JP3137250B2 - 実装装置 - Google Patents

実装装置

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JP3137250B2
JP3137250B2 JP05152740A JP15274093A JP3137250B2 JP 3137250 B2 JP3137250 B2 JP 3137250B2 JP 05152740 A JP05152740 A JP 05152740A JP 15274093 A JP15274093 A JP 15274093A JP 3137250 B2 JP3137250 B2 JP 3137250B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【目次】以下の順序で本発明を説明する。 産業上の利用分野 従来の技術(図3) 発明が解決しようとする課題(図3) 課題を解決するための手段(図1) 作用(図1) 実施例(図1及び図2) 発明の効果
【0002】
【産業上の利用分野】本発明は実装装置に関し、特に回
路基板上に回路部品を加圧して実装する実装装置に適用
して好適なものである。
【0003】
【従来の技術】従来、この種の実装装置として図3に示
すような構成のものがある。すなわち図3において、1
は全体として実装装置を示し、吸着ヘツド2の先端にフ
リツプチツプ3を吸着し、当該吸着ヘツド2を矢印Aに
示す鉛直方向に下降させることによつて所定のテーブル
(図示せず)上に保持された回路基板4にフリツプチツ
プ3を加圧して実装するようになされている。
【0004】実装装置1はベース部5に固定された支持
部材6を有し、当該支持部材6の間には複数の球7を介
して摺動ユニツト8が挟持されている。この結果支持部
材6、球7及び摺動ユニツト8はスライドベアリングを
形成し、摺動ユニツト8が鉛直上下方向に摺動自在に支
持されるようになされている。
【0005】また摺動ユニツト8の上部には、アクチユ
エータ9の駆動軸10が取り付けられ、これにより摺動
ユニツト8はアクチユエータ9から得られる駆動力によ
つて鉛直上下方向に摺動できるようになされている。
【0006】摺動ユニツト8は吸着ブロツク11を有
し、当該吸着ブロツク12の下面には下方に突出するよ
うに吸着ヘツド2が取り付けられている。吸着ブロツク
11及び吸着ヘツド2には、吸着ブロツク11及び吸着
ヘツド2を上下方向に貫通する吸着孔12が穿設されて
いる。この吸着孔12の一方の開口部は吸着ヘツド2の
下面に表出している。これに対して吸着孔12の他方の
開口部は真空ポンプ(図示せず)の吸着ホース13に連
通している。これにより吸着ヘツド2は真空ポンプによ
り得られる真空吸着力によつて先端部にフリツプチツプ
3を吸着し得るようになされている。
【0007】かくして、実装装置1においては吸着ヘツ
ド2の先端に予めバンプ3Aが付着されたフリツプチツ
プ3を吸着し、この状態で摺動ユニツト8を下降させる
ことにより吸着ヘツド2によつてフリツプチツプ3を回
路基板4に加圧してフリツプチツプ3を回路基板4に実
装するようになされている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この種の実
装装置1においては、摺動ユニツト8の摺動方向に対し
て直交する横方向のぶれを防ぐという目的で、支持部材
6、球7及び摺動ユニツト8は隙間が生じないように強
い力で締めつけられている。この結果実装装置1におい
ては、摺動ユニツト8を鉛直上下方向に移動するために
は所定の初期荷重が必要となり、当該初期荷重以下では
摺動ユニツト8を摺動し得ない。
【0009】これにより実装装置1においては、アクチ
ユエータ9から摺動ユニツト8に対して初期荷重以上の
大きな力を与える必要があることにより、吸着ヘツド3
によるフリツプチツプ3への加圧力を数グラム単位で微
調整することが困難であつた。これにより実装装置1に
おいては、フリツプチツプ3を実装基板4上に精度良く
実装する点で未だ不十分な問題がある。
【0010】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、回路基板に対する回路部品の加圧力を微調整できる
ようにすることにより実装精度の向上した実装装置を提
案しようとするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、回路基板4上に所定の回路部品3
を実装する実装装置20において、ベース部25と、棒
状部材27及び棒状部材27の先端に設けられた把持部
材26でなり、把持部材26に回路部品3を把持する把
持手段26、27と、ベース部25及び把持手段26、
27間に取り付けられ、把持手段26、27とベース部
25との間隙を一定の距離に保ちながら把持手段26、
27と回路基板4との距離が接近及び離間する方向Aに
移動自在に把持手段26、27を支持するダイヤフラム
28、29と、ベース部25に取り付けられ、把持手段
26、27を回路基板4との距離が接近及び離間する方
向Aに駆動する駆動手段34とを備えるようにする。
【0012】また本発明においては、握持手段26、2
7を構成する棒状部材27は磁性体でなると共に、駆動
手段34は棒状部材27の周りを周回する導電性のコイ
ル34でなり、コイル34に所望の電流を通電し、把持
手段26、27を回路基板4に対して接近及び離間する
方向Aに駆動することにより回路部品3に所望の加圧力
を与えて回路部品3を回路基板4に圧着するようにす
る。
【0013】さらに本発明においては、把持部材26は
真空吸着部26Aを有し、回路部品3を吸着するように
する。
【0014】
【作用】ダイヤフラム28及び29によつて支持された
把持手段26、27はベース部25との間隙が一定距離
に保たれた状態で、回路基板4に接近及び離間する方向
Aにほぼ自由に移動できる。この結果把持手段26、2
7は駆動手段34によつて与えられる駆動力が小さい場
合でもこの駆動力に応じた微細な加圧力を回路部品3に
与えることができ、かくして回路基板4に対する回路部
品3の加圧力を微調整できることにより実装精度を向上
することができる。
【0015】
【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。
【0016】図1において、20は全体として実装装置
を示し、所定のテーブル(図示せず)に保持された回路
基板4上にフリツプチツプ3を加圧して実装するように
なされている。実装装置20の取り付けベース21に
は、矢印Aで示す鉛直方向を長手方向とするスライドガ
イド22A及び22Bが互いに平行に設けられている。
スライドガイド22A及び22Bにはユニツトベース2
3が係合されている。またユニツトベース23の上部に
は取り付けベース21に固定されたアクチユエータ24
の駆動軸24Aが連結され、これによりユニツトベース
23はスライドガイド22A及び22Bに支持された状
態でアクチユエータ24に駆動されて取り付けベース2
1上を矢印Aで示す鉛直上下方向に摺動し得るようにな
されている。
【0017】ユニツトベース23の内部には円筒形状の
ヘツドブロツク25が固定され、当該ヘツドブロツク2
5の中心部に形成された空洞部分にはダイヤフラム28
及び29を介して棒状のシヤフト27が鉛直方向に直立
した状態で支持されている。
【0018】ダイヤフラム28及び29は金属、樹脂、
紙又は布に樹脂を含浸した材質でなると共に、図2に示
すように、中心方向から外周方向に亘つて波形形状に折
り曲げられた円盤状でなり、これによりダイヤフラム2
8及び29は鉛直方向に直交する平面方向B方向に強い
剛性を有すると共に鉛直方向A方向に弱い剛性を有する
ようになされている。ダイヤフラム28及び29の中心
位置には開口部28A及び29Aが形成されている。シ
ヤフト27はこの中心開口部28A及び29Aを貫通し
た状態で、ダイヤフラム28及び29の内周部分にナツ
ト30によつて固定されている。さらにダイヤフラム2
8及び29の外周部分は押え板31を介して押えビス3
2によつてヘツドブロツク25に固定されている。
【0019】この結果シヤフト27は2枚のダイヤフラ
ム28及び29に支持されて、鉛直方向Aの方向に直交
する平面方向Bの方向の動きが規制された状態で鉛直方
向Aの方向に弱い作用力を与えるとこれに応じて容易に
移動できるようになされている。
【0020】シヤフト27の先端には吸着ヘツド26が
取り付けられている。ここでシヤフト27及び吸着ヘツ
ド26には上下方向に貫通する吸着孔27Aが穿設され
ている。この吸着孔27Aの一方の開口部は吸着ヘツド
26の下面に表出している。これに対して吸着孔27A
の他方の開口部は真空ポンプ(図示せず)の吸着ホース
33に連通している。これによりシヤフト27の下端部
に取り付けられた吸着ヘツド26の吸着孔26Aには吸
着ホース33及びシヤフト27の吸着孔27Aを介して
真空ポンプの真空吸着力が供給される。これにより吸着
ヘツド26はこの真空吸着力に基づいて下端面にフリツ
プチツプ3を吸着できるようになされている。
【0021】かかる構成に加えて、シヤフト27は永久
磁石により構成されていると共に、シヤフト27及びヘ
ツドブロツク25の間にはヘツドブロツク25に固定さ
れかつシヤフト27の周りを周回する導電性のコイル3
4が設けられ、これによりシヤフト27はコイル34に
供給する電流の向き又は電流の大きさに応じて鉛直上下
方向Aの方向に所望の作用力が与えられるようになされ
ている。
【0022】すなわちコイル34に所定方向の直流電流
を流した際、コイル34からはこの電流の大きさに応じ
た磁束が発生する。この結果シヤフト27はこのとき発
生した磁束密度に応じた作用力が与えられる。この作用
力はシヤフト27を鉛直上下方向Aの方向に駆動する向
きに働く。これによりシヤフト27は当該作用力に基づ
いて例えば鉛直下向きに移動される。
【0023】このとき実装装置20においては、シヤフ
ト27がダイヤフラム28及び29によつて鉛直上下方
向Aの移動がほぼ自由な状態で支持されていることによ
り、シヤフト27に与えられた作用力が小さい場合でも
この作用力に応じた微細な加圧力を回路基板4に当接し
たフリツプチツプ3に与えることができる。これにより
実装装置20においては、コイル34に流す電流量に基
づいて回路基板4に対するフリツプチツプ3の加圧力を
微調整できるようになされている。
【0024】以上の構成において、実装装置20は吸着
ヘツド26に予めはんだバンプ3Aが付着されたフリツ
プチツプ3を吸着する。実装装置20はこの状態でアク
チユエータ24によつてユニツトベース23全体を鉛直
下方向に摺動させて、フリツプチツプ3が回路基板4に
接触した状態になつたときこの摺動動作を停止する。
【0025】この状態で、実装装置20はコイル34の
所定方向に所定量の電流を流す。この結果永久磁石によ
り構成されたシヤフト27はこの電流の大きさに応じた
作用力が与えられる。このときシヤフト27はダイヤフ
ラム28及び29によつて平面方向Bの方向の動きが規
制されかつ鉛直方向Aの動きがほぼ自由な状態で支持さ
れていることにより、コイル34によつて与えられる作
用力が小さい場合でも容易に鉛直下方向に移動しようと
する。これにより実装装置20はコイル34に流す電流
量を調整すれば、回路基板4に対するフリツプチツプ3
の加圧力を微調整することができ、かくして回路基板4
にフリツプチツプ3を精度良く実装することができる。
【0026】以上の構成によれば、シヤフト27を、ダ
イヤフラム28及び29を介してヘツドブロツク25に
固定したことにより、吸着ヘツド26を平面方向Bのブ
レを規制した状態で鉛直方向Aに微弱な力で移動させる
ことができ、これにより回路基板4に対するフリツプチ
ツプ3の加圧力を微妙に制御し得る実装装置20を実現
できる。
【0027】またシヤフト27を永久磁石によつて形成
すると共に、シヤフト27を周回するコイル34を設け
たことにより、回路基板4に対するフリツプチツプ3の
加圧力を一段と微妙に制御し得、回路基板4に精度良く
フリツプチツプ3を実装することができる実装装置20
を実現することができる。
【0028】なお上述の実施例においては、シヤフト2
7を永久磁石によつて形成すると共にシヤフト27を周
回するコイル34を設けることによりフリツプチツプ3
に対して一段と微細な加圧力を与えることができるよう
にした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、
シヤフト27を機械的に昇降させた場合においてもシヤ
フト27がダイヤフラム28及び29によつて支持され
ていることにより従来の実装装置1に比して格段に微細
な加圧力を与えることができる。
【0029】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、所定の回
路部品を把持すると共に回路基板に接近及び離間する方
向に移動して当該回路部品を回路基板上に圧着する把持
手段を、ダイヤフラムを介してベース部に取り付けたこ
とにより、回路基板への回路部品の加圧力を微調整し
得、実装精度が向上した実装装置を実現することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による実装装置の一実施例を示す断面図
である。
【図2】ダイヤフラムを示す略線的平面図及び断面図で
ある。
【図3】従来の実装装置を一部破断して示す側面図であ
る。
【符号の説明】
1、20……実装装置、2、26……吸着ヘツド、3…
…フリツプチツプ、4……回路基板、21……取り付け
ベース、22……スライドガイド、23……ユニツトベ
ース、24……アクチユエータ、25……ヘツドブロツ
ク、26A……吸着孔、27……シヤフト、28、29
……ダイヤフラム、34……コイル。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05K 13/04

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】回路基板上に所定の回路部品を実装する実
    装装置において、 ベース部と、 棒状部材及び当該棒状部材の先端に設けられた把持部材
    でなり、当該把持部材に上記回路部品を把持する把持手
    段と、 上記ベース部及び上記把持手段間に取り付けられ、上記
    把持手段と上記ベース部との間隙を一定の距離に保ちな
    がら上記把持手段と上記回路基板との距離が接近及び離
    間する方向に移動自在に上記把持手段を支持するダイヤ
    フラムと、 上記ベース部に取り付けられ、上記把持手段を上記回路
    基板との距離が接近及び離間する方向に駆動する駆動手
    段とを具えることを特徴とする実装装置。
  2. 【請求項2】上記把持手段を構成する上記棒状部材は磁
    性体でなると共に、上記駆動手段は上記棒状部材の周り
    を周回する導電性のコイルでなり、 上記コイルに所望の電流を通電し、上記把持手段を上記
    回路基板に対して接近及び離間する方向に駆動すること
    により上記回路部品に所望の加圧力を与えて上記回路部
    品を上記回路基板に圧着するようにしたことを特徴とす
    る請求項1に記載の実装装置。
  3. 【請求項3】上記把持部材は真空吸着部を有し、上記回
    路部品を吸着するようにしたことを特徴とする請求項1
    に記載の実装装置。
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