JP2023054579A - Mounting device, mounting system, and electronic component mounting method - Google Patents

Mounting device, mounting system, and electronic component mounting method Download PDF

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康弘 高野
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卓司 山田
Takuji Yamada
義一 松山
Yoshikazu Matsuyama
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Abstract

To provide a compact mounting device with a simple structure.SOLUTION: The mounting device 6 includes a transport line 3 that transports a substrate 101 in a first direction X in plan view of the substrate 101, and a plurality of heads 12 holding a plurality of electronic components 103 and mounting the electronic components 103 on the substrate 101 transported in the first direction X by the transport line 3. The plurality of heads 12 are arranged along a second direction Y orthogonal to the first direction X when the substrate 101 is viewed from above. It is possible to move each of the electronic components 103 in the second direction Y while not moving the electronic component 103 in the first direction X. The transport line 3 sequentially moves the substrate 101 in the first direction X according to the movement of each of the plurality of heads 12 toward or away from the substrate 101 in the third direction Z of the plurality of heads 12 orthogonal to both the first direction X and the second direction Y.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、実装装置、該実装装置を用いた実装システム、及び、電子部品の実装方法に関する。 The present invention relates to a mounting apparatus, a mounting system using the mounting apparatus, and an electronic component mounting method.

実装装置は、例えば表面実装機やチップマウンタとも呼ばれ、銀ペーストやはんだ等が塗布された基板に電子部品を搭載する。実装装置は、チップを保持した状態で、水平方向におけるX軸方向とY軸方向と双方に移動可能なヘッドを備えている(例えば、特許文献1参照)。 A mounting apparatus is also called a surface mounter or a chip mounter, for example, and mounts electronic components on a substrate coated with silver paste, solder, or the like. The mounting apparatus has a head that can move horizontally in both the X-axis direction and the Y-axis direction while holding the chip (see, for example, Patent Document 1).

特開2019-54298号公報JP 2019-54298 A

ヘッドをXYの二軸に移動させるための従来の移動機構は、特許文献1の図1が参照されるように、搬送コンベヤの両側に搬送コンベヤに沿って平行に配置された一対のX軸テーブルと、一対のX軸テーブルの間に架け渡されて平面視で搬送コンベヤに直交するように配置されたY軸テーブルと、を備えている。 As shown in FIG. 1 of Patent Document 1, a conventional moving mechanism for moving the head along two axes of XY includes a pair of X-axis tables arranged parallel to each other along the conveyor on both sides of the conveyor. and a Y-axis table that spans between a pair of X-axis tables and is arranged perpendicular to the conveyer in a plan view.

さらに、従来の移動機構は、移載ヘッドが取り付けられた移動ステージをX軸テーブルに沿って移動させる移動ステージ移動機構(X軸モータ)と、X軸テーブルを介して移動ステージが取り付けられたY軸スライダをY軸テーブルに沿って移動させるY軸スライダ移動機構(Y軸モータ)と、二軸それぞれに駆動モータを備えている。 Further, the conventional moving mechanism includes a moving stage moving mechanism (X-axis motor) that moves a moving stage to which a transfer head is attached along an X-axis table, and a Y motor to which the moving stage is attached via the X-axis table. A Y-axis slider moving mechanism (Y-axis motor) for moving the axis slider along the Y-axis table and drive motors are provided for each of the two axes.

そのような実装装置では、三本のテーブル(ガイドレール)や複数の駆動モータが筐体内において大きなスペースを占有するため、筐体を小型化することが困難だった。本発明は、コンパクトかつ簡素な構造を実現できる、実装装置、実装システム、及び、電子部品の実装方法を提供することを目的とする。 In such a mounting apparatus, three tables (guide rails) and a plurality of drive motors occupy a large space in the housing, making it difficult to reduce the size of the housing. An object of the present invention is to provide a mounting apparatus, a mounting system, and an electronic component mounting method that can realize a compact and simple structure.

本発明の一態様に係る実装装置は、基板を該基板の平面視における第1方向に搬送する搬送ラインと、電子部品を保持するとともに、搬送ラインによって第1方向に搬送された基板上に複数の電子部品を搭載する、複数のヘッドと、を備えている。複数のヘッドは、基板の平面視において第1方向と直交する第2方向に沿って並べられており、各々の電子部品を第1方向に移動させない一方で、各々の電子部品を第2方向に移動させることが可能である。搬送ラインは、複数のヘッドが第1方向及び第2方向の双方と直交する第3方向において複数のヘッドの各々が基板に接近又は離間して移動する動作に応じて、基板を第1方向に順次移動させる。 A mounting apparatus according to an aspect of the present invention includes a transport line that transports a board in a first direction in plan view of the board, and a plurality of electronic components that are held on the board transported in the first direction by the transport line. a plurality of heads on which electronic components are mounted; The plurality of heads are arranged along a second direction orthogonal to the first direction in a plan view of the substrate, and do not move the respective electronic components in the first direction, while moving the respective electronic components in the second direction. It can be moved. The transport line moves the substrate in the first direction according to the movement of each of the plurality of heads toward or away from the substrate in a third direction orthogonal to both the first direction and the second direction. Move sequentially.

本発明の他の一態様に係る電子部品の実装方法は、基板を該基板の平面視における第1方向に搬送する搬送ラインと、電子部品を保持するとともに、搬送ラインによって第1方向に搬送された基板上に複数の電子部品を搭載する、複数のヘッドと、を備えた実装装置を用いた電子部品の実装方法である。電子部品の実装方法は、複数のヘッドは、第1方向と直交する第2方向に沿って並べられており、搬送ラインが、基板を第1方向に搬送すること、複数のヘッドの各々が、電子部品を保持すること、複数のヘッドが、基板の平面視において各々の電子部品を第1方向に移動させない一方で、各々の電子部品を第2方向に移動させること、第1方向及び第2方向の双方に直交する第3方向において複数のヘッドの各々が基板に接近又は離間する動作に応じて、搬送ラインが、基板を第1方向に順次移動させること、及び、複数のヘッドの各々が、基板に電子部品を搭載すること、を含んでいる。 An electronic component mounting method according to another aspect of the present invention includes a transport line that transports a substrate in a first direction in a plan view of the substrate, and an electronic component that holds the electronic component and is transported in the first direction by the transport line. and a mounting apparatus having a plurality of heads for mounting a plurality of electronic components on a printed circuit board. A method for mounting an electronic component comprises: a plurality of heads arranged along a second direction perpendicular to the first direction; a transfer line conveying a substrate in the first direction; holding an electronic component; moving each electronic component in a second direction while the plurality of heads does not move each electronic component in a first direction in plan view of the substrate; The transfer line sequentially moves the substrate in the first direction in response to each of the plurality of heads approaching or separating from the substrate in a third direction orthogonal to both of the directions; , mounting electronic components on the board.

これらの態様によれば、ヘッドを第1方向に移動させるためのテーブルやモータを省略できるため、実装装置を小型化できる。実装装置が電子部品を搬送できない第1軸方向の移動は、搬送ラインが基板を搬送することにより代用できる。 According to these aspects, since the table and motor for moving the head in the first direction can be omitted, the size of the mounting apparatus can be reduced. The movement in the first axis direction, in which the mounting apparatus cannot transport the electronic component, can be substituted by transporting the board using the transport line.

上記態様において、複数のヘッドに電子部品を供給する少なくとも一つのフィーダを更に備え、少なくとも一つのフィーダは、電子部品を第1方向に搬送して複数のヘッドの各々に電子部品を供給してもよい。 The above aspect may further include at least one feeder that supplies electronic components to the plurality of heads, wherein the at least one feeder conveys the electronic components in the first direction and supplies the electronic components to each of the plurality of heads. good.

この態様によれば、フィーダの長手方向が搬送ラインに平行であるため、フィーダの長手方向が搬送ラインに垂直な従来の実装装置に比べて実装装置の占有面積を小さくできる。 According to this aspect, since the longitudinal direction of the feeder is parallel to the conveying line, the occupied area of the mounting apparatus can be made smaller than the conventional mounting apparatus in which the longitudinal direction of the feeder is perpendicular to the conveying line.

上記態様において、搬送ラインに基板を供給するローダと、搬送ラインから基板を回収するオフローダ、を更に備えた実装システムとして構成してもよい。搬送ライン、ローダ、少なくとも一つのフィーダ、複数のヘッド、オフローダの全工程が一台の筐体に収容されていてもよい。 The above aspect may be configured as a mounting system further including a loader that supplies the substrates to the transfer line and an off-loader that recovers the substrates from the transfer line. All processes including the transfer line, the loader, at least one feeder, the plurality of heads, and the off-loader may be accommodated in one housing.

この態様によれば、機能毎に筐体がばらばらの従来のシステムと比べて実装装置を含む実装システムの占有面積を小さくできる。 According to this aspect, it is possible to reduce the occupied area of the mounting system including the mounting apparatus, compared to the conventional system in which the housings are separated for each function.

本発明によれば、簡素な構造でコンパクトな実装装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a compact mounting device with a simple structure.

本発明の一実施形態に係る実装装置を備えた実装システムの一例の概略的な構成を示す平面図である。1 is a plan view showing a schematic configuration of an example of a mounting system provided with a mounting apparatus according to one embodiment of the present invention; FIG. 図1に示されたヘッドを搬送ラインの上流側から見た斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the head shown in FIG. 1 as seen from the upstream side of a transfer line; 図1に示された実装装置を搬送ラインの下流側から見た斜視図である。2 is a perspective view of the mounting apparatus shown in FIG. 1 as seen from the downstream side of a transfer line; FIG. 図3に示されたフィーダを取り外して搬送ラインを見た斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of the conveying line with the feeder shown in FIG. 3 removed; 本発明の一実施形態の実装装置を用いた実装方法の一例を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining an example of the mounting method using the mounting apparatus of one Embodiment of this invention.

添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、各図において、同一の符号を付したものは、同一又は同様の構成を有する。本実施形態の実装装置6は、例えば、表面実装機やチップマウンタとも呼ばれ、リードフレーム、プリント基板等の基板101の表面にコンデンサ、IC、トランジスタ、抵抗等の電子部品103を搭載する。なお、本実施形態の実装装置6の実装態様は、表面実装に限定されず、挿入実装であってもよい。 Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. It should be noted that, in each figure, the same reference numerals have the same or similar configurations. The mounting apparatus 6 of this embodiment is also called a surface mounter or a chip mounter, and mounts electronic components 103 such as capacitors, ICs, transistors, and resistors on the surface of a substrate 101 such as a lead frame or printed circuit board. The mounting mode of the mounting apparatus 6 of this embodiment is not limited to surface mounting, and may be insertion mounting.

本実施形態の実装装置6は、複数の電子部品103を保持する複数のヘッド12が第2方向Yに沿って並べられている。第2方向Yは、基板101の平面視において搬送ライン3の延在方向である第1方向Xに交差している。 In the mounting apparatus 6 of this embodiment, a plurality of heads 12 holding a plurality of electronic components 103 are arranged along the second direction Y. As shown in FIG. The second direction Y intersects the first direction X, which is the direction in which the transfer line 3 extends, when the substrate 101 is viewed from above.

複数のヘッド12は、水平方向において第2方向Yに移動する一方、第2方向Yに直交する第1方向Xには移動しないことが特徴の一つである。複数のヘッドが移動しない第1方向Xにおける基板101と電子部品103との相対位置は、搬送ライン3が基板101を順次移動させることにより調整可能である。つまり、従来の実装装置が備えていた二軸の複雑なヘッド移動機構を、第2方向Yに移動可能な実装装置6のY軸テーブル22と、第1方向Xに移動可能な搬送装置3のX軸ステージ9と、に分割して簡素な構造にしている。 One of the characteristics is that the plurality of heads 12 move in the second direction Y in the horizontal direction, but do not move in the first direction X orthogonal to the second direction Y. As shown in FIG. The relative positions of the substrate 101 and the electronic component 103 in the first direction X in which the heads do not move can be adjusted by sequentially moving the substrate 101 with the transport line 3 . In other words, the complex two-axis head moving mechanism provided in the conventional mounting apparatus is replaced by the Y-axis table 22 of the mounting apparatus 6 that can move in the second direction Y and the transfer apparatus 3 that can move in the first direction X. It is divided into an X-axis stage 9 and a simple structure.

本実施形態によれば、複数のヘッド12を第1方向Xに移動させるためのテーブルや駆動モータを省略できるため、実装装置6の部品点数を削減しコストを削減できる。簡素な構造であるため、実装装置6をコンパクトに構成することができる。以下、図1から図4を参照して各構成について詳しく説明する。 According to this embodiment, the table and the drive motor for moving the plurality of heads 12 in the first direction X can be omitted, so the number of components of the mounting device 6 can be reduced and the cost can be reduced. Since the structure is simple, the mounting device 6 can be configured compactly. Hereinafter, each configuration will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 4. FIG.

図1は、本発明の一実施形態に係る実装装置6を備えた実装システム1の一例の概略的な構成を示す平面図である。図示した例では、ローダ4、ディスペンサ5、実装装置6、外観検査装置7、オフローダ8と、それらに跨って配置された搬送ライン3と、を備えている。本実施形態は、そのような実装システム1が単一の筐体2内に収容されていることが特徴の一つである。 FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of an example of a mounting system 1 having a mounting device 6 according to one embodiment of the present invention. The illustrated example includes a loader 4, a dispenser 5, a mounting device 6, an appearance inspection device 7, an off-loader 8, and a transfer line 3 arranged across them. One of the features of this embodiment is that such a mounting system 1 is housed in a single housing 2 .

搬送ライン3は、基板101を第1方向Xに搬送する。以下の説明では、基板101の平面視において第1方向X(X軸方向)に交差する方向を第2方向Y(Y軸方向)とし、第1及び第2方向X,Yを含むXY平面に交差する方向を第3方向Z(Z軸方向)とする。 The transport line 3 transports the substrate 101 in the first direction X. As shown in FIG. In the following description, the direction intersecting the first direction X (X-axis direction) in plan view of the substrate 101 is defined as the second direction Y (Y-axis direction), and the XY plane including the first and second directions X, Y The intersecting direction is defined as a third direction Z (Z-axis direction).

図示した例では、第1乃至第3方向X,Y,Zが互いに直交している。なお、第1乃至第3方向X,Y,Zは直角以外の角度で交差していてもよい。図示した例では、XY平面が水平面であり、第3方向Zが鉛直方向である。なお、XY平面が水平面から僅かに傾斜していてもよいし、第3方向Zが鉛直方向から僅かに傾斜していてもよい。 In the illustrated example, the first to third directions X, Y, Z are orthogonal to each other. Note that the first to third directions X, Y, and Z may intersect at an angle other than a right angle. In the illustrated example, the XY plane is the horizontal plane, and the third direction Z is the vertical direction. The XY plane may be slightly inclined from the horizontal plane, and the third direction Z may be slightly inclined from the vertical direction.

搬送ライン3は、例えば、リニアモータ、X軸ステージ(スライダ)9、コントローラ等で構成されたリニアコンベヤモジュールであり、X軸ステージ9の上に基板を載せて搬送し、コントローラでX軸ステージ9の速さ、停止位置等を制御して、高速かつ高精度に基板101を動かすことができる。搬送ライン3は、リニアコンベヤモジュールに限定されず、ベルトコンベヤやローラコンベヤ、寸動が可能なチャッキング送り機構等であってもよい。 The transfer line 3 is, for example, a linear conveyor module composed of a linear motor, an X-axis stage (slider) 9, a controller, and the like. It is possible to move the substrate 101 at high speed and with high precision by controlling the speed, stop position, and the like. The transport line 3 is not limited to a linear conveyor module, and may be a belt conveyor, a roller conveyor, a chucking feed mechanism capable of inching, or the like.

ローダ4は、搬送ライン3に基板101を供給する。オフローダ8は、電子部品103が実装された状態の基板101を搬送ライン3から回収する。ディスペンサ5は、基板101の表面に銀ペースト等の導電性接着剤102を塗布する。実装装置6は、導電性接着剤102が塗布された状態の基板101に電子部品103を搭載する。 The loader 4 supplies substrates 101 to the transfer line 3 . The offloader 8 recovers the board 101 with the electronic component 103 mounted thereon from the transfer line 3 . The dispenser 5 applies a conductive adhesive 102 such as silver paste to the surface of the substrate 101 . Mounting apparatus 6 mounts electronic component 103 on substrate 101 coated with conductive adhesive 102 .

外観検査装置7は、基板101の表裏を検査して電子部品103が基板101に導電接合されていることを確認する。なお、ディスペンサ5が銀ペーストに替えてはんだを塗布するように構成してもよい。その場合、実装装置6と外観検査装置7との間にはんだを溶融させるリフロー装置を追加すればよい。外観検査装置7の後に設けてもよい。 The appearance inspection device 7 inspects the front and back of the substrate 101 to confirm that the electronic component 103 is conductively joined to the substrate 101 . Note that the dispenser 5 may be configured to apply solder instead of the silver paste. In that case, a reflow device for melting solder may be added between the mounting device 6 and the visual inspection device 7 . It may be provided after the appearance inspection device 7 .

図2は、図1に示されたヘッド12を搬送ライン3の上流側から見た斜視図である。図2に示すように、実装装置6は、電子部品103を保持して基板101に搭載するヘッド12を備えた複数のヘッドユニット10と、複数のヘッドユニット10を基板101の表面に平行に移動させるヘッド移動機構20と、各々のヘッド12に電子部品103を供給する少なくともフィーダ30と、を備えている。 2 is a perspective view of the head 12 shown in FIG. 1 as seen from the upstream side of the transfer line 3. FIG. As shown in FIG. 2, the mounting apparatus 6 includes a plurality of head units 10 having heads 12 for holding electronic components 103 and mounting them on a substrate 101, and moving the plurality of head units 10 parallel to the surface of the substrate 101. and at least a feeder 30 for supplying electronic components 103 to each head 12 .

図示した例では、六基のヘッドユニット10が実装装置6に設けられ、第2方向Yに沿って一列に並べられている。各々のヘッドユニット10は、後述するヘッド移動機構20のY軸ステージ22に取り付けられた胴部11と、胴部11から搬送ライン3に向かって昇降可能なヘッド12と、を備えている。胴部11には、各々のヘッド12を第3方向Zに沿って昇降させるZ軸モータ、各々のヘッド12をZ軸周りに回転させるR軸モータ等が設けられている。Z軸モータ及びR軸モータは、例えば、小型のサーボモータである。各々のヘッド12には、電子部品103を吸着する吸着ノズル等が設けられている。 In the illustrated example, six head units 10 are provided in the mounting device 6 and arranged in a row along the second direction Y. As shown in FIG. Each head unit 10 includes a body 11 attached to a Y-axis stage 22 of a head moving mechanism 20 to be described later, and a head 12 that can move up and down from the body 11 toward the transfer line 3 . The body portion 11 is provided with a Z-axis motor that moves each head 12 up and down along the third direction Z, an R-axis motor that rotates each head 12 around the Z-axis, and the like. The Z-axis motor and R-axis motor are, for example, small servomotors. Each head 12 is provided with a suction nozzle or the like for sucking the electronic component 103 .

ヘッド移動機構20は、搬送ライン3を横断するように第2方向Yに沿って延在するY軸テーブル21(ガイドレール)と、Y軸テーブル21に沿って第2方向Yに移動可能なY軸ステージ22と、Y軸ステージ22を駆動するY軸モータ23と、を備えている。Y軸テーブル21は、筐体2の一部を構成するフレーム50(図3に示す)に固定されていてX軸方向において移動しない。 The head moving mechanism 20 includes a Y-axis table 21 (guide rail) extending along the second direction Y so as to cross the transfer line 3 and a Y-axis table 21 (guide rail) movable in the second direction Y along the Y-axis table 21 . An axis stage 22 and a Y-axis motor 23 that drives the Y-axis stage 22 are provided. The Y-axis table 21 is fixed to a frame 50 (shown in FIG. 3) forming part of the housing 2 and does not move in the X-axis direction.

フィーダ30は、例えば、長手方向Lに沿って延在するホルダ31と、ホルダ31保持されたリール32(図1に示す)と、リール32に巻回されたテープ33(図1に示す)と、を備えたテープフィーダとして構成されている。そのようなフィーダ30は、ホルダ31に内蔵されたモータでリール32を回転させてテープ33を巻き戻し、テープ33に保持されている電子部品103をヘッド12に供給する。 The feeder 30 includes, for example, a holder 31 extending along the longitudinal direction L, a reel 32 (shown in FIG. 1) holding the holder 31, and a tape 33 wound around the reel 32 (shown in FIG. 1). , is configured as a tape feeder. Such a feeder 30 rewinds the tape 33 by rotating the reel 32 with a motor incorporated in the holder 31 and supplies the electronic components 103 held on the tape 33 to the head 12 .

フィーダ30の構成はテープフィーダに限定されず、トレイに保持された電子部品103を供給するトレイフィーダであってもよいし、スティックに保持された電子部品103を供給するスティックフィーダであってもよいし、他種のフィーダであってもよい。 The configuration of the feeder 30 is not limited to a tape feeder, and may be a tray feeder that supplies electronic components 103 held on a tray, or a stick feeder that supplies electronic components 103 held on a stick. However, other types of feeders may be used.

部品供給を高速化するために、複数のフィーダ30が複数のヘッド12に電子部品103を供給するように構成してもよいし、筐体2内のスペースを省略するために、一台のフィーダ30が複数のヘッド12に電子部品103を供給するように構成してもよい。図示した例では、六基のヘッド12に対応して六台のフィーダ30が実装装置6に設けられ、それらのフィーダ30が第2方向Yに積層されている。 A plurality of feeders 30 may be configured to supply the electronic components 103 to a plurality of heads 12 in order to speed up component supply, or a single feeder may be configured to save the space inside the housing 2 . 30 may be configured to supply electronic components 103 to multiple heads 12 . In the illustrated example, six feeders 30 are provided in the mounting device 6 corresponding to the six heads 12, and these feeders 30 are stacked in the second direction Y. As shown in FIG.

各々のフィーダ30において、ホルダ31の長手方向Lにおけるサイズは、ホルダ31の短手方向及び厚み方向におけるサイズよりも大きい。特許文献1等が参照されるように、従来の実装装置では、フィーダ30の長手方向Lが搬送ラインの延在方向である第1方向Xに直交するように配置されていた。本実施形態は、図2に示すように、各々のフィーダ30は、その長手方向Lが第1方向Xと平行になるように配置されていることが特徴の一つである。 In each feeder 30, the size of the holder 31 in the longitudinal direction L is larger than the size of the holder 31 in the lateral direction and the thickness direction. As described in Patent Document 1 and the like, in the conventional mounting apparatus, the longitudinal direction L of the feeder 30 is arranged so as to be orthogonal to the first direction X, which is the extending direction of the transfer line. One of the features of this embodiment is that each feeder 30 is arranged such that its longitudinal direction L is parallel to the first direction X, as shown in FIG.

図示した例では、実装装置6が、基板位置認識カメラ41、部品位置認識カメラ42、フィーダ位置認識カメラ43等の各種カメラ、不良品の電子部品が紛れていた場合に回収する廃棄ボックス44を更に備えている。基板位置認識カメラ41は、搬送ライン3に設けられ、ヘッド12の直下に搬送されてきた基板101をヘッド12が来ていない時に上より撮像して基板101の電子部品の搭載工程ごとの基板上の各パイロットピン孔の位置情報を取得する。部品位置認識カメラ42は、ヘッド12のY軸移動上の途中に設けられ、ヘッド12に吸着されている電子部品103を下より撮像して電子部品103の位置情報を取得する。 In the illustrated example, the mounting apparatus 6 further includes various cameras such as a board position recognition camera 41, a component position recognition camera 42, a feeder position recognition camera 43, and a disposal box 44 for collecting defective electronic components when they are misplaced. I have. The substrate position recognition camera 41 is provided on the transport line 3, and captures the substrate 101 transported directly under the head 12 from above when the head 12 is not there, and monitors the substrate 101 for each process of mounting electronic components on the substrate. Acquire the position information of each pilot pin hole. The component position recognition camera 42 is provided in the middle of the Y-axis movement of the head 12 and acquires the position information of the electronic component 103 by imaging the electronic component 103 sucked by the head 12 from below.

フィーダ位置認識カメラ43は、Y軸ステージ22に設けられ、フィーダ30のポケットの位置を撮像してフィーダ30の位置情報を取得する。図示した例では、フィーダ位置認識カメラ43が、第3方向Zに延在するヘッドユニット10と平行に配置され、複数のヘッドユニット12とともに第2方向Yにおいて一列に並ぶように配置されている。各種カメラ41,42,43が撮像した画像データは、実装装置6の動きを制御する制御部に取得され、ヘッド移動機構20がフィーダ30とヘッド12との位置を調整したり、搬送ライン3が基板101とヘッド12との位置を調整したりする際の誤差補正に用いられる。 The feeder position recognition camera 43 is provided on the Y-axis stage 22 and acquires the position information of the feeder 30 by imaging the position of the pocket of the feeder 30 . In the illustrated example, the feeder position recognition camera 43 is arranged parallel to the head unit 10 extending in the third direction Z, and arranged in a line in the second direction Y together with the plurality of head units 12 . Image data captured by the various cameras 41, 42, and 43 is acquired by a control unit that controls the movement of the mounting device 6, the head moving mechanism 20 adjusts the positions of the feeder 30 and the head 12, and the transport line 3 is adjusted. It is used for error correction when adjusting the positions of the substrate 101 and the head 12 .

図3は、図1に示された実装装置6を搬送ライン3の下流側から見た斜視図である。図4は、図3に示されたフィーダ30を取り外して搬送ライン3を見た斜視図である。図3及び図4に示すように、本実施形態は、従来の実装装置のヘッド移動機構に存在したX軸テーブルとその駆動源が省略されていることが特徴の一つである。 3 is a perspective view of the mounting apparatus 6 shown in FIG. 1 as seen from the downstream side of the transfer line 3. FIG. FIG. 4 is a perspective view of the conveying line 3 with the feeder 30 shown in FIG. 3 removed. As shown in FIGS. 3 and 4, one of the features of this embodiment is that the X-axis table and its drive source, which are present in the head moving mechanism of the conventional mounting apparatus, are omitted.

搬送ライン3は、複数のヘッド12が第1方向X及び第2方向Yの双方と直交する第3方向Zにおいて複数のヘッド12の各々が基板101に接近又は離間して移動する動作に応じて、基板101を第1方向Xに順次移動させる。 The transport line 3 is arranged according to the movement of each of the plurality of heads 12 toward or away from the substrate 101 in the third direction Z orthogonal to both the first direction X and the second direction Y. , the substrate 101 is moved in the first direction X sequentially.

前述したように、搬送ライン3は、基板101を正確に移動させることができるモータを備えている。そのため、第1方向Xに基板101を順次移動させた際に各々のヘッド12と基板101との相対位置を確実に調整することができる。 As described above, the transport line 3 has a motor that can move the substrate 101 accurately. Therefore, when the substrate 101 is sequentially moved in the first direction X, the relative position between each head 12 and the substrate 101 can be reliably adjusted.

図5は、本発明の一実施形態の実装装置を用いた実装方法の一例を説明するフローチャートである。この実装方法では、まず、搬送ライン3が、導電性接着剤102の塗布された基板101を第1方向Xに搬送して、実装装置6内に基板101を配置する(ステップS1)。なお、導電性接着剤102が塗布された基板101は、ローダ4が基板101を供給し、ディスペンサ5が基板に101に導電性接着剤を塗布することにより得ることができる。 FIG. 5 is a flow chart illustrating an example of a mounting method using the mounting apparatus of one embodiment of the present invention. In this mounting method, first, the transport line 3 transports the substrate 101 coated with the conductive adhesive 102 in the first direction X to place the substrate 101 in the mounting device 6 (step S1). The substrate 101 coated with the conductive adhesive 102 can be obtained by supplying the substrate 101 from the loader 4 and coating the substrate 101 with the conductive adhesive from the dispenser 5 .

次いで、複数のヘッドユニット10が取り付けられたY軸ステージ12が第2方向Yに移動してヘッド12をフィーダ30に対向させる。複数のヘッド12の各々は、フィーダ30から受け取った電子部品103を吸着ノズル等に保持する(ステップS2)。例えば、フィーダ位置認識カメラ43を用いて各々のヘッド12とフィーダ30との相対位置を取得することにより、それらを正確に位置合わせすることができる。なお、ステップS1の後にステップS2を行ってもよいし、ステップS2の後にステップS1を行ってもよいし。ステップS1とステップS2とを同時に行ってもよい。 Next, the Y-axis stage 12 to which the plurality of head units 10 are attached moves in the second direction Y to make the heads 12 face the feeder 30 . Each of the plurality of heads 12 holds the electronic component 103 received from the feeder 30 in a suction nozzle or the like (step S2). For example, by obtaining the relative position of each head 12 and feeder 30 using the feeder position recognition camera 43, they can be accurately aligned. Note that step S2 may be performed after step S1, or step S1 may be performed after step S2. Step S1 and step S2 may be performed simultaneously.

本実施形態では、電子部品103を保持した各々のヘッド12が、基板101の平面視において各々の電子部品103を第1方向Xに移動させない。一方で、複数のヘッドユニット10が取り付けられたY軸ステージ12が第2方向Yに移動することにより、各々の電子部品103を第2方向Yに移動させる(ステップS3)。 In this embodiment, each head 12 holding an electronic component 103 does not move each electronic component 103 in the first direction X when the substrate 101 is viewed from above. On the other hand, by moving the Y-axis stage 12 to which the plurality of head units 10 are attached in the second direction Y, each electronic component 103 is moved in the second direction Y (step S3).

詳しく述べると、基板101の所定の位置に対して第2方向Yにおける相対位置のみを位置合わせするように、各々の電子部品103を第2方向Yに移動させる。基板101の所定の位置とは、例えば、導電性接着剤やはんだが塗布された位置、電子部品103のリード端子を挿入するスルーホール(パイロットピン孔)の位置等である。 Specifically, each electronic component 103 is moved in the second direction Y so that only its relative position in the second direction Y is aligned with a predetermined position on the substrate 101 . The predetermined position of the substrate 101 is, for example, a position where a conductive adhesive or solder is applied, a position of a through hole (pilot pin hole) into which the lead terminal of the electronic component 103 is inserted, and the like.

なお、本実施形態において、電子部品103を第1方向Xに移動させないとは、ヘッド12が第3方向Zにおいて昇降する電子部品103の一連の実装処理において、従来の実装装置では第2方向Yに可動であったのに対し、本実施形態では第1方向Xにおいてヘッド12が固定されていることを特定している。つまり、ヘッド12が昇降する実装処理ではない工程において電子部品103が第1方向で可動である構成であっても本実施形態に含まれる。例えば、メンテナンス等の発明の要旨とは関係ない工程で電子部品103が第1方向で可動であってもよい。 In this embodiment, not moving the electronic component 103 in the first direction X means that in a series of mounting processes for the electronic component 103 in which the head 12 moves up and down in the third direction Z, the conventional mounting apparatus In the present embodiment, it is specified that the head 12 is fixed in the first direction X, whereas the head 12 is movable. In other words, even a configuration in which the electronic component 103 is movable in the first direction in a process other than the mounting process in which the head 12 moves up and down is included in the present embodiment. For example, the electronic component 103 may be movable in the first direction in a process such as maintenance that is not related to the gist of the invention.

前述したように、各々のヘッド12は第3方向Zに昇降して基板101に対して接近又は離間できる。搬送ライン3は、各々のヘッド12が基板101に接近又は離間する動作に応じて、基板101を第1方向Xに順次移動させ、基板101の所定の位置に対して第1方向Xにおける相対位置のみを位置合わせする(ステップS4)。 As described above, each head 12 can move up and down in the third direction Z to approach or separate from the substrate 101 . The transport line 3 sequentially moves the substrate 101 in the first direction X according to the motion of each head 12 approaching or separating from the substrate 101, and the relative position in the first direction X with respect to a predetermined position of the substrate 101. are aligned (step S4).

詳しく述べると、ヘッド12の昇降動作に同期して、基板101を第1方向Xに搬送することが可能な搬送ライン3が実装装置6内において基板101を微小距離で進退させることにより、第1方向Xにおいて固定されたヘッド12に対して基板101を位置合わせする。このような位置合わせ(微小な移動)を順次行うことにより、基板101のすべての所定の位置に対してヘッド12の位置を合わせることができる。なお、ステップS3の後にステップS4を行ってもよいし、ステップS4の後にステップS3を行ってもよいし。ステップS3とステップS4とを同時に行ってもよい。 More specifically, the transport line 3 capable of transporting the substrate 101 in the first direction X advances and retreats the substrate 101 in the mounting device 6 by a very small distance in synchronization with the up-and-down motion of the head 12, thereby moving the substrate 101 forward and backward. Align the substrate 101 with the fixed head 12 in the direction X; The position of the head 12 can be aligned with respect to all predetermined positions on the substrate 101 by sequentially performing such alignment (minute movement). Note that step S4 may be performed after step S3, or step S3 may be performed after step S4. Step S3 and step S4 may be performed simultaneously.

基板101の表面に接近するヘッド12は、実装装置6のY軸ステージ12により第2方向Yにおいて基板101とヘッド12とが位置合わせされ、搬送装置3のX軸ステージ32によって第1方向Xにおいて基板101とヘッド12とが位置合わせされた状態で基板101の所定の位置に電子部品103を搭載する(ステップS5)。以降、基板101の所定の位置すべてに電子部品103を搭載するまでステップ3とステップ4とを繰り返す(ステップ6)。基板101の所定の位置に搭載するための電子部品103がヘッド12に保持されていない場合、ステップ2まで戻ってヘッド12にフィーダ30から電子部品103を供給する(ステップ7)。 The head 12 approaching the surface of the substrate 101 is aligned with the substrate 101 and the head 12 in the second direction Y by the Y-axis stage 12 of the mounting device 6 , and is moved in the first direction X by the X-axis stage 32 of the transport device 3 . With the substrate 101 and the head 12 aligned, the electronic component 103 is mounted at a predetermined position on the substrate 101 (step S5). Thereafter, steps 3 and 4 are repeated until electronic components 103 are mounted on all predetermined positions of substrate 101 (step 6). If the head 12 does not hold the electronic component 103 to be mounted at a predetermined position on the substrate 101, the process returns to step 2 to supply the electronic component 103 from the feeder 30 to the head 12 (step 7).

以上のように構成された本実施形態の実装装置6は、従来の実装装置のようなXYの二軸のヘッド移動機構ではなく、第2方向Yのみにヘッド12を移動させる移動機構と、第1方向Xのみにヘッド12を移動させる移動機構と、二軸の移動機構が実装装置6と搬送装置3とに分割されて搭載されている。 The mounting apparatus 6 of the present embodiment configured as described above has a moving mechanism for moving the head 12 only in the second direction Y and a moving mechanism for moving the head 12 only in the second direction Y, unlike the two-axis XY head moving mechanism of the conventional mounting apparatus. A moving mechanism for moving the head 12 only in one direction X and a two-axis moving mechanism are separately mounted on the mounting device 6 and the transport device 3 .

そのため、本実施形態の実装装置6、実装装置6を用いた実装システム1、及び、実装装置6を用いた実装方法によれば、実装装置6のヘッド移動機構20について、部品点数を削減した簡素な構造にできる。第1方向Xにヘッド12を移動させる機構を省略して当該校正が占有していた分のスペースを小型化できる。コストを削減し、コンパクトな実装装置6を提供することができる。 Therefore, according to the mounting apparatus 6 of the present embodiment, the mounting system 1 using the mounting apparatus 6, and the mounting method using the mounting apparatus 6, the head moving mechanism 20 of the mounting apparatus 6 is simplified by reducing the number of parts. structure. By omitting the mechanism for moving the head 12 in the first direction X, the space occupied by the calibration can be reduced. Cost can be reduced and a compact mounting device 6 can be provided.

さらに、本実施形態によれば、フィーダ30の長手方向Lと搬送ライン3とを平行に配置してフィーダ30が第2方向Yにおいて突出していた分のスペースを小型化し、よりコンパクトな実装装置6を提供することができる。ローダ4からオフローダ8までの全工程が一台の筐体2に収容されているため、実装装置6を含む実装システム1の占有面積を小さくできる。 Furthermore, according to the present embodiment, the longitudinal direction L of the feeder 30 and the transfer line 3 are arranged in parallel to reduce the space corresponding to the projection of the feeder 30 in the second direction Y, thereby making the mounting apparatus 6 more compact. can be provided. Since all processes from the loader 4 to the off-loader 8 are housed in one housing 2, the area occupied by the mounting system 1 including the mounting device 6 can be reduced.

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。実施形態が備える各要素並びにその配置、材料、条件、形状及びサイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、異なる実施形態で示した構成同士を部分的に置換し又は組み合わせることが可能である。 The embodiments described above are for facilitating understanding of the present invention, and are not intended to limit and interpret the present invention. Each element included in the embodiment and its arrangement, materials, conditions, shape, size, etc. are not limited to those illustrated and can be changed as appropriate. Also, it is possible to partially replace or combine the configurations shown in different embodiments.

1…実装システム、2…筐体、3…搬送ライン、4…ローダ、5…ディスペンサ、6…実装装置、7…外観検査装置、8…オフローダ、9…X軸ステージ、10…ヘッドユニット、11…胴部、12…ヘッド、20…ヘッド移動機構、21…Y軸テーブル、22…Y軸ステージ、23…Y軸モータ、30…フィーダ、31…ホルダ、32…リール、33…テープ、41…基板位置認識カメラ、42…部品位置認識カメラ、43…フィーダ位置認識カメラ、44…廃棄ボックス、50…フレーム、101…基板、102…導電性接着剤、103…電子部品、L…長手方向、S1~S2…実装方法、X…第1方向、Y…2方向、Z…第3方向。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Mounting system, 2... Housing, 3... Transfer line, 4... Loader, 5... Dispenser, 6... Mounting apparatus, 7... Appearance inspection apparatus, 8... Off-loader, 9... X-axis stage, 10... Head unit, 11 Body 12 Head 20 Head moving mechanism 21 Y-axis table 22 Y-axis stage 23 Y-axis motor 30 Feeder 31 Holder 32 Reel 33 Tape 41 Substrate position recognition camera 42 Component position recognition camera 43 Feeder position recognition camera 44 Waste box 50 Frame 101 Substrate 102 Conductive adhesive 103 Electronic component L Longitudinal direction S1 ˜S2: mounting method, X: first direction, Y: second direction, Z: third direction.

Claims (4)

基板を該基板の平面視における第1方向に搬送する搬送ラインと、
電子部品を保持するとともに、前記搬送ラインによって前記第1方向に搬送された基板上に複数の電子部品を搭載する、複数のヘッドと、を備え、
前記複数のヘッドは、基板の平面視において前記第1方向と直交する第2方向に沿って並べられており、各々の電子部品を前記第1方向に移動させない一方で、各々の電子部品を前記第2方向に移動させることが可能であり、
前記搬送ラインは、前記複数のヘッドが前記第1方向及び前記第2方向の双方と直交する第3方向において前記複数のヘッドの各々が基板に接近又は離間して移動する動作に応じて、基板を前記第1方向に順次移動させる、
実装装置。
a transport line for transporting the substrate in a first direction in plan view of the substrate;
a plurality of heads that hold electronic components and mount a plurality of electronic components on the substrate transported in the first direction by the transport line;
The plurality of heads are arranged along a second direction orthogonal to the first direction in a plan view of the substrate, and do not move each electronic component in the first direction, while moving each electronic component to the above-mentioned direction. capable of moving in a second direction;
The transport line is adapted to move the plurality of heads toward or away from the substrate in a third direction orthogonal to both the first direction and the second direction. sequentially moving in the first direction;
mounting equipment.
前記複数のヘッドに電子部品を供給する少なくとも一つのフィーダを更に備え、
前記少なくとも一つのフィーダは、電子部品を前記第1方向に搬送して前記複数のヘッドの各々に電子部品を供給する、
請求項1に記載の実装装置。
further comprising at least one feeder that supplies electronic components to the plurality of heads;
the at least one feeder transports electronic components in the first direction and supplies the electronic components to each of the plurality of heads;
The mounting apparatus according to claim 1.
請求項2に記載の実装装置に加え、
前記搬送ラインに基板を供給するローダと、前記搬送ラインから基板を回収するオフローダと、を更に備え、
前記搬送ライン、前記ローダ、前記少なくとも一つのフィーダ、前記複数のヘッド、前記オフローダの全工程が一台の筐体に収容されている、
実装システム。
In addition to the mounting device according to claim 2,
further comprising a loader that supplies substrates to the transfer line and an offloader that recovers the substrates from the transfer line;
All processes of the transfer line, the loader, the at least one feeder, the plurality of heads, and the off-loader are housed in one housing,
implementation system.
基板を該基板の平面視における第1方向に搬送する搬送ラインと、
電子部品を保持するとともに、前記搬送ラインによって前記第1方向に搬送された基板上に複数の電子部品を搭載する、複数のヘッドと、
を備えた実装装置を用いた電子部品の実装方法であって、前記複数のヘッドは、前記第1方向と直交する第2方向に沿って並べられており、
前記搬送ラインが、基板を前記第1方向に搬送すること、
前記複数のヘッドの各々が、電子部品を保持すること、
前記複数のヘッドが、基板の平面視において各々の電子部品を前記第1方向に移動させない一方で、各々の電子部品を前記第2方向に移動させること、
前記第1方向及び前記第2方向の双方に直交する第3方向において前記複数のヘッドの各々が基板に接近又は離間する動作に応じて、前記搬送ラインが、基板を前記第1方向に順次移動させること、及び、
前記複数のヘッドの各々が、基板に電子部品を搭載すること、を含む、
電子部品の実装方法。
a transport line for transporting the substrate in a first direction in plan view of the substrate;
a plurality of heads holding electronic components and mounting the plurality of electronic components on the substrate transported in the first direction by the transport line;
wherein the plurality of heads are arranged along a second direction orthogonal to the first direction,
the transport line transporting the substrate in the first direction;
each of the plurality of heads holding an electronic component;
the plurality of heads moving each electronic component in the second direction while not moving each electronic component in the first direction in plan view of the substrate;
The transfer line sequentially moves the substrate in the first direction according to the movement of each of the plurality of heads toward or away from the substrate in a third direction perpendicular to both the first direction and the second direction. and
each of the plurality of heads mounting an electronic component on a substrate;
Mounting method of electronic components.
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