着テープが貼着されて実装ヘッド14に吸着保持されたTCPを、加圧加熱しながら基板に実装する実装装置であって、
実装ヘッドは、TCPの粘着テープが貼着された一方の面と反対側の他方の面を吸着保持する吸着面48aを有する実装ツール部41と、TCPを基板に実装するときに実装ツール部を加熱するヒータ58を有するヒータブロック43と、実装ツール部とヒータブロックとの間に設けられTCPが基板に実装されたならば、実装ツール部を冷却する冷却媒体が流される流通路54が形成された伝熱ブロック42を具備する。
【選択図】 図3
【解決手段】加熱することで溶融硬化する粘着テープが貼着されて実装ヘッド14に吸着保持されたTCPを、加圧加熱しながら基板に実装する実装装置であって、
実装ヘッドは、TCPの粘着テープが貼着された一方の面と反対側の他方の面を吸着保持する吸着面48aを有する実装ツール部41と、TCPを基板に実装するときに実装ツール部を加熱するヒータ58を有するヒータブロック43と、実装ツール部とヒータブロックとの間に設けられTCPが基板に実装されたならば、実装ツール部を冷却する冷却媒体が流される流通路54が形成された伝熱ブロック42を具備する。
【選択図】 図3
Description
この発明は加熱することで溶融硬化する粘着テープが貼着された電子部品を実装ヘッドで吸着保持して基板に実装する電子部品の実装装置及び実装方法に関する。
たとえば、液晶表示装置を製造する場合、基板としての液晶表示パネルに、電子部品としてのTCPを実装するということが行なわれる。液晶表示パネルにTCPを実装する場合、加熱することで溶融硬化する、所謂、熱硬化性の粘着テープ(ACF)を用いて上記液晶表示パネルにTCPを実装するということが行なわれている。
従来は、上記粘着テープを、上記液晶表示パネルの上記TCPが実装される側辺部の全長にわたって貼着し、この粘着テープに複数の上記TCPを所定の間隔で仮圧着する。ついで、上記液晶表示パネルの上記TCPが仮圧着された側辺部の下面をバックアップツールによって支持した後、上面側を本圧着ツールで加圧加熱する。それによって、上記粘着テープが溶融して硬化するから、上記液晶表示パネルの側辺部に上記TCPが本圧着される、つまり実装されることになる。
ところで、上記粘着テープを、上記液晶表示パネルの側辺部の全長にわたって貼着すると、上記TCPは上記液晶表示パネルの側辺部に所定間隔で実装されるため、上記粘着テープの隣り合うTCP間の部分が無駄になるということがあるばかりか、上記粘着テープのTCPが貼着されずに露出した部分に塵埃が付着して汚れの原因になるなどのことがあり、好ましくない。
そこで、最近では粘着テープを液晶表示パネルに貼着せず、TCPを液晶表示パネルに実装する前に、TCPとほぼ同じ長さに切断し、あらかじめTCPに貼着しておくということが行なわれている。
そのようにすれば、粘着テープに無駄が生じることがないばかりか、液晶表示パネルの側辺部にTCPを実装した状態で、TCPが貼着されずに粘着テープが露出するということもなくすることができる。
ところで、TCPを液晶表示パネルの側辺部に実装する場合、予め粘着テープが貼着されたTCPを仮圧着ツールによって上記液晶表示パネルの側辺部に仮圧着した後、仮圧着されたTCPを、本圧着ツールによって仮圧着時よりも高い温度と圧力で加圧加熱する。それによって、TCPに貼着された粘着テープを溶融硬化させて、TCPを液晶表示パネルの側辺部に実装(固着)するようにしている。
しかしながら、上述した方法によると、TCPの仮圧着と本圧着とは別の実装装置によって行なわれる。そのため、TCPの実装を行なうために、仮圧着用と本圧着用との実装装置が必要となるから、設備費の増大や生産性の低下を招くなどのことがあり、好ましくない。
そこで、最近では実装ヘッドの実装ツール部に、予め粘着テープが貼着されたTCPを吸着保持したならば、そのTCPを液晶表示パネルの側辺部に仮圧着することなく、本圧着するということが考えられている。
TCPを液晶表示パネルの側辺部に仮圧着することなく、本圧着する場合、以下の問題が生じる。第1に、TCPを実装ヘッドの実装ツール部によって液晶表示パネルの側辺部に加圧加熱すると、その際に溶融硬化する上記TCPに予め貼着された粘着テープが実装ツール部のTCPを吸着保持した保持面を兼ねる加圧面に付着することがある。
上記加圧面に溶融した粘着テープが付着すると、TCPの加圧を均一に行なえなくなるから、加圧面に粘着テープが付着する都度、実装作業を中断して上記加圧面を清掃しなければならないということになる。
特許文献1では、加圧面に溶融した粘着テープが付着するのを防止するため、加圧面と、この加圧面に吸着保持されるTCPとの間に通気性を備えた保護テープを介在させ、この保護テープによって溶融した粘着テープが上記加圧面に付着するのを防止している。
しかしながら、加圧面と、この加圧面に吸着保持されるTCPとの間に保護テープを介在させると、保護テープがTCPとともに上記加圧面に対してずれ動くことがあるから、液晶表示パネルに対するTCPの実装精度が低下するということがあるばかりか、保護テープを上記加圧面に対して供給しなければならないから、構成の複雑化を招くということになる。
第2に、TCPに予め貼着された粘着テープは温度上昇すると、溶融される前に硬化する。しかも、最近ではタクトタイムの短縮を図るために、粘着テープの硬化温度を低くするという傾向にある。
一方、TCPを吸着保持する実装ヘッドの実装ツール部には、TCPを液晶表示パネルに実装するときに、TCPに貼着された粘着テープを溶融硬化させるためのヒータが設けられている。そして、上記実装ツール部は上記ヒータによって上記粘着テープを溶融硬化させることができる温度に加熱される。
しかしながら、TCPの仮圧着と本圧着とを同じ実装ツール部によって行なうようにした場合、TCPに貼着された粘着テープを溶融硬化させる温度に加熱された実装ツール部は、本圧着が終了した時点で、直ちに温度が低下するものではない。
そのため、つぎのTCPを実装するために、粘着テープが貼着されたTCPを上記実装ツール部の保持面に吸着保持すると、そのTCPを液晶表示パネルに本圧着する前に、実装ツール部に残留する熱によってTCPに貼着された粘着テープが加熱されて硬化するということがある。
その結果、本圧着時に粘着テープが実装ツール部の熱によって十分に溶融しなくなるから、TCPが液晶表示パネルに十分な強度で接続されないということが生じる。
この発明は、基板に電子部品を実装し終えたならば、実装ヘッドの電子部品を吸着保持する実装ツール部を迅速に冷却できるようにした電子部品の実装装置及び実装方法を提供することにある。
この発明は、基板に電子部品を実装するときに、溶融した粘着テープが電子部品からはみ出しても、溶融した粘着テープが実装ヘッドの実装ツール部に付着するのを防止した電子部品の実装装置を提供することにある。
この発明は、加熱することで溶融硬化する粘着テープが貼着されて実装ヘッドに吸着保持された電子部品を、加圧加熱しながら基板に実装する実装装置であって、
上記実装ヘッドは、
上記電子部品の上記粘着テープが貼着された一方の面とは反対側の他方の面を吸着保持する吸着面を有する実装ツール部と、
上記電子部品を上記基板に実装するときに上記実装ツール部を加熱するヒータを有するヒータブロックと、
上記実装ツール部と上記ヒータブロックとの間に設けられ上記電子部品が上記基板に実装されたならば、上記実装ツール部を冷却する冷却媒体が流される流通路が形成された伝熱ブロックと
を具備したことを特徴とする電子部品の実装装置にある。
上記実装ヘッドは、
上記電子部品の上記粘着テープが貼着された一方の面とは反対側の他方の面を吸着保持する吸着面を有する実装ツール部と、
上記電子部品を上記基板に実装するときに上記実装ツール部を加熱するヒータを有するヒータブロックと、
上記実装ツール部と上記ヒータブロックとの間に設けられ上記電子部品が上記基板に実装されたならば、上記実装ツール部を冷却する冷却媒体が流される流通路が形成された伝熱ブロックと
を具備したことを特徴とする電子部品の実装装置にある。
上記ヒータブロックの上記伝熱ブロックが設けられた面と反対側の面には、上記ヒータによって加熱された上記ヒータブロックの熱が上記伝熱ブロックと反対側に逃げるのを阻止する断熱ブロックが設けられていることが好ましい。
上記実装ツール部の上記吸着面は、上記電子部品の他方の面を吸着したときに、この電子部品の他方の面からはみ出さない大きさに形成されていることが好ましい。
この発明は、加熱することで溶融硬化する粘着テープを介して電子部品を基板に実装する実装装置であって、
一方の面に上記粘着テープが貼着された上記電子部品の他方の面を吸着保持する吸着面を有する実装ツール部及びこの実装ツール部を加熱するヒータブロックを有する実装ヘッドと、
この実装ヘッドを上昇位置から下降方向に駆動して上記電子部品の上記粘着テープが貼着された一方の面を上記基板の側辺部の上面に加圧して上記電子部品を上記基板に実装させる駆動手段を具備し、
上記実装ツール部の吸着面は、上記電子部品の他方の面を吸着したときに、この電子部品の他方の面からはみ出さない大きさに形成されていることを特徴とする電子部品の実装装置にある。
一方の面に上記粘着テープが貼着された上記電子部品の他方の面を吸着保持する吸着面を有する実装ツール部及びこの実装ツール部を加熱するヒータブロックを有する実装ヘッドと、
この実装ヘッドを上昇位置から下降方向に駆動して上記電子部品の上記粘着テープが貼着された一方の面を上記基板の側辺部の上面に加圧して上記電子部品を上記基板に実装させる駆動手段を具備し、
上記実装ツール部の吸着面は、上記電子部品の他方の面を吸着したときに、この電子部品の他方の面からはみ出さない大きさに形成されていることを特徴とする電子部品の実装装置にある。
上記ヒータブロックにはパルスヒート方式のヒータが設けられ、
上記実装ツール部と上記ヒータブロックの間には上記ヒータブロックの熱を上記実装ツール部に伝達する伝熱ブロックが設けられていて、
上記伝熱ブロックには、上記実装ツールに吸着保持された上記電子部品が上記基板に実装され終わった後、上記実装ツール部を冷却するための冷却媒体が流される流通路が形成されていることが好ましい。
上記実装ツール部と上記ヒータブロックの間には上記ヒータブロックの熱を上記実装ツール部に伝達する伝熱ブロックが設けられていて、
上記伝熱ブロックには、上記実装ツールに吸着保持された上記電子部品が上記基板に実装され終わった後、上記実装ツール部を冷却するための冷却媒体が流される流通路が形成されていることが好ましい。
この発明は、加熱することで溶融硬化する粘着テープが貼着された電子部品を基板に実装する実装方法であって、
上記電子部品を実装ヘッドの実装ツール部に吸着保持する工程と、
上記実装ヘッドを下降方向に駆動し、上記実装ツール部に吸着保持された電子部品を加熱しながら上記基板に加圧して上記粘着テープを溶融硬化させることで、上記電子部品を上記基板に実装する工程と、
上記電子部品を上記基板に実装したならば、上記ツール部を上記粘着テープが硬化する温度よりも低い温度になるよう強制的に冷却する工程と
を具備したことを特徴とする電子部品の実装方法にある。
上記電子部品を実装ヘッドの実装ツール部に吸着保持する工程と、
上記実装ヘッドを下降方向に駆動し、上記実装ツール部に吸着保持された電子部品を加熱しながら上記基板に加圧して上記粘着テープを溶融硬化させることで、上記電子部品を上記基板に実装する工程と、
上記電子部品を上記基板に実装したならば、上記ツール部を上記粘着テープが硬化する温度よりも低い温度になるよう強制的に冷却する工程と
を具備したことを特徴とする電子部品の実装方法にある。
この発明によれば、実装ヘッドの実装ツール部及びこの実装ツール部を加熱するためのヒータを有するヒータブロックとの間に伝熱ブロックを設け、この伝熱ブロックに冷却媒体を流して上記実装ツール部を冷却する流通路を形成した。
そのため、上記実装ツール部に吸着保持された電子部品を基板に実装し終えたならば、上記流通路に冷却媒体を流すことで、上記実装ツール部を迅速に冷却することができるから、つぎに実装される電子部品を上記実装ツール部よって吸着保持しても、その電子部品に貼着された粘着テープが電子部品を実装する前に温度上昇して硬化するのを防止することができる。
また、この発明は、実装ツール部の電子部品を吸着保持する吸着面を、電子部品からはみ出さない大きさに形成したから、電子部品を基板に実装するときに、電子部品に貼着された粘着テープが溶融しても、その粘着テープが上記実装ツール部の吸着面に付着するのを防止することができる。
以下、この発明の一実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図1は実装装置の全体構成を示す概略図である。この実装装置はたとえば液晶表示パネルなどの基板Wを搬送する第1の搬送手段であるパネルテーブル2と、電子部品としてのTCP3を搬送する第2の搬送手段としてのインデックステーブル4を有する。
上記パネルテーブル2はベース5上にX方向(図1の紙面に直交する方向)に沿って移動可能に設けられたXテーブル6を有する。このXテーブル6は、上記ベース5に設けられた第1のX駆動源7によって上記ベース5上をX方向に沿って駆動されるようになっている。
上記Xテーブル6にはX方向と直交するY方向(矢印で示す)に沿って移動可能なYテーブル8が設けられている。このYテーブル8は上記Xテーブル6に設けられた第1のY駆動源9によってY方向に沿って駆動される。上記Yテーブル8にはθテーブル10が回転方向に移動可能に設けられ、上記Yテーブル8に設けられたθ駆動源10aによって回転方向に駆動されるようになっている。
そして、上記θテーブル10の上面に上記基板Wが供給され、たとえば真空吸着などの手段によって保持される。それによって、上記基板Wは上記パネルテーブル2によってXY及びθ方向に対して駆動位置決め可能となっている。なお、θテーブル10は基板Wよりも小さく形成されている。そのため、基板Wは周辺部をθテーブル10の周辺部から外方へ突出させている。
上記インデックステーブル4は、中心に回転軸11が設けられ、この回転軸11は第1の回転駆動源12によって所定方向に所定角度ずつ間欠的に回転駆動されるようになっている。この実施の形態では、上記インデックステーブル4は90度の回転角度で間欠駆動されるようになっている。
上記インデックステーブル4の上面には、90度間隔で4つの支持体13が設けられている。図1では2つの支持体13だけを図示し、他の支持体13を省略している。この支持体13は側面形状がL字状をなしていて、その垂直面には後述する構成の実装ヘッド14がリニアガイド15によって垂直方向に移動可能に支持されている。
図1に示すように、上記支持体13の上端にはブラケット16が設けられ、このブラケット16には駆動手段としての実装用シリンダ17が軸線を垂直にし、かつロッド17aの先端を上記実装ヘッド14の上端に連結して設けられている。なお、図2においては上記実装用シリンダ17の図示を省略している。
各実装ヘッド14は、図1と図2にAで示す受け取りポジションで後述する部品供給部21から供給されたTCP3を吸着保持し、上記基板Wに実装するようになっている。なお、インデックステーブル4は上述した受け取りポジションAの他に、B〜Dで示す3つのポジション、つまり合計で4つのポジションを有する。
Bは受け取りポジションAで供給されたTCP3の端子部をブラシ(ともに図示せず)で洗浄する洗浄ポジション、Cは洗浄されたTCP3の端子部に所定長さに切断された粘着テープ19(図4と図5に示す)を貼着する貼着ポジション、Dは端子部に粘着テープ19が貼着されたTCP3をパネル1の側辺部の上面に上記粘着テープ19によって実装するための実装ポジションである。なお、上記粘着テープ19は加熱することで溶融硬化する樹脂に金属の微粒子が混入された、粘着性を有する異方性導電部材(ACF)からなる。
上記部品供給部21は、図1に示すようにキヤリアテープ22から上記TCP3を打ち抜く金型23を有する。この金型23は上下方向に駆動される上型23aと、この上型23aに対向して固定的に配置された下型23bとを有し、上型23aにはポンチ24が設けられ、下型23bには上型23aが下降したときに上記ポンチ24が入り込む貫通孔25が設けられている。
上記キヤリアテープ22は上型23aと下型23bとの間に通され、上型23aが下降することで上記TCP3が打ち抜かれ、上昇したときに+Yで示す矢印方向に所定ピッチで送られて新たにTCP3が打ち抜き可能な状態となる。
上記下型23bの下方には受け具26が配置されている。この受け具26はXテーブル27に設けられたZθ駆動源28によって上下方向となるZ方向及び回転方向となるθ方向に駆動されるようになっている。
上記Xテーブル27はYテーブル29に上記Y方向と直交するX方向に沿って移動可能に設けられている。このYテーブル29には上記Xテーブル27をX方向に沿って駆動する第2のX駆動源31が設けられている。
上記Yテーブル29は図1に矢印で示すY方向に沿って配置されたベース32にY方向に沿って移動可能に設けられている。このベース32の一端には上記Yテーブル29をY方向に沿って駆動する第2のY駆動源33が設けられている。上記ベース32の他端は上記インデックステーブル4の受け取りポジションAの下方に位置している。
上記金型23によってキヤリアテープ22から打ち抜かれたTCP3を受け具26が受けて下降すると、Yテーブル29が第2のY駆動源33によってベース32の一端から他端へ駆動される。それによって、TCP3を保持した受け具26が図1に鎖線で示すようにインデックステーブル4の受け取りポジションAの下方に位置決めされる。
受け具26が受け取りポジションAの下方に位置決めされると、上記受け具26が上昇方向に駆動され、実装ヘッド14の下端に設けられた後述する実装ツール部41によって上記受け具26に保持されたTCP3の端子部が設けられた一端部の上面を吸着する。
実装ツール部41が受け取りポジションAでTCP3を吸着すると、インデックステーブル4が90度回転駆動され、その実装ツール部41が洗浄ポジションBに位置決めされる。洗浄ポジションBでは図示しないブラシによって実装ツール部41に吸着保持されたTCP3の端子部がブラッシングされる。それによって、端子部に付着した汚れが除去される。
洗浄ポジションBでTCP3の汚れが除去されると、インデックステーブル4は90度回転駆動されて上記TCP3は貼着ポジションCに位置決めされる。貼着ポジションCでは、上記TCP3の端子部に所定長さに切断された粘着テープ19が貼着される。
貼着ポジションCで端子部に所定長さに切断された粘着テープ19が貼着されたTCP3は実装ポジションDに位置決めされる。実装ポジションDには,上記パネルテーブル2のθテーブル10上に保持された基板Wの側辺部の上記TCP3が実装される部分が上記実装ヘッド14に対して位置決めされている。
実装ポジションDに位置決めされた実装ヘッド14は上記実装用シリンダ17によって下降方向に駆動される。それによって、この実装ヘッド14の実装ツール部41に吸着保持されたTCP3が後述するように上記基板Wの一側部の上面に実装される。
上記基板Wに上記TCP3を実装するとき、この基板WのTCP3が実装される部分の下面はバックアップツール35によって保持される。このバックアップツール35の幅方向両端部には、図5と図6に示すように所定間隔で一対の収納部36が形成されている。この収納部36にはそれぞれ撮像カメラ37が撮像面を上に向けて設けられている。各収納部36には撮像孔38の一端が連通して形成されている。
上記撮像孔38の先端は上記バックアップツール35の上面に開口している。この開口部分はサファイヤや石英などの透明体39によって閉塞されている。
上記一対の撮像カメラ37は上記実装ポジションDに位置決めされた基板WのTCP3が実装される部分と、この基板Wの上方にTCP3とにそれぞれ設けられた位置合わせマークを撮像する。上記撮像カメラ37の撮像信号は図示しない画像処理部に出力されて画像処理される。そして、画像処理の結果から基板WとTCP3との位置ずれ量を算出し、その算出に基いて上記基板WをX、Y及びθ方向に駆動し、上記実装ヘッド14に保持されたTCP3に対して基板Wをその実装位置が一致するよう位置決めされる。
このようにして、基板Wが位置決めされると、上記実装ヘッド14が下降方向に駆動され、その下端の実装ツール部41に吸着保持されたTCP3が上記基板Wの側辺部に実装される。
上記実装ヘッド14は図3に示すように最下端に上記実装ツール部41が設けられている。この実装ツール部41の上面には伝熱ブロック42、ヒータブロック43、断熱ブロック44及び上部ブロック45が順次、積層されている。
上下方向に積層された複数のブロック42〜45は、複数の第1の連結ねじ47aによって一体的に連結固定され、最下端に位置する上記実装ツール部41は第2の連結ねじ47bによって上記伝熱ブロック42に連結固定されている。
上記実装ツール部41は熱導電率の高い金属によって形成されていて、その下面側には吸着部48が突出形成されている。上記吸着部48の吸着面48aには、図4に示すように上記TCP3の一端部の幅方向を所定間隔で吸引する複数の第1の吸引孔49aと、上記TCP3の幅方向両端部を吸引する複数の第2の吸引孔49bの一端が開口している。これら吸引孔49a,49bの他端は上記実装ツール部41の上面に開口形成された集合路51に連通している。
上記集合路51には各ブロック42〜45を上下方向に貫通して形成された吸引路52の一端が連通している。この吸引路52の他端は最上段の上記上部ブロック45の上面に開口し、この開口には図示しない吸引ポンプが接続される。
したがって、吸引ポンプが作動すれば、上記実装ツール部41の吸着面48aに開口した第1、第2の吸引孔49a,49bに吸引力が生じるから、この吸着面48aにTCP3の上面の一端部が吸着保持されることになる。なお、第1、第2の吸引孔49a,49bはTCP3の上面に形成されたリードを避ける位置を吸引する。
上記実装ツール部41の吸着部48の吸着面48aは、図4に鎖線で示すように上記吸着面48aに上記TCP3の上面の一端部を吸着保持したとき、上記TCP3の上面の一端部からはみ出さない大きさに設定されている。
上記伝熱ブロック42は、上記実装ツール部41と同様、熱導電率の高い金属によって形成されていて、高さ方向中途部には幅方向に貫通する1つ若しくは複数の流通路54が形成されている。この流通路54の一端には上記流通路54に冷水や液体窒素或いは冷却エーアなどの冷却媒体を供給する供給管55が接続され、他端には上記流通路54を流れて上記伝熱ブロック2を冷却した冷却場合体が流出する排出管56が接続されている。
上記供給管55には冷却媒体が上記流通路54に流入するのを制御する開閉制御弁57が設けられている。したがって、上記開閉制御弁57を開放して冷却媒体を上記流通路54に流せば、その冷却媒体によって上記伝熱ブロック42が冷却されるから、この伝熱ブロック42とともに、この伝熱ブロック42の下面に上面を接触させて連結された上記実装ツール部41も強制的に冷却されることになる。上記伝熱ブロック42に形成される流通路54が複数であれば、流通路54に冷却媒体を流したときの、伝熱ブロック42の冷却速度を速くすることができる。
なお、上記伝熱ブロック42に形成される流通路54は直線状に限られず、冷却媒体による上記伝熱ブロック42の冷却効率を高めるために蛇行状や複数の細い流路を形成するなど、他の形状であってもよい。
また、この実施の形態では伝熱ブロック42がヒータブロック43とほぼ同じ厚さになっているが、伝熱ブロック42はヒータブロック43よりも薄くした方が好ましい。なぜならば、伝熱ブロック42の厚さが薄い方がヒータブロック43から実装ツール部41への伝熱速度を速めることができる。
また、伝熱ブロック42に設けられた流通路54は可能な限り実装ツール部41に近い方がよい。そのようにすることで、伝熱ブロック42の厚さ方向の下側から冷却が開始されるから、実装ツール部41の冷却速度を速くすることができる。
上記ヒータブロック43は上記実装ツール部41と同様、熱導電率の高い金属によって形成されていて、その高さ方向の中途部にはヒータ58が下面を露出させ、その下面が上記伝熱ブロック42の上面に接触するよう埋設されている。このヒータ58は抵抗値が高く、発熱性に優れた金属、たとえばモリブデンやタングステンによって形成されている。つまり、ヒータ58はパルスヒート方式の加熱手段のヒータ電極を構成している。
上記ヒータ58の温度は熱電対などの温度検出部59によって検出されるようになっていて、この温度検出部59の検出に基いて上記ヒータ58の温度が制御されるようになっている。つまり、上記ヒータ58と温度検出部59とでパルスヒート方式の加熱手段を構成している。
上記伝熱ブロック42の流通路54に冷却媒体が流通されていないとき、上記ヒータブロック43に設けられたヒータ58に通電されるようになっている。それによって、ヒータブロック43は短時間で所定の温度まで温度上昇するから、このヒータブロック43の熱が上記伝熱ブロック42を介して上記実装ツール部41に伝達される。つまり、上記ヒータブロック43によって上記実装ツール部41が加熱されることになる。
上記ヒータブロック43の上面に設けられた上記断熱ブロック44は熱伝導率の低い材料、つまり断熱性に優れた材料によって形成されている。
したがって、上記ヒータ58に通電されて上記ヒータブロック43が加熱されたとき、このヒータブロック43の熱は上記断熱ブロック44によって上記ヒータブロック43の上面側に逃げるのが阻止されるから、下面側に設けられた上記伝熱ブロック42を介して上記実装ツール部41に効率よく伝達されることになる。つまり、上記断熱ブロック44が設けられていることで、上記ヒータブロック43の熱によって上記実装ツール部41を効率よく温度上昇させることができるようになっている。
このように構成された実装装置によれば、インデックステーブル4に設けられた複数の実装ヘッド14は、90度ずつ間欠的に回転駆動される上記インデックステーブル4によって、受け取りポジションAでTCP3を受け取り、洗浄ポジションBでTCP3の端子部が洗浄され、貼着ポジションCで上記TCP3の端子部に所定長さに切断された粘着テープ19が貼着され、実装ポジションDで粘着テープ19が貼着された上記TCP3が基板Wの側辺部の上面に実装される。
上記実装ポジションDでTCP3を基板Wに実装する際、上記実装ヘッド14のヒータブロック43に設けられたヒータ58に通電される。上記ヒータブロック43に設けられたヒータ58及び温度検出部59はヒートパルス方式の加熱手段を構成している。
したがって、上記ヒータブロック43は、設定された温度に瞬時に加熱されるから、このヒータブロック43の熱が、上記ヒータ58に上面を接触させた熱伝導率の高い材料で形成された伝熱ブロック42に伝達される。
伝熱ブロック42に伝達された熱は、同じく熱伝導率の高い材料で形成された実装ツール部41に伝達されるから、この実装ツール部41も急速に温度上昇することになる。つまり、実装ツール部41はTCP3に貼着された粘着テープ19を溶融させて硬化させる温度に急速に上昇することになる。
したがって、TCP3を吸着保持した実装ヘッド14が実装ポジションDに位置決めされたならば、その実装ヘッド14を実装用シリンダ17によって下降方向に駆動すれば、実装ヘッド14の実装ツール部41に吸着保持されたTCP3が基板Wの下面がバックアップツール35によって支持された部分の上面に加圧される。
それによって、TCP3に貼着された粘着テープ19が温度上昇した実装ツール部41によって加圧されながら加熱されるから、上記粘着テープ19が溶融し、ついで硬化するから、TCP3が基板Wに実装されることになる。
上記実装ツール部41の上記TCP3を吸着保持した吸着面48aは、このTCP3の上面からはみだすことのない大きさに設定されている。そのため、TCP3を加圧加熱することで、溶融した粘着テープ19がTCP3の周辺部から流れ出てきても、その溶融物が上記吸着面48aに付着することがない。したがって、TCP3を基板Wに実装する毎に、実装ツール部41の吸着面48aを清掃せずに済む。
また、実装ツール部41の吸着面48aに配置された第1、第2の吸引孔49a,49bはTCP3に形成されたリード部、つまりリード部に貼着された粘着テープ19から外れた位置に設けられている。そのため、TCP3を本圧着するため、実装ツール部41によってTCP3を基板Wに加圧することで、溶融した粘着テープ19が実装ツール部41の吸着面48a側に流れてきても、それが吸引孔49a,49bに発生している吸引力によって吸引孔49a,49bに流れ込んで詰まりが発生したり、実装不良を招くのを防止することができる。
なお、上記インデックステーブル4の実装ポジションDと受け取りポジションAの間に、上記実装ヘッド14の実装ツール部41の吸着面48aを清掃する回転ブラシ(図示せず)を設け、上記実装ヘッド14が移動する間に上記吸着面48aを清掃するようにしてもよい。このようにすれば、上記吸着面48aに溶融した粘着テープ19が付着するようなことがあっても、その付着物を確実に除去することができる。
上記実装ポジションDで基板WにTCP3を実装し終わった実装ヘッド14がTCP3を離して上昇し始めると、直ちにその実装ヘッド14のヒータブロック43に設けられたヒータ58への通電が遮断され、伝熱ブロック42の流通路54に冷却媒体が供給される。
それによって、伝熱ブロック42が冷却されるから、この伝熱ブロック42の下面に設けられた実装ツール部41も冷却されることになる。つまり、TCP3の実装が終わると実装ツール部41は強制的に冷却される。
また、TCP3の実装が終了し、実装ヘッド14が上昇してTCP3から離れてからも、第1、第2の吸引孔49a,49bに吸引力を発生させて外気を吸引するようにしてもよい。それによって、上記第1、第2の吸引孔49a,49b苦い機が流れるから、その外気によって実装ツール部41の冷却速度を更に速くすることができる。
また、吸引路52に吸引ポンプと給気ポンプを切り換え可能に接続し、TCP3の実装が終了したならば、吸引路52に給気ポンプによって給気すれば、それによっても実装ツール部41の冷却速度を更に速くすることが可能となる。
このようにして、実装ツール部41が強制的に冷却された後、実装ヘッド14が実装ポジションDから受け渡しポジションAへ駆動され、ここで実装ツール部41の吸着面48aにTCP3が受け渡される。
吸着面48aに受け渡されたTCP3は、受け渡しポジションAから洗浄ポジションBを経て貼着ポジションCに搬送され、この貼着ポジションCで所定長さに切断された粘着テープ19が貼着される。そのとき、上記TCP3を上記吸着面48aに吸着保持した実装ツール部41は、TCP3に貼着された粘着テープ19が硬化することのない温度まで冷却されている。
したがって、上記実装ツール部41が上記受け渡しポジションAで受け取ったTCP3に、上記貼着ポジションCで粘着テープ19を貼着しても、その粘着テープ19が上記実装ツール部41の熱によって温度上昇して硬化するのが防止される。
つまり、上記貼着ポジションCで上記TCP3に貼着された粘着テープ19は、このTCP3を実装ポジションDに位置決めして基板Wに実装するとき、実装ヘッド14のヒータブロック43に設けられたヒータ58に通電することによって、上記伝熱ブロック42を介して加熱されることになる。
したがって、TCP3に貼着された粘着テープ19は、このTCP3を基板Wに実装するとき、実装ツール部41の熱によって十分に溶融されてから硬化するから、上記TCP3を上記基板Wに確実に実装することが可能となる。
このように、上記構成の実装装置によれば、実装ヘッド14の実装ツール部41を実装ポジションDで加熱してTCP3を基板Wに実装したならば、加熱された実装ツール部41を強制的に冷却してから、貼着ポジションCで粘着テープ19を貼着するようにした。
そのため、貼着ポジションCでTCP3に貼着された粘着テープ19は、上記TCP3が実装ポジションDに移動してヒータブロック43のヒータ58に通電されるまでは加熱されて硬化するということがないから、実装ポジションDで加熱された際に十分に溶融するため、上記TCP3の実装を確実に行なうことができる。
しかも、インデックステーブル4を間欠的に回転させながら、TCP3の実装時における実装ツール部41の加熱と、TCP3に粘着テープ19を貼着する際の冷却とを行なうことができる。つまり、インデックステーブル4の回転速度を低下させずに、実装ツール部41の加熱や冷却を行なえるから、生産性を低下させることなく、TCP3を基板Wに確実に実装することができる。
上記一実施の形態ではインデックステーブルを用いてTCPを基板に実装する例を挙げて説明したが、インデックステーブルを用いず、実装ヘッドを駆動機構によってTCPの供給部から粘着テープの貼着部を経てTCPを実装する実装位置との間で駆動できる構成であっても、上記実装ヘッドの実装ツール部を上記一実施の形態と同じ構成とすることで、同様の作用効果を得ることができる。
3…TCP(電子部品)、4…インデックステーブル、14…実装ヘッド、19…粘着テープ、35…バックアップツール、41…実装ツール部、42…伝熱ブロック、43…ヒータブロック、44…断熱ブロック、48…吸着部、48a…吸着面、58…ヒータ(パルスヒート方式の加熱手段)。
Claims (6)
- 加熱することで溶融硬化する粘着テープが貼着されて実装ヘッドに吸着保持された電子部品を、加圧加熱しながら基板に実装する実装装置であって、
上記実装ヘッドは、
上記電子部品の上記粘着テープが貼着された一方の面とは反対側の他方の面を吸着保持する吸着面を有する実装ツール部と、
上記電子部品を上記基板に実装するときに上記実装ツール部を加熱するヒータを有するヒータブロックと、
上記実装ツール部と上記ヒータブロックとの間に設けられ上記電子部品が上記基板に実装されたならば、上記実装ツール部を冷却する冷却媒体が流される流通路が形成された伝熱ブロックと
を具備したことを特徴とする電子部品の実装装置。 - 上記ヒータブロックの上記伝熱ブロックが設けられた面と反対側の面には、上記ヒータによって加熱された上記ヒータブロックの熱が上記伝熱ブロックと反対側に逃げるのを阻止する断熱ブロックが設けられていることを特徴とする請求項1記載の電子部品の実装装置。
- 上記実装ツール部の上記吸着面は、上記電子部品の他方の面を吸着したときに、この電子部品の他方の面からはみ出さない大きさに形成されていることを特徴とする請求項1記載の電子部品の実装装置。
- 加熱することで溶融硬化する粘着テープを介して電子部品を基板に実装する実装装置であって、
一方の面に上記粘着テープが貼着された上記電子部品の他方の面を吸着保持する吸着面を有する実装ツール部及びこの実装ツール部を加熱するヒータブロックを有する実装ヘッドと、
この実装ヘッドを上昇位置から下降方向に駆動して上記電子部品の上記粘着テープが貼着された一方の面を上記基板の側辺部の上面に加圧して上記電子部品を上記基板に実装させる駆動手段を具備し、
上記実装ツール部の吸着面は、上記電子部品の他方の面を吸着したときに、この電子部品の他方の面からはみ出さない大きさに形成されていることを特徴とする電子部品の実装装置。 - 上記ヒータブロックにはパルスヒート方式のヒータが設けられ、
上記実装ツール部と上記ヒータブロックの間には上記ヒータブロックの熱を上記実装ツール部に伝達する伝熱ブロックが設けられていて、
上記伝熱ブロックには、上記実装ツールに吸着保持された上記電子部品が上記基板に実装され終わった後、上記実装ツール部を冷却するための冷却媒体が流される流通路が形成されていることを特徴とする請求項4記載の電子部品の実装装置。 - 加熱することで溶融硬化する粘着テープが貼着された電子部品を基板に実装する実装方法であって、
上記電子部品を実装ヘッドの実装ツール部に吸着保持する工程と、
上記実装ヘッドを下降方向に駆動し、上記実装ツール部に吸着保持された電子部品を加熱しながら上記基板に加圧して上記粘着テープを溶融硬化させることで、上記電子部品を上記基板に実装する工程と、
上記電子部品を上記基板に実装したならば、上記ツール部を上記粘着テープが硬化する温度よりも低い温度になるよう強制的に冷却する工程と
を具備したことを特徴とする電子部品の実装方法。
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