JP2013084779A - Spherical body suction device, spherical body mounting device, spherical body suction method, and spherical body mounting method - Google Patents

Spherical body suction device, spherical body mounting device, spherical body suction method, and spherical body mounting method Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a suction failure.SOLUTION: A spherical body suction device comprises: a suction head 11 having an adsorption face 22a in which a plurality of suction ports 23a are formed; a holding part 32 which holds solder balls 300 by a gas-permeable sheet 32d (holding surface); a movement mechanism which relatively moves the holding part 32 with respect to the suction head 11; a control section which controls the movement mechanism and executes movement processing for moving the holding part 32 along the adsorption face 22a while maintaining the state that the gas-permeable sheet 32d holding the solder balls 300 is in close vicinity to the adsorption face 22a; and a rotation mechanism which rotates the holding part 32. The holding part 32 is so formed that the cross-sectional shape of the gas-permeable sheet 32d is arc-shaped. The control section controls the rotation mechanism to execute rotation processing for rotating the holding part 32 around a specified position, which is previously specified, in interrelation with movement processing, to a direction opposite to a relative moving direction of the holding part 32 in the movement processing.

Description

本発明は、球状体を吸着する球状体吸着装置、その球状体吸着装置を備えて球状体を搭載対象体に搭載する球状体搭載装置、球状体を吸着する球状体吸着方法、およびその球状体吸着方法で吸着している球状体を搭載対象体に搭載する球状体搭載方法に関するものである。   The present invention relates to a spherical body adsorption device that adsorbs a spherical body, a spherical body mounting device that includes the spherical body adsorption device and mounts the spherical body on a mounting target body, a spherical body adsorption method that adsorbs a spherical body, and the spherical body The present invention relates to a spherical body mounting method for mounting a spherical body adsorbed by an adsorption method on a mounting target body.

この種の球状体吸着装置として、特開2011−9591号公報において出願人が開示した半田ボール吸着装置が知られている。この半田ボール吸着装置は、吸着ヘッド、収容容器、吸着保持部、駆動機構、整列用プレートおよび制御部などを備えて半田ボールを吸着可能に構成されている。この半田ボール吸着装置では、次のようにして半田ボールの吸着が行われる。まず、吸着保持部が収容容器に収容されている半田ボールを吸着して保持し、次いで、制御部が、駆動機構を制御して、吸着保持部の先端部が吸着ヘッドの吸着面に対向するように吸着保持部を回動させる。続いて、制御部は、駆動機構を制御して整列用プレートの一端側に吸着保持部の先端部を近接させる。この際に、整列用プレート(吸着ヘッドの吸着面)に近接させられた先端部に保持されている半田ボールが吸着ヘッドに供給され、供給された半田ボールが吸着面の吸気口に引き寄せられて、整列用プレートの各挿通孔を通って吸気口に吸着される。次いで、制御部は、駆動機構を制御して、吸着保持部の先端部を整列用プレートに近接させた状態で、整列用プレート(吸着ヘッドの吸着面)に沿って吸着保持部を移動させる。この際に、先端部に保持されている半田ボールが、吸着保持部の移動に伴って徐々に吸着ヘッドの各吸気口に供給されて、各吸気口の縁部に1つずつ吸着される。   As this type of spherical body adsorbing apparatus, a solder ball adsorbing apparatus disclosed by the applicant in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-9591 is known. The solder ball suction device includes a suction head, a container, a suction holding unit, a drive mechanism, an alignment plate, a control unit, and the like, and is configured to be able to suck solder balls. In this solder ball adsorption device, the solder balls are adsorbed as follows. First, the suction holding unit sucks and holds the solder balls stored in the storage container, and then the control unit controls the drive mechanism so that the tip of the suction holding unit faces the suction surface of the suction head. The suction holding part is rotated as described above. Subsequently, the control unit controls the driving mechanism to bring the tip of the suction holding unit close to one end of the alignment plate. At this time, the solder ball held at the tip portion close to the alignment plate (the suction surface of the suction head) is supplied to the suction head, and the supplied solder ball is attracted to the suction port of the suction surface. Then, the air is adsorbed to the air inlet through each insertion hole of the alignment plate. Next, the control unit controls the drive mechanism to move the suction holding unit along the alignment plate (the suction surface of the suction head) in a state where the tip of the suction holding unit is brought close to the alignment plate. At this time, the solder balls held at the tip are gradually supplied to each suction port of the suction head as the suction holding unit moves, and are sucked one by one at the edge of each suction port.

特開2011−9591号公報(第6−9頁、第10−14図)Japanese Patent Laying-Open No. 2011-9591 (page 6-9, FIG. 10-14)

ところが、上記の半田ボール吸着装置には、改善すべき以下の課題がある。すなわち、この半田ボール吸着装置では、半田ボールを保持している吸着保持部の先端部を整列用プレート(吸着ヘッドの吸着面)に沿って移動させることによって半田ボールを吸着ヘッドに供給している。一方、この半田ボール吸着装置では、半田ボールを確実に供給するため、吸着保持部に保持されている半田ボールが整列用プレートに接触するように、バネを用いて吸着保持部を整列用プレート向けて付勢している。つまり、この半田ボール吸着装置では、吸着保持部によって保持されている半田ボールが整列用プレートに向けて押し付けられつつ整列用プレートに沿って移動(つまり、整列用プレートに対して摺動)させられる。このため、この半田ボール吸着装置では、摺動によって半田ボールが摩耗したり変形したりして、その半田ボールが整列用プレートの挿通孔や吸着ヘッドの吸気口に嵌り込んで吸着不良(吸着ミス)が発生するおそれがある。また、摺動によって半田ボールが吸着保持部から脱落(落下)して、例えば、整列用プレートに沿って吸着保持部を移動させる処理の後半において吸着ヘッドに対して供給する半田ボールが不足して、これに起因して吸着不良が発生するおそれもある。   However, the solder ball suction device has the following problems to be improved. That is, in this solder ball suction device, the solder ball is supplied to the suction head by moving the tip of the suction holding portion holding the solder ball along the alignment plate (the suction surface of the suction head). . On the other hand, in this solder ball suction device, in order to reliably supply the solder balls, the suction holding part is used for the alignment plate by using a spring so that the solder balls held by the suction holding part are in contact with the alignment plate. Is energized. That is, in this solder ball suction device, the solder ball held by the suction holding portion is moved along the alignment plate while being pressed against the alignment plate (that is, slid with respect to the alignment plate). . For this reason, in this solder ball suction device, the solder ball is worn or deformed by sliding, and the solder ball fits into the insertion hole of the alignment plate or the suction port of the suction head, causing a suction failure (suction failure). ) May occur. Also, the solder balls fall off (drop) from the suction holding unit due to sliding, and for example, there is not enough solder balls to be supplied to the suction head in the second half of the process of moving the suction holding unit along the alignment plate. As a result, there is a risk of poor adsorption.

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、吸着不良を防止し得る球状体吸着装置、球状体搭載装置、球状体吸着方法および球状体搭載方法を提供することを主目的とする。   This invention is made | formed in view of this subject, and it aims at providing the spherical body adsorption | suction apparatus, spherical body mounting apparatus, spherical body adsorption | suction method, and a spherical body mounting method which can prevent adsorption | suction failure.

上記目的を達成すべく請求項1記載の球状体吸着装置は、複数の吸気口が形成された吸着面を有する吸着ヘッドと、先端部の保持面で球状体を保持する保持部と、前記保持部を前記吸着ヘッドに対して相対的に移動させる移動機構と、当該移動機構を制御して前記球状体を保持している前記保持面を前記吸着面に対して相対的に近接させた近接状態を維持しつつ当該吸着面に沿って当該保持部を相対的に移動させる移動処理を実行する制御部とを備えて前記球状体を前記各吸気口に吸着する球状体吸着装置であって、前記保持部を回動させる回動機構を備え、前記保持部は、基端部における予め規定された規定位置を中心として前記回動機構によって回動されると共に、前記保持面の断面形状が前記近接状態における前記吸着面側に向けて突出する弧状に形成され、前記制御部は、前記回動機構を制御して前記移動処理における前記保持部の相対的な移動の向きとは逆向きに前記保持部を回動させる回動処理を当該移動処理に連動させて実行する。   In order to achieve the above object, a spherical body suction device according to claim 1, wherein a suction head having a suction surface in which a plurality of air inlets are formed, a holding portion that holds the spherical body on a holding surface of a tip portion, and the holding A moving mechanism that moves the portion relative to the suction head, and a proximity state in which the holding surface that holds the spherical body by controlling the moving mechanism is relatively close to the suction surface A spherical body adsorbing device that adsorbs the spherical body to each of the intake ports, and a control unit that executes a movement process for relatively moving the holding unit along the adsorption surface while maintaining A rotation mechanism for rotating the holding portion; and the holding portion is rotated by the rotation mechanism about a predetermined position at a base end portion, and a cross-sectional shape of the holding surface is the proximity Projecting toward the suction surface in the state The control unit controls the rotation mechanism to rotate the holding unit in a direction opposite to the relative movement direction of the holding unit in the movement process. Execute in conjunction with the move process.

また、請求項2記載の球状体吸着装置は、請求項1記載の球状体吸着装置において、前記制御部は、前記移動処理における前記保持部の相対的な移動速度と前記回動処理における前記保持面の周速度とが同じ速度となるように前記移動機構および前記回動機構を制御する。   Moreover, the spherical body adsorption | suction apparatus of Claim 2 is a spherical body adsorption | suction apparatus of Claim 1, The said control part WHEREIN: The relative moving speed of the said holding | maintenance part in the said movement process, and the said holding | maintenance in the said rotation process The moving mechanism and the turning mechanism are controlled so that the peripheral speed of the surface is the same.

また、請求項3記載の球状体吸着装置は、請求項1または2記載の球状体吸着装置において、前記保持部は、前記保持面の断面形状が前記規定位置を中心とする円周の一部または全部と同じ形状に形成されている。   Moreover, the spherical body adsorption | suction apparatus of Claim 3 is a spherical body adsorption | suction apparatus of Claim 1 or 2, Comprising: The holding | maintenance part is a part of the periphery where the cross-sectional shape of the said holding surface is centering on the said prescribed position Or it is formed in the same shape as the whole.

また、請求項4記載の球状体搭載装置は、請求項1から3のいずれかに記載の球状体吸着装置と、前記球状体の吸着が行われる吸着位置と前記球状体が搭載対象体に搭載される搭載位置との間で前記球状体吸着装置の前記吸着ヘッドを搬送する搬送装置とを備えて、前記球状体を前記搭載対象体に搭載する。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the spherical body mounting device according to any one of the first to third aspects, the suction position where the spherical body is suctioned, and the spherical body mounted on the mounting target body. And a transport device that transports the suction head of the spherical body suction device between the mounting position and the mounting position.

また、請求項5記載の球状体吸着方法は、複数の吸気口が形成された吸着面を有する吸着ヘッドにおける当該吸着面に対して、球状体を保持している保持部の保持面を相対的に近接させた近接状態を維持しつつ、前記吸着面に沿って当該保持部を相対的に移動させる移動処理を実行し、前記球状体を前記各吸気口に吸着する球状体吸着方法であって、前記保持面の断面形状が前記近接状態における前記吸着面側に向けて突出する弧状に形成された前記保持部を用いて、前記移動処理における前記保持部の相対的な移動の向きとは逆向きに当該保持部の基端部における予め規定された規定位置を中心として当該保持部を回動させる回動処理を当該移動処理に連動させて実行する。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a spherical body suction method in which a holding surface of a holding portion that holds a spherical body is relative to the suction surface of a suction head having a suction surface on which a plurality of air inlets are formed. A spherical body adsorbing method of performing a moving process of relatively moving the holding portion along the adsorption surface while adsorbing the spherical body to each of the intake ports while maintaining a proximity state close to Using the holding portion formed in an arc shape in which the cross-sectional shape of the holding surface protrudes toward the suction surface side in the proximity state, the direction of relative movement of the holding portion in the moving process is reversed. A rotation process for rotating the holding part around the predetermined position at the base end part of the holding part in the direction is executed in conjunction with the movement process.

また、請求項6記載の球状体吸着方法は、請求項5記載の球状体吸着方法において、前記移動処理における前記保持部の相対的な移動速度と前記回動処理における前記保持面の周速度とが同じ速度となるように前記保持部の移動および回動を行う。   The spherical body adsorption method according to claim 6 is the spherical body adsorption method according to claim 5, wherein a relative movement speed of the holding portion in the movement process and a peripheral speed of the holding surface in the rotation process are as follows. The holding part is moved and rotated so as to have the same speed.

また、請求項7記載の球状体吸着方法は、請求項5または6記載の球状体吸着方法において、前記保持面の断面形状が前記規定位置を中心とする円周の一部または全部と同じ形状に形成されている前記保持部を用いる。   The spherical body adsorption method according to claim 7 is the spherical body adsorption method according to claim 5 or 6, wherein a cross-sectional shape of the holding surface is the same as a part or all of a circumference centered on the specified position. The holding part formed in the above is used.

また、請求項8記載の球状体搭載方法は、請求項5から7のいずれかに記載の球状体吸着方法で前記吸着ヘッドに前記球状体を吸着させ、当該球状体を吸着している前記吸着ヘッドを搭載位置に移動させて、前記球状体を搭載対象体に搭載する。   Moreover, the spherical body mounting method according to claim 8 is the suction method in which the spherical body is adsorbed by the adsorption head by the spherical body adsorption method according to any one of claims 5 to 7 and the spherical body is adsorbed. The spherical body is mounted on the mounting target body by moving the head to the mounting position.

請求項1記載の球状体吸着装置、請求項4記載の球状体搭載装置、請求項5記載の球状体吸着方法、および請求項8記載の球状体搭載方法によれば、保持面の断面形状が弧状に形成された保持部を吸着ヘッドの吸着面に沿って移動させる移動処理に連動させて、保持部の相対的な移動の向きとは逆向きに保持部を回動させる回動処理を実行することにより、保持面に保持されている球状体を、余剰な球状体の吸着を規制するプレートや吸着ヘッドの吸着面に対して摺動しない状態(または、摺動が少なく抑えられた状態)で各吸気口の近傍に供給させることができる。このため、この球状体吸着装置、球状体搭載装置、球状体吸着方法および球状体搭載方法によれば、摺動による球状体の摩耗や変形が確実に防止される結果、摩耗した球状体や変形した球状体がプレートの貫通孔や吸着ヘッドの吸気口に嵌り込むことに起因する吸着不良の発生を確実に防止することができる。また、摺動によって球状体が保持部から脱落(落下)して、移動処理の後半において吸着ヘッドに対して供給する球状体が不足することに起因する吸着不良の発生を確実に防止することができる。   According to the spherical body adsorption device according to claim 1, the spherical body mounting device according to claim 4, the spherical body adsorption method according to claim 5, and the spherical body mounting method according to claim 8, the holding surface has a cross-sectional shape. In conjunction with the movement process of moving the holding part formed in an arc along the suction surface of the suction head, a rotation process for rotating the holding part in the direction opposite to the relative movement direction of the holding part is executed. By doing so, the spherical body held on the holding surface does not slide with respect to the suction surface of the plate or suction head that restricts the suction of excess spherical bodies (or the sliding is suppressed to a small extent). Can be supplied in the vicinity of each intake port. Therefore, according to the spherical body adsorption device, the spherical body mounting device, the spherical body adsorption method, and the spherical body mounting method, wear and deformation of the spherical body due to sliding are surely prevented. It is possible to reliably prevent the occurrence of suction failure caused by fitting the spherical body into the through hole of the plate or the suction port of the suction head. In addition, it is possible to reliably prevent the occurrence of suction failure due to the drop of the spherical body from the holding portion (falling) due to sliding and the shortage of the spherical body supplied to the suction head in the second half of the movement process. it can.

また、請求項2記載の球状体吸着装置、請求項4記載の球状体搭載装置、請求項6記載の球状体吸着方法、および請求項8記載の球状体搭載方法によれば、移動処理における保持部の相対的な移動速度と回動処理における保持面の周速度とが同じ速度となるように保持部の移動および回動を行うことにより、保持面に保持されている球状体を、余剰な球状体の吸着を規制するプレートや吸着面に対してほとんど摺動しない状態で各吸気口の近傍に供給することができる。このため、この球状体吸着装置、球状体搭載装置、球状体吸着方法および球状体搭載方法によれば、摺動による球状体の摩耗や変形を確実に防止することができる結果、吸着不良の発生をより確実に防止することができる。   Further, according to the spherical body adsorption device according to claim 2, the spherical body mounting device according to claim 4, the spherical body adsorption method according to claim 6, and the spherical body mounting method according to claim 8, the holding in the movement process is performed. By moving and rotating the holding unit so that the relative moving speed of the unit and the peripheral speed of the holding surface in the rotation process are the same, the extra spherical body held on the holding surface is removed. It can be supplied to the vicinity of each intake port in a state of hardly sliding with respect to a plate or suction surface that restricts the suction of the spherical body. For this reason, according to the spherical body adsorption device, the spherical body mounting device, the spherical body adsorption method, and the spherical body mounting method, wear and deformation of the spherical body due to sliding can be surely prevented, resulting in occurrence of poor adsorption. Can be prevented more reliably.

また、請求項3記載の球状体吸着装置、請求項4記載の球状体搭載装置、請求項7記載の球状体吸着方法、および請求項8記載の球状体搭載方法によれば、保持面の断面形状が規定位置を中心とする円周の一部と同じ形状に形成された保持部を用いることにより、規定位置から保持面までの距離が一定のため、規定位置と吸着面との距離を一定に維持した状態で移動処理を実行し、これに連動して回動処理を実行することで、保持面における吸着面に最も近い位置から吸着面までの距離を一定に維持することができる。このため、この球状体吸着装置、球状体搭載装置、球状体吸着方法および球状体搭載方法によれば、回動処理の実行時において、保持面に保持されている球状体が余剰な球状体の吸着を規制するプレートや吸着面に対して同じ力で押圧される結果、押圧力が変化することによる球状体の変形等を確実に防止することができる。   Further, according to the spherical body adsorption device according to claim 3, the spherical body mounting device according to claim 4, the spherical body adsorption method according to claim 7, and the spherical body mounting method according to claim 8, the cross-section of the holding surface The distance between the specified position and the holding surface is constant because the distance between the specified position and the holding surface is constant by using a holding part that has the same shape as a part of the circumference centered on the specified position. When the movement process is executed in the state maintained in this state and the rotation process is executed in conjunction with the movement process, the distance from the position closest to the suction surface on the holding surface to the suction surface can be kept constant. Therefore, according to the spherical body adsorption device, the spherical body mounting device, the spherical body adsorption method, and the spherical body mounting method, when the rotation process is executed, the spherical body held on the holding surface is an extra spherical body. As a result of pressing with the same force against the plate or suction surface that restricts suction, it is possible to reliably prevent deformation of the spherical body due to change in the pressing force.

半田ボール搭載装置1の構成を示す構成図である。1 is a configuration diagram showing a configuration of a solder ball mounting device 1. 半田ボール吸着装置2の構成を示す構成図である。2 is a configuration diagram showing a configuration of a solder ball adsorption device 2. FIG. 吸着ヘッド11の構成を示す断面図である。2 is a cross-sectional view showing a configuration of a suction head 11. FIG. 吸着ヘッド11の底壁22および整列用プレート14の構成を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of the bottom wall 22 of the suction head 11 and the alignment plate 14. 供給部12の構成を示す斜視図である。3 is a perspective view showing a configuration of a supply unit 12. FIG. 供給部12の構成を示す断面図である。3 is a cross-sectional view showing a configuration of a supply unit 12. FIG. 供給部12の構成を示す分解斜視図である。3 is an exploded perspective view showing a configuration of a supply unit 12. FIG. 保持部32の構成を示す断面図である。3 is a cross-sectional view showing a configuration of a holding unit 32. FIG. 半田ボール搭載装置1の動作を説明する第1の説明図である。FIG. 6 is a first explanatory view explaining the operation of the solder ball mounting apparatus 1. 半田ボール搭載装置1の動作を説明する第2の説明図である。FIG. 6 is a second explanatory view for explaining the operation of the solder ball mounting apparatus 1. 半田ボール搭載装置1の動作を説明する第3の説明図である。FIG. 10 is a third explanatory view for explaining the operation of the solder ball mounting apparatus 1. 半田ボール搭載装置1の動作を説明する第4の説明図である。FIG. 10 is a fourth explanatory view for explaining the operation of the solder ball mounting apparatus 1. 半田ボール搭載装置1の動作を説明する第5の説明図である。FIG. 10 is a fifth explanatory diagram for explaining the operation of the solder ball mounting apparatus 1. 半田ボール搭載装置1の動作を説明する第6の説明図である。FIG. 10 is a sixth explanatory diagram illustrating the operation of the solder ball mounting apparatus 1. 半田ボール搭載装置1の動作を説明する第7の説明図である。FIG. 10 is a seventh explanatory diagram for explaining the operation of the solder ball mounting apparatus 1; 半田ボール搭載装置1の動作を説明する第8の説明図である。FIG. 10 is an eighth explanatory view for explaining the operation of the solder ball mounting apparatus 1; 半田ボール搭載装置1の動作を説明する第9の説明図である。FIG. 10 is a ninth explanatory diagram illustrating the operation of the solder ball mounting apparatus 1.

以下、球状体吸着装置、球状体搭載装置、球状体吸着方法および球状体搭載方法について、添付図面を参照して説明する。   Hereinafter, a spherical body adsorption device, a spherical body mounting device, a spherical body adsorption method, and a spherical body mounting method will be described with reference to the accompanying drawings.

最初に、図1に示す半田ボール搭載装置1の構成について説明する。半田ボール搭載装置1は、球状体搭載装置の一例であって、同図に示すように、半田ボール吸着装置2および搬送装置3を備えて、球状体搭載方法に従い、球状体の一例としての微小な球状粒体である半田ボール(マイクロボール)300(図4参照)を搭載対象体としての基板400(基板400に形成された端子401:図17参照)に搭載(載置)可能に構成されている。   First, the configuration of the solder ball mounting apparatus 1 shown in FIG. 1 will be described. The solder ball mounting device 1 is an example of a spherical body mounting device, and includes a solder ball adsorption device 2 and a transfer device 3 as shown in FIG. Solder balls (microballs) 300 (see FIG. 4), which are spherical particles, can be mounted (placed) on a substrate 400 (a terminal 401 formed on the substrate 400: see FIG. 17) as a mounting object. ing.

この場合、半田ボール300は、直径L1(図4参照)が80μm程度の球状に構成されている。また、半田ボール300は、図17に示すように、半田ボール搭載装置1によって基板400に搭載された後に加熱溶融されて略半球状となった状態で基板400の表面(同図に示す端子401)に固着されて基板400上にボールグリッドアレイ(BGA)を構成し、これによって半田搭載済基板(球状体搭載済基板)が製造される。また、このようにして製造された半田搭載済基板には、集積回路等の電子部品(図示せず)が搭載されて、その電子部品における端子が半田搭載済基板における基板400の端子401に固着された半田ボール300を介して端子401に接続され、これによって電子部品搭載済基板が製造される。   In this case, the solder ball 300 is formed in a spherical shape having a diameter L1 (see FIG. 4) of about 80 μm. In addition, as shown in FIG. 17, the solder ball 300 is mounted on the substrate 400 by the solder ball mounting apparatus 1 and then heated and melted to form a substantially hemispherical surface (a terminal 401 shown in FIG. 17). ) To form a ball grid array (BGA) on the substrate 400, whereby a solder mounted substrate (spherical substrate mounted substrate) is manufactured. In addition, an electronic component (not shown) such as an integrated circuit is mounted on the solder-mounted substrate manufactured in this way, and terminals in the electronic component are fixed to the terminals 401 of the substrate 400 in the solder-mounted substrate. The printed circuit board is connected to the terminal 401 through the solder ball 300, thereby manufacturing the electronic component mounted board.

半田ボール吸着装置2は、球状体吸着装置の一例であって、図2に示すように、吸着ヘッド11、供給部12、吸気装置13、整列用プレート14および制御部15を備えて構成されて、球状体吸着方法に従って半田ボール300を吸着する。   The solder ball suction device 2 is an example of a spherical body suction device, and includes a suction head 11, a supply unit 12, a suction device 13, an alignment plate 14, and a control unit 15, as shown in FIG. Then, the solder balls 300 are adsorbed according to the spherical body adsorbing method.

吸着ヘッド11は、図3に示すように、一例として、内部空間21を有する中空の箱型に構成されている。また、同図および図4に示すように、吸着ヘッド11における底壁22には、底壁22の外面(吸着面として機能する面であって、以下「吸着面22a」ともいう)に開口すると共に内部空間21と連通する吸気孔23が、底壁22の厚み方向に沿って複数(図4では、そのうちの1個のみを図示している)形成されている。なお、吸着面22aにおける吸気孔23の開口部が吸気口(以下、「吸気口23a」ともいう)に相当する。   As illustrated in FIG. 3, the suction head 11 is configured as a hollow box having an internal space 21 as an example. As shown in FIG. 4 and FIG. 4, the bottom wall 22 of the suction head 11 opens to the outer surface of the bottom wall 22 (a surface that functions as a suction surface, hereinafter also referred to as “suction surface 22a”). In addition, a plurality of intake holes 23 communicating with the internal space 21 are formed along the thickness direction of the bottom wall 22 (only one of them is shown in FIG. 4). The opening portion of the suction hole 23 in the suction surface 22a corresponds to an intake port (hereinafter also referred to as “intake port 23a”).

この場合、図4に示すように、吸気孔23(つまり、吸気口23a)の直径L2は、半田ボール300の直径L1(この例では、80μm)よりも短い40μm程度に規定されている。また、図3に示すように、吸着ヘッド11には、内部空間21の空気を吸気装置13によって吸引するための通気孔24が形成されている。この吸着ヘッド11では、内部空間21の空気が吸気装置13によって吸引されることによって内部空間21が負圧状態となり、それに伴って吸気口23aからの吸気が行われることにより、吸気口23aに半田ボール300を吸着することが可能となっている(図4参照)。   In this case, as shown in FIG. 4, the diameter L2 of the suction hole 23 (that is, the suction opening 23a) is defined to be about 40 μm shorter than the diameter L1 of the solder ball 300 (80 μm in this example). As shown in FIG. 3, the suction head 11 is formed with a vent hole 24 for sucking the air in the internal space 21 by the intake device 13. In the suction head 11, the air in the internal space 21 is sucked by the air intake device 13, so that the internal space 21 is in a negative pressure state, and air is sucked from the air intake port 23 a along with this, whereby the air intake port 23 a is soldered. The ball 300 can be adsorbed (see FIG. 4).

供給部12は、図5〜図7に示すように、収容容器31、保持部32、吸引部33、移動機構34および回動機構35(いずれも図2参照)を備えて吸着ヘッド11に対して半田ボール300を供給する供給処理を実行する。また、供給部12は、図外のバネによって整列用プレート14(整列用プレート14の配設位置)に向けて付勢されている。   As shown in FIGS. 5 to 7, the supply unit 12 includes a storage container 31, a holding unit 32, a suction unit 33, a moving mechanism 34, and a rotation mechanism 35 (all of which are shown in FIG. 2), and is provided to the suction head 11. Then, supply processing for supplying the solder balls 300 is executed. The supply unit 12 is urged toward the alignment plate 14 (positioning position of the alignment plate 14) by a spring (not shown).

収容容器31は、図7に示すように、容器本体31aと、容器本体31aの両側部に配設された2枚の側壁31bとを備えて、図6に示すように、半田ボール300を収容可能に構成されている。   As shown in FIG. 7, the container 31 includes a container main body 31a and two side walls 31b disposed on both sides of the container main body 31a, and stores the solder balls 300 as shown in FIG. It is configured to be possible.

保持部32は、図6に示すように、内部空間32cを有する中空の箱型に構成されている。また、保持部32の先端部32aには、保持面としての通気性シート32dが配設され、基端部32bには、吸気管32eが取り付けられている。この保持部32では、内部空間32cの空気が吸気装置13によって吸引されることによって内部空間32cが負圧状態となり、それに伴って通気性シート32dを介して吸気が行われることにより、収容容器31に収容されている半田ボール300を先端部32a(通気性シート32d)で吸着して保持することが可能となっている(図10参照)。   As shown in FIG. 6, the holding portion 32 is configured as a hollow box having an internal space 32 c. A breathable sheet 32d as a holding surface is disposed at the distal end portion 32a of the holding portion 32, and an intake pipe 32e is attached to the proximal end portion 32b. In the holding portion 32, the air in the internal space 32 c is sucked by the air intake device 13, so that the internal space 32 c is in a negative pressure state, and air is sucked through the air permeable sheet 32 d accordingly. It is possible to adsorb and hold the solder ball 300 accommodated in the tip 32a (breathable sheet 32d) (see FIG. 10).

また、この保持部32では、図8に示すように、保持面としての通気性シート32dの断面形状が、通気性シート32dを吸着面22aに近接させた近接状態において吸着面22a側に向けて(同図における上側に)突出する円弧状(弧状の一例)に形成されている。より具体的には、通気性シート32dは、その断面形状が基端部32bに取り付けられている吸気管32eの中心軸(基端部における予め規定された規定位置に相当し、以下「規定位置P」ともいう)を中心とする円(同図に示す円C)の円周の一部(一部または全部の一例)と同じ形状に形成されている。また、保持部32は、上記した規定位置Pを中心として回動可能に構成されている。   Moreover, in this holding part 32, as shown in FIG. 8, the cross-sectional shape of the air permeable sheet 32d as the holding surface is directed toward the adsorption surface 22a in the proximity state in which the air permeable sheet 32d is brought close to the adsorption surface 22a. It is formed in a protruding arc shape (an example of an arc shape) (upward in the figure). More specifically, the air-permeable sheet 32d has a cross-sectional shape corresponding to a central axis of the intake pipe 32e attached to the base end portion 32b (predetermined predetermined position at the base end portion, It is formed in the same shape as a part (a part or all of an example) of the circumference of a circle (circle C shown in the figure) centered on P). Further, the holding portion 32 is configured to be rotatable about the above-described specified position P.

吸引部33は、図7に示すように、2枚の区画壁33a,33bと収容容器31を構成する2枚の側壁31b,31bとによって形成される吸引経路33c(図6参照)を介して半田ボール300を吸引可能に構成されている。   As shown in FIG. 7, the suction unit 33 is connected via a suction path 33 c (see FIG. 6) formed by two partition walls 33 a and 33 b and two side walls 31 b and 31 b constituting the storage container 31. The solder ball 300 can be sucked.

移動機構34は、制御部15の制御に従って供給部12(収容容器31、保持部32および吸引部33)を移動させる。具体的には、移動機構34は、半田ボール300を保持している保持部32の先端部32aが吸着ヘッド11の吸着面22aに対向している状態で、先端部32aが吸着面22aに近接するように供給部12を移動させる。また、移動機構34は、先端部32aを吸着面22aに近接させた近接状態を維持しつつ吸着面22aに沿って供給部12を移動させる。回動機構35は、制御部15の制御に従って規定位置Pを中心として保持部32を回動させる。   The moving mechanism 34 moves the supply unit 12 (the storage container 31, the holding unit 32, and the suction unit 33) according to the control of the control unit 15. Specifically, the moving mechanism 34 is configured such that the tip 32a is close to the suction surface 22a in a state where the tip 32a of the holding portion 32 holding the solder ball 300 faces the suction surface 22a of the suction head 11. Then, the supply unit 12 is moved. Further, the moving mechanism 34 moves the supply unit 12 along the suction surface 22a while maintaining a proximity state in which the tip portion 32a is brought close to the suction surface 22a. The rotation mechanism 35 rotates the holding unit 32 around the specified position P under the control of the control unit 15.

吸気装置13は、吸着ヘッド11の通気孔24にエアチューブ50(図2参照)を介して繋げられて、吸着ヘッド11における内部空間21の空気を吸引する。また、吸気装置13は、供給部12における保持部32の吸気管32eにエアチューブ50を介して繋げられると共に、供給部12における吸引部33の吸引経路33cにエアチューブ50を介して繋げられて、保持部32における内部空間32cの空気を吸引すると共に、吸引経路33cからの吸気を行う。この場合、吸気装置13は、複数の電磁バルブを備えており、内部空間21の空気の吸引、内部空間32cの空気の吸引、および吸引経路33cからの吸気を個別に行うことが可能に構成されている。   The suction device 13 is connected to the vent hole 24 of the suction head 11 via an air tube 50 (see FIG. 2), and sucks the air in the internal space 21 in the suction head 11. The intake device 13 is connected to the intake pipe 32 e of the holding unit 32 in the supply unit 12 via the air tube 50 and is connected to the suction path 33 c of the suction unit 33 in the supply unit 12 via the air tube 50. In addition, the air in the internal space 32c in the holding unit 32 is sucked and air is sucked from the suction path 33c. In this case, the intake device 13 includes a plurality of electromagnetic valves, and is configured to be capable of individually sucking air in the internal space 21, sucking air in the internal space 32c, and sucking air from the suction path 33c. ing.

整列用プレート14は、吸着ヘッド11による余剰な半田ボール300の吸着を規制する機能を有しており、供給部12の配設位置の上方の位置に配設されている。また、整列用プレート14には、図4に示すように、吸着ヘッド11の吸着面22aと上面14aとが接触(または近接)している装着状態において吸着ヘッド11の吸気口23aに対向する位置に貫通孔14cが形成されている。この場合、貫通孔14cの直径L4は、半田ボール300が通過可能な95μm程度に規定されている。また、同図に示すように、整列用プレート14の厚みL3は、装着状態において吸気口23aに吸着された半田ボール300の先端部が下面14bからやや突出する75μm程度に規定されている。   The alignment plate 14 has a function of regulating the suction of the excessive solder balls 300 by the suction head 11 and is disposed at a position above the position where the supply unit 12 is disposed. Further, as shown in FIG. 4, the alignment plate 14 is opposed to the air inlet 23 a of the suction head 11 in a mounted state where the suction surface 22 a and the upper surface 14 a of the suction head 11 are in contact (or close proximity). The through-hole 14c is formed in. In this case, the diameter L4 of the through hole 14c is defined as about 95 μm through which the solder ball 300 can pass. Further, as shown in the figure, the thickness L3 of the alignment plate 14 is defined to be about 75 μm in which the tip of the solder ball 300 adsorbed to the air inlet 23a slightly protrudes from the lower surface 14b in the mounted state.

制御部15は、供給部12の移動機構34を制御して、保持部32(供給部12)を移動させる(後述する移動処理を実行する)。また、制御部15は、供給部12の回動機構35を制御して、規定位置Pを回動中心として保持部32を回動させる(後述する回動処理を実行する)。また、制御部15は、吸気装置13による吸気(空気の吸引)を制御する。さらに、制御部15は、搬送装置3による基板400の搬送を制御する。   The control unit 15 controls the moving mechanism 34 of the supply unit 12 to move the holding unit 32 (supply unit 12) (executes a movement process described later). Further, the control unit 15 controls the rotation mechanism 35 of the supply unit 12 to rotate the holding unit 32 with the specified position P as the rotation center (executes a rotation process described later). Further, the control unit 15 controls intake (air suction) by the intake device 13. Further, the control unit 15 controls the transport of the substrate 400 by the transport device 3.

搬送装置3は、半田ボール吸着装置2における制御部15の制御に従い、半田ボール300の吸着が行われる吸着位置(整列用プレート14の配設位置)位置と、半田ボール300を基板400に搭載する位置(基板400の配設位置)との間で、吸着ヘッド11を搬送する。   The transfer device 3 mounts the solder ball 300 on the substrate 400 and a suction position (positioning position of the alignment plate 14) where the solder ball 300 is sucked according to the control of the control unit 15 in the solder ball suction device 2. The suction head 11 is transported between the position (position where the substrate 400 is disposed).

次に、半田ボール搭載装置1を用いて、球状体吸着方法に従って吸着した半田ボール300を基板400に搭載する方法(球状体搭載方法)について、図面を参照して説明する。   Next, a method for mounting the solder ball 300 adsorbed on the substrate 400 using the solder ball mounting apparatus 1 according to the spherical body adsorption method (spherical body mounting method) will be described with reference to the drawings.

まず、半田ボール吸着装置2の吸気装置13を作動させ、次いで、図外の操作部に対して開始操作を行う。これに応じて、制御部15が、吸気装置13の電磁バルブを制御して、吸着ヘッド11における内部空間21の空気の吸引、供給部12の保持部32における内部空間32cの空気の吸引、および供給部12の吸引部33における吸引経路33cからの吸気を開始させる。この際に、保持部32における内部空間32cの空気の吸引によって内部空間32cが負圧状態となり、それに伴って通気性シート32dを介して吸気が行われることにより、収容容器31に収容されている半田ボール300が通気性シート32dに吸着されて保持される。   First, the air suction device 13 of the solder ball adsorption device 2 is operated, and then a start operation is performed on an operation unit (not shown). In response to this, the control unit 15 controls the electromagnetic valve of the intake device 13 to suck air in the internal space 21 in the suction head 11, suck air in the internal space 32c in the holding unit 32 of the supply unit 12, and Intake from the suction path 33c in the suction part 33 of the supply part 12 is started. At this time, the internal space 32c is brought into a negative pressure state due to the suction of air in the internal space 32c in the holding portion 32, and the air is sucked through the air permeable sheet 32d accordingly, thereby being accommodated in the storage container 31. The solder ball 300 is attracted and held by the air permeable sheet 32d.

また、制御部15は、搬送装置3を制御して、半田ボール300の吸着が行われる吸着位置(整列用プレート14の配設位置)に吸着ヘッド11を搬送し、吸着ヘッド11の吸着面22aと整列用プレート14の上面14aとを接触(近接)させる(図4参照)。   In addition, the control unit 15 controls the transport device 3 to transport the suction head 11 to a suction position (positioning position of the alignment plate 14) where the solder balls 300 are suctioned, and the suction surface 22 a of the suction head 11. And the upper surface 14a of the alignment plate 14 are brought into contact (close proximity) (see FIG. 4).

続いて、制御部15は、供給部12に対して供給処理を実行させる。具体的には、制御部15は、供給部12の移動機構34を制御して、図9に示すように、通気性シート32dに半田ボール300を保持している保持部32の基端部32bに取り付けられている吸気管32eを回動させることにより、規定位置Pを中心として保持部32を回動させる。   Subsequently, the control unit 15 causes the supply unit 12 to execute a supply process. Specifically, the control unit 15 controls the moving mechanism 34 of the supply unit 12, and as shown in FIG. 9, the base end portion 32b of the holding unit 32 holding the solder balls 300 on the air permeable sheet 32d. By rotating the intake pipe 32e attached to the holder 32, the holding portion 32 is rotated about the specified position P.

次いで、制御部15は、図10に示すように、保持部32の通気性シート32dにおける一方の端部(同図における左側の端部)が整列用プレート14の下面14bにおける一方の端部(同図における左側の端部であって、この位置を以下「移動開始位置」ともいう)に対向した時点で、回動機構35を制御して、保持部32の回動(吸気管32eの回動)を停止させる。   Next, as shown in FIG. 10, the control unit 15 is configured such that one end portion (the left end portion in the drawing) of the breathable sheet 32 d of the holding portion 32 is one end portion (on the lower surface 14 b of the alignment plate 14). When this position is opposite to the “movement start position” at the left end in the figure, the rotation mechanism 35 is controlled to rotate the holding section 32 (the rotation of the intake pipe 32e). Motion).

続いて、制御部15は、移動機構34を制御して、図11に示すように、吸着ヘッド11の吸着面22aに向けて保持部32(供給部12)を移動させて、通気性シート32dにおける一方の端部を移動開始位置に近接させる。この場合、図外のバネによって供給部12が整列用プレート14に向けて付勢されているため、同図に示すように、通気性シート32dに保持されている半田ボール300が整列用プレート14の下面14bに接触(当接)する。   Subsequently, the control unit 15 controls the moving mechanism 34 to move the holding unit 32 (supply unit 12) toward the suction surface 22a of the suction head 11 as illustrated in FIG. One end of the is moved closer to the movement start position. In this case, since the supply unit 12 is urged toward the alignment plate 14 by a spring (not shown), the solder balls 300 held by the air-permeable sheet 32d are moved to the alignment plate 14 as shown in FIG. In contact (contact) with the lower surface 14b.

次いで、制御部15は、図12に示すように、移動機構34を制御して、吸着面22aに沿って、例えば同図における右向き(同図に示す矢印Aの向き:保持部の相対的な移動の向き)に保持部32を移動させる処理(以下、吸着面22aに沿って保持部32を移動させる処理を「移動処理」ともいう)を開始させる。また、制御部15は、回動機構35を制御して、移動処理の開始に連動させて吸気管32eを回動させることにより、規定位置P(図10参照)を中心として、移動処理における保持部32の相対的な移動の向きとは逆向き(この例では、通気性シート32dが左向きに移動する向きであって、同図に矢印Bで示す左回り(反時計回り)の向き)に保持部32を回動させる処理(以下、移動処理における保持部32の相対的な移動の向きとは逆向きに保持部32を回動させる処理を「回動処理」ともいう)を開始させる。   Next, as shown in FIG. 12, the control unit 15 controls the moving mechanism 34 to move along the suction surface 22a, for example, to the right in the figure (direction of arrow A shown in the figure: relative to the holding unit). A process of moving the holding unit 32 in the direction of movement (hereinafter, a process of moving the holding unit 32 along the suction surface 22a is also referred to as a “movement process”) is started. Further, the control unit 15 controls the rotation mechanism 35 to rotate the intake pipe 32e in conjunction with the start of the movement process, thereby holding the movement process around the specified position P (see FIG. 10). In the direction opposite to the relative movement direction of the portion 32 (in this example, the direction in which the air-permeable sheet 32d moves to the left and the counterclockwise direction indicated by the arrow B in the figure). A process of rotating the holding unit 32 (hereinafter, a process of rotating the holding unit 32 in a direction opposite to the direction of relative movement of the holding unit 32 in the moving process is also referred to as “rotating process”) is started.

この場合、制御部15は、移動処理における保持部32の相対的な移動速度Vt(吸着面22aに対する規定位置P(吸気管32eの中心軸の位置)の相対速度)と、保持部32の回動時における通気性シート32dの周速度Vrとが同じ速度となるように移動機構34および回動機構35を制御する。   In this case, the control unit 15 determines the relative moving speed Vt of the holding unit 32 in the moving process (the relative speed of the specified position P (the position of the central axis of the intake pipe 32e) with respect to the suction surface 22a) and the rotation of the holding unit 32. The moving mechanism 34 and the rotating mechanism 35 are controlled so that the peripheral speed Vr of the breathable sheet 32d during the movement is the same speed.

この移動処理および回動処理が開始されることにより、図12に示すように、通気性シート32dに保持されている半田ボール300が吸着面22aに形成されている吸気口23aの近傍に供給される。また、空気の吸引によって吸着ヘッド11の内部空間21が負圧状態となり、これによって各吸気口23aから吸着ヘッド11の内部空間21に空気が流れ込むため、この空気の流れに伴って生じる吸引力により、供給された半田ボール300が吸気口23a引き寄せられて、同図に示すように、整列用プレート14の各貫通孔14cを通って吸気口23aに吸着される。   By starting the movement process and the rotation process, as shown in FIG. 12, the solder ball 300 held by the air permeable sheet 32d is supplied to the vicinity of the air inlet 23a formed in the suction surface 22a. The Further, the suction of the air causes the internal space 21 of the suction head 11 to be in a negative pressure state, which causes air to flow into the internal space 21 of the suction head 11 from each intake port 23a. The supplied solder balls 300 are attracted to the intake port 23a and are adsorbed to the intake port 23a through the through holes 14c of the alignment plate 14 as shown in FIG.

続いて、図13に示すように、移動処理および回動処理が引き次いで行われることにより、各吸気口23aに半田ボール300が1つずつ次々に吸着される。続いて、制御部15は、図14に示すように、通気性シート32dにおける他方の端部(同図における右側の端部)が整列用プレート14の下面14bにおける他方の端部(同図における右側の端部)に位置した時点で、回動機構35を制御して、回動処理を終了させる(なお、この時点では、移動処理は継続させる)。   Subsequently, as shown in FIG. 13, the movement process and the rotation process are successively performed, whereby the solder balls 300 are attracted one by one to each of the air inlets 23a. Subsequently, as shown in FIG. 14, the control unit 15 is configured such that the other end (the right end in the figure) of the air permeable sheet 32 d is the other end (the right side in the figure) of the lower surface 14 b of the alignment plate 14. When it is positioned at the right end), the rotation mechanism 35 is controlled to end the rotation process (at this point, the movement process is continued).

この半田ボール搭載装置1では、上記したように、保持面としての通気性シート32dの断面形状が弧状に形成された保持部32を、吸着面22aに沿って移動させる移動処理を実行し、その移動処理に連動させて、保持部32の相対的な移動の向きとは逆向きに保持部32を回動させる回動処理を実行する。この場合、移動処理に連動させて回動処理を実行することで、通気性シート32dに保持されている半田ボール300が、整列用プレート14に対して摺動しない状態(または、摺動が少なく抑えられた状態)で各吸気口23aの近傍に供給される。このため、この半田ボール搭載装置1では、摺動による半田ボール300の摩耗や変形が防止される結果、摩耗した半田ボール300や変形した半田ボール300が整列用プレート14の貫通孔14cや吸着ヘッド11の吸気口23aに嵌り込むことに起因する吸着不良の発生が確実に防止される。また、摺動によって半田ボール300が保持部32から脱落(落下)して、移動処理の後半において吸着ヘッド11に対して供給する半田ボール300が不足することに起因する吸着不良の発生が確実に防止される。   In the solder ball mounting device 1, as described above, the moving process is performed in which the holding portion 32 in which the cross-sectional shape of the air-permeable sheet 32d as the holding surface is formed in an arc shape is moved along the suction surface 22a. In conjunction with the movement process, a rotation process for rotating the holding part 32 in the direction opposite to the direction of relative movement of the holding part 32 is executed. In this case, by executing the rotation process in conjunction with the movement process, the solder balls 300 held by the air permeable sheet 32d do not slide with respect to the alignment plate 14 (or the sliding is less). In a suppressed state), the air is supplied to the vicinity of each intake port 23a. For this reason, in this solder ball mounting apparatus 1, wear and deformation of the solder ball 300 due to sliding are prevented, and as a result, the worn solder ball 300 and the deformed solder ball 300 are inserted into the through holes 14 c of the alignment plate 14 and the suction head. 11 is reliably prevented from occurring due to fitting into the 11 intake ports 23a. In addition, it is possible to surely generate a suction failure due to the solder ball 300 dropping (falling) from the holding portion 32 due to sliding, and insufficient solder balls 300 supplied to the suction head 11 in the second half of the movement process. Is prevented.

また、この半田ボール搭載装置1では、移動処理における移動速度Vtと回動処理における通気性シート32dの周速度Vrとが同じ速度となるように保持部32の移動および回動が行われる。このため、この半田ボール搭載装置1では、通気性シート32dに保持されている半田ボール300が、整列用プレート14に対してほとんど摺動しない状態で各吸気口23aの近傍に供給される。したがって、この半田ボール搭載装置1では、摺動による半田ボール300の摩耗や変形が確実に防止される結果、吸着不良の発生がより確実に防止される。   Further, in the solder ball mounting apparatus 1, the holding unit 32 is moved and rotated so that the moving speed Vt in the moving process and the peripheral speed Vr of the air-permeable sheet 32d in the rotating process become the same speed. For this reason, in the solder ball mounting apparatus 1, the solder balls 300 held by the air permeable sheet 32d are supplied to the vicinity of the air inlets 23a in a state of hardly sliding with respect to the alignment plate 14. Therefore, in this solder ball mounting apparatus 1, the wear and deformation of the solder ball 300 due to sliding are surely prevented, and as a result, the occurrence of poor suction is more reliably prevented.

次いで、制御部15は、移動機構34を制御して、図15に示すように、供給部12を整列用プレート14の下面14bに沿ってさらに移動させる。この際に、同図に示すように、吸引部33の先端部が下面14bに近接した状態で下面14bに沿って移動し、吸引経路33cからの吸気によって余剰な半田ボール300が吸引されて除去される。これにより、供給処理が終了し、各吸気口23aに半田ボール300が吸着される。   Next, the control unit 15 controls the moving mechanism 34 to further move the supply unit 12 along the lower surface 14b of the alignment plate 14 as shown in FIG. At this time, as shown in the drawing, the tip of the suction portion 33 moves along the lower surface 14b in a state of being close to the lower surface 14b, and excess solder balls 300 are sucked and removed by suction from the suction path 33c. Is done. As a result, the supply process is completed, and the solder balls 300 are attracted to the intake ports 23a.

続いて、制御部15は、搬送装置3を制御して、図16に示すように、吸着ヘッド11が整列用プレート14から離反するように吸着ヘッド11を上向きに移動させ、次いで、搭載位置(半田ボール300が基板400の上方に位置する位置)に吸着ヘッド11を移動させる。   Subsequently, the control unit 15 controls the transport device 3 to move the suction head 11 upward so that the suction head 11 is separated from the alignment plate 14 as shown in FIG. The suction head 11 is moved to a position where the solder ball 300 is located above the substrate 400.

続いて、制御部15は、半田ボール300が基板400の上方に位置した時点で、吸気装置13の電磁バルブを制御して、吸着ヘッド11における内部空間21からの空気の吸引を停止させる。この際に、吸気口23aによる吸着が解除され、図17に示すように、基板400における各端子401の上に半田ボール300がそれぞれ搭載される。次いで、制御部15は、搬送装置3を制御して、吸着ヘッド11を初期位置に移動させる。以上により、基板400に対する半田ボール300の搭載が完了する。   Subsequently, when the solder ball 300 is positioned above the substrate 400, the control unit 15 controls the electromagnetic valve of the suction device 13 to stop the suction of air from the internal space 21 in the suction head 11. At this time, the suction by the air inlet 23a is released, and the solder balls 300 are mounted on the terminals 401 of the substrate 400 as shown in FIG. Next, the control unit 15 controls the transport device 3 to move the suction head 11 to the initial position. Thus, the mounting of the solder ball 300 on the substrate 400 is completed.

この場合、この半田ボール搭載装置1では、上記したように、整列用プレート14の貫通孔14cに半田ボール300が嵌り込むことに起因して半田ボール300を吸着していない吸気口23aが存在したり、吸気口23aに半田ボール300が嵌り込んだりする吸着不良が確実に防止されている。このため、この半田ボール搭載装置1では、基板400の端子401に半田ボール300が搭載されない欠陥が生じる事態が確実に防止される。   In this case, in the solder ball mounting apparatus 1, as described above, there is an air inlet 23 a that does not attract the solder ball 300 due to the solder ball 300 fitting into the through hole 14 c of the alignment plate 14. In addition, it is possible to reliably prevent a suction failure in which the solder ball 300 is fitted into the air inlet 23a. For this reason, in this solder ball mounting apparatus 1, a situation in which a defect in which the solder ball 300 is not mounted on the terminal 401 of the substrate 400 is reliably prevented.

このように、この半田ボール吸着装置2、半田ボール搭載装置1、球状体吸着方法および球状体搭載方法によれば、保持面としての通気性シート32dの断面形状が弧状に形成された保持部32を吸着面22aに沿って移動させる移動処理に連動させて、保持部32の相対的な移動の向きとは逆向きに保持部32を回動させる回動処理を実行することにより、通気性シート32dに保持されている半田ボール300を、整列用プレート14に対して摺動しない状態(または、摺動が少なく抑えられた状態)で各吸気口23aの近傍に供給させることができる。このため、この半田ボール吸着装置2、半田ボール搭載装置1、球状体吸着方法および球状体搭載方法によれば、摺動による半田ボール300の摩耗や変形が確実に防止される結果、摩耗した半田ボール300や変形した半田ボール300が整列用プレート14の貫通孔14cや吸着ヘッド11の吸気口23aに嵌り込むことに起因する吸着不良の発生を確実に防止することができる。また、摺動によって半田ボール300が保持部32から脱落(落下)して、移動処理の後半において吸着ヘッド11に対して供給する半田ボール300が不足することに起因する吸着不良の発生を確実に防止することができる。   As described above, according to the solder ball suction device 2, the solder ball mounting device 1, the spherical body suction method, and the spherical body mounting method, the holding portion 32 in which the cross-sectional shape of the air-permeable sheet 32d as the holding surface is formed in an arc shape. The breathable sheet is executed by rotating the holding portion 32 in the direction opposite to the direction of relative movement of the holding portion 32 in conjunction with the movement processing for moving the suction portion 22a along the suction surface 22a. The solder balls 300 held by 32d can be supplied to the vicinity of each air inlet 23a in a state where the solder balls 300 are not slid with respect to the alignment plate 14 (or in a state where sliding is suppressed to a small extent). For this reason, according to the solder ball adsorption device 2, the solder ball mounting device 1, the spherical body adsorption method, and the spherical body mounting method, the wear and deformation of the solder ball 300 due to sliding are reliably prevented. It is possible to reliably prevent the occurrence of poor suction due to the balls 300 and the deformed solder balls 300 being fitted into the through holes 14c of the alignment plate 14 and the suction ports 23a of the suction head 11. In addition, it is ensured that the solder ball 300 is dropped (dropped) from the holding portion 32 due to sliding, and the suction failure due to the shortage of the solder ball 300 supplied to the suction head 11 in the second half of the movement process is ensured. Can be prevented.

また、この半田ボール吸着装置2、半田ボール搭載装置1、球状体吸着方法および球状体搭載方法によれば、移動処理における移動速度Vtと回動処理における通気性シート32dの周速度Vrとが同じ速度となるように保持部32の移動および回動を行うことにより、通気性シート32dに保持されている半田ボール300を、整列用プレート14に対してほとんど摺動しない状態で各吸気口23aの近傍に供給することができる。このため、この半田ボール吸着装置2、半田ボール搭載装置1、球状体吸着方法および球状体搭載方法によれば、摺動による半田ボール300の摩耗や変形を確実に防止することができる結果、吸着不良の発生をより確実に防止することができる。   Further, according to the solder ball suction device 2, the solder ball mounting device 1, the spherical body suction method, and the spherical body mounting method, the moving speed Vt in the moving process is the same as the peripheral speed Vr of the breathable sheet 32d in the rotating process. By moving and rotating the holding portion 32 so as to achieve a speed, the solder balls 300 held by the air permeable sheet 32d are hardly slid with respect to the alignment plate 14, and each of the intake ports 23a is moved. Can be supplied in the vicinity. Therefore, according to the solder ball suction device 2, the solder ball mounting device 1, the spherical body suction method and the spherical body mounting method, it is possible to reliably prevent the solder ball 300 from being worn or deformed by sliding, and as a result, The occurrence of defects can be prevented more reliably.

また、この半田ボール吸着装置2、半田ボール搭載装置1、球状体吸着方法および球状体搭載方法によれば、保持面としての通気性シート32dの断面形状が規定位置Pを中心とする円周の一部と同じ形状に形成された保持部32を用いることにより、規定位置Pから通気性シート32dまでの距離が一定のため、規定位置Pと吸着面22aとの距離を一定に維持した状態で移動処理を実行し、これに連動して回動処理を実行することで、通気性シート32dにおける吸着面22aに最も近い位置から吸着面22aまでの距離を一定に維持することができる。このため、この半田ボール吸着装置2、半田ボール搭載装置1、球状体吸着方法および球状体搭載方法によれば、回動処理の実行時において、通気性シート32dに保持されている半田ボール300が整列用プレート14に対して同じ力で押圧される結果、押圧力が変化することによる半田ボール300の変形等を確実に防止することができる。   Further, according to the solder ball suction device 2, the solder ball mounting device 1, the spherical body suction method, and the spherical body mounting method, the cross-sectional shape of the air-permeable sheet 32d as the holding surface is a circumference centered on the specified position P. Since the distance from the specified position P to the air permeable sheet 32d is constant by using the holding part 32 formed in the same shape as a part, the distance between the specified position P and the suction surface 22a is maintained constant. By executing the movement process and performing the rotation process in conjunction with the movement process, the distance from the position closest to the suction surface 22a in the breathable sheet 32d to the suction surface 22a can be maintained constant. Therefore, according to the solder ball suction device 2, the solder ball mounting device 1, the spherical body suction method, and the spherical body mounting method, the solder ball 300 held by the air permeable sheet 32d is obtained when the rotation process is executed. As a result of being pressed against the alignment plate 14 with the same force, it is possible to reliably prevent deformation of the solder balls 300 due to a change in the pressing force.

なお、球状体吸着装置、球状体搭載装置、球状体吸着方法および球状体搭載方法は、上記の構成および方法に限定されない。例えば、吸着面22aに沿った保持部32の移動速度Vtと保持部32の回動時における通気性シート32dの周速度Vrとが同じ速度となるように移動機構34および回動機構35を制御する構成および方法について上記したが、移動速度Vtおよび周速度Vrが異なる速度でもよく、このように移動機構34および回動機構35を制御する構成および方法を採用することもできる。   The spherical body adsorption device, the spherical body mounting device, the spherical body adsorption method, and the spherical body mounting method are not limited to the above configuration and method. For example, the moving mechanism 34 and the rotating mechanism 35 are controlled so that the moving speed Vt of the holding unit 32 along the suction surface 22a and the peripheral speed Vr of the breathable sheet 32d when the holding unit 32 rotates are the same. Although the configuration and method for performing the above are described above, the moving speed Vt and the peripheral speed Vr may be different from each other, and a configuration and a method for controlling the moving mechanism 34 and the rotating mechanism 35 in this way may be employed.

また、保持面としての通気性シート32dの断面形状を規定位置Pを中心とする円Cの円周の一部と同じ形状に形成した例について上記したが、通気性シート32dの断面形状を円Cの円周の全部と同じ形状に形成した(つまり、保持面の断面形状を円形に形成した)保持部を採用することもできる。また、保持面の断面形状を、回動中心(規定位置P)とは異なる位置を中心とする円の円周の一部または全部と同じ形状に形成した保持部や、保持面の断面形状を、楕円の周の一部または全部と同じ形状に形成した保持部を採用することもできる。   Moreover, although the cross-sectional shape of the air permeable sheet 32d as the holding surface has been described above as an example in which the cross-sectional shape of the air permeable sheet 32d is formed in the same shape as a part of the circumference of the circle C centering on the specified position P, A holding part formed in the same shape as the entire circumference of C (that is, the holding surface having a circular cross-sectional shape) may be employed. In addition, the holding portion formed in the same shape as a part or all of the circumference of a circle centering on a position different from the rotation center (predetermined position P) as the cross-sectional shape of the holding surface, or the cross-sectional shape of the holding surface A holding portion formed in the same shape as part or all of the circumference of the ellipse can also be employed.

また、整列用プレート14を用いる構成および方法について上記したが、整列用プレート14を用いない構成および方法を採用することもできる。   Although the configuration and method using the alignment plate 14 have been described above, a configuration and method that does not use the alignment plate 14 may be employed.

さらに、供給処理において、静止状態における吸着ヘッド11の吸着面22a(整列用プレート14の下面14b)に対して保持部32を近接させて吸着面22aに沿って移動させる構成および方法について上記したが、保持部32に対して吸着ヘッド11および整列用プレート14を移動させる構成および方法を採用することもできる。また、供給処理において、吸着ヘッド11および整列用プレート14に対して保持部32を移動させるのと同時に、保持部32に対して吸着ヘッド11および整列用プレート14を移動させる構成および方法を採用することもできる。   Further, in the supply process, the configuration and the method for moving the holding unit 32 along the suction surface 22a in proximity to the suction surface 22a of the suction head 11 in the stationary state (the lower surface 14b of the alignment plate 14) have been described above. A configuration and a method of moving the suction head 11 and the alignment plate 14 with respect to the holding unit 32 can also be adopted. Further, in the supply process, a configuration and method for moving the suction head 11 and the alignment plate 14 relative to the holding portion 32 at the same time as moving the holding portion 32 relative to the suction head 11 and the alignment plate 14 are adopted. You can also.

また、整列用プレート14を用いないときには、静止状態の吸着ヘッド11に対して保持部32を移動させる構成および方法、保持部32に対して吸着ヘッド11を移動させる構成および方法、並びに保持部32および吸着ヘッド11の双方を移動させる構成および方法のいずれも採用することができる。   Further, when the alignment plate 14 is not used, a configuration and method for moving the holding unit 32 with respect to the stationary suction head 11, a configuration and method for moving the suction head 11 with respect to the holding unit 32, and the holding unit 32. Any configuration and method for moving both the suction head 11 and the suction head 11 can be employed.

また、上記の例では、移動処理における保持部32の相対的な移動の向きを右向きとし、回動処理における保持部32の回動の向きを左回り(反時計回り)の向きとしたが、これとは逆に、移動処理における保持部32の相対的な移動の向きを左向きとし、回動処理における保持部32の回動の向きを右回り(時計回り)の向きとする構成および方法を採用することもできる。   In the above example, the relative movement direction of the holding unit 32 in the movement process is set to the right direction, and the rotation direction of the holding unit 32 in the rotation process is set to the counterclockwise direction. On the contrary, a configuration and a method in which the relative movement direction of the holding unit 32 in the movement process is set to the left and the rotation direction of the holding unit 32 in the rotation process is set to the clockwise (clockwise) direction. It can also be adopted.

1 半田ボール搭載装置
2 半田ボール吸着装置
3 搬送装置
11 吸着ヘッド
15 制御部
22a 吸着面
23a 吸気口
32 保持部
32a 先端部
32b 基端部
32d 通気性シート
34 移動機構
35 回動機構
300 半田ボール
400 基板
401 端子
C 円
P 規定位置
Vr 周速度
Vt 移動速度
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solder ball mounting apparatus 2 Solder ball adsorption apparatus 3 Conveyance apparatus 11 Adsorption head 15 Control part 22a Adsorption surface 23a Intake port 32 Holding part 32a Front end part 32b Base end part 32d Breathable sheet 34 Movement mechanism 35 Rotation mechanism 300 Solder ball 400 Substrate 401 Terminal C Circle P Specified position Vr Peripheral speed Vt Moving speed

Claims (8)

複数の吸気口が形成された吸着面を有する吸着ヘッドと、先端部の保持面で球状体を保持する保持部と、前記保持部を前記吸着ヘッドに対して相対的に移動させる移動機構と、当該移動機構を制御して前記球状体を保持している前記保持面を前記吸着面に対して相対的に近接させた近接状態を維持しつつ当該吸着面に沿って当該保持部を相対的に移動させる移動処理を実行する制御部とを備えて前記球状体を前記各吸気口に吸着する球状体吸着装置であって、
前記保持部を回動させる回動機構を備え、
前記保持部は、基端部における予め規定された規定位置を中心として前記回動機構によって回動されると共に、前記保持面の断面形状が前記近接状態における前記吸着面側に向けて突出する弧状に形成され、
前記制御部は、前記回動機構を制御して前記移動処理における前記保持部の相対的な移動の向きとは逆向きに前記保持部を回動させる回動処理を当該移動処理に連動させて実行する球状体吸着装置。
A suction head having a suction surface formed with a plurality of air inlets, a holding portion that holds a spherical body on the holding surface of the tip, and a moving mechanism that moves the holding portion relative to the suction head; The holding portion is relatively moved along the suction surface while maintaining a close state in which the holding surface holding the spherical body is controlled to be relatively close to the suction surface by controlling the moving mechanism. A spherical body adsorbing device that adsorbs the spherical body to each of the air intakes, and includes a control unit that executes a movement process for moving the spherical body,
A rotation mechanism for rotating the holding portion;
The holding portion is rotated by the rotation mechanism about a predetermined position defined in a base end portion, and an arc shape in which a cross-sectional shape of the holding surface protrudes toward the suction surface in the proximity state Formed into
The control unit controls the rotation mechanism to link a rotation process for rotating the holding unit in a direction opposite to a relative movement direction of the holding unit in the movement process. Spherical adsorption device to perform.
前記制御部は、前記移動処理における前記保持部の相対的な移動速度と前記回動処理における前記保持面の周速度とが同じ速度となるように前記移動機構および前記回動機構を制御する請求項1記載の球状体吸着装置。   The said control part controls the said moving mechanism and the said rotation mechanism so that the relative moving speed of the said holding | maintenance part in the said movement process and the circumferential speed of the said holding surface in the said rotation process may become the same speed. Item 4. The spherical body adsorption device according to Item 1. 前記保持部は、前記保持面の断面形状が前記規定位置を中心とする円周の一部または全部と同じ形状に形成されている請求項1または2記載の球状体吸着装置。   The spherical body adsorbing device according to claim 1 or 2, wherein the holding portion is formed such that a cross-sectional shape of the holding surface is the same as a part or all of a circumference centered on the specified position. 請求項1から3のいずれかに記載の球状体吸着装置と、前記球状体の吸着が行われる吸着位置と前記球状体が搭載対象体に搭載される搭載位置との間で前記球状体吸着装置の前記吸着ヘッドを搬送する搬送装置とを備えて、前記球状体を前記搭載対象体に搭載する球状体搭載装置。   The spherical body adsorbing device according to any one of claims 1 to 3, and the spherical body adsorbing device between an adsorption position where the spherical body is adsorbed and a mounting position where the spherical body is mounted on a mounting object. A spherical body mounting apparatus that mounts the spherical body on the mounting target body. 複数の吸気口が形成された吸着面を有する吸着ヘッドにおける当該吸着面に対して、球状体を保持している保持部の保持面を相対的に近接させた近接状態を維持しつつ、前記吸着面に沿って当該保持部を相対的に移動させる移動処理を実行し、前記球状体を前記各吸気口に吸着する球状体吸着方法であって、
前記保持面の断面形状が前記近接状態における前記吸着面側に向けて突出する弧状に形成された前記保持部を用いて、前記移動処理における前記保持部の相対的な移動の向きとは逆向きに当該保持部の基端部における予め規定された規定位置を中心として当該保持部を回動させる回動処理を当該移動処理に連動させて実行する球状体吸着方法。
While holding the adjoining state in which the holding surface of the holding unit holding the spherical body is relatively close to the suction surface of the suction head having the suction surface formed with a plurality of air inlets, the suction A spherical body adsorbing method for performing a movement process for relatively moving the holding unit along a surface, and adsorbing the spherical body to each of the intake ports,
Using the holding part formed in an arc shape in which the cross-sectional shape of the holding surface protrudes toward the suction surface side in the proximity state, the direction of relative movement of the holding part in the movement process is opposite And a spherical body adsorption method in which a rotation process for rotating the holding unit around a predetermined position at a base end portion of the holding unit is executed in conjunction with the movement process.
前記移動処理における前記保持部の相対的な移動速度と前記回動処理における前記保持面の周速度とが同じ速度となるように前記保持部の移動および回動を行う請求項5記載の球状体吸着方法。   The spherical body according to claim 5, wherein the holding unit is moved and rotated so that a relative moving speed of the holding unit in the moving process is equal to a peripheral speed of the holding surface in the rotating process. Adsorption method. 前記保持面の断面形状が前記規定位置を中心とする円周の一部または全部と同じ形状に形成されている前記保持部を用いる請求項5または6記載の球状体吸着方法。   The spherical body adsorption | suction method of Claim 5 or 6 using the said holding | maintenance part currently formed in the same shape as a part or all of the circumference centering on the said predetermined position in the cross-sectional shape of the said holding surface. 請求項5から7のいずれかに記載の球状体吸着方法で前記吸着ヘッドに前記球状体を吸着させ、当該球状体を吸着している前記吸着ヘッドを搭載位置に移動させて、前記球状体を搭載対象体に搭載する球状体搭載方法。   The spherical body adsorbing method according to any one of claims 5 to 7, wherein the adsorbing head adsorbs the spherical body, moves the adsorbing head adsorbing the spherical body to a mounting position, and A spherical body mounting method for mounting on a mounting object.
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