JP4186562B2 - 電子部品装着装置および実装システムおよび電子部品装着方法 - Google Patents
電子部品装着装置および実装システムおよび電子部品装着方法 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品を回路基板に装着する電子部品装着装置および実装システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、プリント基板などの回路基板に電子部品を実装する多くの実装システムでは、回路基板にクリーム状のはんだペーストを印刷する工程、はんだペーストが印刷された部分にはんだ用電子部品を装着する工程、はんだ用電子部品が装着された回路基板を加熱し、はんだを溶融（リフロー）させてはんだ用電子部品を回路基板上に固定すると共に電気的に接続する工程などが行われる。一方、微細パターンを有する回路基板にＩＣのベアチップを実装する場合は、回路基板上に異方性導電接着フィルムを塗布する工程、異方性導電接着フィルムが塗布された部分にベアチップを装着する工程、ベアチップ上から加圧および加熱して異方性導電接着フィルムを固化し、ベアチップを回路基板上に固定すると共に電気的に接続する工程などが行われている。
【０００３】
このように、はんだ用電子部品とベアチップとは、単に大きさが違うだけでなく、回路基板への固定方法も異なるため、従来の実装システムでは、それぞれ専用の電子部品装着装置を用いて実装システムを構成し、それぞれ別の実装システムで装着されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
携帯電話などのモバイル機器は、その製品寿命が短く、かつ製品寿命に対応して急激に生産数が増加したり、突然生産数が激減することも少なくない。そのため、実装システムを臨機応変に移動したり組み替えたりできるように、電子部品装着装置に汎用性や互換性を持たせる必要がある。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、１つの装置で大きさや固定方法の異なるはんだ用電子部品とベアチップとを回路基板上に装着可能な電子部品装着装置およびその電子部品実装装置を用いた実装システムを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、回路基板に電子部品を装着する電子部品装着装置であって、回路基板を保持する基板保持部と、回路基板に付与されたはんだペースト上にはんだ用電子部品を装着する第１装着機構と、回路基板に付与された接着材料上に半導体回路が形成されたベアチップを装着する第２装着機構と、前記第１装着機構および前記第２装着機構が設置される基台と、前記第２装着機構に備えたベアチップを加熱するヒータと、前記基台上に配置され、前記第２装着機構により装着されたベアチップを回路基板に向けて押圧するとともに加熱する押圧機構と、を備える。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、回路基板に電子部品を装着する電子部品装着装置であって、回路基板を保持する基板保持部と、回路基板に付与されたはんだペースト上にはんだ用電子部品を装着することができるとともに回路基板に付与された接着材料上に半導体回路が形成されたベアチップを装着することができる装着機構と、はんだ用電子部品を保持するための第１部品保持部と、ベアチップを保持するための第２部品保持部が載置される載置部と、前記装着機構に配置され、前記第１部品保持部または前記第２部品保持部が交換可能に取り付けられる取付部と、前記第２部品保持部に備えたベアチップを加熱するヒータと、前記装着機構により装着されたベアチップを回路基板に向けて押圧するとともに加熱する押圧機構と、備える。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、回路基板に電子部品を実装する実装システムであって、回路基板上にはんだペーストを付与するはんだペースト付与装置と、前記ペースト付与装置から搬送されてきた回路基板にはんだ用電子部品を装着する請求項１ないし２のいずれかに記載の電子部品装着装置と、前記電子部品装着装置から搬送されてきた回路基板を加熱することにより、装着されたはんだ用電子部品を前記回路基板上に固着させる加熱装置と、を備える。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、回路基板に電子部品を実装する実装システムであって、回路基板上に接着材料を付与する接着材料付与装置と、前記接着材料付与装置から搬送されてきた回路基板にベアチップを装着する請求項１ないし２のいずれかに記載の電子部品装着装置と、を備える。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項３または４に記載の実装システムであって、前記電子部品装着装置を複数備える。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、はんだが付与された基板に電子部品を装着し、接着機能を有する材料が付与された基板にベアチップを装着しベアチップを加圧してベアチップと基板を電気的に接続する、電子部品装着装置において、基板に電子部品を装着する第１装着機構と、基板にベアチップを装着する第２装着機構と、基板上のベアチップを基板に向けて加圧する押圧機構と、を備える。
【００１２】
請求項７に記載の発明は、はんだが付与された基板に電子部品を装着し、接着機能を有する材料が付与された基板にベアチップを装着しベアチップを加圧してベアチップと基板を電気的に接続する、電子部品装着装置において、基板に電子部品を装着あるいは基板にベアチップを装着する装着機構と、前記装着機構に配置され、電子部品を保持するための第１部品保持部とベアチップを保持するための第２部品保持部とを交換できる機能を有する取付部と、基板上のベアチップを基板に向けて加圧する押圧機構と、を備える。
【００１３】
請求項８に記載の発明は、基板に電子部品を実装する実装システムであって、基板にはんだを付与するはんだ付与装置か、基板に接着機能を有する材料を付与する材料付与装置の、少なくとも一方と、請求項６に記載の電子部品装着装置か、請求項７に記載の電子部品装着装置の、少なくとも一方と、を備える。
【００１４】
請求項９に記載の発明は、はんだが付与された基板に電子部品を装着し、接着機能を有する材料が付与された基板にベアチップを装着しベアチップを加圧してベアチップと基板を電気的に接続する電子部品装着方法において、電子部品装着装置に備えた第１装着機構により、基板に電子部品を装着し、前記電子部品装着装置に備えた第２装着機構により、基板にベアチップを装着し、前記電子部品装着装置に備えた押圧機構により、基板上のベアチップを基板に向けて加圧する。
【００１５】
請求項１０に記載の発明は、はんだが付与された基板に電子部品を装着し、接着機能を有する材料が付与された基板にベアチップを装着しベアチップを加圧してベアチップと基板を電気的に接続する電子部品装着方法において、電子部品装着装置の装着機構に備えた取付部に配置した第１部品保持部により、基板に電子部品を装着し、前記第１部品保持部と交換して前記取付部に取り付けた第２部品保持部により、基板にベアチップを装着し、前記電子部品装着装置に備えた押圧機構により、基板上のベアチップを基板に向けて加圧する。
【００１６】
【参考の形態】
図１は、本発明の参考の形態にかかる実装システムの全体構成を示す図である。実装システムは、例えば携帯電話などのモバイル電子機器用の可撓性を有するフィルム状の回路基板（以下、「回路基板」とする）に、ＩＣなどのベアチップおよび抵抗やコンデンサなどの小型のはんだ用電子部品を実装するシステムである。
【００１７】
図１において、（ａ）は、はんだ用電子部品を回路基板に実装するためのはんだ実装システム１０の構成を示すブロック図であり、（ｂ）は、ベアチップを回路基板に実装するための接着実装システム２０の構成を示すブロック図である。
【００１８】
はんだ実装システム１０は、回路基板上にはんだペーストを付与するためのはんだペースト付与装置１１と、はんだペースト付与装置１１から搬送されてきた回路基板にはんだ用電子部品を装着する電子部品装着装置１２と、電子部品装着装置１２から搬送されてきた回路基板を加熱し、はんだをリフローしてはんだ用電子部品を回路基板に固着させる加熱装置１３とを有する。図１の（ａ）では、１つの電子部品装着装置１２のみを描いているが、回路基板に装着するはんだ用電子部品の数および実装ラインのタクトなどに応じて、はんだペースト付与装置１１と加熱装置１３との間に複数の電子部品装着装置１２を配置してもよい。
【００１９】
接着実装システム２０は、例えば、はんだ用電子部品が実装された回路基板に対して、異方性導電接着フィルム（熱硬化性樹脂に金属粒子を混入したもの）を用いてベアチップを実装するものであり、回路基板上に異方性導電接着フィルムを貼付する接着材料付与装置２１と、接着材料付与装置２１から搬送されてきた回路基板にベアチップ装着し、加圧および加熱により異方性導電接着フィルムを硬化させ、ベアチップを回路基板に固着させる電子部品装着装置２２を有する。はんだ実装システム１０と同様に、回路基板に装着するベアチップの数および実装ラインのタクトなどに応じて、複数の電子部品装着装置２２を配置してもよい。
【００２０】
本参考の形態では、後述するようにはんだ実装システム１０の電子部品装着装置１２および接着実装システム２０の電子部品装着装置２２として、同一構造の電子部品装着装置（以下、汎用性および互換性を有するユニットとしての電子部品装着装置を符号１で表す）を使用する。すなわち、本参考の形態によれば、はんだペースト付与装置１１、加熱装置１３、接着材料付与装置２１および複数の電子部品装着装置１を用意しておき、回路基板に装着するはんだ用電子部品やベアチップの数、実装ラインのタクト、生産数量などに応じて、臨機応変に実装システム１０，２０の構成を組み替えることができる。
【００２１】
次に、電子部品装着装置１の第１の参考の形態について説明する。図２は、電子部品装着装置１の構成を示す平面図である。図２において、右側を実装ラインの上流とし、左側を下流とする（他の平面図においても同様である）。
【００２２】
電子部品装着装置１の基台２上には、実装ラインの上流側から下流側（Ｘ軸方向）へパレット３上に載置された回路基板を搬送する搬送機構３０が設けられている。搬送機構３０のガイドレール３１は、基台２のＸ軸方向の中央部で左右に分離されており、左右のガイドレール３１の間には、移動テーブル３２が設けられている。移動テーブル３２には、移動テーブル３２をＸ軸方向に直行する方向（Ｙ軸方向）に移動させるための、例えばリニアモータなどの移動テーブル用Ｙ軸移動機構３３が連結されている。また、移動テーブル用Ｙ軸移動機構３３には、移動テーブル３２と共に移動テーブル用Ｙ軸移動機構３３をＸ軸方向に移動させるためのリニアモータなどの移動テーブル用Ｘ軸移動機構３４が連結されている。移動テーブル用Ｘ軸移動機構３４および移動テーブル用Ｙ軸移動機構３３により、移動テーブル３２は、基台２上の所定の範囲内で任意の位置に移動可能である。
【００２３】
移動テーブル用Ｙ軸移動機構３３と平行で、かつ移動テーブル用Ｙ軸移動機構３３に対してほぼ対称となるように、第１装着機構４および第２装着機構５が基台２上に設けられている。第１装着機構４は、例えば抵抗やコンデンサなどのはんだ用電子部品を吸着保持するための第１吸着ヘッド４１と、第１吸着ヘッド４１をＹ軸方向に移動させる第１Ｙ軸駆動機構４２などで構成されている。また、基台２に垂直な方向をＺ軸方向として、第１吸着ヘッド４１をＺ軸方向に駆動するための第１Ｚ軸駆動機構（図示せず）が設けられている。
【００２４】
第１吸着ヘッド４１には、はんだ用電子部品の吸着に適したノズル４４が設けられている。ノズル４４の詳細を図３に示す。ノズル４４は、抵抗やコンデンサなどの小型のはんだ用電子部品を吸着するために、その中心部に真空吸引用の吸引管４４１が設けられている。また、ノズル４４の先端４４２は、吸着したはんだ用電子部品７をＣＣＤカメラなどで認識しやすいように、はんだ用電子部品７よりも若干大きくなるように構成されている。
【００２５】
第２装着機構５は、ベアチップを吸着保持するための第２吸着ヘッド５１と、第２吸着ヘッド５１をＹ軸方向に移動させる第２Ｙ軸駆動機構５２などで構成されている。また、第２吸着ヘッド５１をＺ軸方向に駆動するための第２Ｚ軸駆動機構（図示せず）が設けられている。
【００２６】
第２吸着ヘッド５１には、ベアチップを吸着し、異方性導電接着フィルムの加熱し加圧するに適したノズル５４が設けられている。ノズル５４の詳細を図４に示す。ノズル５４は、はんだ用電子部品よりも大型のベアチップ８の吸引に適するように、その中心部に上記吸引管４４１よりも太い真空吸引用の吸引管５４１が設けられている。また、ノズル５４の先端は、ベアチップ８を回路基板上に装着した後、ベアチップ８の上から加圧可能なように、平坦面となっている。さらに、ノズル５４の先端部５４２には、回路基板上に貼付された異方性導電接着フィルムを加熱するためのヒータ５４３が設けられている。
【００２７】
また、例えばＹ軸方向において、基台２上の移動テーブル用Ｙ軸移動機構３３に隣接する位置には、複数のはんだ用電子部品またはベアチップを収納するためのトレイ３５が設けられている。トレイ３５は、トレイ用移動機構３６によりＸ軸方向に移動可能である。なお、はんだ用電子部品やベアチップをトレイ３５に入れて供給する代わりに、紙テープに収納した状態で、あるいは粘着シートに貼付した状態で供給してもよい。例えば、トレイ３５の位置に、はんだ用電子部品を紙テープに収納したテープ供給機構を設けてもよい。
【００２８】
次に、はんだ用電子部品を回路基板上に実装する場合の上記電子部品装着装置１の動作について説明する。
【００２９】
図１の（ａ）に示すはんだペースト付与装置１１により、所定位置にはんだペーストが付与された回路基板９が、パレット３上に載置された状態でガイドレール３１に沿って搬送され、ガイドレール３１から移動テーブル３２上に到達したとする。制御装置（図示せず）は、パレット３が移動テーブル３２上に到達したことを検出すると、移動テーブル用Ｙ軸移動機構３３を駆動して、移動テーブル３２をＹ軸方向＋側に移動させ、移動テーブル３２を実装ラインの搬送経路から離脱させると共に、移動テーブル用Ｙ軸移動機構３３および移動テーブル用Ｘ軸移動機構３４を駆動して、移動テーブル３２を基台２上の所定の位置に移動させる。ここで、回路基板９が撮像され、装置位置が確認される。
【００３０】
次に、制御装置は、第１装着機構４の第１Ｙ軸駆動機構４２およびトレイ用移動機構３６を駆動し、第１吸着ヘッド４１とトレイ３５とを対向させ、ノズル４４を下降させて、真空吸引によりノズル４４の先端に所定のはんだ用電子部品７を吸着する。その後、ノズル４４が所定位置へ移動して、カメラによる吸着位置の確認が行われる。そして、第１吸着ヘッド４１と移動テーブル３２を移動し、第１吸着ヘッド４１のはんだ用電子部品７をパレット３上に保持された回路基板９上の所定の装着位置に対向させる。そして、ノズル４４を下降させると共に、真空吸引を解除し、ノズル４４の先端に保持されていたはんだ用電子部品７を回路基板９上に装着する。
【００３１】
上記動作を繰り返して、回路基板９上に必要な全てのはんだ用電子部品を装着し終わると、移動テーブル用Ｙ軸移動機構３３および移動テーブル用Ｘ軸移動機構３４を駆動して、移動テーブル３２を元の左右のガイドレール３１の間に移動させる。そして、搬送機構３０を駆動して、パレット３上に保持された回路基板９を実装ラインの下流側に位置する加熱装置１３に搬送する。
【００３２】
次に、ベアチップを回路基板に装着する場合の上記電子部品装着装置１の動作について説明する。なお、上記説明と重複する部分については説明を簡略化する。
【００３３】
図１の（ｂ）に示す接着材料付与装置２１により、所定位置に異方性導電接着フィルムが貼付された回路基板９が移動テーブル３２上に到達すると、移動テーブル３２を基台２上の所定の位置に移動させ、カメラによる装着位置の確認が行われる。
【００３４】
次に、制御装置は、第２装着機構５の第２Ｙ軸駆動機構５２およびトレイ用移動機構３６を駆動し、第２吸着ヘッド５１をトレイ３５に対向する位置に移動させ、真空吸引によりノズル５４の先端に所定のベアチップ８を吸着する。そして、ベアチップ８の吸着位置を確認した後、第２吸着ヘッド５１のベアチップ８をパレット３上に保持された回路基板９上の所定の位置に対向させる。ノズル５４の先端に保持されていたベアチップ８を回路基板９上に装着するとともに、第２Ｚ軸駆動機構（図示せず）を一定時間駆動し、ベアチップ８の上から異方性導電接着フィルムを加圧し、かつヒータ５４３の熱により加熱してベアチップ８を回路基板９上に固着させる。
【００３５】
上記動作を繰り返して、回路基板９上に必要な全てのベアチップを固着し終わると、移動テーブル用Ｙ軸移動機構３３および移動テーブル用Ｘ軸移動機構３４を駆動して、移動テーブル３２を元の左右のガイドレール３１の間に移動させる。そして、搬送機構３０を駆動して、電子部品装着装置１から回路基板９を次の工程に搬送する。
【００３６】
なお、ベアチップの装着には、はんだ用電子部品よりも高い精度が求められるため、電子部品装着装置１では共用部分がベアチップ用の装置に合わせて設計される。例えば、基台２の防振、カメラの認識精度などがベアチップの装着に合わせて設計されている。
【００３７】
【発明の実施の形態１】
図５に、上記第１の参考の形態による電子部品装着装置１の第１の実施の形態を示す。上記電子部品装着装置１を、ベアチップを回路基板に装着するために使用する場合、異方性導電接着フィルムを固化すると共に、導電性を生じさせるために、ベアチップの上から異方性導電接着フィルムを加圧し、かつ加熱する必要がある。図５に示す変形例では、回路基板９上にベアチップ８を若干加熱しつつ装着（仮圧着）した後、ベアチップの上から異方性導電接着フィルムを加圧し、かつ加熱するための押圧機構５５（本圧着のための機構）を別途設けたものである。
【００３８】
図５に示すように、押圧機構５５は、例えば第２装着機構５の近傍に設けられており、押圧ヘッド５５１および押圧ヘッド５５１をＺ軸方向に駆動するＺ軸駆動機構５５２などで構成されている。図６に示すように、押圧ヘッド５５１の先端は、ベアチップ８が回路基板上９に装着された後、ベアチップ８の上から加圧可能なように、平坦面となっている。さらに、押圧ヘッド５５１の先端部５５３には、回路基板上に貼付された異方性導電接着フィルムを加熱するためのヒータ５５４が設けられている。
【００３９】
この変形例によれば、押圧機構５５が別途必要であるが、２段階の加熱圧着により、接着状態が安定した接合が実現される。なお、第２装着機構５の第２Ｚ軸駆動機構には大きな加圧力が求められないことから、構成が簡略化される。また、押圧機構５５の下方に移動テーブル３２から回路基板を受け取る保持部を設けた場合は、２枚の回路基板に対する仮圧着と本圧着とを並行して行うことができ、タクトを向上することも可能である。
【００４０】
【参考の形態】
次に、電子部品装着装置１の第２の参考の形態について説明する。図７は、電子部品装着装置１の構成を示す平面図である。なお、上記第１の参考の形態および第１の実施の形態による電子部品装着装置１と共通する部分についてはその説明を省略する。
【００４１】
上記図２の第１の参考の形態および図５に示す第１の実施の形態では、移動テーブル用Ｙ軸移動機構３３と平行で、かつ移動テーブル用Ｙ軸移動機構３３に対してほぼ対称となるように、第１装着機構４および第２装着機構５を基台２上に設けている。これに対して、第２の参考の形態では、移動テーブル用Ｙ軸移動機構３３と平行に１つの装着機構６のみを設け、はんだ用電子部品を装着する場合とベアチップを装着する場合とで吸着ヘッド６１に取り付けるノズルを交換するように構成したものである。
【００４２】
装着機構６は、吸着ヘッド（取付部）６１と、吸着ヘッド６１をＹ軸方向に移動させるＹ軸駆動機構６２などで構成されている。また、基台２に垂直な方向をＺ軸方向として、吸着ヘッド６１をＺ軸方向に駆動するためのＺ軸駆動機構（図示せず）が設けられている。さらに、装着機構６の近傍には、はんだ用電子部品の吸着に適したノズル（第１部品保持部）６４とベアチップの吸引に適するノズル（第２部品保持部）６５を載置するための載置部６６が設けられている。なお、吸着ヘッド６１に対してノズル６４と６５を交換するには、作業者が手作業で行ってもよいし、あるいは、載置部６６にノズルの自動交換機能を持たせ、吸着ヘッド６１を載置部６６に対向する位置に移動させ、吸着ヘッド６１を載置部に対して進退させることによりノズル６４と６５の交換を行うように構成してもよい。
【００４３】
図７では、吸着ヘッド６１に、はんだ用電子部品の吸着に適したノズル６４を取り付けた例を示している。ノズル６４は、着脱可能な点を除いて、図３に示すノズル４４と実質的に同じ構成を有する。また、ノズル６５は、着脱可能な点を除いて、図４に示すノズル５４と実質的に同じ構成を有する。
【００４４】
この第２の参考の形態によれば、吸着ヘッド６１、ノズル６４および６５の構成が若干複雑になるものの、１つの装着機構６を、はんだ用電子部品を装着する場合とベアチップを装着する場合に共用することができ、電子部品装着装置１全体の構成が簡単になると共に、省スペース化を図ることが可能となる。
【００４５】
【発明の実施の形態２】
図８に、上記第２の参考の形態による電子部品装着装置１の変形例を示す。電子部品装着装置１を、ベアチップを回路基板に装着するために使用するためには、異方性導電接着フィルムを固化すると共に、導電性を生じさせるために、ベアチップの上から異方性導電接着フィルムを加圧し、かつ加熱する必要がある。図８に示す変形例では、図５に示す第１の実施の形態の変形例と同様に、回路基板９上にベアチップ８を若干加熱しつつ装着した後、ベアチップ８の上から異方性導電接着フィルムを加圧し、かつ加熱するための押圧機構５５を別途設けたものである。
【００４６】
図８に示すように、押圧機構５５は、例えば移動テーブル用Ｙ軸移動機構３３を挟んで載置部６６に対向する位置に設けられており、押圧ヘッド５５１および押圧ヘッド５５１をＺ軸方向に駆動するＺ軸駆動機構５５２などで構成されている。押圧ヘッド５５１の構成は図６に示すものと同様である。
【００４７】
この変形例によれば、押圧機構５５が別途必要であるが、２段階の加熱圧着により、接着状態が安定した接合が実現される。なお、ノズル６５による強い加圧は不要であるため、装着機構６のＺ軸駆動機構の駆動力を低減することができる。また、押圧機構５５の下方に移動テーブル３２から回路基板を受け取る保持部を設けた場合は、２枚の回路基板に対する仮圧着と本圧着とを並行して行うことができ、タクトを向上することも可能である。
【００４８】
なお、上記各実施の形態および上記各参考の形態では、はんだ用電子部品とベアチップとをそれぞれ別の実装システム１０および２０を用いて実装するように説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、はんだ用電子部品とベアチップとを同じ実装システムで実装するように構成してもよい。例えば、回路基板上にはんだペーストを付与すると共に異方性導電接着フィルムを貼付し、その後、上記電子部品装着装置１を用いてはんだ用電子部品およびベアチップを回路基板上に装着し、異方性導電接着フィルムを加熱および加圧し、はんだをリフローしてはんだ用電子部品とベアチップとをほぼ同時に実装することも可能である。その際、例えば図２および図５に示す電子部品装着装置１によれば、第１装着機構４および第２装着機構５を同時に駆動して、はんだ用電子部品とベアチップとを回路基板上に同時の装着することも可能である。
【００４９】
また、上記各実施の形態および上記各参考の形態では、ベアチップを回路基板に接合するための接着材料として異方性導電接着フィルムを用いたが、本発明はこれに限定されず、異方性導電接着ペーストを用いてもよい。さらに、回路基板やベアチップの電極にバンプが形成されている場合は、フィルム状またはペースト状の非導電性接着材料を用いることができる。さらに、上記各実施の形態および上記各参考の形態では、回路基板として可撓性を有するフィルム状の回路基板（フレキシブル回路基板）に対してはんだ用電子部品およびベアチップを実装する例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他の回路基板、例えば板状の樹脂基板やセラミック基板などにはんだ用電子部品およびベアチップを実装することも可能である。
【００５０】
【発明の効果】
本発明によれば、同一構成の電子部品装着装置を用いて、はんだ用電子部品とベアチップとをそれぞれ回路基板上に装着することができる。また、電子部品装着装置に汎用性および互換性があるので、実装システムを臨機応変に移動したり組み替えたりすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （ａ）ははんだ用電子部品を回路基板に実装するためのはんだ実装システムの構成を示すブロック図
（ｂ）はベアチップを回路基板に実装するための接着実装システムの構成を示すブロック図
【図２】 第１の実施の形態による電子部品装着装置の構成を示す平面図
【図３】 はんだ用電子部品の吸着に適するノズルの構成を示す正面図
【図４】 ベアチップの吸着に適するノズルの構成を示す正面図
【図５】 第１の実施の形態による電子部品装着装置の変形例の構成を示す平面図
【図６】 上記変形例における押圧ヘッドの構成を示す正面図
【図７】 第２の実施の形態による電子部品装着装置の構成を示す平面図
【図８】 第２の実施の形態による電子部品装着装置の変形例の構成を示す平面図
【符号の説明】
１ 電子部品装着装置
２ 基台
３ パレット
４ 第１装着機構
５ 第２装着機構
６ 装着機構
７ はんだ用電子部品
８ ベアチップ
９ 回路基板
１０ はんだ実装システム
１１ はんだペースト付与装置
１２ 電子部品装着装置
１３ 加熱装置
２０ 接着実装システム
２１ 接着材料付与装置
２２ 電子部品装着装置
３２ 移動テーブル
５５ 押圧機構
６１ 吸着ヘッド
６４ ノズル
６５ ノズル
６６ 載置台
５４３ ヒータ
５５４ ヒータ
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品を回路基板に装着する電子部品装着装置および実装システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、プリント基板などの回路基板に電子部品を実装する多くの実装システムでは、回路基板にクリーム状のはんだペーストを印刷する工程、はんだペーストが印刷された部分にはんだ用電子部品を装着する工程、はんだ用電子部品が装着された回路基板を加熱し、はんだを溶融（リフロー）させてはんだ用電子部品を回路基板上に固定すると共に電気的に接続する工程などが行われる。一方、微細パターンを有する回路基板にＩＣのベアチップを実装する場合は、回路基板上に異方性導電接着フィルムを塗布する工程、異方性導電接着フィルムが塗布された部分にベアチップを装着する工程、ベアチップ上から加圧および加熱して異方性導電接着フィルムを固化し、ベアチップを回路基板上に固定すると共に電気的に接続する工程などが行われている。
【０００３】
このように、はんだ用電子部品とベアチップとは、単に大きさが違うだけでなく、回路基板への固定方法も異なるため、従来の実装システムでは、それぞれ専用の電子部品装着装置を用いて実装システムを構成し、それぞれ別の実装システムで装着されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
携帯電話などのモバイル機器は、その製品寿命が短く、かつ製品寿命に対応して急激に生産数が増加したり、突然生産数が激減することも少なくない。そのため、実装システムを臨機応変に移動したり組み替えたりできるように、電子部品装着装置に汎用性や互換性を持たせる必要がある。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、１つの装置で大きさや固定方法の異なるはんだ用電子部品とベアチップとを回路基板上に装着可能な電子部品装着装置およびその電子部品実装装置を用いた実装システムを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、回路基板に電子部品を装着する電子部品装着装置であって、回路基板を保持する基板保持部と、回路基板に付与されたはんだペースト上にはんだ用電子部品を装着する第１装着機構と、回路基板に付与された接着材料上に半導体回路が形成されたベアチップを装着する第２装着機構と、前記第１装着機構および前記第２装着機構が設置される基台と、前記第２装着機構に備えたベアチップを加熱するヒータと、前記基台上に配置され、前記第２装着機構により装着されたベアチップを回路基板に向けて押圧するとともに加熱する押圧機構と、を備える。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、回路基板に電子部品を装着する電子部品装着装置であって、回路基板を保持する基板保持部と、回路基板に付与されたはんだペースト上にはんだ用電子部品を装着することができるとともに回路基板に付与された接着材料上に半導体回路が形成されたベアチップを装着することができる装着機構と、はんだ用電子部品を保持するための第１部品保持部と、ベアチップを保持するための第２部品保持部が載置される載置部と、前記装着機構に配置され、前記第１部品保持部または前記第２部品保持部が交換可能に取り付けられる取付部と、前記第２部品保持部に備えたベアチップを加熱するヒータと、前記装着機構により装着されたベアチップを回路基板に向けて押圧するとともに加熱する押圧機構と、備える。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、回路基板に電子部品を実装する実装システムであって、回路基板上にはんだペーストを付与するはんだペースト付与装置と、前記ペースト付与装置から搬送されてきた回路基板にはんだ用電子部品を装着する請求項１ないし２のいずれかに記載の電子部品装着装置と、前記電子部品装着装置から搬送されてきた回路基板を加熱することにより、装着されたはんだ用電子部品を前記回路基板上に固着させる加熱装置と、を備える。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、回路基板に電子部品を実装する実装システムであって、回路基板上に接着材料を付与する接着材料付与装置と、前記接着材料付与装置から搬送されてきた回路基板にベアチップを装着する請求項１ないし２のいずれかに記載の電子部品装着装置と、を備える。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項３または４に記載の実装システムであって、前記電子部品装着装置を複数備える。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、はんだが付与された基板に電子部品を装着し、接着機能を有する材料が付与された基板にベアチップを装着しベアチップを加圧してベアチップと基板を電気的に接続する、電子部品装着装置において、基板に電子部品を装着する第１装着機構と、基板にベアチップを装着する第２装着機構と、基板上のベアチップを基板に向けて加圧する押圧機構と、を備える。
【００１２】
請求項７に記載の発明は、はんだが付与された基板に電子部品を装着し、接着機能を有する材料が付与された基板にベアチップを装着しベアチップを加圧してベアチップと基板を電気的に接続する、電子部品装着装置において、基板に電子部品を装着あるいは基板にベアチップを装着する装着機構と、前記装着機構に配置され、電子部品を保持するための第１部品保持部とベアチップを保持するための第２部品保持部とを交換できる機能を有する取付部と、基板上のベアチップを基板に向けて加圧する押圧機構と、を備える。
【００１３】
請求項８に記載の発明は、基板に電子部品を実装する実装システムであって、基板にはんだを付与するはんだ付与装置か、基板に接着機能を有する材料を付与する材料付与装置の、少なくとも一方と、請求項６に記載の電子部品装着装置か、請求項７に記載の電子部品装着装置の、少なくとも一方と、を備える。
【００１４】
請求項９に記載の発明は、はんだが付与された基板に電子部品を装着し、接着機能を有する材料が付与された基板にベアチップを装着しベアチップを加圧してベアチップと基板を電気的に接続する電子部品装着方法において、電子部品装着装置に備えた第１装着機構により、基板に電子部品を装着し、前記電子部品装着装置に備えた第２装着機構により、基板にベアチップを装着し、前記電子部品装着装置に備えた押圧機構により、基板上のベアチップを基板に向けて加圧する。
【００１５】
請求項１０に記載の発明は、はんだが付与された基板に電子部品を装着し、接着機能を有する材料が付与された基板にベアチップを装着しベアチップを加圧してベアチップと基板を電気的に接続する電子部品装着方法において、電子部品装着装置の装着機構に備えた取付部に配置した第１部品保持部により、基板に電子部品を装着し、前記第１部品保持部と交換して前記取付部に取り付けた第２部品保持部により、基板にベアチップを装着し、前記電子部品装着装置に備えた押圧機構により、基板上のベアチップを基板に向けて加圧する。
【００１６】
【参考の形態】
図１は、本発明の参考の形態にかかる実装システムの全体構成を示す図である。実装システムは、例えば携帯電話などのモバイル電子機器用の可撓性を有するフィルム状の回路基板（以下、「回路基板」とする）に、ＩＣなどのベアチップおよび抵抗やコンデンサなどの小型のはんだ用電子部品を実装するシステムである。
【００１７】
図１において、（ａ）は、はんだ用電子部品を回路基板に実装するためのはんだ実装システム１０の構成を示すブロック図であり、（ｂ）は、ベアチップを回路基板に実装するための接着実装システム２０の構成を示すブロック図である。
【００１８】
はんだ実装システム１０は、回路基板上にはんだペーストを付与するためのはんだペースト付与装置１１と、はんだペースト付与装置１１から搬送されてきた回路基板にはんだ用電子部品を装着する電子部品装着装置１２と、電子部品装着装置１２から搬送されてきた回路基板を加熱し、はんだをリフローしてはんだ用電子部品を回路基板に固着させる加熱装置１３とを有する。図１の（ａ）では、１つの電子部品装着装置１２のみを描いているが、回路基板に装着するはんだ用電子部品の数および実装ラインのタクトなどに応じて、はんだペースト付与装置１１と加熱装置１３との間に複数の電子部品装着装置１２を配置してもよい。
【００１９】
接着実装システム２０は、例えば、はんだ用電子部品が実装された回路基板に対して、異方性導電接着フィルム（熱硬化性樹脂に金属粒子を混入したもの）を用いてベアチップを実装するものであり、回路基板上に異方性導電接着フィルムを貼付する接着材料付与装置２１と、接着材料付与装置２１から搬送されてきた回路基板にベアチップ装着し、加圧および加熱により異方性導電接着フィルムを硬化させ、ベアチップを回路基板に固着させる電子部品装着装置２２を有する。はんだ実装システム１０と同様に、回路基板に装着するベアチップの数および実装ラインのタクトなどに応じて、複数の電子部品装着装置２２を配置してもよい。
【００２０】
本参考の形態では、後述するようにはんだ実装システム１０の電子部品装着装置１２および接着実装システム２０の電子部品装着装置２２として、同一構造の電子部品装着装置（以下、汎用性および互換性を有するユニットとしての電子部品装着装置を符号１で表す）を使用する。すなわち、本参考の形態によれば、はんだペースト付与装置１１、加熱装置１３、接着材料付与装置２１および複数の電子部品装着装置１を用意しておき、回路基板に装着するはんだ用電子部品やベアチップの数、実装ラインのタクト、生産数量などに応じて、臨機応変に実装システム１０，２０の構成を組み替えることができる。
【００２１】
次に、電子部品装着装置１の第１の参考の形態について説明する。図２は、電子部品装着装置１の構成を示す平面図である。図２において、右側を実装ラインの上流とし、左側を下流とする（他の平面図においても同様である）。
【００２２】
電子部品装着装置１の基台２上には、実装ラインの上流側から下流側（Ｘ軸方向）へパレット３上に載置された回路基板を搬送する搬送機構３０が設けられている。搬送機構３０のガイドレール３１は、基台２のＸ軸方向の中央部で左右に分離されており、左右のガイドレール３１の間には、移動テーブル３２が設けられている。移動テーブル３２には、移動テーブル３２をＸ軸方向に直行する方向（Ｙ軸方向）に移動させるための、例えばリニアモータなどの移動テーブル用Ｙ軸移動機構３３が連結されている。また、移動テーブル用Ｙ軸移動機構３３には、移動テーブル３２と共に移動テーブル用Ｙ軸移動機構３３をＸ軸方向に移動させるためのリニアモータなどの移動テーブル用Ｘ軸移動機構３４が連結されている。移動テーブル用Ｘ軸移動機構３４および移動テーブル用Ｙ軸移動機構３３により、移動テーブル３２は、基台２上の所定の範囲内で任意の位置に移動可能である。
【００２３】
移動テーブル用Ｙ軸移動機構３３と平行で、かつ移動テーブル用Ｙ軸移動機構３３に対してほぼ対称となるように、第１装着機構４および第２装着機構５が基台２上に設けられている。第１装着機構４は、例えば抵抗やコンデンサなどのはんだ用電子部品を吸着保持するための第１吸着ヘッド４１と、第１吸着ヘッド４１をＹ軸方向に移動させる第１Ｙ軸駆動機構４２などで構成されている。また、基台２に垂直な方向をＺ軸方向として、第１吸着ヘッド４１をＺ軸方向に駆動するための第１Ｚ軸駆動機構（図示せず）が設けられている。
【００２４】
第１吸着ヘッド４１には、はんだ用電子部品の吸着に適したノズル４４が設けられている。ノズル４４の詳細を図３に示す。ノズル４４は、抵抗やコンデンサなどの小型のはんだ用電子部品を吸着するために、その中心部に真空吸引用の吸引管４４１が設けられている。また、ノズル４４の先端４４２は、吸着したはんだ用電子部品７をＣＣＤカメラなどで認識しやすいように、はんだ用電子部品７よりも若干大きくなるように構成されている。
【００２５】
第２装着機構５は、ベアチップを吸着保持するための第２吸着ヘッド５１と、第２吸着ヘッド５１をＹ軸方向に移動させる第２Ｙ軸駆動機構５２などで構成されている。また、第２吸着ヘッド５１をＺ軸方向に駆動するための第２Ｚ軸駆動機構（図示せず）が設けられている。
【００２６】
第２吸着ヘッド５１には、ベアチップを吸着し、異方性導電接着フィルムの加熱し加圧するに適したノズル５４が設けられている。ノズル５４の詳細を図４に示す。ノズル５４は、はんだ用電子部品よりも大型のベアチップ８の吸引に適するように、その中心部に上記吸引管４４１よりも太い真空吸引用の吸引管５４１が設けられている。また、ノズル５４の先端は、ベアチップ８を回路基板上に装着した後、ベアチップ８の上から加圧可能なように、平坦面となっている。さらに、ノズル５４の先端部５４２には、回路基板上に貼付された異方性導電接着フィルムを加熱するためのヒータ５４３が設けられている。
【００２７】
また、例えばＹ軸方向において、基台２上の移動テーブル用Ｙ軸移動機構３３に隣接する位置には、複数のはんだ用電子部品またはベアチップを収納するためのトレイ３５が設けられている。トレイ３５は、トレイ用移動機構３６によりＸ軸方向に移動可能である。なお、はんだ用電子部品やベアチップをトレイ３５に入れて供給する代わりに、紙テープに収納した状態で、あるいは粘着シートに貼付した状態で供給してもよい。例えば、トレイ３５の位置に、はんだ用電子部品を紙テープに収納したテープ供給機構を設けてもよい。
【００２８】
次に、はんだ用電子部品を回路基板上に実装する場合の上記電子部品装着装置１の動作について説明する。
【００２９】
図１の（ａ）に示すはんだペースト付与装置１１により、所定位置にはんだペーストが付与された回路基板９が、パレット３上に載置された状態でガイドレール３１に沿って搬送され、ガイドレール３１から移動テーブル３２上に到達したとする。制御装置（図示せず）は、パレット３が移動テーブル３２上に到達したことを検出すると、移動テーブル用Ｙ軸移動機構３３を駆動して、移動テーブル３２をＹ軸方向＋側に移動させ、移動テーブル３２を実装ラインの搬送経路から離脱させると共に、移動テーブル用Ｙ軸移動機構３３および移動テーブル用Ｘ軸移動機構３４を駆動して、移動テーブル３２を基台２上の所定の位置に移動させる。ここで、回路基板９が撮像され、装置位置が確認される。
【００３０】
次に、制御装置は、第１装着機構４の第１Ｙ軸駆動機構４２およびトレイ用移動機構３６を駆動し、第１吸着ヘッド４１とトレイ３５とを対向させ、ノズル４４を下降させて、真空吸引によりノズル４４の先端に所定のはんだ用電子部品７を吸着する。その後、ノズル４４が所定位置へ移動して、カメラによる吸着位置の確認が行われる。そして、第１吸着ヘッド４１と移動テーブル３２を移動し、第１吸着ヘッド４１のはんだ用電子部品７をパレット３上に保持された回路基板９上の所定の装着位置に対向させる。そして、ノズル４４を下降させると共に、真空吸引を解除し、ノズル４４の先端に保持されていたはんだ用電子部品７を回路基板９上に装着する。
【００３１】
上記動作を繰り返して、回路基板９上に必要な全てのはんだ用電子部品を装着し終わると、移動テーブル用Ｙ軸移動機構３３および移動テーブル用Ｘ軸移動機構３４を駆動して、移動テーブル３２を元の左右のガイドレール３１の間に移動させる。そして、搬送機構３０を駆動して、パレット３上に保持された回路基板９を実装ラインの下流側に位置する加熱装置１３に搬送する。
【００３２】
次に、ベアチップを回路基板に装着する場合の上記電子部品装着装置１の動作について説明する。なお、上記説明と重複する部分については説明を簡略化する。
【００３３】
図１の（ｂ）に示す接着材料付与装置２１により、所定位置に異方性導電接着フィルムが貼付された回路基板９が移動テーブル３２上に到達すると、移動テーブル３２を基台２上の所定の位置に移動させ、カメラによる装着位置の確認が行われる。
【００３４】
次に、制御装置は、第２装着機構５の第２Ｙ軸駆動機構５２およびトレイ用移動機構３６を駆動し、第２吸着ヘッド５１をトレイ３５に対向する位置に移動させ、真空吸引によりノズル５４の先端に所定のベアチップ８を吸着する。そして、ベアチップ８の吸着位置を確認した後、第２吸着ヘッド５１のベアチップ８をパレット３上に保持された回路基板９上の所定の位置に対向させる。ノズル５４の先端に保持されていたベアチップ８を回路基板９上に装着するとともに、第２Ｚ軸駆動機構（図示せず）を一定時間駆動し、ベアチップ８の上から異方性導電接着フィルムを加圧し、かつヒータ５４３の熱により加熱してベアチップ８を回路基板９上に固着させる。
【００３５】
上記動作を繰り返して、回路基板９上に必要な全てのベアチップを固着し終わると、移動テーブル用Ｙ軸移動機構３３および移動テーブル用Ｘ軸移動機構３４を駆動して、移動テーブル３２を元の左右のガイドレール３１の間に移動させる。そして、搬送機構３０を駆動して、電子部品装着装置１から回路基板９を次の工程に搬送する。
【００３６】
なお、ベアチップの装着には、はんだ用電子部品よりも高い精度が求められるため、電子部品装着装置１では共用部分がベアチップ用の装置に合わせて設計される。例えば、基台２の防振、カメラの認識精度などがベアチップの装着に合わせて設計されている。
【００３７】
【発明の実施の形態１】
図５に、上記第１の参考の形態による電子部品装着装置１の第１の実施の形態を示す。上記電子部品装着装置１を、ベアチップを回路基板に装着するために使用する場合、異方性導電接着フィルムを固化すると共に、導電性を生じさせるために、ベアチップの上から異方性導電接着フィルムを加圧し、かつ加熱する必要がある。図５に示す変形例では、回路基板９上にベアチップ８を若干加熱しつつ装着（仮圧着）した後、ベアチップの上から異方性導電接着フィルムを加圧し、かつ加熱するための押圧機構５５（本圧着のための機構）を別途設けたものである。
【００３８】
図５に示すように、押圧機構５５は、例えば第２装着機構５の近傍に設けられており、押圧ヘッド５５１および押圧ヘッド５５１をＺ軸方向に駆動するＺ軸駆動機構５５２などで構成されている。図６に示すように、押圧ヘッド５５１の先端は、ベアチップ８が回路基板上９に装着された後、ベアチップ８の上から加圧可能なように、平坦面となっている。さらに、押圧ヘッド５５１の先端部５５３には、回路基板上に貼付された異方性導電接着フィルムを加熱するためのヒータ５５４が設けられている。
【００３９】
この変形例によれば、押圧機構５５が別途必要であるが、２段階の加熱圧着により、接着状態が安定した接合が実現される。なお、第２装着機構５の第２Ｚ軸駆動機構には大きな加圧力が求められないことから、構成が簡略化される。また、押圧機構５５の下方に移動テーブル３２から回路基板を受け取る保持部を設けた場合は、２枚の回路基板に対する仮圧着と本圧着とを並行して行うことができ、タクトを向上することも可能である。
【００４０】
【参考の形態】
次に、電子部品装着装置１の第２の参考の形態について説明する。図７は、電子部品装着装置１の構成を示す平面図である。なお、上記第１の参考の形態および第１の実施の形態による電子部品装着装置１と共通する部分についてはその説明を省略する。
【００４１】
上記図２の第１の参考の形態および図５に示す第１の実施の形態では、移動テーブル用Ｙ軸移動機構３３と平行で、かつ移動テーブル用Ｙ軸移動機構３３に対してほぼ対称となるように、第１装着機構４および第２装着機構５を基台２上に設けている。これに対して、第２の参考の形態では、移動テーブル用Ｙ軸移動機構３３と平行に１つの装着機構６のみを設け、はんだ用電子部品を装着する場合とベアチップを装着する場合とで吸着ヘッド６１に取り付けるノズルを交換するように構成したものである。
【００４２】
装着機構６は、吸着ヘッド（取付部）６１と、吸着ヘッド６１をＹ軸方向に移動させるＹ軸駆動機構６２などで構成されている。また、基台２に垂直な方向をＺ軸方向として、吸着ヘッド６１をＺ軸方向に駆動するためのＺ軸駆動機構（図示せず）が設けられている。さらに、装着機構６の近傍には、はんだ用電子部品の吸着に適したノズル（第１部品保持部）６４とベアチップの吸引に適するノズル（第２部品保持部）６５を載置するための載置部６６が設けられている。なお、吸着ヘッド６１に対してノズル６４と６５を交換するには、作業者が手作業で行ってもよいし、あるいは、載置部６６にノズルの自動交換機能を持たせ、吸着ヘッド６１を載置部６６に対向する位置に移動させ、吸着ヘッド６１を載置部に対して進退させることによりノズル６４と６５の交換を行うように構成してもよい。
【００４３】
図７では、吸着ヘッド６１に、はんだ用電子部品の吸着に適したノズル６４を取り付けた例を示している。ノズル６４は、着脱可能な点を除いて、図３に示すノズル４４と実質的に同じ構成を有する。また、ノズル６５は、着脱可能な点を除いて、図４に示すノズル５４と実質的に同じ構成を有する。
【００４４】
この第２の参考の形態によれば、吸着ヘッド６１、ノズル６４および６５の構成が若干複雑になるものの、１つの装着機構６を、はんだ用電子部品を装着する場合とベアチップを装着する場合に共用することができ、電子部品装着装置１全体の構成が簡単になると共に、省スペース化を図ることが可能となる。
【００４５】
【発明の実施の形態２】
図８に、上記第２の参考の形態による電子部品装着装置１の変形例を示す。電子部品装着装置１を、ベアチップを回路基板に装着するために使用するためには、異方性導電接着フィルムを固化すると共に、導電性を生じさせるために、ベアチップの上から異方性導電接着フィルムを加圧し、かつ加熱する必要がある。図８に示す変形例では、図５に示す第１の実施の形態の変形例と同様に、回路基板９上にベアチップ８を若干加熱しつつ装着した後、ベアチップ８の上から異方性導電接着フィルムを加圧し、かつ加熱するための押圧機構５５を別途設けたものである。
【００４６】
図８に示すように、押圧機構５５は、例えば移動テーブル用Ｙ軸移動機構３３を挟んで載置部６６に対向する位置に設けられており、押圧ヘッド５５１および押圧ヘッド５５１をＺ軸方向に駆動するＺ軸駆動機構５５２などで構成されている。押圧ヘッド５５１の構成は図６に示すものと同様である。
【００４７】
この変形例によれば、押圧機構５５が別途必要であるが、２段階の加熱圧着により、接着状態が安定した接合が実現される。なお、ノズル６５による強い加圧は不要であるため、装着機構６のＺ軸駆動機構の駆動力を低減することができる。また、押圧機構５５の下方に移動テーブル３２から回路基板を受け取る保持部を設けた場合は、２枚の回路基板に対する仮圧着と本圧着とを並行して行うことができ、タクトを向上することも可能である。
【００４８】
なお、上記各実施の形態および上記各参考の形態では、はんだ用電子部品とベアチップとをそれぞれ別の実装システム１０および２０を用いて実装するように説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、はんだ用電子部品とベアチップとを同じ実装システムで実装するように構成してもよい。例えば、回路基板上にはんだペーストを付与すると共に異方性導電接着フィルムを貼付し、その後、上記電子部品装着装置１を用いてはんだ用電子部品およびベアチップを回路基板上に装着し、異方性導電接着フィルムを加熱および加圧し、はんだをリフローしてはんだ用電子部品とベアチップとをほぼ同時に実装することも可能である。その際、例えば図２および図５に示す電子部品装着装置１によれば、第１装着機構４および第２装着機構５を同時に駆動して、はんだ用電子部品とベアチップとを回路基板上に同時の装着することも可能である。
【００４９】
また、上記各実施の形態および上記各参考の形態では、ベアチップを回路基板に接合するための接着材料として異方性導電接着フィルムを用いたが、本発明はこれに限定されず、異方性導電接着ペーストを用いてもよい。さらに、回路基板やベアチップの電極にバンプが形成されている場合は、フィルム状またはペースト状の非導電性接着材料を用いることができる。さらに、上記各実施の形態および上記各参考の形態では、回路基板として可撓性を有するフィルム状の回路基板（フレキシブル回路基板）に対してはんだ用電子部品およびベアチップを実装する例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他の回路基板、例えば板状の樹脂基板やセラミック基板などにはんだ用電子部品およびベアチップを実装することも可能である。
【００５０】
【発明の効果】
本発明によれば、同一構成の電子部品装着装置を用いて、はんだ用電子部品とベアチップとをそれぞれ回路基板上に装着することができる。また、電子部品装着装置に汎用性および互換性があるので、実装システムを臨機応変に移動したり組み替えたりすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （ａ）ははんだ用電子部品を回路基板に実装するためのはんだ実装システムの構成を示すブロック図
（ｂ）はベアチップを回路基板に実装するための接着実装システムの構成を示すブロック図
【図２】 第１の実施の形態による電子部品装着装置の構成を示す平面図
【図３】 はんだ用電子部品の吸着に適するノズルの構成を示す正面図
【図４】 ベアチップの吸着に適するノズルの構成を示す正面図
【図５】 第１の実施の形態による電子部品装着装置の変形例の構成を示す平面図
【図６】 上記変形例における押圧ヘッドの構成を示す正面図
【図７】 第２の実施の形態による電子部品装着装置の構成を示す平面図
【図８】 第２の実施の形態による電子部品装着装置の変形例の構成を示す平面図
【符号の説明】
１ 電子部品装着装置
２ 基台
３ パレット
４ 第１装着機構
５ 第２装着機構
６ 装着機構
７ はんだ用電子部品
８ ベアチップ
９ 回路基板
１０ はんだ実装システム
１１ はんだペースト付与装置
１２ 電子部品装着装置
１３ 加熱装置
２０ 接着実装システム
２１ 接着材料付与装置
２２ 電子部品装着装置
３２ 移動テーブル
５５ 押圧機構
６１ 吸着ヘッド
６４ ノズル
６５ ノズル
６６ 載置台
５４３ ヒータ
５５４ ヒータ
Claims (10)
- 回路基板に電子部品を装着する電子部品装着装置であって、
回路基板を保持する基板保持部と、
回路基板に付与されたはんだペースト上にはんだ用電子部品を装着する第１装着機構と、
回路基板に付与された接着材料上に半導体回路が形成されたベアチップを装着する第２装着機構と、
前記第１装着機構および前記第２装着機構が設置される基台と、
前記第２装着機構に備えたベアチップを加熱するヒータと、
前記基台上に配置され、前記第２装着機構により装着されたベアチップを回路基板に向けて押圧するとともに加熱する押圧機構と、
を備えることを特徴とする電子部品装着装置。 - 回路基板に電子部品を装着する電子部品装着装置であって、
回路基板を保持する基板保持部と、
回路基板に付与されたはんだペースト上にはんだ用電子部品を装着することができるとともに回路基板に付与された接着材料上に半導体回路が形成されたベアチップを装着することができる装着機構と、
はんだ用電子部品を保持するための第１部品保持部と、ベアチップを保持するための第２部品保持部が載置される載置部と、
前記装着機構に配置され、前記第１部品保持部または前記第２部品保持部が交換可能に取り付けられる取付部と、
前記第２部品保持部に備えたベアチップを加熱するヒータと、
前記装着機構により装着されたベアチップを回路基板に向けて押圧するとともに加熱する押圧機構と、
を備えることを特徴とする電子部品装着装置。 - 回路基板に電子部品を実装する実装システムであって、
回路基板上にはんだペーストを付与するはんだペースト付与装置と、
前記ペースト付与装置から搬送されてきた回路基板にはんだ用電子部品を装着する請求項１ないし２のいずれかに記載の電子部品装着装置と、
前記電子部品装着装置から搬送されてきた回路基板を加熱することにより、装着されたはんだ用電子部品を前記回路基板上に固着させる加熱装置と、
を備えることを特徴とする実装システム。 - 回路基板に電子部品を実装する実装システムであって、
回路基板上に接着材料を付与する接着材料付与装置と、
前記接着材料付与装置から搬送されてきた回路基板にベアチップを装着する請求項１ないし２のいずれかに記載の電子部品装着装置と、
を備えることを特徴とする実装システム。 - 請求項３または４に記載の実装システムであって、
前記電子部品装着装置を複数備えることを特徴とする実装システム。 - はんだが付与された基板に電子部品を装着し、接着機能を有する材料が付与された基板にベアチップを装着しベアチップを加圧してベアチップと基板を電気的に接続する、電子部品装着装置において、
基板に電子部品を装着する第１装着機構と、
基板にベアチップを装着する第２装着機構と、
基板上のベアチップを基板に向けて加圧する押圧機構と、
を備えることを特徴とする電子部品装着装置。 - はんだが付与された基板に電子部品を装着し、接着機能を有する材料が付与された基板にベアチップを装着しベアチップを加圧してベアチップと基板を電気的に接続する、電子部品装着装置において、
基板に電子部品を装着あるいは基板にベアチップを装着する装着機構と、
前記装着機構に配置され、電子部品を保持するための第１部品保持部とベアチップを保持するための第２部品保持部とを交換できる機能を有する取付部と、
基板上のベアチップを基板に向けて加圧する押圧機構と、
を備えることを特徴とする電子部品装着装置。 - 基板に電子部品を実装する実装システムであって、
基板にはんだを付与するはんだ付与装置か、基板に接着機能を有する材料を付与する材料付与装置の、少なくとも一方と、
請求項６に記載の電子部品装着装置か、請求項７に記載の電子部品装着装置の、少なくとも一方と、
を備えることを特徴とする実装システム。 - はんだが付与された基板に電子部品を装着し、接着機能を有する材料が付与された基板にベアチップを装着しベアチップを加圧してベアチップと基板を電気的に接続する電子部品装着方法において、
電子部品装着装置に備えた第１装着機構により、基板に電子部品を装着し、
前記電子部品装着装置に備えた第２装着機構により、基板にベアチップを装着し、
前記電子部品装着装置に備えた押圧機構により、基板上のベアチップを基板に向けて加圧することを特徴とする電子部品装着方法。 - はんだが付与された基板に電子部品を装着し、接着機能を有する材料が付与された基板にベアチップを装着しベアチップを加圧してベアチップと基板を電気的に接続する電子部品装着方法において、
電子部品装着装置の装着機構に備えた取付部に配置した第１部品保持部により、基板に電子部品を装着し、
前記第１部品保持部と交換して前記取付部に取り付けた第２部品保持部により、基板にベアチップを装着し、
前記電子部品装着装置に備えた押圧機構により、基板上のベアチップを基板に向けて加圧することを特徴とする電子部品装着方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002269560A JP4186562B2 (ja) | 2002-09-17 | 2002-09-17 | 電子部品装着装置および実装システムおよび電子部品装着方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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