JP3960585B2 - フラックス転写機構 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＣ基板等のワークに対してフラックスを転写する為のフラックス転写機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＣ基板等のワークの所定位置に半田ボールをマウントする前に、半田ボールの付着性を向上させる為に該ワークの所定位置にフラックスを転写させる方法として、ピン転写方式がある。
【０００３】
図３は、従来のピン転写型フラックス転写機構の一例の模式図である。図３に示すように、従来のピン転写型フラックス転写機構２００は、ワーク１００に対して近接／離間されるように該ワーク１００に対して相対移動するハウジング２０１と、該ハウジング２０１に対して軸線方向移動自在に支持される支持プレート２０２と、該支持プレート２０２のワーク１００との対向面に相対移動不能に固定された複数の転写ピン２０３と、前記支持プレート２０２のワーク１００とは反対側の裏面に配設されたスポンジ等の緩衝部材２０４とを備えている。
【０００４】
斯かる従来のピン転写型フラックス転写機構２００は、前記ハウジング２０１及びワーク１００の一方を他方に向けて相対的に移動させて前記転写ピン２０３の先端部をワーク１００に当接させ、さらに、前記緩衝部材２０４の収縮可能範囲内で前記ハウジング２０１及びワーク１００の一方を他方に向けて継続して相対移動させることにより、該転写ピン２０３の先端部に付着されたワックスがワーク１００に転写されるようになっている。
【０００５】
ところが、該従来のピン転写型フラックス転写機構２００においては、前記複数の転写ピン２０３の全てが前記支持プレート２０２と共に一体的にしか移動できない為、ワーク表面に凹凸がある場合（図３の実線参照）やワーク１００と支持プレート２０２が平行に配置されていない場合（図３の二点鎖線参照）等においては、複数の転写ピン２０３の一部しかワーク１００と当接せず、フラックスを転写すべき位置の一部にしか該フラックスが転写されなかったり、若しくは、複数の転写ピン２０３の一部がワーク１００に対して過押圧されて該ワーク１００が損傷するという不都合があった。
【０００６】
さらに、前記スポンジ等の緩衝部材２０４は劣化によって弾性率が変動するが、斯かる弾性率の変動は、緩衝部材２０４の全体において均一に生じるのではなく、部位によって異なる場合が多い。斯かる場合にも、前記と同様の不都合が生じる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、斯かる従来技術に鑑みなされたものであり、複数の転写ピンを介してワークにフラックスを転写させるフラックス転写機構であって、ワークの損傷を有効に抑えつつ、ワークへのフラックスの転写を確実に行えるフラックス転写機構を提供することを、主な目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成する為に、ワークに対してフラックスを転写させる為の複数の転写ピンと、該複数の転写ピンを支持するハウジングとを備え、該ハウジング及びワークを互いに近接する方向へ相対的に移動させて前記転写ピンをワークに当接させることによって該ワークにフラックスを転写し得るように構成されたフラックス転写機構であって、前記複数の転写ピンは、それぞれ、先端部が外方に延在するように前記ハウジングに軸線方向相対移動可能に支持された転写プランジャと、該転写プランジャと共働する緩衝部材とを備え、前記緩衝部材は、前記転写プランジャの前記ハウジングに対する軸線方向基端側への相対移動に伴って弾性変形し、該弾性変形に基づく保有弾性によって該転写プランジャを軸線方向先端側へ向けて押圧するように構成されており、前記転写ピンは、前記緩衝部材の基端部を係止した状態で該緩衝部材を収容する，先端開口の筒状バレルをさらに有し、前記転写プランジャは基端部が前記筒状バレルの先端開口内に突入されており、前記ハウジングは前記転写プランジャをワークに当接させた状態で該ハウジング及びワークを近接方向へ相対移動させる際に該ハウジングに対して相対移動しないようにバレルを支持しており、前記転写プランジャは、前記バレルの先端開口を介して該バレルの中空部に軸線方向相対移動自在に挿入される第１小径部と、該第１小径部の先端側に位置し、前記バレルの先端開口より大径とされた大径部と、該大径部の先端側に位置し、該大径部より小径とされた第２小径部とを有し、前記ハウジングは、前記ワークとの対向面及び該対向面とは反対側の裏面を有するトップボードであって、前記転写プランジャを軸線方向移動可能に支持し得るように前記裏面から対向面へ貫通する支持孔が設けられたトップボードを備え、該支持孔は、前記トップボードの裏面から対向面へ向かって延び、前記大径部が挿通可能な第１孔部と、前記大径部は挿通不可とされ且つ前記第２小径部は挿通可能とされた第２孔部とを有しているフラックス転写機構を提供する。
【０００９】
好ましくは、前記筒状バレルの先端部は、前記支持孔の基端部内に突入されるものとし得る。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るフラックス転写機構の一実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。図１は、本実施の形態に係るフラックス転写機構の一部縦断側面図である。
【００１１】
本実施の形態に係るフラックス転写機構１は、基板又はウエハ等のワーク１００に半田ボールをマウントする前に、該ワーク１００にフラックスを転写する為に使用される。
該フラックス転写機構１は、複数の転写ピン１０と、該複数の転写ピン１０を支持するハウジング５０とを備え、該ハウジング５０及びワーク１００を互いに近接する方向へ相対移動させて前記転写ピン１０をワーク１００に当接させることによって該ワーク１００にフラックスを転写し得るように構成されている。
【００１２】
図２に、前記転写ピン１０の一部縦断側面図を示す。
図１及び図２に示すように、前記複数の転写ピン１０は、それぞれ、先端部が外方に延在するように前記ハウジングに軸線方向相対移動可能に支持された転写プランジャ１２と、該転写プランジャ１２と共働する緩衝部材１１とを備えている。
【００１３】
前記緩衝部材１１は、前記転写プランジャ１２の前記ハウジング５０に対する軸線方向基端側への相対移動に伴って弾性変形し、該弾性変形に基づく保有弾性によって該転写プランジャ１２を軸線方向先端側へ向けて押圧するように構成されている。
前記緩衝部材１１は、弾性を有する限り種々の態様を採用し得るが、取扱い容易性等の観点から、コイルバネを用いることができる。
【００１４】
好ましくは、前記転写ピン１０は、前記緩衝部材１１の基端部を係止した状態で該緩衝部材１１を収容可能な筒状バレル１３をさらに備えることができる。
該筒状バレル１３は、先端開口を介して前記転写プランジャ１２の基端部を軸線方向移動自在に受け入れるように構成される。
斯かる筒状バレル１３を備えることにより、前記転写プランジャ１２の基端部と前記緩衝部材１１とを確実に係合させることができる。
【００１５】
前記筒状バレル１３は、前記転写プランジャ１２をワーク１００に当接させた状態で、ハウジング５０及びワーク１００を近接方向へ相対移動させる際に該ハウジング５０に対して相対移動しないように支持される。
【００１６】
本実施の形態においては、前記転写プランジャ１２は、前記バレル１３の先端開口を介して該バレル１３の中空部に軸線方向相対移動自在に挿入され、該バレル１３の基端部との間に前記緩衝部材１３を保持する第１小径部２１と、該第１小径部２１の先端側に位置し、前記バレル１３の先端開口より大径とされた大径部２２と、該大径部２２の先端側に位置し、該大径部２２より小径とされた第２小径部２３とを有している。
【００１７】
前記ハウジング５０は、例えば、前記複数の転写ピン１０における転写プランジャ１２を軸線方向相対移動可能に支持する支持孔６１が形成されたトップボード６０と、該トップボード６０のワーク１００とは反対側の裏面６０ｂに連結されるケース７０とを備えることができる。
【００１８】
前記支持孔６１は、前記トップボード６０におけるワークとの対向面６０ａと該対向面６０ａとは反対側の裏面６０ｂとの間に亘って貫通している。
より詳しくは、該支持孔６１は、前記トップボード６０の裏面６０ｂから対向面６０ａへ向かって延びる第１孔部６２と、該第１孔部６１から段部６３を伴って小径とされた第２孔部６４とを有する段付貫通孔とされる。
【００１９】
前記第１孔６２は、前記転写プランジャ１２の大径部２２が挿通可能な内径を有するものとされる。他方、前記第２孔部６４は、前記転写プランジャ１２の大径部２２より小径であり且つ該転写プランジャ１２の第２小径部２３が挿通可能な内径を有するものとされる。
【００２０】
このように構成することによって、前記転写プランジャ１２が前記ハウジング５０から脱離することを有効に防止しつつ、該転写プランジャ１２を軸線方向移動可能に支持することができる。即ち、該転写プランジャ１２は、前記大径部２２の下端部が前記支持孔６１の段部６３に当接する第１位置から該大径部２２の上端部が前記筒状バレル１３の先端開口に当接する第２位置までの間を、軸線方向に沿って移動し得る。
【００２１】
前記第１孔部６２は、好ましくは、前記筒状バレル１３の先端部が挿入され得る内径とされる。このように構成することによって、前記支持孔６１を該筒状バレル１３の支持用として兼用することができる。
【００２２】
前記ケース７０は、前記転写プランジャ１２，緩衝部材１１及び筒状バレル１３が組み立てられた状態の転写ピン１０の該転写プランジャを、前記トップボード６０の第１孔部６２に突入させた状態において、前記筒状バレル１３の基端部が当接する当接部を有している。
本実施の形態においては、該ケース７０は、前記トップボード６０の裏面から離間された上壁７１と、該上壁７１からを前記トップボード６０の裏面６０ｂまで延びる周壁７２とを有しており、前記上壁７１の内周面７１ａが前記当接部を構成している。
【００２３】
以下、斯かる構成のフラックス転写機構１の組立方法及び動作説明を行う。
まず、転写プランジャ１２，緩衝部材１１及び筒状バレル１３を組み立ててなる複数の転写ピン１０を、前記トップボード６０の裏面６０ｂ側から、対応する前記支持孔６１内に挿入する。そして、前記ケース７０を該トップボード６０の裏面６０ｂに連結させる。
なお、各部材は、斯かる初期状態において、前記緩衝部材１１が所定長さだけ圧縮されているように、寸法設定されている。即ち、初期状態において、前記緩衝部材１１が、前記筒状バレル１３の基端部を前記ケース７０の当接部へ向けて押圧し、且つ、転写プランジャ１２の大径部２２を前記トップボード６０における支持孔６１の段部６３に向けて押圧するように、各部材の寸法を設定する。
【００２４】
このようにして組み立てられた前記フラックス転写機構１は、以下のように動作する。まず、従来と同様の方法に従って、前記転写ピン１０の先端部にフラックスを付着させる。その後、該フラックス転写機構１及びワーク１００を相対移動させて、前記転写ピン１０をワークの所定位置に当接させる。
この状態で、前記ハウジング５０及びワーク１００を互いに近接方向へ相対移動させると、前記複数の転写ピン１０における各転写プランジャ１２はワーク１００の所定位置に押圧されたまま、それぞれの緩衝部材１１の付勢力に抗して第１位置から第２位置へ向けて移動する。この際、本実施の形態においては、前述の通り、複数の転写ピン１０のそれぞれに緩衝部材１１が備えられているから、該複数の転写プランジャ１２はそれぞれ互いに独立して移動する。
【００２５】
このように、本実施の形態においては、複数の転写ピン１０が、それぞれ、独立した緩衝部材１１を備えており、従って、ワーク１００の表面に凹凸がある場合やワーク１０が平行に配置されていない場合であっても、複数の転写ピン１０が確実にワーク１００と当接すると共に、複数の転写ピン１０の一部がワークに対して過押圧されることを有効に防止できる。従って、ワーク１００や転写ピン１０の損傷を抑えつつ、該ワーク１００の所定位置にフラックスを確実に転写できる。
【００２６】
さらに、本実施の形態においては、転写プランジャ１２，緩衝部材１１及び筒状バレル１３を組み立ててなる転写ピン１０を、前記ハウジング５０に形成された支持孔６１に支持させている。従って、該支持孔６１を所定ピッチで複数設けておき、該複数の支持孔６１のうちの任意の支持孔に前記転写ピン１０を挿入することによって、共通ハウジングで種々のボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）に対応することができる。
【００２７】
又、本実施の形態に係るフラックス転写機構１においては、前記複数の転写ピン１０を、それぞれ、独立して交換及び／又は調整できる。従って、種々のワーク１００に対して適切に対応することができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係るフラックス転写機構によれば、複数の転写ピンのそれぞれに互いに独立した緩衝部材を備えるように構成したので、ワークを損傷させることなく、確実にフラックスを転写させることができる。
さらに、本発明に係るフラックス転写機構によれば、前記転写ピンが前記緩衝部材の基端部を係止した状態で該緩衝部材を収容する，先端開口の筒状バレルをさらに有し、前記転写プランジャは基端部が前記筒状バレルの先端開口内に突入されており、前記ハウジングは前記転写プランジャをワークに当接させた状態で該ハウジング及びワークを近接方向へ相対移動させる際に該ハウジングに対して相対移動しないようにバレルを支持しており、前記転写プランジャは前記バレルの先端開口を介して該バレルの中空部に軸線方向相対移動自在に挿入される第１小径部と、該第１小径部の先端側に位置し、前記バレルの先端開口より大径とされた大径部と、該大径部の先端側に位置し、該大径部より小径とされた第２小径部とを有し、前記ハウジングは前記ワークとの対向面及び該対向面とは反対側の裏面を有するトップボードであって、前記転写プランジャを軸線方向移動可能に支持し得るように前記裏面から対向面へ貫通する支持孔が設けられたトップボードを備え、該支持孔は前記トップボードの裏面から対向面へ向かって延び、前記大径部が挿通可能な第１孔部と、前記大径部は挿通不可とされ且つ前記第２小径部は挿通可能とされた第２孔部とを有しているので、前記転写プランジャが前記ハウジングから脱離することを有効に防止しつつ、該転写プランジャを軸線方向移動可能に支持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明に係るフラックス転写機構の好ましい一実施の形態の一部縦断側面図である。
【図２】 図２は、図１に示すフラックス転写機構における転写ピンの一部縦断側面図である。
【図３】 図３は、従来のフラックス転写機構の一例の一部縦断側面図である。
【符号の説明】
１ フラックス転写機構
１０ 転写ピン
１１ 緩衝部材
１２ 転写プランジャ
１３ バレル
２１ 第１小径部
２２ 大径部
２３ 第２大径部
５０ ハウジング
６０ トップボード
７０ ケース
１００ ワーク

Claims (2)

1. ワークに対してフラックスを転写させる為の複数の転写ピンと、該複数の転写ピンを支持するハウジングとを備え、該ハウジング及びワークを互いに近接する方向へ相対的に移動させて前記転写ピンをワークに当接させることによって該ワークにフラックスを転写し得るように構成されたフラックス転写機構であって、
   前記複数の転写ピンは、それぞれ、先端部が外方に延在するように前記ハウジングに軸線方向相対移動可能に支持された転写プランジャと、該転写プランジャと共働する緩衝部材とを備え、
   前記緩衝部材は、前記転写プランジャの前記ハウジングに対する軸線方向基端側への相対移動に伴って弾性変形し、該弾性変形に基づく保有弾性によって該転写プランジャを軸線方向先端側へ向けて押圧するように構成されており、
   前記転写ピンは、前記緩衝部材の基端部を係止した状態で該緩衝部材を収容する，先端開口の筒状バレルをさらに有し、
   前記転写プランジャは、基端部が前記筒状バレルの先端開口内に突入されており、
   前記ハウジングは、前記転写プランジャをワークに当接させた状態で、該ハウジング及びワークを近接方向へ相対移動させる際に該ハウジングに対して相対移動しないようにバレルを支持しており、
   前記転写プランジャは、前記バレルの先端開口を介して該バレルの中空部に軸線方向相対移動自在に挿入される第１小径部と、該第１小径部の先端側に位置し、前記バレルの先端開口より大径とされた大径部と、該大径部の先端側に位置し、該大径部より小径とされた第２小径部とを有し、
   前記ハウジングは、前記ワークとの対向面及び該対向面とは反対側の裏面を有するトップボードであって、前記転写プランジャを軸線方向移動可能に支持し得るように前記裏面から対向面へ貫通する支持孔が設けられたトップボードを備え、
   該支持孔は、前記トップボードの裏面から対向面へ向かって延び、前記大径部が挿通可能な第１孔部と、前記大径部は挿通不可とされ且つ前記第２小径部は挿通可能とされた第２孔部とを有していることを特徴とするフラックス転写機構。
2. 前記筒状バレルの先端部は、前記支持孔の基端部内に突入されていることを特徴とする請求項１に記載のフラックス転写機構。

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