JP3900069B2 - 3-axis moving table - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a three-axial moving table and a uniaxial moving table that can move a working head at a high speed in a complicated path. <P>SOLUTION: The three-axial moving table used for a paste coating device which coats a substrate 3 with paste for drawing by moving a coating head 5 in respective axial directions X, Y, and Z is constituted by fixing and arranging all of an X-axial motor 11, a Y-axial motor 21, and a Z-axial motor 31 as driving sources for the respective axes on a base member 10, and movable parts which move in the respective axial directions are reduced in mass as much as possible. Then the uniaxial moving table which moves a spline axis 15 in the X-axial direction is configured to drive a slider 13 which is slidable along a guide rail 12 in parallel by a belt 18 driven by the X-axial motor 11. Consequently, the three-axial moving table and uniaxial moving table are realized which are fast and have superior response. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば基板にチップボンディング用のペーストを塗布するペースト塗布装置
などの電子部品実装用装置において用いられる3軸移動テーブルに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
半導体装置製造のダイボンディング工程では、リードフレームなどの基板に半導体チップを接着するためのペーストが塗布される。このペーストの塗布は、ディスペンサから吐出されるペーストを塗布ノズルに導き基板の塗布エリア内に塗布することにより行われる。この塗布方法の一つとして、塗布ノズルによって塗布線を描くことによりペースト塗布を行う描画塗布が知られている。この描画塗布においては、接着対象のチップの形状やサイズに応じて設定されるペーストの塗布パターンにしたがって、作業ヘッドとしての塗布ノズルを移動させる。
【0003】
この塗布ノズルを移動させる機構として、従来より3つの1軸移動テーブルを組み合わせて3次元運動を行わせる3軸移動テーブルが用いられていた。このような3軸移動テーブルに用いられる1軸移動テーブルとして、駆動されて移動する可動部が移動軸方向と直交する方向に細長い形状である場合には、スムーズな駆動を確保する必要から、可動部を2つのサーボモータにより両側から駆動する構成のものが知られている(例えば特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献】
特開2000−117171号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構成の1軸移動テーブルでは、2つのモータを用いることから駆動機構が複雑化して1軸テーブル自体のコンパクト化が困難であった。また3軸の移動テーブルを構成する場合には、1つの可動部にさらに別の1軸移動テーブルを組み込む必要があることから、可動部の重量が不可避的に増加し、高速移動を困難なものとしていた。この結果、このような1軸テーブルを組み合わせて構成した3軸移動テーブルでは、複雑な塗布パターンを高速で描画塗布することが困難であった。
【0006】
そこで本発明は、複雑な経路を高速で作業ヘッドを移動させることができる3軸移動テーブルを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の3軸移動テーブルは、電子部品実装用装置において作業ヘッドを移動機構によって移動させる3軸移動テーブルであって、前記移動機構は、第1方向へ第1の移動ストロークで移動自在に取り付けられた第1可動部と、この第1可動部とともに第1方向に移動し、第1可動部に対して前記第1方向と直交する第2方向へ第1の移動ストロークよりも長い第2の移動ストロークで移動自在に取り付けられた第2可動部と、この第2可動部とともに第1方向および第2方向へ移動し、第2可動部に対して前記第1方向および第2方向のいずれとも直交する方向へ移動自在に取り付けられ前記作業ヘッドを保持する第3可動部と、第1駆動源によって駆動され前記第1可動部を前記第1方向へ移動させる第1移動機構と、第2駆動源によって駆動され前記第2可動部を前記第2方向へ移動させる第2移動機構と、第3駆動源によって駆動され前記第3可動部を前記第3方向へ移動させる第3移動機構と、前記第1駆動源,第2駆動源および第3駆動源を固定的に取り付けるベース部材とを備え、前記第1移動機構は、前記第1方向への直線往復動を行う平行領域であって第1可動部の両側に位置する平行領域を2箇所有する周回経路で配設され前記第1駆動源によって正逆駆動される無端ベルトと、前記平行領域において前記無端ベルトを第1可動部に連結する連結部とを有する。
【0009】
本発明によれば、第1方向への直線往復動を行う平行領域であって第1可動部の両側に位置する平行領域を2箇所有する周回経路でベース部材に配設された無端ベルトと、ベース部材に配設され無端ベルトを正逆駆動するモータと、平行領域において無端ベルトを第1可動部に連結する連結部とを有する構成とすることにより、高速で応答性に優れた3軸移動テーブルを実現することができる
【0010】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施の形態のペースト塗布装置の平面図、図2は本発明の一実施の形態のペースト塗布装置の部分平面図、図3は本発明の一実施の形態のペースト塗布装置の部分断面図、図4、図5は本発明の一実施の形態のペースト塗布装置の部分断面図である。
【0011】
まず図1、図2を参照して3軸移動テーブルが組み込まれたペースト塗布装置1の構成を説明する。図1において、電子部品実装用装置であるペースト塗布装置1は、X方向(第1方向)に配設された搬送コンベア2を備えており、搬送コンベア2は基板3を矢印a方向に搬送する。ペースト塗布装置1は、搬送コンベア2によって搬送され位置決めされた基板3に対し、チップボンディング用のペースト4を塗布する。
【0012】
基板3へのペースト塗布は、塗布ヘッド5(作業ヘッド)の板状のノズル保持部5aに保持された塗布ノズル6によって行われ、塗布ノズル6に接続されたペースト吐出機構(図示省略)から、ペーストを送給することにより、塗布ノズル6から所定量のペーストが基板3の塗布面に吐出される。このとき、塗布ヘッド5を基板3に対して所定経路で移動させることにより、基板3にはペースト4が所定の描画パターンで塗布される。
【0013】
次に、ペースト塗布装置において、所定の描画塗布作業を行うために塗布ヘッド5を移動させる3軸移動テーブルの移動機構について説明する。図1において、ベース部材10には、塗布ヘッド5をそれぞれX方向、Y方向およびZ方向に移動させるための第1移動機構、第2移動機構および第3移動機構が配設されている。ベース部材10には、搬送コンベア2の幅範囲が切り欠かれた切り欠き部10aが設けられており、塗布ヘッド5は切り欠き部10aの範囲内を、XおよびY方向に水平移動して描画塗布を行う。
【0014】
先ず、第1可動部および第1移動機構について説明する。第1移動機構は、第1駆動源によって駆動され、第1方向へ第1の移動ストロークで移動自在に取り付けられた第1可動部を、X方向(第1方向)へ移動させる。切り欠き部10aのX方向の両側端に沿ったベース部材10の上面には、ガイドレール12がX方向に配設されている。
【0015】
ガイドレール12にはスライダ13が第1の移動ストロークS1でスライド自在に嵌合しており、スライダ13の上面には軸受けブロック14が固着されている。左右2つの軸受けブロック14は、スプライン軸15の両端部を軸支しており、スプライン軸15は塗布ヘッド5が装着された移動ブロック16にY方向に挿通している。
【0016】
ここで、移動ブロック16は内部を挿通するガイドシャフト25に沿ってX方向にスライド自在となっている。したがって、スプライン軸15がガイドレール12、スライダ13に沿ってX方向に往復移動することにより、塗布ヘッド5はX方向に往復移動する(図2の矢印d参照)。上記構成において、軸受けブロック14およびスプライン軸15は、第1方向へ第1の移動ストロークS1で移動自在に取り付けられた第1可動部となっている。
【0017】
ベース部材10には、一方側(図1に示す例では右側)のガイドレール12の外側に位置して、第1駆動源であるX軸モータ11が下面側から出力軸を上面に貫通させた姿勢で垂直に配設されている。X軸モータ11の出力軸には駆動プーリ17aが結合されており、駆動プーリ17aと切り欠き部10aを挟んで略対称の位置には、従動プーリ17bが配設されている。
【0018】
駆動プーリ17a、従動プーリ17bには金属製のベルト18(無端ベルト)が調帯されている。ベルト18は4個のアイドラ17cによってガイドされ、切り欠き部10aの周囲を周回して略コ字状に配設されている。ここでアイドラ17cは、駆動プーリ17aとの間および縦動プーリ17bとの間で、第1可動部(軸受けブロック14およびスプライン軸15)の両側に位置して、それぞれ第1方向への直線往復動を行う平行領域を形成するように配置されている。すなわちベルト18は、第1方向への直線往復動を行う平行領域であって第1可動部の両側に位置する平行領域を2箇所有する周回経路で配設され、第1駆動源によって正逆駆動される無端ベルトとなっている。
【0019】
そして左右2つのスライダ13は、それぞれの外側の位置する平行領域において、ベルト連結部材19a、19bを介してベルト18と連結されている。ベルト連結部材19a、19bは、平行領域において無端ベルトを第1可動部に連結する連結部となっている。ここで、左側のスライダ13は内側のベルト18と、また右側のスライダ13は外側のベルト18と、それぞれ連結されている。
【0020】
したがってX軸モータ11を正逆回転させてベルト18を正逆駆動することにより、ベルト18に連結されたスライダ13は前述の平行領域においてX方向に直線往復動(矢印b参照)を行う。この直線往復動において、切り欠き部10aをまたいで配設されたスプライン軸15のように、細長形状の可動部を長手方向と直交する方向に駆動する場合において、上述のような構成の第1移動機構を用いることにより、細長形状の可動部をいわば両持ち支持してスプライン軸15の両端に同一方向への駆動力を伝達することができ、安定した直線動作が実現される。この場合、望ましくはベルト18として長さ方向の伸びが小さい金属製のベルトを採用することにより、スプライン軸15の左右両端部の変位の振れを極小にすることができる。もちろん樹脂製など、他の材質を採用することもできる。
【0021】
次に第2可動部および第2移動機構について、図1,図2、図3を参照して説明する。図3は、図1のA−A断面を示している。第2移動機構は第2駆動源によって駆動され、上述の第1可動部とともに第1方向へ移動しこの第1可動部に対して第1方向と直交する第2方向(Y方向)へ移動自在に取り付けられた第2可動部を、Y方向(第2方向)へ移動させる。
【0022】
図1において、ベース部材10の上面には、切り欠き部10aの端部に沿ってガイドレール22がY方向に配設されている。ガイドレール22には、スライダ23が第2のストロークS2でスライド自在に嵌合しており、スライダ23の上面にはY移動ブロック24が固着されている。第2のストロークS2は、基板3の塗布範囲に対応して決定され、第1の移動ストロークS1よりも長く設定される。
【0023】
図2,図3に示すように、ガイドシャフト25はY移動ブロック24の上部に固着されている。移動ブロック16はガイドシャフト25に沿ってX方向にスライド自在であるとともに、スプライン軸15に沿ってY方向にスライド自在となっている。すなわち、スライダ13およびスライダ23がそれぞれX方向、Y方向に移動することにより、移動ブロック16はX方向、Y方向に同時に移動する。上記構成において、移動ブロック16は、第1可動部であるスプライン軸15に対して、第1方向と直交する第2方向へ第1の移動ストロークS1よりも長い第2の移動ストロークS2で移動自在に取り付けられた第2可動部となっている。
【0024】
図1において、ベース部材10には切り欠き部10aの一方側(図1に示す例では左側)の端部に位置して、第2駆動源であるY軸モータ21が下面側から出力軸を上面に貫通させた姿勢で垂直に配設されている。Y軸モータ21の出力軸には駆動プーリ27aが結合されており、駆動プーリ27aとY方向の略対称位置には、従動プーリ27bが配設されている。
【0025】
駆動プーリ27a、従動プーリ27bにはベルト28が調帯されており、スライダ23は、ベルト連結部材29を介してベルト28と連結されている。Y軸モータ21を正逆回転させてベルト28を正逆駆動することにより、ベルト28に連結されたスライダ23はY方向に直線往復動を行い(矢印c参照)、これとともに移動ブロック16もY方向に移動する。したがってY軸モータ21を駆動することにより、移動ブロック16はY方向に移動する。このとき、X軸モータ11を同時に駆動することにより、移動ブロック16はX方向およびY方向の移動を同時に行う。
【0026】
次に第3可動部および第3移動機構について、図1〜図5を参照して説明する。図4,図5は、それぞれ図1のB−B断面、C−C断面を示している。第3移動機構は、第3駆動源によって駆動され、上述の第2可動部に対してZ方向へ移動自在に取り付けられた第3可動部をZ方向(第3方向)へ移動させる。
【0027】
図3において、移動ブロック16の前側面(基板3位置側)には、ガイドレール35が垂直に配設されており、ガイドレール35にスライド自在に嵌合したスライダ36には、昇降部材37が結合されている。昇降部材37の下端部には、塗布ヘッド5を構成するノズル保持部5aが結合されており、ノズル保持部5aには塗布ノズル6が装着されている。したがって昇降部材37は、作業ヘッドである塗布ヘッド5を保持する第3可動部となっている。
【0028】
第3移動機構による第3可動部のZ方向の駆動は、図1に示すように、Z軸モータ31を第3駆動源とし、第1Z伝達部32、スプライン軸15および第2Z伝達部33を介して昇降部材37を駆動する方式を採用している。先ず第1Z伝達部32について説明する。図4,図5において、ベース部材10上に立設されたブラケット41にはZ軸モータ31が水平姿勢で配設されており、Z軸モータ31の出力軸31aにはディスクカム46が結合されている。
【0029】
ブラケット41の側面にはガイドレール42が垂直に配設されており、ガイドレール42にスライド自在に嵌合したスライダ43にはZ伝達プレート44が固着されている。Z伝達プレート44の上部にはカムフォロア45が装着されており、カムフォロア45はディスクカム46の下面側に当接している。
【0030】
スプライン軸15には、略L字形状の駆動アーム48が締結ブロック49によってスプライン軸15に結合されている。駆動アーム48の先端部にはカムフォロア47が装着されており、カムフォロア47はZ伝達プレート44の下端面44aに当接している。駆動アーム48の他方側の端部のスプリング受け部48aと、スライダ13に固着されたスプリングブラケット50との間には、スプリング51(引張バネ)が展張されている。スプリング51はスプリング受け部48aを矢印j方向に付勢しており、これにより、カムフォロア47は下端面44aに対して常に押し付けられている。
【0031】
上述の構成でZ軸モータ31を正逆回転駆動させてディスクカム46を正逆回転(矢印g)させると、Z伝達プレート44はディスクカム46のカム特性に従ってZ方向に往復移動する(矢印h)。これにより駆動アーム48には、下端面44aに当接したカムフォロア47を介して、スプライン軸15廻りの回転変位(矢印i)が伝達され、この回転変位は締結ブロック49を介してスプライン軸15を回転変位させる。
【0032】
ここでスプライン軸15はガイドレール12に沿ってX方向に移動するが、スプライン軸15がX方向に移動しても、カムフォロア47はZ伝達プレート44の下端面44aに当接した状態を保つ。これにより、上述の回転変位の伝達は、スプライン軸15のX方向の位置に関係なく行えるようになっている。
【0033】
次に第2Z伝達部33について、図2,図3を参照して説明する。スプライン軸15は移動ブロック16の下部を挿通しており、移動ブロック16は側面に移動ブロック16とY方向に一体的に移動する昇降アーム部材39を備えている。昇降アーム部材39はスプライン軸15にスプールブロック40を介して装着されており、スプールブロック40はスプライン軸15に対して軸方向に滑動自在に回転を伝達する。
【0034】
昇降アーム部材39の移動ブロック16との一体的な移動において、移動ブロック16は単にスプライン軸15に沿って移動するのみであるが、昇降アーム部材39には、第1Z伝達部32によってスプライン軸15に伝達された回転変位が伝達される。これにより、昇降アーム部材39には、移動ブロック16のY方向の位置に関係なく、第1Z伝達部32からの回転変位が伝達される。
【0035】
昇降アーム部材39は昇降部材37の側面まで延出しており、昇降アーム部材39の先端部に装着されたカムフォロア38は、昇降部材37に設けられた当接部37aに当接している。したがって、スプライン軸15が回転変位(矢印e)することにより、カムフォロア38がZ方向に変位する(矢印f)。これにより、昇降部材37に結合された塗布ヘッド5の塗布ノズル6は、基板3に対して昇降する。
【0036】
上記説明したように、本実施の形態に示す3軸移動テーブルは、塗布ヘッド5をX,Y,Zの各軸方向へそれぞれ移動させる第1移動機構、第2移動機構および第3移動機構の構成において、それぞれの駆動源であるX軸モータ11、Y軸モータ21、Z軸モータ31を全てベース部材10に固定配置し、各軸方向へ移動する可動部分の質量を極力減少させるようにしている。これにより、塗布ヘッド5を複雑な軌跡で移動させる必要がある描画塗布動作において、動作応答性を向上させることができ、高速で高精度の描画塗布が実現される。
【0037】
また上述の描画塗布においては、基板幅に基づいて決定されるY方向のストローク(第2のストロークS2)に比べて、X方向の所要ストローク(第1のストロークS1)が小さい場合が多い。このような直交する2方向のストロークが大きく異なる直交型移動テーブルにおいて、X方向の移動を行う1軸移動テーブルの構成として、本実施の形態に示すような移動機構を採用することにより、1つの駆動原によって細長形状の可動部分を安定して移動させることが可能となり、2つの駆動源を必要としていた従来の移動機構と比較して、軽量・コンパクトな1軸移動テーブルが実現される。
【0038】
なお本実施の形態では、3軸移動テーブルが用いられる好ましい対象としてペースト塗布装置の例を示しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、電子部品搭載装置など軽量の作業ヘッドによる高速動作が求められるような装置であれば適用可能である。
【0039】
【発明の効果】
本発明によれば、第1方向への直線往復動を行う平行領域であって第1可動部の両側に位置する平行領域を2箇所有する周回経路でベース部材に配設された無端ベルトと、ベース部材に配設され無端ベルトを正逆駆動するモータと、平行領域において無端ベルトを第1可動部に連結する連結部とを有する構成とすることにより、高速で応答性に優れた3軸移動テーブルを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態のペースト塗布装置の平面図
【図2】本発明の一実施の形態のペースト塗布装置の部分平面図
【図3】本発明の一実施の形態のペースト塗布装置の部分断面図
【図4】本発明の一実施の形態のペースト塗布装置の部分断面図
【図5】本発明の一実施の形態のペースト塗布装置の部分断面図
【符号の説明】
1 ペースト塗布装置
3 基板
4 ペースト
5 塗布ヘッド
6 塗布ノズル
10 ベース部材
11 X軸モータ
15 スプライン軸
16 移動ブロック
18、28 ベルト
19a、19b、29 ベルト連結部材
21 Y軸モータ
31 Z軸モータ
32 第1Z伝達部
33 第2Z伝達部
37 昇降部材
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is, for example, relates to a three-axis moving table used in the electronic component mounting apparatus such as paste coating apparatus for applying a paste for chip bonded to the substrate.
[0002]
[Prior art]
In a die bonding process for manufacturing a semiconductor device, a paste for bonding a semiconductor chip to a substrate such as a lead frame is applied. The paste is applied by guiding the paste discharged from the dispenser to the application nozzle and applying it in the application area of the substrate. As one of the coating methods, drawing coating is known in which paste coating is performed by drawing a coating line with a coating nozzle. In this drawing application, an application nozzle as a work head is moved in accordance with a paste application pattern set according to the shape and size of the chip to be bonded.
[0003]
As a mechanism for moving the coating nozzle, a three-axis movement table that performs three-dimensional movement by combining three uniaxial movement tables has been conventionally used. As a uniaxial moving table used in such a three-axis moving table, when the movable part that is driven and moved has an elongated shape in a direction orthogonal to the moving axis direction, it is necessary to ensure smooth driving, so that it can be moved. There is known a configuration in which the part is driven from both sides by two servo motors (see, for example, Patent Document 1).
[0004]
[Patent Literature]
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-117171
[Problems to be solved by the invention]
However, since the single-axis moving table having the above-described configuration uses two motors, the drive mechanism is complicated and it is difficult to make the single-axis table itself compact. Further, when a three-axis moving table is configured, it is necessary to incorporate another one-axis moving table into one movable part, so that the weight of the movable part inevitably increases and high-speed movement is difficult. I was trying. As a result, it is difficult to draw and apply a complicated application pattern at high speed with a three-axis moving table configured by combining such one-axis tables.
[0006]
Accordingly, the present invention aims at providing a three-axis moving table that can move the working head a complex path at high speed.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The three-axis moving table according to claim 1 is a three-axis moving table for moving a work head by a moving mechanism in the electronic component mounting apparatus, and the moving mechanism is movable in a first direction with a first moving stroke. A first movable part attached to the first movable part, and the first movable part moves in the first direction together with the first movable part, and is longer than the first movement stroke in the second direction perpendicular to the first direction with respect to the first movable part. A second movable part that is movably attached with two movement strokes, and moves in the first direction and the second direction together with the second movable part, and moves in the first direction and the second direction with respect to the second movable part. A third movable part that is movably mounted in a direction orthogonal to each other and holds the working head; a first movement mechanism that is driven by a first drive source to move the first movable part in the first direction; 2 drive sources Therefore, the second movement mechanism that is driven to move the second movable part in the second direction, the third movement mechanism that is driven by a third drive source to move the third movable part in the third direction, and And a base member to which the first drive source, the second drive source, and the third drive source are fixedly attached, and the first moving mechanism is a parallel region that performs linear reciprocation in the first direction, and is a first movable An endless belt disposed in a circular path having two parallel regions located on both sides of the unit and driven forward and reverse by the first drive source, and a connecting unit that connects the endless belt to the first movable unit in the parallel region And have.
[0009]
According to the present invention, an endless belt disposed on the base member through a circular path having two parallel regions that are parallel regions that perform linear reciprocation in the first direction and that are located on both sides of the first movable part; Three-axis movement with high speed and excellent responsiveness by having a motor that is arranged on the base member and drives the endless belt forward and reverse and a connecting part that connects the endless belt to the first movable part in the parallel region A table can be realized.
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a plan view of a paste coating apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a partial plan view of a paste coating apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a paste coating apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 and FIG. 5 are partial cross-sectional views of a paste coating apparatus according to an embodiment of the present invention.
[0011]
First, with reference to FIGS. 1 and 2, the configuration of the paste application apparatus 1 in which the triaxial moving table is incorporated will be described. In FIG. 1, a paste coating apparatus 1 which is an electronic component mounting apparatus includes a transport conveyor 2 disposed in the X direction (first direction), and the transport conveyor 2 transports a substrate 3 in the direction of arrow a. . The paste coating apparatus 1 applies a chip bonding paste 4 to a substrate 3 that is transported and positioned by a transport conveyor 2.
[0012]
Paste application to the substrate 3 is performed by the application nozzle 6 held in the plate-like nozzle holding portion 5a of the application head 5 (working head), and from a paste discharge mechanism (not shown) connected to the application nozzle 6. By feeding the paste, a predetermined amount of paste is discharged from the coating nozzle 6 onto the coating surface of the substrate 3. At this time, the paste 4 is applied to the substrate 3 in a predetermined drawing pattern by moving the application head 5 along the predetermined path with respect to the substrate 3.
[0013]
Next, the movement mechanism of the three-axis movement table that moves the coating head 5 to perform a predetermined drawing coating operation in the paste coating apparatus will be described. In FIG. 1, the base member 10 is provided with a first movement mechanism, a second movement mechanism, and a third movement mechanism for moving the coating head 5 in the X direction, the Y direction, and the Z direction, respectively. The base member 10 is provided with a cutout portion 10a in which the width range of the conveyor 2 is cut out, and the coating head 5 is drawn by moving horizontally in the X and Y directions within the cutout portion 10a. Apply.
[0014]
First, the first movable part and the first moving mechanism will be described. The first moving mechanism is driven by the first drive source and moves the first movable part that is movably attached in the first direction with the first movement stroke in the X direction (first direction). Guide rails 12 are disposed in the X direction on the upper surface of the base member 10 along both ends in the X direction of the notch 10a.
[0015]
A slider 13 is slidably fitted to the guide rail 12 with a first movement stroke S <b> 1, and a bearing block 14 is fixed to the upper surface of the slider 13. The two left and right bearing blocks 14 support both ends of the spline shaft 15, and the spline shaft 15 is inserted in the Y direction through the moving block 16 on which the coating head 5 is mounted.
[0016]
Here, the moving block 16 is slidable in the X direction along a guide shaft 25 inserted therethrough. Therefore, when the spline shaft 15 reciprocates in the X direction along the guide rail 12 and the slider 13, the coating head 5 reciprocates in the X direction (see arrow d in FIG. 2). In the above configuration, the bearing block 14 and the spline shaft 15 serve as a first movable portion that is movably attached in the first direction with the first movement stroke S1.
[0017]
The base member 10 is located on the outer side of the guide rail 12 on one side (right side in the example shown in FIG. 1), and the X-axis motor 11 as the first driving source penetrates the output shaft from the lower surface side to the upper surface. It is arranged vertically in the posture. A drive pulley 17a is coupled to the output shaft of the X-axis motor 11, and a driven pulley 17b is disposed at a substantially symmetrical position across the drive pulley 17a and the notch 10a.
[0018]
A metal belt 18 (endless belt) is tuned to the driving pulley 17a and the driven pulley 17b. The belt 18 is guided by four idlers 17c, and is arranged in a substantially U shape around the notch 10a. Here, the idler 17c is located on both sides of the first movable part (the bearing block 14 and the spline shaft 15) between the drive pulley 17a and the longitudinally moving pulley 17b, and each linearly reciprocates in the first direction. It arrange | positions so that the parallel area | region which performs a motion may be formed. That is, the belt 18 is disposed in a parallel path that performs linear reciprocation in the first direction and has two parallel areas positioned on both sides of the first movable portion, and is driven forward and reverse by the first drive source. Has become an endless belt.
[0019]
The two sliders 13 on the left and right are connected to the belt 18 via belt connecting members 19a and 19b in parallel regions located on the outer sides thereof. The belt connecting members 19a and 19b are connecting portions that connect the endless belt to the first movable portion in the parallel region. Here, the left slider 13 is connected to the inner belt 18, and the right slider 13 is connected to the outer belt 18.
[0020]
Therefore, by rotating the X-axis motor 11 forward and backward to drive the belt 18 forward and backward, the slider 13 connected to the belt 18 performs linear reciprocation (see arrow b) in the X direction in the parallel region described above. In this linear reciprocating motion, when the elongated movable portion is driven in a direction orthogonal to the longitudinal direction, such as the spline shaft 15 disposed across the notch portion 10a, the first configuration configured as described above is used. By using the moving mechanism, the long and narrow movable part can be supported in a so-called manner, and the driving force in the same direction can be transmitted to both ends of the spline shaft 15, thereby realizing a stable linear operation. In this case, it is desirable to employ a metal belt that has a small lengthwise extension as the belt 18, so that the displacement of the left and right ends of the spline shaft 15 can be minimized. Of course, other materials such as resin can be used.
[0021]
Next, a 2nd movable part and a 2nd moving mechanism are demonstrated with reference to FIG.1, FIG.2, FIG.3. FIG. 3 shows an AA cross section of FIG. The second moving mechanism is driven by the second drive source, moves in the first direction together with the first movable portion described above, and is movable in a second direction (Y direction) perpendicular to the first direction with respect to the first movable portion. The second movable part attached to the is moved in the Y direction (second direction).
[0022]
In FIG. 1, the guide rail 22 is arrange | positioned in the Y direction on the upper surface of the base member 10 along the edge part of the notch part 10a. A slider 23 is slidably fitted to the guide rail 22 with a second stroke S <b> 2, and a Y moving block 24 is fixed to the upper surface of the slider 23. The second stroke S2 is determined corresponding to the application range of the substrate 3, and is set longer than the first movement stroke S1.
[0023]
As shown in FIGS. 2 and 3, the guide shaft 25 is fixed to the upper portion of the Y moving block 24. The moving block 16 is slidable in the X direction along the guide shaft 25 and slidable in the Y direction along the spline shaft 15. That is, when the slider 13 and the slider 23 move in the X direction and the Y direction, respectively, the moving block 16 moves simultaneously in the X direction and the Y direction. In the above configuration, the moving block 16 is movable in the second direction perpendicular to the first direction with the second moving stroke S2 longer than the first moving stroke S1 with respect to the spline shaft 15 as the first movable portion. It becomes the 2nd movable part attached to.
[0024]
In FIG. 1, the base member 10 is located at the end of one side (left side in the example shown in FIG. 1) of the notch 10a, and the Y-axis motor 21 as the second drive source has the output shaft from the lower surface side. It is vertically arranged in a posture penetrating the upper surface. A drive pulley 27a is coupled to the output shaft of the Y-axis motor 21, and a driven pulley 27b is disposed at a substantially symmetrical position in the Y direction with respect to the drive pulley 27a.
[0025]
A belt 28 is tuned to the driving pulley 27 a and the driven pulley 27 b, and the slider 23 is connected to the belt 28 via a belt connecting member 29. By rotating the Y-axis motor 21 forward and backward to drive the belt 28 forward and backward, the slider 23 connected to the belt 28 linearly reciprocates in the Y direction (see arrow c). Move in the direction. Therefore, by driving the Y-axis motor 21, the moving block 16 moves in the Y direction. At this time, by simultaneously driving the X-axis motor 11, the moving block 16 simultaneously moves in the X direction and the Y direction.
[0026]
Next, a 3rd movable part and a 3rd moving mechanism are demonstrated with reference to FIGS. 4 and 5 show a BB cross section and a CC cross section of FIG. 1, respectively. The third moving mechanism is driven by the third drive source and moves the third movable part attached to the above-described second movable part so as to be movable in the Z direction in the Z direction (third direction).
[0027]
In FIG. 3, a guide rail 35 is vertically disposed on the front side surface (substrate 3 position side) of the moving block 16, and an elevating member 37 is disposed on the slider 36 slidably fitted to the guide rail 35. Are combined. A nozzle holding portion 5a constituting the coating head 5 is coupled to the lower end portion of the elevating member 37, and the coating nozzle 6 is mounted on the nozzle holding portion 5a. Therefore, the elevating member 37 is a third movable portion that holds the coating head 5 that is a work head.
[0028]
As shown in FIG. 1, the third moving mechanism drives the third movable portion in the Z direction using the Z-axis motor 31 as a third drive source, and includes the first Z transmission unit 32, the spline shaft 15, and the second Z transmission unit 33. The system which drives the raising / lowering member 37 via this is employ | adopted. First, the first Z transmission unit 32 will be described. 4 and 5, a Z-axis motor 31 is disposed in a horizontal posture on a bracket 41 erected on the base member 10, and a disc cam 46 is coupled to an output shaft 31 a of the Z-axis motor 31. ing.
[0029]
A guide rail 42 is vertically disposed on the side surface of the bracket 41, and a Z transmission plate 44 is fixed to a slider 43 slidably fitted to the guide rail 42. A cam follower 45 is mounted on the upper portion of the Z transmission plate 44, and the cam follower 45 is in contact with the lower surface side of the disc cam 46.
[0030]
A substantially L-shaped drive arm 48 is coupled to the spline shaft 15 by a fastening block 49. A cam follower 47 is attached to the tip of the drive arm 48, and the cam follower 47 is in contact with the lower end surface 44 a of the Z transmission plate 44. A spring 51 (tensile spring) is stretched between a spring receiving portion 48 a at the other end of the drive arm 48 and a spring bracket 50 fixed to the slider 13. The spring 51 urges the spring receiving portion 48a in the direction of arrow j, whereby the cam follower 47 is always pressed against the lower end surface 44a.
[0031]
When the Z-axis motor 31 is driven to rotate forward and backward in the above-described configuration to rotate the disk cam 46 forward and backward (arrow g), the Z transmission plate 44 reciprocates in the Z direction according to the cam characteristics of the disk cam 46 (arrow h). ). As a result, the rotational displacement (arrow i) around the spline shaft 15 is transmitted to the drive arm 48 via the cam follower 47 in contact with the lower end surface 44 a, and this rotational displacement is transmitted to the spline shaft 15 via the fastening block 49. Rotate and displace.
[0032]
Here, the spline shaft 15 moves in the X direction along the guide rail 12, but the cam follower 47 keeps contacting the lower end surface 44 a of the Z transmission plate 44 even if the spline shaft 15 moves in the X direction. Thereby, the above-mentioned rotational displacement can be transmitted regardless of the position of the spline shaft 15 in the X direction.
[0033]
Next, the 2nd Z transmission part 33 is demonstrated with reference to FIG. 2, FIG. The spline shaft 15 is inserted through the lower portion of the moving block 16, and the moving block 16 includes a lifting arm member 39 that moves integrally with the moving block 16 in the Y direction on the side surface. The lifting arm member 39 is mounted on the spline shaft 15 via a spool block 40, and the spool block 40 transmits rotation to the spline shaft 15 so as to be slidable in the axial direction.
[0034]
In the integral movement of the elevating arm member 39 with the moving block 16, the moving block 16 simply moves along the spline shaft 15, but the elevating arm member 39 is connected to the spline shaft 15 by the first Z transmission portion 32. The rotational displacement transmitted to is transmitted. Thereby, the rotational displacement from the 1st Z transmission part 32 is transmitted to the raising / lowering arm member 39 irrespective of the position of the movement block 16 in the Y direction.
[0035]
The elevating arm member 39 extends to the side surface of the elevating member 37, and the cam follower 38 attached to the tip of the elevating arm member 39 is in contact with an abutting portion 37 a provided on the elevating member 37. Therefore, when the spline shaft 15 is rotationally displaced (arrow e), the cam follower 38 is displaced in the Z direction (arrow f). As a result, the coating nozzle 6 of the coating head 5 coupled to the lifting member 37 moves up and down with respect to the substrate 3.
[0036]
As described above, the three-axis movement table shown in the present embodiment includes the first movement mechanism, the second movement mechanism, and the third movement mechanism that move the coating head 5 in the X, Y, and Z axial directions. In the configuration, the X-axis motor 11, the Y-axis motor 21, and the Z-axis motor 31 that are the respective drive sources are all fixedly arranged on the base member 10, and the mass of the movable part that moves in the direction of each axis is reduced as much as possible. Yes. Thereby, in the drawing coating operation in which it is necessary to move the coating head 5 along a complicated trajectory, the operation responsiveness can be improved, and high-speed and high-precision drawing coating is realized.
[0037]
In the above-described drawing application, the required stroke in the X direction (first stroke S1) is often smaller than the stroke in the Y direction (second stroke S2) determined based on the substrate width. In such an orthogonal type moving table having greatly different strokes in two orthogonal directions, a moving mechanism as shown in the present embodiment is adopted as the configuration of the single axis moving table that moves in the X direction. The elongated movable part can be stably moved by the driving source, and a lighter and more compact single-axis moving table is realized as compared with the conventional moving mechanism that requires two driving sources.
[0038]
In the present embodiment, an example of a paste application device is shown as a preferable target for which a three-axis movement table is used. However, the present invention is not limited to this, and a lightweight work head such as an electronic component mounting device is used. Any device that requires high-speed operation can be applied.
[0039]
【The invention's effect】
According to the present invention, an endless belt disposed on the base member through a circular path having two parallel regions that are parallel regions that perform linear reciprocation in the first direction and that are located on both sides of the first movable part; Three-axis movement with high speed and excellent responsiveness by having a motor that is arranged on the base member and drives the endless belt forward and reverse and a connecting part that connects the endless belt to the first movable part in the parallel region it is possible to realize a table.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a paste coating apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a partial plan view of a paste coating apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a partial sectional view of a paste coating apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 5 is a partial sectional view of a paste coating apparatus according to an embodiment of the present invention.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Paste coating apparatus 3 Substrate 4 Paste 5 Coating head 6 Coating nozzle 10 Base member 11 X-axis motor 15 Spline shaft 16 Moving blocks 18, 28 Belts 19a, 19b, 29 Belt connecting member 21 Y-axis motor 31 Z-axis motor 32 1Z Transmitter 33 Second Z Transmitter 37 Lifting Member

Claims (1)

電子部品実装用装置において作業ヘッドを移動機構によって移動させる3軸移動テーブルであって、前記移動機構は、第1方向へ第1の移動ストロークで移動自在に取り付けられた第1可動部と、この第1可動部とともに第1方向に移動し、第1可動部に対して前記第1方向と直交する第2方向へ第1の移動ストロークよりも長い第2の移動ストロークで移動自在に取り付けられた第2可動部と、この第2可動部とともに第1方向および第2方向へ移動し、第2可動部に対して前記第1方向および第2方向のいずれとも直交する方向へ移動自在に取り付けられ前記作業ヘッドを保持する第3可動部と、第1駆動源によって駆動され前記第1可動部を前記第1方向へ移動させる第1移動機構と、第2駆動源によって駆動され前記第2可動部を前記第2方向へ移動させる第2移動機構と、第3駆動源によって駆動され前記第3可動部を前記第3方向へ移動させる第3移動機構と、前記第1駆動源,第2駆動源および第3駆動源を固定的に取り付けるベース部材とを備え、
前記第1移動機構は、前記第1方向への直線往復動を行う平行領域であって第1可動部の両側に位置する平行領域を2箇所有する周回経路で配設され前記第1駆動源によって正逆駆動される無端ベルトと、前記平行領域において前記無端ベルトを第1可動部に連結する連結部とを有することを特徴とする3軸移動テーブル。
In the electronic component mounting apparatus, a three-axis movement table for moving a work head by a movement mechanism, the movement mechanism including a first movable portion that is movably attached in a first direction with a first movement stroke; The first movable part moves in the first direction and is movably attached to the first movable part in a second direction that is longer than the first movement stroke in a second direction orthogonal to the first direction. The second movable portion is moved in the first direction and the second direction together with the second movable portion, and is attached to the second movable portion so as to be movable in a direction orthogonal to both the first direction and the second direction. A third movable part that holds the working head; a first moving mechanism that is driven by a first drive source to move the first movable part in the first direction; and a second movable part that is driven by a second drive source. Before A second moving mechanism that moves in the second direction; a third moving mechanism that is driven by a third driving source to move the third movable portion in the third direction; the first driving source, the second driving source, and the second driving source; A base member for fixedly mounting three drive sources;
The first moving mechanism is a parallel region that performs linear reciprocation in the first direction and is arranged in a circular path having two parallel regions located on both sides of the first movable part, and is provided by the first drive source. A three-axis moving table, comprising: an endless belt that is driven forward and backward; and a connecting portion that connects the endless belt to the first movable portion in the parallel region.
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