JP2529213B2 - 電子部品の装着方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、抵抗チップ又はコンデンサチップ等の電子
部品を電子回路を構成する回路基板に装着する方法に関
するものである。

従来の技術 従来、電子回路を構成する回路基板に抵抗チップなど
の電子部品を装着する電子部品装着機においては、特公
昭57−55318号公報や実公昭57−46637号公報等に開示さ
れているように、第22図に示すような電子部品集合体を
用いた装着方法が採用されている。この電子部品集合体
Ａは、テープａの部品収容部ｂに電子部品ｃを収容して
なり、これを部品供給装置Ｂにセットしてテープａを１
コマづつ送ることで、部品取出位置Ｃに電子部品ｃを供
給し、この部品取出位置Ｃにおいて装着ヘッドＤにて電
子部品ｃを順次ピックアップして回路基板Ｅの所定位置
に装着している。

尚、前記電子部品ｃには印刷法、積層法などによって
大量生産された標準チップが用いられており、その電子
部品ｃの抵抗値、静電容量値などは規格化されたもので
ある。

また、電子部品集合体Ａの製造に当たっては、このよ
うな電子部品ｃをテープａの部品収容部ｂに収容し、ト
ップテープｄなどを用いて電子部品ｃが離脱しないよう
にしている。

発明が解決しようとする問題点 上記従来の電子部品の装着方法には次のような問題点
がある。

電子部品として標準チップを用いているので、回路
設計どおりの抵抗値や静電容量値を備えたものを用いる
ことができない場合があり、半固定ボリューム調整など
の調整作業を必要とするとともに回路設計に制限が加わ
る。

テープ式電子部品集合体では、電子部品供給後は不
要になるテープ、トップテープなどを有しているのでそ
の材料費が要し、かつ電子部品収容作業のためのコスト
も必要であるため、コスト高となる。また、電子部品自
体のコストも品質管理や流通コストの影響でコスト高に
なっている。

微小電子部品をテープに収容する作業は煩雑であ
り、又部品装着におけるピックアップ作業時にテープか
ら微小電子部品を取り出す作業が困難であるので、電子
部品の微小チップ化に限界がある。たとえば1.0mm×0.5
mmの微小電子部品をテープ式電子部品集合体に用いるこ
とは困難である。

テープ式電子部品集合体では摩擦による静電気が生
じ、例えば電子部品がトップテープに吸着されて、部品
装着作業にトラブルを生ずることがある。又、テープの
紙繊維が電子部品に付着することもある。

ところで、本発明者等は、このような問題点を解消す
る方法を種々考察する過程において、製造技術における
分野は全く異なるが、特開昭60−167337号公報に開示さ
れているようなダイスボンディング方法、即ちIC等、半
導体ウェハに作り込まれた半導体素子を分割してセラミ
ック等の回路基板あるいはリードフレームにボンディン
グする方法に注目した。

しかしながら、このようなダイスボンディング方法で
は、半導体素子はすべて同一のものであり、このダイス
ボンディング方法をそのまま電子部品の装着方法に適用
した場合、上記問題点の〜は解消されるが、上記
及び次のような問題が残ることになる。

即ち、１つの電子部品集合体には同じ抵抗値又は静電
容量値の電子部品が多数形成されるので、他種類の電子
部品を回路基板に装着する場合、少なくともその種類に
対応する数の電子部品集合体を部品供給部に配置する必
要があるため、部品装着機における部品供給部のスペー
スが大きくなり、部品装着の高速化にも不利になる。

又、部品装着機において、回路基板の種類の切替えを
行うとき、複数の電子部品集合体の交換と調整を行わね
ばならず、その作業が煩雑で時間を要する。

本発明は以上のような問題点を一挙に解消できる画期
的な電子部品の装着方法を提供することを目的とするも
のである。

問題点を解決するための手段 本発明の電子部品の装着方法は、上記目的を達成する
ため、アドレスを付された多数の区画部に各アドレスに
対応して各別に設定された抵抗値又は静電容量値の電子
部品を多数形成された電子部品集合体の各区画部のアド
レスと各アドレスの電子部品を装着すべき回路基板にお
ける装着位置を電子部品装着機の制御部に入力してお
き、この電子部品装着機に前記電子部品集合体を各電子
部品の電子部品集合体内での相対位置を変えることなく
供給し、かつ前記電子部品集合体は電子部品の装着以前
に各区画部毎に分割して各電子部品を分離し、各電子部
品を順次それぞれのアドレスに基づいて回路基板の所定
位置に装着することを特徴とするものである。

作用 本発明方法は以上の構成を有するので、１枚の電子部
品集合体に抵抗値又は静電容量値の異なる多種類の電子
部品を高密度に集合させることができ、従って多種類の
電子部品を回路基板に装着する場合に、電子部品集合体
を部品装着機にセットするだけで各電子部品のアドレス
に基づいて回路基板の所定位置に順次円滑に電子部品を
装着することができる。そのため、電子部品装着機にお
ける部品供給部のスペースを格段に小さくできるととも
に、部品装着作業の高速化に有利となる。しかも、部品
供給装置が不要であるので、設備コストを低減させるこ
とができる。

また、各電子部品の抵抗値や静電容量値を回路設計に
合わせて設定することが可能であり、そうすることによ
って半固定ボリューム調整などの調整作業も不要なる。
又、自由な値の抵抗値や静電容量値を用いることができ
るので回路設計も容易となる。

又、各電子部品は電子部品集合体を各区画部毎に分割
して得ているので、電子部品をテープに収容する作業が
不要であり、かつテープ等の収容部材が不要であり、さ
らに電子部品の品質管理も電子部品集合体全体で行うこ
とができ、かつ多種類の電子部品の流通コスト等も不要
となるので、コストを大幅に低減することができる。

又、電子部品の装着時のピックアップ作業を直接行う
ことができるため、電子部品の微少チップ化に有利とな
り、例えば1.0mm×0.5mmの電子部品とすることができ
る。

また、テープを用いないので、静電気や紙繊維による
トラブル発生の虞れがない。

さらに回路基板の種類を取り替える場合の電子部品の
種類の交換も電子部品集合体を取り替えるだけであり、
極めて簡単に行うことができる。

実施例 以下、本発明の実施例について第１図〜第21図を参照
しながら説明する。

まず、本発明方法に用いる電子部品集合体及び単体の
電子部品の一構成例を第４図〜第７図により説明する。

１は、アルミナセラミックスからなる絶縁板であっ
て、その表面はＶ溝２によって格子状に区画されてい
る。例えば、100mm×100mmの絶縁板１が縦方向のＶ溝２
によって1.0mm間隔で区画され、横方向のＶ溝２によっ
て0.5mm間隔で区画されて、1.0mm×0.5mmの区画部３が
２万個形成されている。各区画部３には、例えば第７図
に示すようにアドレスが付されている。

各区画部３上には、その両短辺に沿って、導体ペース
ト膜からなる１対の取出し電極４が形成され、かつこれ
ら取出し電極４間に抵抗ペースト膜からなる抵抗部５が
形成されている。各区画部３上の取出し電極４は共通の
もので形成されているが、抵抗部５は各区画部３のアド
レスに対応して各別に設定された値の抵抗値を有するよ
うに形成されている。例えば、第７図のアドレスの１〜
ｎ、ｎ＋１〜2n、2n＋１〜3n、………には、それぞれ１
つの回路基板に対して装着すべき電子部品の抵抗部５が
装着順にシーケンシャルに配置されている。5aは抵抗値
を正確に設定値に一致させるためにレーザ加工されたト
リミング溝である。

前記縦方向のＶ溝２上には、各区画部３の短辺の略中
央に位置して各取出し電極４に電気的に接続するように
スルホール７が形成されている。

このような電子部品集合体Ａにおいて、各アドレスの
区画部３は、各々のアドレスに対応する固有の抵抗値の
抵抗部５とその取出し電極４を有しているので、前記Ｖ
溝２に沿って分割すると、各々が独立した種類の異なっ
た電子部品Ｐ、具体的には抵抗チップとなる。この実施
例の場合は、第６図に示すように、その両側縁に取出し
電極４に電気的に接続するスルホール７を有するディッ
プ半田用電子部品Ｐとなる。

次に上記電子部品集合体Ａの製造方法について簡単に
説明する。

アルミナセラミックスからなる絶縁板１の表面には、
第８図に示すように成形時又は成形後の加工によってＶ
溝２を縦横に多数形成するとともにスルホール用孔６を
多数形成する。

次に、第９図に示すような工程を経て各区画部３に取
出し電極４及び抵抗部５を形成する。

まず、絶縁板１の表面のＶ溝２又はスルホール用孔６
をイメージセンサ等で読み取り、各区画部３の縦横寸法
及び配設位置、及び絶縁板１の基準位置に関する位置デ
ータを得る。

次に、スクリーン印刷装置において絶縁板１を位置デ
ータに基づいて基準位置にセットし、各区画部３の短辺
に沿って導体ペーストを厚膜状に印刷することによって
取出し電極４を形成するとともに、絶縁板１の下面から
真空吸引して導体ペーストをスルホール用孔６に吸引す
ることによってスルホール７を形成する。

この取出し電極４の形成は、厚膜描画装置にて行うこ
ともできる。

次に、遠赤外線又は近赤外線を照射する連続乾燥炉に
前記絶縁板１を通して取出し電極４及びスルホール７を
乾燥させた後、同様に連続焼成炉に通して焼成する。
尚、この焼成は後の工程で一度に行ってもよい。

次に、各区画部３のアドレスに対応して各別に設定さ
れた抵抗値がデータとして与えられている厚膜描画装置
にて、各区画部３にそれぞれに固有の抵抗部５が厚膜形
成される。抵抗部５の抵抗値は例えば1MΩ〜100Ωと広
範囲にわたっているが、抵抗ペーストの種類、厚膜の厚
さ及び幅によってこれに対応することができる。

その後、乾燥装置にて乾燥した後、焼成装置にて焼成
し、さらに各区画部３の抵抗部５の抵抗値を正確に設定
値に合致させるためにレーザ光線を用いて抵抗部５のレ
ーザトリミングを行うことにより、第４図及び第５図に
示すような電子部品集合体Ａを得ることができる。

さらに、これらの工程は電子回路設計と関連付けるこ
とができる。即ち、ある機種の回路基板に装着する抵抗
チップに関する電子回路設計が定まると、その設計デー
タ（例えばCADデータ）に基づき、これに適するサイズ
の区画部３を備えた絶縁板１を制作する一方、上記各工
程の加工装置に、前記設計データにアドレスを加味した
データ、及び位置読み取り装置による位置情報を与える
ことにより、前記各区画部３にそのアドレスに対応して
定められた抵抗値の抵抗部５を加工することができる。
かくして設計された電子回路に即した電子部品集合体Ａ
を高能率に生産することができる。

次に、第１図に示すように、こうして得られた電子部
品集合体Ａを用いて電子部品Ｐを回路基板に装着する方
法を説明する。

電子部品集合体Ａは、第10図に示すように分割ナイフ
８を用いて前記Ｖ溝２に沿って各区画部３毎に分割す
る。次いで第11図に示すように分割した電子部品集合体
をエキスパンドシート９上に接着し、これを拡張するこ
とによって各分割体、即ち抵抗チップからなる電子部品
Ｐの相互間の間隔を広げて分離保持する。

このような状態に分割した電子部品集合体Ａを第２図
及び第３図に示すように電子部品装着機10の部品供給部
11にセットする。前記エキスパンドシート９は保持枠12
にて保持され、かつこの保持枠12がＸ−Ｙテーブル13に
て支持され、任意の電子部品Ｐを突き上げピン14にて突
き上げてエキスパンドシート９から分離させ得るように
構成されている。15は突き上げピン14を駆動するシリン
ダ装置である。16は、各電子部品Ｐを装着すべき回路基
板20の搬送装置であり、回路基板20を正確な位置に位置
決めできるように構成されている。17は、前記部品供給
部11と回路基板20との間で往復移動可能な装着ヘッドで
あって、昇降可能な吸着ノズル18を備えている。19は装
着ヘッド17の移動装置である。前記装着ヘッド17は、前
記突き上げピン14の直上に位置した状態で、下方から突
き上げられてエキスパンドシート９から分離された電子
部品Ｐを吸着保持し、回路基板20の幅方向の任意の位置
まで移送し、吸着ノズル18を下降させて回路基板20上に
電子部品Ｐを装着するように構成されている。なお、回
路基板20の長手方向の装着位置は搬送装置16にて位置決
めされる。こうして、装着すべき電子部品Ｐの選択はＸ
−Ｙテーブル13にて行われるとともに、回路基板20上に
おける装着位置は装着ヘッド17の移動位置と回路基板20
の位置によって位置決めが行なわれるのである。

かくして、電子部品装着機10の制御部に、電子部品集
合体Ａにおける各電子部品Ｐのアドレスと、各アドレス
によって特定される固有の抵抗値を有する電子部品Ｐの
回路基板20上における装着位置を入力しておき、上記の
如く電子部品装着機10に電子部品集合体Ａを供給してこ
の電子部品装着機10を作動させると、電子部品Ｐの装着
順にアドレスが付されている場合、設計データに基づい
て抵抗値又は静電容量値を設定された電子部品Ｐが、そ
のアドレスに則って順番に突き上げピン14の上方に位置
せしめられ、この突き上げピン14にてエキスパンドシー
ト９から分離され、分離された電子部品Ｐは装着ヘッド
17にて順次保持される。この装着ヘッド17にて保持され
た電子部品Ｐは、そのアドレスに対応して装着ヘッド17
及び回路基板20の搬送装置16が制御されることによっ
て、回路基板20の所定位置に装着されるのである。

したがって、電子部品Ｐのアドレスが装着順にシーケ
ンシャルに配されている場合は、Ｘ−Ｙテーブル13は、
電子部品Ｐの配置ピッチだけ順次移動するだけでよく、
移動時間が極めて短くて済み、さらにシーケンシャルに
配されていなくても、テープ状電子部品集合体の場合
は、その配置ピッチを20mmとして100種類の電子部品を
用いるとすると装着ヘッド17を2000mmの範囲で移動させ
る必要があるのに比して、電子部品集合体Ａは100×100
mmと小さいのでＸ−Ｙテーブル13の移動距離は小さくて
済み、動きに無駄がない。これは、Ｘ−Ｙテーブル13の
代わりに装着ヘッド17を移動させても同じである。又、
回路基板20側でもその端部から順次電子部品Ｐを装着す
るようにすることによって同様に搬送装置16の動きに無
駄を無くすことができる。従って、高速で能率的な装着
が可能である。

上記実施例では、電子部品集合体Ａを分割ナイフ８を
用いて分割し、エキスパンドシート９にて間隔を広げて
吸着ノズル18にて吸着するようにしたものを例示した
が、電子部品集合体Ａの分割方法としては、例えば第12
図に示すように、弾性変形可能な板状体21の上にこの電
子部品集合体Ａを載置してローラ22にて押圧し、Ｖ溝２
に沿って分割することもできる。又、Ｖ溝２に限らず、
スルホール用孔６を利用して分割することも考えられ
る。さらに、第13図に示すように、レーザー23にて切断
して分割することもできる。又、レーザー23に代えてウ
ォータジェットを用いて非接触で切断したり、ダイヤモ
ンド砥石にて切断することもできる。

また、分割した各電子部品Ｐを整列状態で保持して部
品供給部11にセットする方法としては、上記エキスパン
ドシート９を用いる他、第14図に示すようにトレイ24内
に収容保持し、吸着ノズル18にて順次吸着して取り出す
ようにしてもよい。又、トレイ24に代えて真空吸引する
ようにした吸着プレート上に整列配置して保持するよう
にすることもでき、さらに各電子部品Ｐを多数の吸着ノ
ズル18で各々吸着保持するようにしてもよい。

さらに第15図に示すように、前記Ｖ溝２を深く形成し
ておくことにより、電子部品集合体Ａを部品供給部11に
分割されていない状態でセットし、各電子部品Ｐを吸着
ヘッド25にてせん断するとともにそのまま吸着し、回路
基板20の所定位置まで移送して装着するようにしてもよ
い。また、前記レーザーによる切断の場合も、部品供給
部11に分割前の電子部品集合体Ａを供給して、その後分
割するようにすることもできる。

又、電子部品Ｐを保持する装着ヘッド17として、第16
図（ａ）〜（ｃ）に示すように、吸着ノズル18の周囲
に、吸着ノズル18の吸着端側に出退可能でかつ先端部内
側面に位置規制案内面27を形成させた位置規制片26を電
子部品Ｐの四辺に対応させて配設し、第16図（ａ）の如
く吸着ノズル18にて電子部品Ｐを吸着した後、第16図
（ｂ）の如く位置規制片26を突出させて電子部品Ｐをエ
キスパンドシート９から分離させるとともに電子部品Ｐ
の位置規制を行うようにすることもできる。

上記実施例では、抵抗部５を厚膜描画装置にて形成す
る例を示したが、取出し電極４だけでなく、抵抗部５も
スクリーン印刷で形成することもできる。その場合、小
範囲で抵抗値を変えるには抵抗ペーストの厚膜の幅を選
択することで対処できるが、大範囲に抵抗値を変えるに
は、第17図に示すように、抵抗ペーストの種類を変えて
複数回（Ｎ回）スクリーン印刷をする必要がある。

さらに、各区画部３の配列は、第７図に示したものに
限らず、適宜に配置することができる。例えば、第18図
に示すように縦方向に同一抵抗値を有するものを配置
し、横方向に電子部品装着順にシーケンシャル配置する
こともできる。即ちアドレス（1,1）………（1,m）のも
のは同一抵抗値を有し、同様にしてアドレス（n,1）…
……（n,m）のものも同一抵抗値を有しており、部品装
着は最初の回路基板に対してはアドレス（1,1）…（n,
1）のものが順次用いられ、次の回路基板に対してはア
ドレス（1,2）…（n,2）のものが順次用いられ、その後
も同様に繰り返される。

又、本発明が適用される電子部品Ｐの種類も第６図の
ものに限らず、例えば第19図に示すように、両面に取出
し電極４が形成されるとともにスルホール７にて電気的
に接続されたリフロー用抵抗チップや、第20図に示すよ
うに、スルホール７を有しないリフロー用抵抗チップ等
に、種々のものに適用できる。さらに、抵抗チップに限
らず、コンデンサチップにも適用できる。第21図はその
断面図を示し、絶縁板１の各区画部３には所定静電容量
値のコンデンサ部28と取り出し電極29a,29bとが膜形成
されている。コンデンサ部28は、導体ペーストで膜形成
される対向電極部28a,28cと誘電体ペーストで膜形成さ
れる誘電体部28bとからなり、取出し電極は対向電極部
と一体に形成されている。又、各区画部３の静電容量値
は各別に設定された値となっているが、これは、対向電
極部及び誘電体部の形状及び誘電体ペーストの種類を変
えることによって対応することができる。

本発明は上記実施例で説明した他にも種々の態様で実
施することができる。

発明の効果 本発明方法によれば、１種類の回路基板に装着すべき
多種類の電子部品、即ち抵抗値または静電容量値の異な
る多数の電子部品を１つの電子部品集合体に高密度に集
合させているので、電子部品装着機の省スペース化、低
コスト化及び装着の高速化を図ることができる。又、各
電子部品を回路基板の回路設計に対応させることによ
り、一層省スペース化、装着の高速化を図ることがで
き、さらに抵抗値や静電容量値の調整作業が不要となる
とともに回路設計も容易となる。

また、電子部品集合体自体の製造コストも低下できる
とともに微小チップ化にも対処することができる。

さらに、従来のテープ式電子部品集合体を用いた場合
に生ずる静電気や紙繊維等による弊害を防ぐことがで
き、また電子部品を装着する回路基板の種類を変更する
場合の切替え作業も容易に行える等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の一実施例の流れ図、第２図は本発
明の一実施例の電子部品装着機の要部断面図、第３図は
同全体斜視図、第４図は電子部品集合体の斜視図、第５
図は同部分拡大図、第６図は電子部品単体の斜視図、第
７図は各区画部のアドレスの一例を示す平面図、第８図
は電子部品集合体の製造に用いる絶縁板の平面図、第９
図は電子部品集合体の製造工程図、第10図は電子部品集
合体の分割方法を示す斜視図、第11図は分割した電子部
品の分離整列方法を示す斜視図、第12図は他の分割方法
を示す側面図、第13図はさらに別の分割方法を示す斜視
図、第14図は別の電子部品の整列装着方法を示す斜視
図、第15図は他の分割装着方法を示す斜視図、第16図
（ａ）は電子部品を保持して装着する装着ヘッドの他の
構成例を示す縦断正面図、同図（ｂ）は同動作状態の縦
断正面図、同図（ｃ）は同図（ａ）のＸ−Ｘ矢視図、第
17図は他の電子部品集合体の製造工程図、第18図は各区
画部のアドレスの他の例を示す平面図、第19図〜第21図
は本発明方法を適用し得る他の電子部品の断面図、第22
図は従来例の断面図である。 ３……区画部 ５……抵抗部（機能部） 10……電子部品装着機 23……静電容量部（機能部） Ａ……電子部品集合体 Ｐ……電子部品。

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アドレスを付された多数の区画部に各アド
   レスに対応して各別に設定された抵抗値又は静電容量値
   の電子部品を多数形成された電子部品集合体の各区画部
   のアドレスと各アドレスの電子部品を装着すべき回路基
   板における装着位置を電子部品装着機の制御部に入力し
   ておき、この電子部品装着機に前記電子部品集合体を各
   電子部品の電子部品集合体内での相対位置を変えること
   なく供給し、かつ前記電子部品集合体は電子部品の装着
   以前に各区画部毎に分割して各電子部品を分離し、各電
   子部品を順次それぞれのアドレスに基づいて回路基板の
   所定位置に装着することを特徴とする電子部品の装着方
   法。
2. 【請求項２】各区画部におけるアドレスが電子部品の装
   着順にシーケンシャルに付されている特許請求の範囲第
   １項に記載の電子部品の装着方法。
3. 【請求項３】各区画部におけるアドレスが、縦横方向の
   一方の方向に電子部品の装着順に付され、他方の方向に
   は電子部品を装着する回路基板の順が付されている特許
   請求の範囲第１項に記載の電子部品の装着方法。
4. 【請求項４】電子部品集合体を、分割ナイフにて各区画
   部を区画しているＶ溝に沿って分割する特許請求の範囲
   第１項に記載の電子部品の装着方法。
5. 【請求項５】電子部品集合体を、この電子部品集合体を
   弾性板上に載置してローラにて押圧することにより各区
   画部を区画しているＶ溝に沿って分割する特許請求の範
   囲第１項に記載の電子部品の装着方法。
6. 【請求項６】電子部品集合体を、レーザーにて各区画部
   毎に切断する特許請求の範囲第１項に記載の電子部品の
   装着方法。
7. 【請求項７】電子部品集合体をエキスパンドシート上に
   保持して分割した後、エキスパンドシートを拡張させて
   電子部品を分離し、分離された電子部品をピックアップ
   して回路基板に装着する特許請求の範囲第１項に記載の
   電子部品の装着方法。
8. 【請求項８】電子部品集合体を、各区画部の相対位置関
   係を保持して各区画部毎に分割し、その状態で整列保持
   具にて保持し、この整列保持具から各電子部品をピック
   アップして回路基板に装着する特許請求の範囲第１項に
   記載の電子部品の装着方法。