JP2016040821A - 電子部品の実装装置 - Google Patents

Abstract

【課題】より簡易な構成で、電子部品に低荷重も高荷重も精度よく付与できる電子部品の実装装置を提供する。【解決手段】実装装置は、実装ツール１４と、鉛直方向に移動可能で実装ツール１４が連結された移動体２４等で構成されている支持機構と、支持機構ごと実装ツール１４を鉛直方向に移動させることで、電子部品に第一荷重を付与するＺ軸モータ１８を駆動源とする第一加圧機構と、支持機構と実装ツール１４との間に設けられ、実装ツール１４を支持機構に対して鉛直方向に移動させて、電子部品に第二荷重を付与するＶＣＭ３０を駆動源とする第二加圧機構と、実装ツール１４に直接的または間接的に接続されたロードセル３８と、第一、第二加圧機構の駆動を制御する制御部であって、第一加圧機構で第一荷重を付与する際には、予め、第二加圧機構を駆動して、ロードセル３８を支持機構に当接させて予圧を発生させる制御部と、を備える。【選択図】図５

Description

本発明は、半導体チップ等の電子部品を基板に実装する電子部品の実装装置に関する。

半導体チップ等の電子部品を基板に実装する電子部品の実装装置が従来から広く知られている。かかる実装装置では、接続部材を介して電子部品を基板に圧着している。このとき電子部品に付与される荷重は、接続部材の材質や半導体チップの種類等に応じて決定される。例えば、接続部材がペースト状の接着剤の場合、付与される荷重は０．１Ｎ〜５０Ｎ程度の比較的低い圧着荷重（低荷重）である。接続部材が異方性導電シートやはんだバンプ等の場合、１０Ｎ〜５００Ｎ程度の比較的高い圧着荷重（高荷重）である。また、圧着荷重は、実装工程の進行度合いによっても異なることがあり、例えば、電子部品を基板に圧着する際、圧着初期の段階では、電子部品に低荷重を付与して仮実装し、その後、電子部品に高荷重を付与して本実装することもある。このように、圧着の際に必要となる荷重レンジは、非常に広い。

そこで、圧着荷重を切り替え可能なボンディング装置が、従来から提案されている。例えば、特許文献１には、高荷重を付加するための圧着ブロックを押圧する第１押圧力付与手段と、低荷重を付与するための第２押圧力付与手段と、を備え、高荷重付与時には圧着ツールを圧着ブロックに固定し、低荷重付与時には圧着ツールを圧着ブロックに固定しない装置が開示されている。

また、特許文献２には、低荷重を付与する第１加圧手段と、高荷重を付与する第２加圧手段と、を設け、第１加圧手段は、ボンディングヘッドとともに移動するように構成し、第２加圧手段は、ボンディングヘッドとは分離して、ボンディングステージの上方に位置させた装置が開示されている。また、特許文献２の装置には、さらに、低荷重制御時には、第１加圧手段から付与される加圧力をボンディングツールに伝達し、高荷重制御時には第１加圧手段から付与される加圧力をボンディングツールに伝達しない加圧源切替手段も設けている。

特許第４３６７７４０号公報 特開２００９−２７１０５号公報

こうした従来の技術によれば、単一の実装ヘッドで、低荷重および高荷重を付与することが可能となる。しかしながら、特許文献１の技術では、圧着ツールを圧着ブロックに固定／固定解除するために複雑な機構が必要であり、装置全体の複雑化、コスト増加といった問題を招いていた。また、特許文献２の技術では、高荷重を付与する第２加圧手段をボンディングヘッドと分離して設けているため、高荷重を付与できる位置が限定されるという問題があった。また、特許文献２でも、加圧力の伝達経路を切り替えるための機構が必要であり、やはり、装置全体の複雑化、コスト増加といった問題を招いていた。

そこで、本発明では、より簡易な構成で、電子部品に低荷重も高荷重も精度よく付与できる電子部品の実装装置を提供することを目的とする。

本発明の電子部品の実装装置は、電子部品を基板上に実装する電子部品の実装装置であって、その先端に電子部品を保持する実装ツールと、鉛直方向に移動可能で、実装ツールが連結された支持機構と、支持機構ごと実装ツールを鉛直方向に移動させることで、電子部品に第一荷重を付与する第一加圧機構と、支持機構と実装ツールとの間に設けられ、実装ツールを支持機構に対して鉛直方向に移動させて、電子部品に第二荷重を付与する第二加圧機構と、実装ツールに直接的または間接的に接続された荷重検出器と、第一、第二加圧機構の駆動を制御する制御部であって、第一加圧機構で第一荷重を付与する際には、予め、第二加圧機構を駆動して、荷重検出器を支持機構に当接させて予圧を発生させる制御部と、を備えることを特徴とする。

好適な態様では、荷重検出器は、支持機構と第二加圧機構との間に配置される。他の好適な態様では、さらに、実装ツールの支持機構に対する鉛直方向への移動をガイドするガイド機構を備え、ガイド機構は、実装ツールと支持機構を連結し、水平方向への変位が規制されるとともに鉛直方向への変位が許容された弾性体で形成されている。この場合、弾性体は、板ばねである、ことが望ましい。

他の好適な態様では、制御部は、第一加圧機構による加圧時には、荷重検出器での検出荷重に応じて第一加圧機構をフィードバック制御し、第二加圧機構による加圧時には、第二加圧機構をフィードフォワード制御する。

本発明によれば、簡易な構成で、電子部品に低荷重も高荷重も精度よく付与できる。

本発明の実施形態である電子部品の実装装置の斜視図である。 電子部品の実装装置の概略構成図である。 実装ヘッドの正面図である。 図３のＡ−Ａ断面図である。 実装ヘッドの概略構成図である。 板ばねによるガイド機構採用時に、実装ツールを１Ｎの推力トルクで往復昇降させた際の位置および誤差のグラフである。 板ばねによるガイド機構採用時に、実装ツールを０．３Ｎの推力トルクで往復昇降させた際の位置および誤差のグラフである。 ガイドレール採用時に、実装ツールを１Ｎの推力トルクで往復昇降させた際の位置および誤差のグラフである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態である電子部品の実装装置１０の斜視図である。また、図２は、実装装置１０の概略構成図であり、図３は、実装ヘッド１２の正面図、図４は、図３のＡ−Ａ断面図、図５は、実装ヘッド１２の概略構成図である。

実装装置１０は、電子部品である半導体チップをフェースダウンの状態で基板１００上に実装する装置で、例えば、フリップチップ実装装置１０である。実装装置１０は、実装ツール１４を具備した実装ヘッド１２や、半導体チップを実装ツール１４に供給するチップ供給手段（図示せず）、基板１００が載置されている基板ステージ５０、基板ステージ５０をＸＹ方向（水平方向）に移動させるＸＹステージ５２等を備えている。

半導体チップは、チップ供給手段により、実装ツール１４に供給される。チップ供給手段の構成としては、種々考えられるが、例えば、ウェーハステージに載置されたウェーハから、半導体チップを中継アームでピックアップして、中継ステージに移送するような構成が考えられる。この場合、ＸＹステージ５２は、中継ステージを実装ツール１４の真下に移送し、実装ツール１４は、真下に位置する中継ステージから半導体チップをピックアップする。

実装ツール１４で半導体チップがピックアップされれば、続いて、ＸＹステージ５２により、基板１００が実装ツール１４の真下に移送される。この状態になれば、実装ツール１４は、基板１００に向かって下降し、先端に吸引保持した半導体チップを基板１００に圧着し、実装する。

実装ヘッド１２は、実装装置１０のベース１１から立脚するフレーム５４に固着されており、その水平位置は固定となっている。実装ヘッド１２との対向位置には、基板１００を保持する基板ステージ５０が設けられている。この基板ステージ５０には、基板１００を加熱する加熱装置等が組み込まれている。基板ステージ５０は、ＸＹステージ５２上に設置されており、制御部６０から指示に応じて、適宜、水平方向に移動する。

実装ヘッド１２には、半導体チップを吸着保持する実装ツール１４の他に、当該実装ツール１４を鉛直方向に移動させて半導体チップに荷重を付与する第一、第二加圧機構や、実装ツール１４を昇降自在に支持する支持機構、フレーム５４に固着されたベース部材１６などを備えている。

ベース部材１６は、フレーム５４に固着され、その水平・垂直位置が固定の部材である。このベース部材１６には、第一加圧機構を構成するＺ軸モータ１８や、支持機構の昇降をガイドするＺ軸ガイドレール１７等が取り付けられている。

支持機構は、実装ツール１４や第二加圧機構を鉛直方向にスライド可能に支持するものである。支持機構は、Ｚ軸ガイドレール１７に組み付けられた移動体２４や、モータホルダ２６、移動ブロック２８等を備えている。この移動体２４やモータホルダ２６、移動ブロック２８は、互いに連結されており、ともに鉛直方向にスライド移動する。モータホルダ２６は、第二加圧機構を構成するボイスコイルモータ（以下「ＶＣＭ」という）３０を保持する部材である。このモータホルダ２６の上側には、第一加圧機構を構成するリードスクリュー２２が螺合される移動ブロック２８が設けられている。リードスクリュー２２の回転に伴い、この移動ブロック２８が昇降し、ひいては、移動ブロック２８に連結されたモータホルダ２６や、移動体２４、ＶＣＭ３０、実装ツール１４が昇降する。

第一加圧機構は、支持機構ごと実装ツール１４を鉛直方向に移動させる移動機構であり、半導体チップに比較的大きな第一荷重を付与する機構である。第一加圧機構により、実装ツール１４が基板１００に向かって下降し、当該実装ツール１４の先端に吸引保持された半導体チップが基板１００上に押し付けられる。このとき、半導体チップに付与される荷重は、比較的大きな値、例えば、１０〜５００Ｎである。

第一加圧機構は、ベース部材１６に連結されたＺ軸モータ１８と、当該Ｚ軸モータ１８の出力軸にカップリング２０を介して連結されたリードスクリュー２２と、を備えている。Ｚ軸モータ１８の駆動に伴い、リードスクリュー２２が回転することにより、移動ブロック２８、ひいては、第二加圧機構や実装ツール１４が昇降する。制御部６０は、後述するロードセル３８で検出された検出圧力に基づいて、Ｚ軸モータ１８の駆動をフィードバック制御する。なお、ここで説明した第一加圧機構の構成は、一例であり、第一加圧機構は、実装ツール１４や第二加圧機構、支持機構をともに鉛直方向に移動させることができるのであれば、その構成は、限定されない。例えば、加圧機構の駆動源として、モータではなく、エアシリンダや油圧シリンダ等を採用することも出来る。

第二加圧機構は、支持機構と実装ツール１４との間に介在し、実装ツール１４を、支持機構に対して移動させる移動機構である。第二加圧機構は、第一加圧機構に比べて、比較的小さな第二荷重を半導体チップに付与する。第二加圧機構により実装ツール１４が基板１００に向かって下降し、当該実装ツール１４の先端に吸引保持された半導体チップが基板１００上に押し付けられる。このとき、半導体チップに付与される荷重は、比較的小さな値、例えば、０．１〜５０Ｎである。

第二加圧機構は、ＶＣＭ３０を駆動源とする。ＶＣＭ３０は、その内周面に永久磁石が配された略円筒形の固定子３２と、当該固定子３２の内側に当該固定子３２と同心に配された可動子３４と、を含んで構成されている。固定子３２は、モータホルダ２６に保持されている。可動子３４は、その周囲にコイルが巻回された略円筒形部材であり、コイルへの通電により固定子３２に対して軸方向に進退する。制御部６０は、所望の推力（圧着荷重）が得られるように、このコイルの電流または電圧をフィードフォワード制御している。なお、ここで説明した第二加圧機構の構成は、一例であり、第二加圧機構は、実装ツール１４を支持機構に対して鉛直方向に移動させることができるのであれば、その構成は、限定されない。ただし、第二加圧機構は、フィードフォワード制御で精度よく制御できる機構が望ましい。

ＶＣＭ３０の可動子３４には、スライド軸３６が連結されている。このスライド軸３６は、可動子３４と実装ツール１４との間に介在する部材で、可動子３４とともに鉛直方向に移動する。支持機構には、このスライド軸３６の周囲を覆う保護部材４４が固着されている。保護部材４４には、スライド軸３６より僅かに大径の貫通孔が形成されており、スライド軸３６は、この貫通孔内を進退する。スライド軸３６の先端には、半導体チップを吸引保持する実装ツール１４が取り付けられている。この実装ツール１４の構成は、公知の構成を用いることができるため、ここでの説明は省略する。

図４や図５から明らかな通り、スライド軸３６の一部は、保護部材４４により覆われているものの、その余の部分は外部に露出した状態となっている。このスライド軸３６のうち外部に露出した部分には、板ばね４０が取り付けられている。この板ばね４０は、スライド軸３６の鉛直方向への移動をガイドするガイド機構として機能する。すなわち、板ばね４０は、略水平に設置された鋼板からなり、その一端は、スライド軸３６の周面に、他端は支持機構の移動体２４に連結されている。板ばね４０は、鉛直方向に撓むことで、鉛直方向に変位する。この板ばね４０の一端をスライド軸３６に連結することで、第二加圧機構による、スライド軸３６、ひいては、実装ツール１４の水平方向への移動が規制され、鉛直方向への移動のみが許容される。なお、本実施形態では、板ばね４０を用いたが、水平方向への移動が実質的に規制されるとともに鉛直方向への移動が許容された弾性体であれば、板ばね４０に限らず、他の弾性体、例えば、コイルスプリング等を用いることも出来る。このように、実装ツール１４を、移動方向を弾性体でガイドすることにより、実装ツール１４の位置制御精度をより向上できるが、これについては、後に詳説する。

ＶＣＭ３０の可動子３４とモータホルダ２６との間には、ロードセル３８が設けられている。ロードセル３８は、実装ツール１４を介して半導体チップに付与される荷重を検出するための圧力検出器である。ＶＣＭ３０の可動範囲は、少なくとも、ロードセル３８とモータホルダ２６との間に隙間が生じる第一状態（図５（ａ）の状態）と、このロードセル３８がモータホルダ２６（支持機構）に接触する第二状態（図５（ｂ）の状態）と、が取れるように設定されている。後に詳説するように、第一加圧機構を用いて、比較的高い荷重を付与する際には、第二状態にして、ロードセル３８に予圧を発生させる。また、第二加圧機構を用いて、比較的低い荷重を付与する際には、第一状態にして、ロードセル３８を無負荷状態にする。なお、本実施形態では、ロードセル３８を、他部材（スライド軸３６）を介して実装ツール１４に接続しているが、ロードセル３８は、実装ツール１４に直接接続されてもよい。

支持機構には、さらに、リニアスケール４２も固着されている。このリニアスケール４２は、スライド軸３６、ひいては、実装ツール１４の支持機構に対する変位量を測定する。そして、この変位量に基づいて実装ツール１４のＺ軸方向位置を検出する。

制御部６０は、各種演算処理を行うＣＰＵ６２や、各種データやプログラムを記憶するメモリ６４、および、データの入出力を管理するデータインターフェース６６等を備えている。メモリ６４は、実装制御を行うためのプログラムや、各種データが記録される。また、ＣＰＵ６２は、ロードセル３８やリニアスケール４２等のセンサで検出された値に基づいて各種演算を実行するとともに、メモリ６４に記憶されたプログラムに従って、加圧機構やＸＹステージ５２、基板ステージ５０に搭載されたヒータ等を駆動するための制御信号をデータインターフェース６６を介して出力する。

以上の構成の実装ツール１４で半導体チップを基板１００に実装する場合の流れについて説明する。半導体チップを基板１００に実装する際には、当然ながら、実装ツール１４の先端に半導体チップを吸引保持し、その状態で、半導体チップを基板１００上に押し付ける。このとき、半導体チップに付与する荷重は、半導体チップの種類や、実装工程の進行度合い等によって異なる。例えば、半導体チップは、接続部材を介して基板１００に圧着されるが、その接続部材がペースト状の接着剤の場合、圧着荷重は、０．１Ｎ〜５０Ｎの比較的低い値で足りる。一方、接続部材が異方性導電シートやはんだバンプ等の場合、１０Ｎ〜５００Ｎという、比較的高い圧着荷重が必要になる。また、半導体チップや基板１００の種類によっては、実装の過程で、荷重を変化させることもある。例えば、最初に、半導体チップを、比較的小さい荷重で基板１００に押し付けて仮実装した後に、比較的大きい荷重を付与する本実装を行う場合もある。

このように、半導体チップを実装する際に半導体チップに付与される荷重のレンジは、非常に広い（例えば０．１Ｎ〜５００Ｎ）。この広い荷重レンジを単一の加圧機構でカバーしようとした場合、出力トルクのレンジが広く、高精度に制御可能な駆動源が必要となる。しかし、かかる駆動源は、通常、非常に高額であり、また、サイズも大きいことが多く、採用することは難しい。そのため、従来では、高荷重付与時と低荷重付与時とで、部品を交換して、幅広い荷重レンジに対応することが多かったが、これは、手間であった。そこで、本実施形態では、広い荷重レンジをカバーするために、高荷重を付与するための第一加圧機構と、低荷重を付与するための第二加圧機構と、を設けている。

より具体的に説明すると、低荷重で半導体チップを実装したい場合には、ＶＣＭ３０を駆動源とする第二加圧機構で荷重を発生させる。すなわち、第二加圧機構のＶＣＭ３０を駆動して、実装ツール１４を基板１００に向かって下降させる。このとき、ロードセル３８は、モータホルダ２６から離間して無負荷状態となり、荷重を検知することはできない。しかし、第二加圧機構は、既述した通り、所望の推力（荷重）が得られるように、ＶＣＭ３０の電流または電圧をフィードフォワード制御している。したがって、ロードセル３８が無負荷状態になっても問題ない。

実装ツール１４を下降させる際、制御部６０は、リニアスケール４２で検出された変位量に基づいて実装ツール１４のＺ軸方向位置をモニタリングし、このモニタリング結果に基づいて、実装ツール１４に保持された半導体チップが基板１００に接触したタイミングを検知する。半導体チップが基板１００に接触すれば、制御部６０は、規定の荷重が半導体チップに付与されるべく、ＶＣＭ３０の電流または電圧を駆動制御する。そして、所定の押圧時間が経過した後で、実装ツール１４の吸引力を解除するとともに、ＶＣＭ３０を逆方向に駆動して、実装ツール１４を基板１００から離間した待機位置に移動させる。なお、最終的な荷重発生を第二加圧機構で発生させるのであれば、荷重発生前（すなわち、半導体チップが基板１００に当接する前）に、第一加圧機構を駆動して実装ツール１４を基板１００に近接させることも出来る。

一方、高荷重で半導体チップを実装したい場合には、Ｚ軸モータ１８を駆動源とする第一加圧機構で荷重を発生させる。ここで、第一加圧機構のＺ軸モータ１８は、ロードセル３８での検出圧力値に基づいて、フィードバック制御される。したがって、高荷重で半導体チップを実装する際には、予め、ＶＣＭ３０を駆動して、ロードセル３８を支持機構（モータホルダ２６）に接触させ、ロードセル３８に予圧を付与しておく。すなわち、制御部６０は、ＶＣＭ３０をＺ軸方向上側に駆動し、ロードセル３８から送られる検出圧力値が規定の予圧値に達すれば、その位置でＶＣＭ３０を静止させる。

ロードセル３８に予圧が発生すれば、続いて、制御部６０は、Ｚ軸モータ１８を駆動して、支持機構ごと実装ツール１４を下降させる。実装ツール１４に保持されている半導体チップが、基板１００に当接すると、ロードセル３８から送られる検出圧力値が変化する。制御部６０は、この変化を検出すれば、その後は、ロードセル３８の出力値に基づいて、指定の荷重が得られるように、Ｚ軸モータ１８の出力トルクをフィードバック制御する。そして、所望の押圧時間が経過した後で、実装ツール１４の吸引力を解除するとともに、Ｚ軸モータ１８を逆方向に駆動して、実装ツール１４を基板１００から離間した待機位置に移動させる。

以上の説明から明らかな通り、本実施形態によれば、部品の交換等をしなくても、広いレンジの荷重に対応することが可能となる。結果として、実装装置１０の汎用性を高めることができる。また、これまでの説明で明らかな通り、本実施形態では、荷重を付与する際に駆動する駆動源（Ｚ軸モータ１８またはＶＣＭ３０）を切り替えるとともに、ＶＣＭ３０を駆動してロードセル３８を支持機構に当接／当接解除するだけで、低荷重と高荷重とを切り替えることができる。換言すれば、低荷重と高荷重とを切り替えるにあたって、複雑な機構を設ける必要がなく、装置全体の小型化、コスト低減が可能となる。

また、本実施形態では、第二加圧機構で実装ツール１４を移動させる際に、実装ツール１４の移動方向を板ばね４０でガイドしている。これにより、移動に伴う摩擦を低減でき、実装ツール１４の位置制御精度をより向上できる。

すなわち、一般に、直線移動させる際には、コロ（転動体）を内蔵したスライドガイド等でガイドすることが多い。しかし、こうした転動体を利用したガイド機構は、機構のガタや、潤滑油の流体抵抗等に起因して、瞬間的に摺動抵抗が増加することがある。摺動抵抗の瞬間的な増加は、瞬間的な位置ズレを招く。こうした摺動抵抗の瞬間的な増加は、特に、推進トルクが小さい場合に生じやすい。

そこで、本実施形態では、出力トルクの小さいＶＣＭ３０で実装ツール１４を移動させる際のガイド機構として、板ばね４０を利用している。すなわち、板ばね４０でスライド軸３６と支持機構とを連結することで、スライド軸３６の支持機構に対する移動方向が、板ばね４０の変位方向すなわち鉛直方向に限定される。この結果、スライド軸３６、ひいては、実装ツール１４の移動方向が鉛直方向にガイドされることになる。また、板ばね４０の場合、転動体を利用したガイド機構のように、ガタや潤滑油の流体抵抗等はないため、これらに起因する摺動抵抗の瞬間的な増加は生じない。結果として、板ばね４０によるガイド機構を採用することで、実装ツール１４をＶＣＭ３０で、瞬間的な位置ズレを生じることなく、円滑に移動させることができる。

図６〜図８は、ＶＣＭ３０で実装ツール１４を往復昇降させた際の実装ツール１４の実測位置（グラフ上段）と位置誤差量（グラフ下段）を示すグラフで、図６、図７は、ガイド機構として板ばね４０を、図８はガイド機構としてガイドレールを採用したときの実験結果を示している。また、図６、図８において推力トルクは１Ｎであり、図７では推力トルクは０．３Ｎである。

図８から明らかな通り、ガイドレールを採用した場合には、瞬間的に、位置が大きくズレることが多い。一方、図６、図７に示すように、板ばね４０を採用した場合には、瞬間的に大きく位置ズレすることがなく、安定して往復昇降していることが分かる。これは、推力トルクが小さい（０．３Ｎ）場合でも同じである。

つまり、本実施形態のように、第二加圧機構での移動のガイド機構として板ばね４０のような弾性部材を採用することで、実装ツール１４の位置ズレを効果的に防止できる。

なお、これまで説明した構成は、一例であり、本願請求項１に記載の構成を備えるのであれば、その他の構成は、適宜変更することも可能である。例えば、本実施形態では、第二加圧機構による移動のガイド部材として板ばね４０を採用しているが、上述したような瞬間的な位置ズレを防止できるのであれば、他のガイド部材を採用することも出来る。また、本実施形態では、実装ヘッド１２は、水平方向に移動しない構成としているが、当然、実装ヘッド１２を水平移動する構成とすることも出来る。

本発明は以上説明した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲により規定されている本発明の技術的範囲ないし本質から逸脱することのない全ての変更及び修正を包含するものである。

１０ 実装装置、１１ ベース、１２ 実装ヘッド、１４ 実装ツール、１６ ベース部材、１７ 軸ガイドレール、１８ 軸モータ、２０ カップリング、２２ リードスクリュー、２４ 移動体、２６ モータホルダ、２８ 移動ブロック、３２ 固定子、３４ 可動子、３６ スライド軸、３８ ロードセル、４０ 板ばね、４２ リニアスケール、４４ 保護部材、５０ 基板ステージ、５２ ＸＹステージ、５４ フレーム、１００ 基板。

本発明の電子部品の実装装置は、電子部品を基板上に実装する電子部品の実装装置であって、その先端に電子部品を保持する実装ツールと、鉛直方向に移動可能で、実装ツールが連結された支持機構と、支持機構ごと実装ツールを鉛直方向に移動させることで、電子部品に第一荷重を付与する第一加圧機構と、支持機構と実装ツールとの間に設けられ、実装ツールを支持機構に対して鉛直方向に移動させて、電子部品に第二荷重を付与する第二加圧機構と、実装ツールに直接的または間接的に接続された荷重検出器と、第一、第二加圧機構の駆動を制御する制御部であって、第一加圧機構で第一荷重を付与する際には、予め、第二加圧機構を駆動して、荷重検出器を支持機構に当接させて予圧を発生させる制御部と、実装ツールの支持機構に対する鉛直方向への移動をガイドするガイド機構と、を備え、荷重検出器は、支持機構と第二加圧機構との間に配置され、ガイド機構は、実装ツールと支持機構を連結し、水平方向への変位が規制されるとともに鉛直方向への変位が許容された弾性体で形成されている、ことを特徴とする。

好適な態様では、弾性体は、板ばねである、ことが望ましい。また、他の好適な態様では、制御部は、第一加圧機構による加圧時には、荷重検出器での検出荷重に応じて第一加圧機構をフィードバック制御し、第二加圧機構による加圧時には、第二加圧機構をフィードフォワード制御する。

以上

本発明の電子部品の実装装置は、電子部品を基板上に実装する電子部品の実装装置であって、その先端に電子部品を保持する実装ツールと、鉛直方向に移動可能で、実装ツールが連結された支持機構と、支持機構ごと実装ツールを鉛直方向に移動させることで、電子部品に第一荷重を付与する第一加圧機構と、支持機構と実装ツールとの間に設けられ、実装ツールを支持機構に対して鉛直方向に移動させて、電子部品に第二荷重を付与する第二加圧機構と、実装ツールに直接的または間接的に接続された荷重検出器と、第一、第二加圧機構の駆動を制御する制御部であって、第一加圧機構で第一荷重を付与する際には、予め、第二加圧機構を駆動して、荷重検出器を支持機構に当接させて予圧を発生させる制御部と、実装ツールの支持機構に対する鉛直方向への移動をガイドするガイド機構と、を備え、荷重検出器は、支持機構と第二加圧機構との間に配置され、ガイド機構は、実装ツールと支持機構を連結し、水平方向への変位が規制されるとともに鉛直方向への変位が許容された弾性体で形成されている、ことを特徴とする。

好適な態様では、弾性体は、板ばねである、ことが望ましい。また、他の好適な態様では、制御部は、第一加圧機構による加圧時には、荷重検出器での検出荷重に応じて第一加圧機構をフィードバック制御し、第二加圧機構による加圧時には、第二加圧機構をフィードフォワード制御する。
以上

電子部品の実装装置は、電子部品を基板上に実装する電子部品の実装装置であって、その先端に電子部品を保持する実装ツールと、実装ツールの鉛直方向への昇降をガイドするガイドレールが取り付けられ、水平方向および鉛直方向の位置が固定されるベース部材と、鉛直方向に移動可能で、ベース部材と実装ツールとの間に設けられる第二加圧機構であって、該第二加圧機構は、ガイドレールに組み付けられた移動体と、第二加圧機構の駆動部を保持するモータフォルダとが連結して構成する支持機構を備え、支持機構に対して実装ツールを鉛直方向に移動させて、電子部品に第二荷重を付与する第二加圧機構と、ベース部材に取り付けられ、実装ツールを鉛直方向に移動させるとともに電子部品に第一荷重を伝達する伝達軸を備え、該伝達軸は、モータフォルダを鉛直下向きに直接駆動することにより電子部品に第一荷重を付与する第一加圧機構と、第二加圧機構と実装ツールとの間に設けられ、その下端に実装ツールが取り付けられるとともに鉛直方向に延在し、実装ツールを介して電子部品に荷重を伝達するスライド軸と、記スライド軸と第二加圧機構との間に配置され、実装ツールに直接的または間接的に接続された荷重検出器と、第一、第二加圧機構の駆動を制御する制御部であって、該制御部は、第一加圧機構で第一荷重を付与する際には、予め、第二加圧機構を鉛直上方向に駆動して、荷重検出器を支持機構に当接させて予圧を発生させるように制御する制御部と、その一端が実装ツール近傍のスライド軸に、他端が支持機構の移動体に直接連結し、水平方向への変位を規制するとともに実装ツールの移動体に対する鉛直方向への変位を許容するガイド機構としての板ばねと、を備え、板ばねは、上板ばねと下板ばねとを含む片持ち梁構造を備え、制御部は、板ばねが略鉛直方向にストロークする範囲内で第二加圧機構を鉛直方向へ移動させる、ことを特徴とする電子部品の実装装置。

好適な態様では、制御部は、第一加圧機構で第一荷重を電子部品に付与する際には、第二加圧機構で第二荷重を電子部品に付与して仮実装させ、その後、第一加圧機構で第一荷重を付与するように制御する。


以上

Claims (5)

1. 電子部品を基板上に実装する電子部品の実装装置であって、
   その先端に電子部品を保持する実装ツールと、
   鉛直方向に移動可能で、前記実装ツールが連結された支持機構と、
   前記支持機構ごと前記実装ツールを鉛直方向に移動させることで、前記電子部品に第一荷重を付与する第一加圧機構と、
   前記支持機構と前記実装ツールとの間に設けられ、前記実装ツールを前記支持機構に対して鉛直方向に移動させて、前記電子部品に第二荷重を付与する第二加圧機構と、
   前記実装ツールに直接的または間接的に接続された荷重検出器と、
   前記第一、第二加圧機構の駆動を制御する制御部であって、前記第一加圧機構で前記第一荷重を付与する際には、予め、前記第二加圧機構を駆動して、前記荷重検出器を前記支持機構に当接させて予圧を発生させる制御部と、
   を備えることを特徴とする電子部品の実装装置。
2. 請求項１に記載の電子部品の実装装置であって、
   前記荷重検出器は、前記支持機構と前記第二加圧機構との間に配置される、
   ことを特徴とする電子部品の実装装置。
3. 請求項１または２に記載の電子部品の実装装置であって、さらに、
   前記実装ツールの前記支持機構に対する鉛直方向への移動をガイドするガイド機構を備え、
   前記ガイド機構は、前記実装ツールと前記支持機構を連結し、水平方向への変位が規制されるとともに鉛直方向への変位が許容された弾性体で形成されている、
   ことを特徴とする電子部品の実装装置。
4. 請求項３に記載の電子部品の実装装置であって、
   前記弾性体は、板ばねである、
   ことを特徴とする電子部品の実装装置。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の電子部品の実装装置であって、
   前記制御部は、前記第一加圧機構による加圧時には、前記荷重検出器での検出荷重に応じて前記第一加圧機構をフィードバック制御し、前記第二加圧機構による加圧時には、前記第二加圧機構をフィードフォワード制御する、
   ことを特徴とする電子部品の実装装置。
   
   

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