JP4278528B2 - 往復運動ガイド装置及び該装置を用いた実装処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、実装部品（フリップチップ等の電子部品）を被実装部品（基板等）に実装する等、実装部品と被実装部品とを所定に接触させた状態で所定の処理を行なうための実装処理装置において、実装部品若しくは被実装部品の往復運動をガイドするための装置に関する。

電子部品等の実装処理装置においては、ベアチップやＣＳＰ等のフリップチップ実装を行うに際して、ＩＣチップ等の面上に設けられた電極と、その相手となる基板やパッケージ等の面上に配置された電極と、を互いに整列させて接合する。接合の仕方は、接着剤を塗布して加圧しながら固化させる方法や、超音波の振動と圧力或いは熱等を用いて融着する方法などがあるが、いずれの場合にもチップと基板とを精確に位置合わせして、精確な加圧力で加圧する必要がある。

このため、従来装置においては、特許文献１に開示されるように、チップを保持するチップ保持ツール（以下、単にツールとも言う）に対して、θ方向（ツールの中心軸廻り）の回転運動と、Ｚ軸方向（ツールの基板に対する高さ方向）の往復運動と、の両運動を円滑かつ高精度に伝達することができるように、該チップ保持ツールが取り付けられるθ軸シャフトを支持するガイド装置が採用されていた。
特開２００２−５７１７０号公報

かかる従来のガイド装置は、図１０に示すように、チップ保持ツールが取り付けられるθ軸シャフトの軸部を挿通可能に筒状に形成され、その内周面は、θ軸シャフトの回転運動時において外部からの回転駆動力を連れ回りによりθ軸シャフトに伝達可能に、かつ、θ軸シャフトのZ軸方向運動時においてθ軸シャフトを円滑かつ高精度にベアリング（転がり軸受）等を介してガイド可能に多角形形状に形成される一方、その外周面は、θ軸シャフトの回転運動時にθ軸シャフトの軸部が円滑かつ高精度に回転運動可能となるようにベアリング（転がり軸受）等を介してガイドするべく円形形状に形成される。

しかし、チップと基板との接合時におけるＺ軸方向の運動のストローク（実装ストローク）は、僅か数百μｍであるため、良好な潤滑特性を得ることができず、従来のようにベアリングを用いてＺ軸方向の運動をガイドする構造では、スライドする部分に偏摩耗が発生し易いという惧れがあった。このような偏摩耗は、ガタツキ等を生じさせると共に摺動抵抗をばらつかせることになるため、チップを基板に押し付ける加圧力を精度良く制御することが困難となり、以って製造精度延いては製品品質等を安定に維持することが難しくなると言った惧れがある。また、従来のようなベアリング（転がり軸受、エア−スライドなど）を用いたガイド装置は高価で、メンテナンス性も悪いと言った実情もある。

本発明は、かかる従来の実情に鑑みなされたものであり、簡単かつ安価な構成でありながら、製造精度延いては製品品質等を安定に維持することができる往復運動部（θ軸シャフト）の往復運動ガイド装置及び該装置を用いた実装処理装置を提供することを目的とする。

このため、本発明に係る請求項１に記載の往復運動ガイド装置は、
往復運動動力源からの動力を受けて往復運動する往復運動部と、
前記往復運動部に連係され、該往復運動部の往復運動方向において弾性変形可能に配設される弾性部と、
前記弾性部に連係され、前記弾性部の弾性変形を介して前記往復運動部の往復運動を許容しつつ前記往復運動部を支持可能に構成される支持部と、
を含んで構成される。

かかる構成を備えた本発明に係る往復運動ガイド装置は、弾性部の弾性変形を利用して、往復運動部のZ軸方向の微少運動をガイドしつつ伝達するようにしたので、従来のようなベアリング等を介してガイドしつつ伝達するものと較べ、摺動部がないため摩耗の発生がなく、また摩耗に起因するガタツキ等や摺動抵抗のばらつきを無くすことができる。従って、実装処理の接合時において実装部品を被実装部品に押し付ける加圧力を、長期に亘って容易に精度良く制御することができ、以って製造精度延いては製品品質等を長期に亘って安定に維持することが可能となる。また、従来のような高価なベアリング（転がり軸受、エア−スライドなど）を用いた装置に較べ、コストの低減を図ることができると共に、メンテナンス性も改善することができる。

請求項２に記載の往復運動ガイド装置は、前記支持部が、前記往復運動部の往復運動方向に略平行な平面に対して開口する凹部或いは開口部を有し、該凹部或いは開口部内に前記弾性部及び前記往復運動部の少なくとも一部が収容されることを特徴とする。

請求項３に記載の往復運動ガイド装置は、前記往復運動部が、その往復運動方向に略平行な平面に対して開口する凹部或いは開口部を有し、該凹部或いは開口部内に前記弾性部及び前記支持部の少なくとも一部が収容されることを特徴とする。

請求項２，３のように構成すれば、凹部或いは開口部に構成要素を収容することで、省スペース化を図ることができる。

請求項４に記載の往復運動ガイド装置は、前記支持部の往復運動方向両側に弾性部が設けられ、各弾性部と、対応する往復運動部及び支持部と、がそれぞれ連係されることを特徴とする。

請求項５に記載の往復運動ガイド装置は、前記弾性部が、往復運動方向と交差する方向に延伸する横部材を含んで構成されることを特徴とする。

請求項６に記載の往復運動ガイド装置は、前記弾性部と、前記往復運動部と、前記支持部と、が一体で形成されることを特徴とする。

請求項７に記載の往復運動ガイド装置は、前記支持部が、回転運動動力源から受ける回転動力を、前記往復運動部へ伝達可能に構成されることを特徴とする。

かかる構成とすれば、省スペース化を図りながら往復運動と回転運動とを伝達することが可能となるため、例えば、実装処理装置に採用した場合において有利なものとなる。

請求項８に記載の往復運動ガイド装置は、前記回転運動動力源から受ける回転動力が、前記弾性部を介して、前記支持部から前記往復運動部へ伝達されることを特徴とする。

請求項９に記載の本発明に係る実装処理装置は、請求項１から請求項８の何れか１つに記載の往復運動ガイド装置を含んで構成され、前記往復運動ガイド装置の往復運動部側に実装部品若しくは被実装部品の一方が保持され、前記往復運動ガイド装置の支持部が取り付けられる実装処理装置本体側に他方が保持され、実装部品と、被実装部品と、を所定に接触させて実装処理を行なう実装処理装置であって、
前記保持される実装部品若しくは被実装部品の少なくとも一方を他方に向けて移動させる移動手段と、
前記往復運動部の運動を利用して、接触し合う実装部品と被実装部品との間に所定加圧力を付与する加圧手段と、
前記加圧手段による前記往復運動部の加圧運動を加圧方向と対向する方向から支承して、該支承部に対する前記往復運動部の加圧方向への相対移動を規制する規制手段と、
前記加圧手段により前記往復運動部を前記規制手段に所定加圧力で押圧した状態で、前記移動手段を介して実装部品と被実装部品とを接触させ、該接触圧により前記所定加圧力に抗して前記往復運動部を前記支承部に対して相対移動させて前記規制手段による支承を解除した状態として、前記加圧手段による前記往復運動部の運動を介して所定加圧力を付与しつつ実装部品と被実装部品とを所定に処理する制御手段と、
を含んで構成されるものにおいて、
前記制御手段が、前記所定加圧力を達成するための往復運動動力源の駆動量を、往復運動ガイド装置の弾性部の弾性特性を考慮して設定することを特徴とする。

また、請求項１０に記載の実装処理装置は、前記接触圧による前記所定加圧力に抗した前記往復運動部の前記支承部に対する相対移動量を検出する相対移動量検出手段を含んで構成されると共に、
前記制御手段が、前記相対移動量検出手段の検出情報に基づいて、前記所定加圧力を達成するための往復運動動力源の駆動量を補正する補正手段を含んで構成されることを特徴とする。

請求項９、１０に記載の発明のように、弾性部の弾性特性を考慮して往復運動動力源の駆動量を制御する構成にすれば、本発明に係る往復運動ガイド装置のように弾性部を介在させた場合でも、高精度に往復運動動力源の駆動量を目標値に制御することが可能となる。

本発明に係る往復運動ガイド装置は、弾性部の弾性変形を利用して、往復運動部のZ軸方向の微少運動をガイドしつつ伝達するようにしたので、従来のようなベアリング等を介してガイドしつつ伝達するものと較べ、摺動部がないため摩耗の発生がなく、また摩耗に起因するガタツキ等や摺動抵抗のばらつきを無くすことができる。従って、実装処理の接合時において実装部品を被実装部品に押し付ける加圧力を、長期に亘って容易に精度良く制御することができ、以って製造精度延いては製品品質等を長期に亘って安定に維持することが可能となる。また、従来のような高価なベアリング（転がり軸受、エア−スライドなど）を用いた装置に較べ、コストの低減を図ることができると共に、メンテナンス性も改善することができる。

また、本発明では、弾性部の弾性特性を考慮して往復運動動力源の駆動量を制御する構成としたので、本発明に係る往復運動ガイド装置のように弾性部を介在させた場合でも、高精度に往復運動動力源の駆動量を目標値に制御することができる。

以下、添付の図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図１（Ａ）、図１（Ｂ）において、本実施の形態に係る実装処理装置の実装ヘッド３は、ヘッドベース（不図示）に載置され、図示しないＸ−Ｙ駆動機構を介して電子部品１を実装すべき基板２の被処理面に略平行なＸ−Ｙ平面内を移動自在に構成されている。また、実装ヘッド３は、Ｚ軸駆動モータ４とＺ軸ボールねじ機構５を含んで構成されるＺ軸駆動機構を介してヘッドベース（不図示）に支持され、Ｚ軸駆動モータ４によりＺ軸ボールねじ機構５を駆動することで、基板２の被処理面に対する位置調整等のために、上下動ブロック６を上下動（基板被処理面に略垂直なＺ軸方向に移動）可能となっている。なお、Ｚ軸駆動モータ４、Ｚ軸ボールねじ機構５、上下動ブロック６などからなるＺ軸駆動機構が、本発明に係る移動手段に相当する。

上下動ブロック６には、θ回転機構１０が設けられる。このθ回転機構１０は、電子部品１を保持するチップ保持ツール７が取り付けられるθ軸シャフト２０をθ方向に回転させるための機構である。ここで、θ方向は、θ軸シャフト２０の長軸を回転中心軸とする回転方向を表す。

このθ回転機構１０に関し、上下動ブロック６上には、θ駆動モータ１１が固定されている。かかるθ駆動モータ１１の出力回転は、同軸減速機１２（例えば、波動減速装置：商標「ハーモニックドライブ」など）を介して減速された後、出力軸部材１３を介してθ軸シャフト２０に伝えられる。ここで、出力軸部材１３は、ベアリング１４及び１５により同軸減速機１２のハウジングに対して回転自在に軸支されており、ハウジング延いてはこれを支持するヘッドベース２及び上下動ブロック６から独立して回転可能となっている。

出力軸部材１３には、回転往復動伝達機構３０を介してθ軸シャフト２０が回転連結されている。従って、θ駆動モータ１１からの回転を同軸減速機１２を介して所定に減速して出力する出力軸部材１３の回転は、前記回転往復動伝達機構３０を介して、θ軸シャフト２０に伝達されることとなる。

前記θ回転機構１０、出力軸部材１３、回転往復動伝達機構３０の回転中心部は、中空となっており、その中をθ軸シャフト２０が貫通して、θ軸シャフト２０の上端部２０Ａは、図１において上方に突出している。

一方、θ軸シャフト２０は、前記回転往復動伝達機構３０を通過して図１において下方に延伸されており、その下端部２０Ｂには超音波モータブラケット５０を介して超音波モータ５１が取り付けられ、該超音波モータ５１に、電子部品１を保持して被処理面に作用するチップ保持ツール７が取り付けられている。

前記θ軸シャフト２０の上端部２０Ａは、電子部品１の基板２に対する加圧処理等のために、θ軸シャフト２０延いてはチップ保持ツール７を圧力制御を介して往復移動（Ｚ軸方向移動）させるための往復運動動力源４０（加圧アクチュエータ等であって、例えば、ボイスコイルモータ、エアシリンダー、電磁アクチュエータ等を含んで構成することができる。）に、荷重検出装置６０等を介して接続されている。ここで、θ軸シャフト２０は、本発明に係る往復運動部に相当する。

なお、前記往復運動動力源４０は、図示しない制御装置からの制御信号（例えば、加圧力、加圧タイミング、加圧期間、加圧時間変化などが設定された搭載プロファイルに従っている）に従って、所定の加圧力制御を達成するように、その駆動量が制御可能となっている。

また、前記荷重検出装置６０は、図１に示したように、θ軸シャフト２０の上端部２０Ａと、往復運動動力源４０と、の間に介装されており、四辺形の起歪体６１を含んで構成され、この起歪体６１の横方向要素６１Ａ，６１Ｂに、歪を検出する歪検出手段としての歪ゲージが取り付けられる。そして、図示しない制御装置においては、電子部品１の基板２に対する加圧処理時にθ軸シャフト２０に作用する加圧力に応じて出力される歪ゲージの検出信号に基づいて、θ軸シャフト２０に作用する力、即ち、電子部品１と基板２との間に作用する実際の加圧力を検出することができるようになっている。

ここで、本実施形態に係る回転往復運動伝達機構３０を、図１、図２を参照して説明する。なお、回転往復運動伝達機構３０は、本発明に係る往復運動ガイド装置に相当する。

図１、図２に示すように、本実施形態に係る回転往復運動伝達機構３０は、前記出力軸部材１３と連動可能に連結される円筒状のスリーブ３１と、該スリーブ３１の内側に挿通される外側ブロック３２と、内側ブロック３３と、前記外側ブック３２と内側ブロック３３とを弾性的に連結する弾性部３４と、を含んで構成される。

より詳しくは、前記内側ブロック３３は、本発明に係る支持部に相当し、図２に示されるように、前記スリーブ３１にボルト等の締結部材を介して締結固定されている。また、該内側ブロック３３と、本発明に係る往復運動部として機能する前記外側ブロック３２と、は、Z軸方向において所定の弾性力を有する弾性部３４を介して連結されている。

従って、前記往復動動力源４０からθ軸シャフト２０の上端部２０Aへ伝達されるZ軸方向の運動は、前記弾性部３４の弾性変形を利用して、前記内側ブロック３３延いては前記スリーブ３１（上下動ブロック６延いてはヘッドベース）から独立して、外側ブロック３２延いてはθ軸シャフト２０の下端部２０Bへ伝達されることになる。

また、前記出力軸部材１３からθ軸シャフト２０へ伝達されるθ方向の回転運動は、前記スリーブ３１、前記締結部材、前記内側ブロック３３を介して、前記弾性部３４、外側ブロック３２延いてはθ軸シャフト２０へ伝達されることになる。

このように、本実施形態に係る回転往復運動伝達機構３０は、弾性部３４の弾性変形を利用して、θ軸シャフト２０のZ軸方向の微少運動をガイドしつつ伝達するようにしたので、従来のようなベアリング等を介してガイドしつつ伝達するものと較べ、摺動部がないため摩耗の発生がなく、また摩耗に起因するガタツキ等や摺動抵抗のばらつきを無くすことができる。従って、実装処理の接合時において電子部品１を基板２に押し付ける加圧力を、長期に亘って容易に精度良く制御することができ、以って製造精度延いては製品品質等を長期に亘って安定に維持することが可能となる。また、従来のような高価なベアリング（転がり軸受、エア−スライドなど）を用いた装置に較べ、コストの低減を図ることができると共に、メンテナンス性も改善することができる。

ここにおいて、本実施形態に係る実装処理装置が行なう実装処理の動作について、具体的に説明する。なお、以下で説明する動作は、図示しない制御装置により制御されて実行されるが、制御装置（本発明に係る制御手段に相当する）は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄ変換器、各種Ｉ／Ｆ等を含んで構成され、荷重検出装置６０、後述するリニアスケール１１０などからの入力信号、及び、例えば他の入力信号や記憶値などの各種の情報に基づいて所定のプログラムに基づいて各種演算処理を行い、Ｚ軸駆動モータ４、往復運動動力源４０、後述するロック用ソレノイド７０などに対して駆動信号を送りその駆動を制御すると共に、超音波ホーン５１に対して駆動信号を送り超音波ホーン５１の駆動を制御可能に構成されている。

まず、
（１）上下動ブロック６に一体的に取り付けられているロック用ソレノイド７０（図１参照）を駆動して、θ軸シャフト２０に一体的に取り付けられZ軸方向に略直交する方向に延伸するアーム７１を、上下動ブロック６に一体的に取り付けられているストッパ７２に所定加圧力で押し付ける。これにより、実装ヘッド３の移動に伴うθ軸シャフト２０のガタつきなどの遊動が規制される。ここで、前記ロック用ソレノイド７０、アーム７１、ストッパ７２が、本発明に係る規制手段に相当する。

（２）図示しない制御装置による制御に従ってＸ−Ｙ駆動機構を動作させて実装ヘッド３を所定の電子部品受け渡し位置へ移動させて、チップ保持ツール７により、電子部品１を吸着等により保持する。

（３）図示しない制御装置による制御に従ってＸ−Ｙ駆動機構を動作させて実装ヘッド３を移動させ、チップ保持ツール７が保持する電子部品１を、基板２の上方の所定の待機位置へ移動させる。また、同様に、図示しない制御装置による制御に従ってθ回転機構１０を動作させて、電子部品１を基板２に対して正しい取り付け方向に向ける。

この状態で、例えば撮像装置により電子部品１および基板２の両者を撮像し、得られた画像データを画像処理して電子部品１と基板２との位置ずれを算出する。得られた位置ずれデータに基づいて再びＸ−Ｙ駆動機構およびθ回転機構１０を動作させ、基板２に対する電子部品１の位置補正を行う。

（４）次に、Ｚ軸駆動モータ４を駆動して、上下動ブロック６を下降させて、チップ保持ツール７が保持する電子部品１を所定の接触検出開始位置（電子部品１と基板２の接触を検出するための動作を開始する位置）まで下降させる。

（５）電子部品１が基板２に接触したときの荷重（加圧力）が設定値となるように、往復運動動力源４０へ供給する電流を設定し、ロック用ソレノイド７０を開放する。

より詳細には、電子部品１と基板２との接触時に、チップ保持ツール７が保持する電子部品１に作用する荷重が、目標設定値（接合時の目標指令値、例えば、１０〜１００ｇ程度）となるように、往復運動動力源４０へ供給される電流値（即ち、例えば、ボイスコイルモータＶＣＭの発生トルク）を設定する。

「目標設定値（接合時の目標指令値）」
＝「ノズル部重量」＋「ボイスコイルモータトルク」＋「たわみ荷重の補正値」

なお、ノズル部重量（θ軸シャフト２０、チップ保持ツール７、超音波ホーン５１、電子部品１、検出ヘッド１１０Ａの合計重量）が目標設定値以上の場合には、往復運動動力源４０（例えば、ＶＣＭ）は、図１、図２において上方に向かうトルク（引き上げ方向のトルク）を発生させることになる。上記「たわみ荷重の補正値」は、本実施形態に係る回転往復運動伝達機構３０の弾性部３４の弾性変形（軸たわみ）を考慮した補正値で、後述する「押し込み量」に相当する弾性部３４の変形分の弾性力が、従来の往復運動伝達機構に対して余計に必要となるものである。

更に、本実施形態では、より一層高精度に、往復運動動力源４０の指令値を、「目標設定値（接合時の目標指令値）」に制御するために、実際の弾性部３４のたわみ量をリニアスケール等で検出し、例えば、図９に示したブロック図のような目標設定値補正のためのフィードバック制御を行なわせることも可能である。

（６）Ｚ軸駆動モータ４を駆動して、上下動ブロック６を下降させる。

（７）上下動ブロック６の下降が進み、チップ保持ツール７が保持する電子部品１が基板２に接触すると、上下動ブロック６の下降動作に連動していたチップ保持ツール７延いては電子部品１が前記接触した位置で停止し、上下動ブロック６のみが下降動作を続ける。従って、上下動ブロック６に取り付けられているスケールユニット１１０Ｂと、θ軸シャフト２０に取り付けられている検出ヘッド１１０Ａと、が相反する方向に移動することになり（即ち、θ軸シャフト２０のアーム７１が、それまで連動していたストッパ７２から離れて上方にフローティングすることになり）、リニアスケール１１０がその変化（即ち、電子部品１と基板２との接触開始）を検出することになる。

なお、前記リニアスケール１１０は、株式会社 ミツトヨ （MITUTOYO CORPORATION）製のＳＴ４２２シリーズを用いた。このものは、光学反射式リニアエンコーダ方式のセパレート形リニアスケールであり、レーザーダイオード・集光レンズ・受光素子などを含んで構成される前記検出ヘッド１１０Ａと、当該検出ヘッド１１０Ａとは別体に構成され当該検出ヘッド１１０Ａに対して相対移動可能に配設される前記スケールユニット１１０Ｂと、を含んで構成され、その検出信号は、図示しない制御装置に入力される。

（８）上記（７）において電子部品１と基板２とが接触した後、上下動ブロック６を下降させると、上下動ブロック６のみが下降動作を継続するが、該上下動ブロック６の下降動作を、所定押し込み量（図２の「押し込み量」参照：例えば、３００μｍ程度）分だけ継続する。換言すれば、電子部品１と基板２とが接触した後、基板２に対する電子部品１の高さ位置は変化することなく、θ軸シャフト２０のアーム７１が、それまで連動していたストッパ７２から上方に、前記「押し込み量」分だけ離れてフローティングされる。

なお、かかるθ軸シャフト２０のＺ軸方向のストロークは僅か数百μｍであるため、従来のようにベアリングを用いてＺ軸方向の運動をガイドする構造では良好な潤滑特性を得ることができず、スライドする部分に偏摩耗が発生し易いという惧れなどがあったが、上述した通り、弾性部３４の弾性変形を利用した本実施形態に係る回転往復運動伝達機構３０によれば、かかる惧れを回避することができるものである。

（９）超音波ホーン５１の駆動を制御して、電子部品１と基板２との超音波接合を行なう。なお、θ軸シャフト２０の実装リニアスケール１１０の出力値や荷重検出装置６０の荷重検出値をモニタなどしつつ、往復運動動力源４０の駆動力（加圧力）を調整することで、電子部品１と基板２との間の接触圧を所定の目標値に制御することなどができる。

（１０）超音波接合完了後、Ｚ軸駆動モータ４を駆動して、所定の接触検出開始位置までチップ保持ツール７を上昇させる。

（１１）ロック用ソレノイド７０を駆動して、アーム７１を、ストッパ７２に所定押圧力で押し付けて、θ軸シャフト２０の遊動を規制する。

（１２）Ｚ軸駆動モータ４を駆動して、上下動ブロック６を所定の待機位置Ａまで上昇させて、実装処理を終了する。

ところで、本実施形態に係る回転往復運動伝達機構３０は、上述したもの（図１、図２に示すように、外側ブロック３２をθ軸シャフト２０と連動させ、内側ブロック３３をスリーブ３１に固定したもの）に限定されるものではなく、例えば、図３、図４、図５に示すように、外側ブロック３２をスリーブ３１に固定し、内側ブロック３３をθ軸シャフト２０と連動させるように構成することもできる。

また、外側ブロック３２と、内側ブロック３３と、を弾性的に連結する弾性部３４は、図１〜図５に示したものに限定されるものではなく、例えば、図６〜図８に示すような種々の構造とすることができる。

なお、図１〜図８においては、弾性部３４を、外側ブロック３２、内側ブロック３３と一体形成したものとして例示しているが、これに限定されるものではなく、弾性部３４を、外側ブロック３２や内側ブロック３３と別体に形成し、溶接、締結、接合など種々の方法で、及び種々の形状（梁に限らず、板バネ、皿バネ、コイルスプリングなど）で、外側ブロック３２、内側ブロック３３と連結するように構成することも可能である。

ところで、図８に示すような二列交互梁構造を採用すると、Ｚ軸方向に略直交する横方向における必要スペースを小さくすることができるという利点がある。また、弾性部３４の梁（板バネ）をＺ軸方向に複数段設けることで、荷重に対する変位量（軸たわみ量）を大きくすることが可能となるため、要求に応じて適宜その段数を設定変更（２段、３段など）できることは勿論である。

更に、弾性部３４の材質は、所望の弾性特性を得ることができるものであれば、金属材料に限定されるものではなく、ゴム等の樹脂材料とすることもできるものである。

加えて、万が一、弾性部３４が作用する際に生じるねじれが問題となる場合には、補助的なガイドを設けることで、かかる問題を回避することが可能である。

以上説明したように、本発明によれば、かかる構成を備えた本発明に係る往復運動ガイド装置は、弾性部の弾性変形を利用して、往復運動部のZ軸方向の微少運動をガイドしつつ伝達するようにしたので、従来のようなベアリング等を介してガイドしつつ伝達するものと較べ、摺動部がないため摩耗の発生がなく、また摩耗に起因するガタツキ等や摺動抵抗のばらつきを無くすことができる。従って、実装処理の接合時において実装部品を被実装部品に押し付ける加圧力を、長期に亘って容易に精度良く制御することができ、以って製造精度延いては製品品質等を長期に亘って安定に維持することが可能となる。また、従来のような高価なベアリング（転がり軸受、エア−スライドなど）を用いた装置に較べ、コストの低減を図ることができると共に、メンテナンス性も改善することができる。

また、本発明では、弾性部の弾性特性を考慮して往復運動動力源の駆動量を制御する構成としたので、本発明に係る往復運動ガイド装置のように弾性部を介在させた場合でも、高精度に往復運動動力源の駆動量を目標値に制御することができる。

（Ａ）は、本発明の一実施の形態に係る回転往復運動伝達機構（往復運動ガイド装置）を含んで構成される実装処理装置の実装ヘッド部分の断面を含む側面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の荷重検出装置を含む部分の正面図である。 同上実施の形態に係る実装装置における内側ブロック、外側ブロックの取り付けの態様及び実装時の荷重の作用の様子を説明する図である。 内側ブロック、外側ブロックの取り付け態様の他の一例を説明する図である。 内側ブロック、外側ブロックの取り付け態様の一例を説明する図である。 内側ブロック、外側ブロックの取り付け態様の他の一例を説明する図である。 弾性部の配設例を示す図である（単列梁構造の一例）。 弾性部の配設例の他の一例を示す図である（２列梁構造の一例）。 弾性部の配設例の他の一例を示す図である（２列交互梁構造の一例）。 本実施形態に係る実装処理装置の制御装置が行なう弾性部の弾性特性を考慮した往復運動動力源の駆動量フィードバック制御を説明するブロック図である。 従来装置を説明する図である。

符号の説明

１ 電子部品（実装部品）
２ 基板（被実装部品）
３ 実装ヘッド
４ Ｚ軸駆動モータ
５ Ｚ軸ボールねじ機構
６ 上下動ブロック
７ チップ保持ツール
１０ θ回転機構（往復運動部に相当）
２０ θ軸シャフト（出力部材の一部に相当）
３０ 回転往復動伝達機構（往復運動ガイド装置に相当）
３２ 外側ブロック（往復運動部に相当）
３３ 内側ブロック（支持部に相当）
３４ 弾性部
４０ 往復運動動力源（加圧手段に相当）
５１ 超音波ホーン
６０ 荷重検出装置
７０ ロック用ソレノイド７０
７１ アーム
７２ ストッパ
１１０ リニアスケール

Claims (10)

1. 往復運動動力源からの動力を受けて往復運動する往復運動部と、
   前記往復運動部に連係され、該往復運動部の往復運動方向において弾性変形可能に配設される弾性部と、
   前記弾性部に連係され、前記弾性部の弾性変形を介して前記往復運動部の往復運動を許容しつつ前記往復運動部を支持可能に構成される支持部と、
   を含んで構成され、
   前記往復運動部、前記弾性部、及び前記支持部は、前記往復運動方向に並んで各々連結され、
   前記往復運動部は前記弾性部の作用により前記支持部とは独立して運動されることを特徴とする往復運動ガイド装置。
2. 前記支持部が、前記往復運動部の往復運動方向に略平行な平面に対して開口する凹部或いは開口部を有し、該凹部或いは開口部内に前記弾性部及び前記往復運動部の少なくとも一部が収容されることを特徴とする請求項１に記載の往復運動ガイド装置。
3. 前記往復運動部が、その往復運動方向に略平行な平面に対して開口する凹部或いは開口部を有し、該凹部或いは開口部内に前記弾性部及び前記支持部の少なくとも一部が収容されることを特徴とする請求項１に記載の往復運動ガイド装置。
4. 前記往復運動部、前記弾性部、及び前記支持部は一体成形されたものであって、前記弾性部は少なくとも一対の梁からなることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１つに記載の往復運動ガイド装置。
5. 前記弾性部が、往復運動方向と交差する方向に延伸する横部材を含んで構成されることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１つに記載の往復運動ガイド装置。
6. 前記弾性部と、前記往復運動部と、前記支持部と、が一体で形成されることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１つに記載の往復運動ガイド装置。
7. 前記支持部が、回転運動動力源から受ける回転動力を、前記往復運動部へ伝達可能に構成されることを特徴とする請求項１から請求項６の何れか１つに記載の往復運動ガイド装置。
8. 前記回転運動動力源から受ける回転動力が、前記弾性部を介して、前記支持部から前記往復運動部へ伝達されることを特徴とする請求項７に記載の往復運動ガイド装置。
9. 請求項１から請求項８の何れか１つに記載の往復運動ガイド装置を含んで構成され、前記往復運動ガイド装置の往復運動部側に実装部品若しくは被実装部品の一方が保持され、前記往復運動ガイド装置の支持部が取り付けられる実装処理装置本体側に他方が保持され、実装部品と、被実装部品と、を所定に接触させて実装処理を行なう実装処理装置であって、
   前記保持される実装部品若しくは被実装部品の少なくとも一方を他方に向けて移動させる移動手段と、
   前記往復運動部の運動を利用して、接触し合う実装部品と被実装部品との間に所定加圧力を付与する加圧手段と、
   前記加圧手段が前記往復運動部に対して加圧方向に加圧した際に、前記往復運動部が前記所定加圧力で押し付けられることによって生じる前記往復運動部の前記加圧方向への相対移動を規制する規制手段と、
   前記加圧手段により前記往復運動部を前記規制手段に所定加圧力で押圧した状態で、前記移動手段を介して実装部品と被実装部品とを接触させ、該接触圧により前記所定加圧力に抗して前記往復運動部を前記規制手段に対して相対移動させて前記規制手段による規制を解除した状態として、前記加圧手段による前記往復運動部の運動を介して所定加圧力を付与しつつ実装部品と被実装部品とを所定に処理する制御手段と、
   を含んで構成されるものにおいて、
   前記制御手段が、前記所定加圧力を達成するための往復運動動力源の駆動量を、往復運動ガイド装置の弾性部の弾性特性を考慮して設定することを特徴とする実装処理装置。
10. 前記接触圧による前記所定加圧力に抗した前記往復運動部の前記規制手段に対する相対移動量を検出する相対移動量検出手段を含んで構成されると共に、
    前記制御手段が、前記相対移動量検出手段の検出情報に基づいて、前記所定加圧力を達成するための往復運動動力源の駆動量を補正する補正手段を含んで構成されることを特徴とする請求項９に記載の実装処理装置。

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