JP4558669B2

JP4558669B2 - ディスペンサへッド及びディスペンサヘッドの着地検出方法

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Publication number: JP4558669B2
Application number: JP2006074563A
Authority: JP
Inventors: 前田　　徹; 修角谷; 泰人小林; 豊小高
Original assignee: Shinkawa Ltd
Current assignee: Shinkawa Ltd
Priority date: 2006-03-17
Filing date: 2006-03-17
Publication date: 2010-10-06
Anticipated expiration: 2026-03-17
Also published as: TW200805585A; TWI323500B; KR100808834B1; KR20070094455A; JP2007250980A

Description

本発明は、基板上の電子部品装着部に接着剤を塗布するディスペンサを駆動するディスペンサへッドに関する。

電子回路が実際に実装されているシリコン半導体ダイのような電子部品をリードフレームなどの基板上に実装するために、電子部品を基板に押付けて接着するダイボンダが用いられる。このダイボンダで電子部品を実装する場合には、電子部品が取り付けられる前に、基板上の電子部品が取り付けられる位置に半田や銀ペーストあるいは樹脂等の接着剤をディスペンサから吐出させて塗布することが行われている。このディスペンサを所定の位置に所定の形状に駆動するために用いられるのがディスペンサへッドであり、ダイボンダの中に組み込まれたり、ダイボンダに連続するように設置されたりすることが多い。

図８はダイボンダに取り付けられた従来技術によるディスペンサへッドを示す斜視図である（例えば、特許文献１参照）。図８において、ダイボンダ２００にアングル型のディスペンサへッド１００のフレーム１１０の一方のフランジが固定され、このフレーム１１０の他方のフランジにはリニアガイド１１３が固定されている。リニアガイド１１３にはこのリニアガイド１１３に沿って上下方向に移動するスライダ１１５が滑動自在に取り付けられている。リニアガイド１１３にはアングル型のディスペンサ取り付け部１１４の一方のフランジが固定されている。ディスペンサ取り付け部１１４の他方のフランジには、内部に接着剤６を貯留したシリンジ８とシリンジ８の先端に取り付けられた接着剤６を吐出するニードル９によって構成されるディスペンサ７が取り付けられている。また、フレーム１１０にはディスペンサ取り付け部１１４を駆動する駆動モータ１１１とボールねじ１１２が取り付けられ、このボールねじ１１２はディスペンサ取付け部１１４に固定されたボールナット１１６に螺入されディスペンサ取り付け部１１４を上下方向に駆動する。一方、ディスペンサ７から接着剤６が塗布される基板であるリードフレーム３はダイボンダ２００に取り付けられたレール２上を図８の矢印の方向に搬送される。リードフレーム３には半導体ダイと接続されるリードが形成され、リードの中央に半導体ダイが接着されるランド部４を有している。

レール２によって搬送されたリードフレーム３のランド部４がディスペンサ７の中心に来ると、ディスペンサ７は駆動モータ１１１によってランド部４に下降近接する。そしてシリンジ８に所定圧力の高圧空気が所定時間印加されることによって、先端のニードル９から一定量の接着剤６が吐出される。接着剤６の吐出が終わると高圧空気は遮断され、ディスペンサ７は駆動モータ１１１によって上昇し、接着剤６の塗布が終了する。接着剤６の塗布が終了すると、リードフレーム３は再びレール２の上を図８の矢印の方向に移動し、次のランド部４への接着剤６の塗布が開始される。一方、接着剤６が塗布されたリードフレームはレール２上でダイボンダ２００に搬送され、接着剤６の塗布された電子部品装着部であるランド部４に半導体ダイが実装される。ランド部４に半導体ダイが適切に実装されるためには、ランド部４に塗布された接着剤６の量がダイボンダによる実装の時に半導体ダイのリードフレーム３への接合面全体に薄く回っており、かつ半導体ダイの周辺から僅かにはみ出した状態となっていることが必要である。このためには接着剤６を吐出する時のニードル９とリードフレーム３との間隔を常に一定に保つことが必要となる（例えば、特許文献２参照）。

一方、上記の接着剤６の塗布によってシリンジ８に貯留されている接着剤６は次第に減少してくるので、一定以上貯留量が減少した場合にはシリンジ８を接着剤６が充填されたものに交換する。この時、シリンジ８のみを交換する場合とシリンジ８に取り付けられたニードル９と共に交換する場合がある。また、ニードル９も使用する接着剤６の種類や塗布範囲を変更する場合や詰まり等によって交換が必要になる場合もある。このような各部の交換によってニードル９とリードフレーム３の間のクリアランスが変動すると、その変動によって接着剤６の塗布品質、ひいては半導体ダイの実装品質に影響が生じてしまう。そこで、このような部品を交換した場合にはニードル９の先端とリードフレーム３とのクリアランスを再調整している。この再調整には手動で標準ニードルを取り付けてその先端をリードフレーム３の上に合わせて位置決めをして、その後標準ニードルと実装ニードルの長さの差を補正して行う方法などがある（例えば、特許文献３参照）。しかし、このような部品の交換、再調整作業は一日に３〜４回程度行われ、また、多数のダイボンダを並べて同時にボンディング作業が行われていることから、この手動によるクリアランスの再調整は全体の生産効率向上のネックとなっていた。

そこで、上記の問題を解決するために、図６、７に示すようなディスペンサの着地検出装置を備えたディスペンサへッド５０が用いられている。図６は従来技術によるディスペンサへッド５０の側面図であり図７は従来技術のディスペンサへッド５０の着地検出時を示す図である。図６ａに示すように、従来技術のディスペンサへッド５０では、固定された主リニアガイド１０に主スライダ１２が上下方向に滑動自在に取り付けられている。この主スライダ１２には溝型の副リニアガイド１６が固定され、副リニアガイド１６にはディスペンサ７が取り付けられた副スライダ１８が滑動自在に取り付けられ、副リニアガイド１６の上部のフランジと副スライダ１８の間には副スライダ１８を副リニアガイド１６の下部フランジに押付けているバネ２０が取り付けられている。また、副リニアガイド１６の上部にはフォトインタラプタ２２が取り付けられ、副スライダ１８の上部にはフォトインタラプタ２２の検出部に入り込むバー２４が取り付けられている。一方、主スライダ１２の一端には主スライダ１２を上下方向に駆動させる駆動アーム１４が取り付けられている。通常動作では、副スライダ１８はバネ２０によって副リニアガイド１６の下部フランジに押付けられた状態に保持され、副リニアガイド１６と副スライダ１８とは一体となって主スライダ１２によって上下方向に駆動されている。この時、図６ｂに示すようにバー２４はフォトインタラプタ２２の検出部の外に位置しておりフォトインタラプタ２２からの信号は出力されない。このディスペンサへッド５０によってディスペンサ７に貯留されている接着剤６をリードフレーム３のランド部４に塗布する方法は先に述べたのと同様である。

シリンジ８やニードル９を交換した後、この着地検出装置を備えたディスペンサへッド５０は図７に示す様な動作をする。部品交換の終了後、駆動アーム１４を下げることによって主スライダ１２を下降させる。そしてニードル９の先端がリードフレーム３のランド部４に着地した後も駆動アームは更に主スライダ１２を押し続ける。するとディスペンサ７はニードル９によって上方に押し上げられてバネ２０が縮み、副スライダ１８が副リニアガイド１６に対して上方に移動する。この時バー２４は図７ｂに示すようにフォトインタラプタ２２の検出部に入り込んでくる。そしてバー２４がフォトインタラプタ２２から検出信号が出力される位置まで０．５ｍｍ程度上昇するとフォトインタラプタ２２から信号が発信され、この信号によってディスペンサ７の着地が検出され、駆動アーム１４が停止する。この時、副リニアガイド１６の下部フランジと副スライダ１８の下面との間には、ディスペンサ７の着地からフォトインタラプタ２２の検出信号発信までにディスペンサを押し込んだ押し込み距離ｄ（０．５ｍｍ程度）の隙間ができる。つまり、実際にディスペンサ７が着地してから押し込み距離ｄだけ副スライダ１８が上昇した位置でディスペンサ７の着地検出が行われる。一方、通常状態では、副スライダ１８はバネ２０によって副リニアガイド１６の下部フランジに押付けられた状態に保持され、副リニアガイド１６と副スライダ１８とは一体となって主スライダ１２によって上下方向に駆動されている。このため、着地検出信号が発信された位置からこの押し込み距離ｄを補正してディスペンサ７の着地位置としてニードル９とリードフレーム３のクリアランスデータの再調整が行われる。

特開２００２-１１０７０９号公報特開平６-１０６１１１号公報特開平６-１０６１１２号公報

着地検出装置を備えた従来型のディスペンサへッド５０は、自動的にディスペンサの着地検出、クリアランスデータの再調整を行うことによって作業効率は向上したが、上記の着地検出装置は押し込み距離ｄはばらつきが大きく、このｄの補正を行う時に誤差が発生するため、精密なクリアランスの再調整ができないという問題があった。

一方、面積の広い半導体ダイは、従来のようにランド部４の中央の１点に接着剤６を吐出したのでは、ダイボンダ２００によって半導体ダイを実装するときに、半導体ダイの接合面全体に薄く均一に接着剤６が回らない。そこでこのような面積の広い半導体ダイを実装する場合には、図５ａに示すようにＸ字状に接着剤６を塗布したり、更に細い接着剤幅でより細かいパターンに接着剤６を塗布したりすることが必要になってきた。このためには、ニードル９の先端とリードフレーム３との間のクリアランスを０．１ｍｍ程度と非常に小さく保ちつつ、図５ｂに示すように接着剤６を吐出しながら塗布形状を一筆書きのように移動していくことが必要で、ディスペンサの移動距離が長くなることからディスペンサへッド５０を高速で上下左右に移動させることが必要となる。ところが、従来型の着地検出装置を備えたディスペンサへッド５０は着地検出の誤差があることから上記のような微小クリアランスを保持することが困難であると共に、ディスペンサ７が主スライダ１２に対して押し込み距離ｄだけ縮むことができるような比較的やわらかいバネ２０を介して取り付けられているため、主スライダ１２を高速で移動させるとディスペンサ７が振動してしまうという問題があった。また、従来の着地検出装置を備えたディスペンサへッド５０では、主リニアガイド１０、主スライダ１２と副リニアガイド１６、副スライダ１８が二重に備えられているためこの間の微小なクリアランスのために高速移動において振動が発生するという問題もあった。

そこで、本発明の目的は、ディスペンサへッドの着地検出の精度を向上させると共に、周辺機構の剛性を上げることにより、ニードルとリードフレームとの間のクリアランスの精度を高め、接着剤の塗布品質の向上を図ること及びディスペンサへッドの高速化をはかることにある。

本発明のディスペンサへッドは、シリンジ内に貯留した接着剤をシリンジ先端のニードルより吐出させて基板上の電子部品装着部に接着剤を塗布するディスペンサと、前記ディスペンサが固定され、垂直方向ガイドに滑動自在に取り付けられて前記基板に対して垂直方向に移動するスライダと、前記スライダを垂直方向に駆動する駆動アームと、を備えるディスペンサへッドにおいて、前記スライダから水平方向に伸びる固定フランジと、アングル型で、スライダの垂直面にボルトで取り付けられる固定部と、前記固定部から前記固定フランジと対向して水平方向に伸びる検出フランジと、を含み、前記固定フランジと前記検出フランジとの間に前記駆動アームを垂直方向に挟持するブラケットと、前記ブラケットの固定フランジと前記駆動アームとの間にあって前記駆動アームを前記ブラケットの検出フランジに付勢するバネと前記検出フランジの固定部に取り付けられ、前記ブラケットの検出フランジに加わる力を電気的に検出するピエゾ素子と、を含み、前記検出フランジの固定部は、角部近傍を前記スライダの垂直面に固定する第１のボルトと、前記第１のボルトから垂直方向に所定の距離を開けて配置され、前記検出ブラケットの固定部との間に前記ピエゾ素子を挟み込んで前記検出ブラケットの固定部を前記ピエゾ素子と共に前記スライダの垂直面に固定する第２のボルトと、によって前記スライダに取り付けられ、前記角部の前記固定フランジと反対側の外表面から前記第１のボルトの長手方向の中心線まで垂直方向に伸び、前記検出フランジに加わる力を前記ピエゾ素子に加わる力に変換する割合を大きくする切り欠きを有すること、を特徴とする。

本発明のディスペンサへッドの着地検出方法は、シリンジ内に貯留した接着剤をシリンジ先端のニードルより吐出させて基板上の電子部品装着部に接着剤を塗布するディスペンサと、前記ディスペンサが固定され、垂直方向ガイドに滑動自在に取り付けられて前記基板に対して垂直方向に移動するスライダと、前記スライダから水平方向に伸びる固定フランジと、アングル型で、スライダの垂直面にボルトで取り付けられる固定部と、前記固定部から前記固定フランジと対向して水平方向に伸びる検出フランジと、を含み、前記固定フランジと前記検出フランジとの間に前記スライダを垂直方向に駆動する駆動アームと、を含み、駆動アームを垂直方向に挟持するブラケットと、前記ブラケットの固定フランジと前記駆動アームとの間にあって前記駆動アームを前記ブラケットの検出フランジに付勢するバネと前記検出フランジの固定部に取り付けられ、前記ブラケットの検出フランジに加わる力を電気的に検出するピエゾ素子と、を含み、前記検出フランジの固定部は、角部近傍を前記スライダの垂直面に固定する第１のボルトと、前記第１のボルトから垂直方向に所定の距離を開けて配置され、前記検出ブラケットの固定部との間に前記ピエゾ素子を挟み込んで前記検出ブラケットの固定部を前記ピエゾ素子と共に前記スライダの垂直面に固定する第２のボルトと、によって前記スライダに取り付けられ、前記角部の前記固定フランジと反対側の外表面から前記第１のボルトの長手方向の中心線まで垂直方向に伸び、前記検出フランジに加わる力を前記ピエゾ素子に加わる力に変換する割合を大きくする切り欠きを有するディスペンサへッドの着地検出方法であって、前記ピエゾ素子からの電気信号をアコースティクエミッション処理することによって着地検出をすることを特徴とする。

本発明は、ディスペンサへッドの着地検出の精度を向上させて、ニードルとリードフレームとの間のクリアランスの精度を高め、接着剤の塗布品質の向上を図ることができるという効果を奏する。また本発明は、ディスペンサへッドの剛性を上げることによって高速化をはかることができるという効果を奏する。

以下、本発明の実施形態を図面参照しながら説明する。

図１は本発明の第１の実施形態のディスペンサへッド１の側面図である。このディスペンサへッド１は、ダイボンダ２００などに固定されたリニアガイド１１に、シリンジ８の先端にニードル９が取り付けられたディスペンサ７が固定されたスライダ１３を上下方向に滑動自在に取り付けられたものである。スライダ１３は、スライダ１３を上下方向に駆動する駆動アーム１４を上下から挟持する溝型のブラケット２８を備えている。この溝型のブラケット２８はスライダ１３に固定された下部の固定フランジ３０とブラケット上部の検出フランジ３２を有している。検出フランジ３２はアングル形状をしており、２本の固定ボルト３６，３８によってスライダ１３に取り付けられている。一方の固定ボルト３８はボルト頭部と検出フランジ３２の取り付け部３４との間にピエゾ素子４０を挟みこんで固定している。また、検出フランジ３２はアングル形状の外側の角部にスライダ１３の移動方向に沿って切り欠き部３３が設けられている。切り欠き部３３は検出フランジ３２の外面から固定ボルト３６の中心線付近のＤ点まで及んでいる。一方、固定フランジ３０の上面にはバネ４２を介して駆動アーム挟持部材３５が取り付けられている。駆動アーム挟持部材３５の上面と検出フランジ３２の下面との間には駆動アーム１４が挟持され、駆動アーム１４はバネ４２によって検出フランジ３２に押し付けられている。

ブラケット２８の詳細を図２ａに示す。通常状態では、図２ａに示すように、駆動アーム１４は、２本のバネ４２からのそれぞれの付勢力Ｆ_１／２によって駆動アーム挟持部材３５を介して検出フランジ３２に力Ｆ_１（Ｆ_１＝Ｆ_１／２×２）で押し付けられている。この力Ｆ_１は切り欠き部３３の端部のＤ点の回りに力のモーメントを発生させる。このとき、検出フランジ３２に設けた切り欠き部３３は、駆動アーム１４を経由して検出フランジ３２に加わる力をピエゾ素子４０にスムーズに伝達する働きをする。

以下、図２ｂ、図２ｃを参照しながら切り欠き部３３の深さと上記の力の伝達について説明する。図２ｂ、図２ｃは、検出フランジ３２の切り欠き部３３の周りにおける力とモーメントの関係を表した模式図である。この図では、固定ボルト３６は図示せず、その中心ｃを１点鎖線で示した。図２ｂは、Ｄ点が、固定ボルト３６の中心線ｃと同一線上にある場合を示し、図２ｃは、Ｄ点が固定ボルト３６の中心線ｃから外側に距離ｅだけ離れている場合を示す。このように模式化すると、固定ボルト３６が検出フランジ３２をスライダ１３に締め付けている締め付け力Ｎ_３は、固定ボルト３６の中心線ｃ上の集中力として表される。また、図２ｂ、図２ｃにおいて、Ｆ_１は駆動アーム１４から検出フランジ３２に加わる力を示し、Ｌは力Ｆ_１のかかる位置とＤ点との中心線ｃに沿った距離を示している。

図２ｂに示す構成においては、駆動アーム１４からの力Ｆ_１は、Ｄ点の回りにモーメントＭ_１＝Ｌ×Ｆ_１を発生させるが、Ｄ点は固定ボルト３６の締め付け力Ｎ_３の力の方向と同一線上にあるので、固定ボルト３６の締め付け力Ｎ_３はＤ点の回りにモーメントを発生させない。このことから、固定ボルト３６の締め付け力Ｎ_３に関係なく駆動アーム１４からの力Ｆ_１によって発生するモーメントＭ_１に基づいてピエゾ素子４０に電気信号が発生する。図２ｃの構成においては、Ｄ点が固定ボルト３６の中心線ｃから外側に距離ｅだけ離れていることから、前記のＭ_１の他に、固定ボルト３６の締め付け力Ｎ_３によってＤ点の回りに前記Ｍ_１と反対方向のモーメントＭ_２＝ｅ×Ｎ_３が発生する。このため、駆動アーム１４によって力Ｆ_１が検出フランジ３２に加わっても、ピエゾ素子４０にはモーメントＭ_３＝Ｍ_１−Ｍ_２に基づいた電気信号しか発生しない。このため、Ｄ点が固定ボルト中心軸ｃから外側にずれていると検出感度が鈍くなる。一方、固定ボルト３６によって検出フランジ３２をスライダ１３に十分に締結するには、Ｄ点のある切り欠き部３３の端部は固定ボルト３６の中心線ｃと同一又は固定ボルト３６の中心線ｃよりも外側になっていることが必要である。すると、切り欠き部３３は固定ボルト３６の中心線ｃ上に端部があり、固定ボルト３６の中心線ｃとＤ点が同一線上にあるときに締結力、感度の双方の要求を最も良く満たすことができる場合が多い。このことから、本実施形態では、切り欠き部３３は、固定ボルト３６の中心線ｃとＤ点が同一線上に来るような形状としている。このように切り欠き部３３が適切な形状でかつ固定ボルトとの位置関係が適切であればピエゾ素子４０までのスムーズな力の伝達が可能となる。なお、固定ボルト３６の締結力、必要感度に応じて切り欠き部３３の形状を変更することも好適である。

以上述べたような力の伝達によって、ピエゾ素子４０にて力Ｆ_１の変動を検出して一定の電気信号を出力する。そして、駆動アーム１４が上下に動くとそれにつれてスライダ１３も上下方向に駆動され、スライダ１３に固定されているディスペンサ７も上下方向に駆動されて、ダイボンダ２００のレール２の上を搬送されるリードフレーム３のランド部４に接着剤６を塗布する。接着剤６の塗布が中央の１点のみでなく複雑なパターンになる時にはリニアガイド１１が図示しない別の駆動機構によって接着剤６の塗布パターンに合わせて前後左右方向に駆動される。

図２ｄを参照しながら、シリンジ８又はニードル９を交換した後の着地検出について説明する。部品交換の後、駆動アーム１４を下降させて、ディスペンサ７の固定されているスライダ１３を下降させる。ディスペンサ７の先端のニードル９がリードフレーム３に着地するとディスペンサ７にはニードル９からの着地反力Ｆ_２が上向きにかかる。この着地反力Ｆ_２はディスペンサ７を固定しているスライダ１３の固定フランジ３０に上向きの力として伝達される。一方、駆動アーム１４は図示しない駆動機構によって下方向に駆動されていることから、駆動アーム１４と駆動アーム挟持部材３５との間にかかる圧縮力は、Ｆ_１からＦ_１＋Ｆ_２に増え、逆に検出フランジ３２と駆動アーム１４との間の圧縮力は、Ｆ_１からＦ_１−Ｆ_２に減少する。これによって切り欠き部３３の端部のＤ点の回りの力のモーメントも減少し、ピエゾ素子４０に加わる圧縮力も当初のＮ_１からＮ_１−Ｎ_２に減少する。この圧縮力の減少によってピエゾ素子の応力状態が変化してピエゾ素子４０から電気信号が出力される。

この電気信号がある所定の値を超えた場合に着地を検出する。本実施形態では、上記のように適切な切り欠き部３３の形状として駆動アーム１４の力をスムーズにピエゾ素子４０に伝達できることから、小さな着地反力Ｆ_２でも良好に着地検出をすることができる。着地が検出されると、直ちに駆動アーム１４は停止し、その位置をゼロ点（着地位置）として制御データを書き換えるなどの再調整を行う。そして、再調整が終了したら、再度接着剤６の塗布工程を開始する。

上記の検出系統では、着地反力Ｆ_２をピエゾ素子４０の応力状態の変化として捉えていることから、瞬間的に着地検出をすることができる。このため、従来技術のようにばらつきが多く誤差発生の原因になる押し込み距離ｄの補正が不必要になる分だけ正確に着地位置を検出することができる。これによって、ニードル９とリードフレーム３との間のクリアランスの精度を高め、接着剤の塗布品質の向上を図ることができる。そして、微小なクリアランスが要求される面積の広い半導体ダイ接合用の複雑な接着剤塗布パターンに対応することが可能となる。更に、瞬間的に着地検出、駆動アーム１４の停止ができることから、バネ４２を固くしても着地の衝撃でシリンジ８やニードル９の損傷を防止することができる。このことから固いバネ４２を使って全体駆動系の剛性を高めることができ、高速化による振動発生を抑えることができるという効果を奏する。

また、本発明のディスペンサへッド１ではスライダ１３に直接ディスペンサ７が固定されていることからスライダ１３の動作によってディスペンサ７が振動することもなくなるのでディスペンサへッド１の高速化が図れるという効果を奏する。更に、接着剤６の塗布パターンが複雑になりリニアガイド１１が図示しない別の駆動機構によって接着剤６の塗布パターンに合わせて前後左右方向に駆動され、これに従ってディスペンサへッド１も前後左右に駆動される場合にもスライダ１３にディスペンサ７が固定されていることからディスペンサ７の振動が減少するという効果を奏する。特に従来の着地検出装置を備えたディスペンサへッド５０の様に、主リニアガイド１０、主スライダ１２と副リニアガイド１６、副スライダ１８とが二重に備えられている構造となっていないため、高速駆動においてもリニアガイドとスライダとのクリアランスによる振動の発生が低減され、ディスペンサへッド１の高速化を図ることが出来るという効果を奏する。

本実施形態では、ピエゾ素子４０からの電気信号が所定の値を超えた場合に着地検出することとしたが、ピエゾ素子からの電気信号に雑音が多く入ってくる場合などには信号をアコースティクエミッション処理方法によって処理し、雑音を除去して正確な着地検出をすることが好適である。これには、着地したときの着地衝撃を衝撃波の振動と捉え、一定時間内のピエゾ素子４０からの電気信号のうち、ある閾値を超えた回数と最大振幅から包絡線検波してできる波形の一塊を１個の信号として定義するヒット処理法などのアコースティクエミッション処理方法を適用することができる。このようなアコースティクエミッション処理方法を用いることによって、ピエゾ素子４０からの電気信号に雑音が多い場合であっても正確に着地検出を行うことができ、更にニードル９とリードフレーム３との間のクリアランスの精度を向上させることができる。

本発明の第２の実施形態について図３，４ａ，４ｂを参照しながら説明する。第２の実施形態は第１の実施形態と異なり、スライダ１３のブラケット２８の固定フランジ３０と検出フランジ３２を上下逆にしたもので、その他の構造は第１の実施形態と同様である。第２の実施形態では、通常状態においては図４ａに示すように駆動アーム１４は上から２つのバネ４２によって力Ｆ_１で検出フランジ３２に押し付けられており、検出フランジ３２には力Ｆ_１が下向きにかかる。これによってピエゾ素子４０には圧縮力Ｎ_１が掛かっている。図４ｂに示すように、ディスペンサ７が着地して着地反力Ｆ_２が上向きにかかると、このＦ_２によってブラケットの下側にある検出フランジ３２に係る力は第１の実施形態とは逆にＦ_１からＦ_１＋Ｆ_２に増加する。これによって切り欠き部３３の端部のＤ点回りの力のモーメントが増加し、ピエゾ素子４０に掛かる圧縮力もＮ_１からＮ_１＋Ｎ_２に変化してピエゾ素子４０から電気信号が出力される。この電気信号の変化が所定の値を超えた時に着地を検出する。これによって、第１の実施形態と同様に、着地検出精度の向上とディスペンサへッドの高速化を図ることが出来るという効果を奏する。また、着地検出において、アコースティクエミッション処理方法を用い、雑音の多い状況においても確実に検出することができるようにして検出精度を上げることができるのは第１の実施形態と同様である。

本発明の第１の実施形態のディスペンサへッドの側面図である。本発明の第１の実施形態のディスペンサへッドのブラケット部分の部分断面図である。本発明の第１の実施形態のディスペンサへッドの検出フランジの切り欠き部の周りにおける力とモーメントの関係を表した模式図である。本発明の第１の実施形態のディスペンサへッドの検出フランジの切り欠き部の周りにおける力とモーメントの関係を表した模式図である。本発明の第１の実施形態のディスペンサへッドのブラケット部分の着地検出動作を示す説明図である。本発明の第２の実施形態のディスペンサへッドの側面図である。本発明の第２の実施形態のディスペンサへッドのブラケット部分の部分断面図である。本発明の第２の実施形態のディスペンサへッドのブラケット部分の着地検出動作を示す説明図である。接着剤の塗布パターンの平面図である。接着剤の塗布手順を示す説明図である。従来技術による着地検出装置を備えたディスペンサへッドの側面図である。従来技術による着地検出装置を備えたディスペンサへッドの着地検出部の拡大図である。従来技術による着地検出装置を備えたディスペンサへッドの着地検出動作を示す側面図である。従来技術による着地検出装置を備えたディスペンサへッドの着地検出部での着地検出を示す拡大図である。従来技術によるディスペンサへッドを用いた接着剤塗布の工程を示す説明図である。

符号の説明

１ディスペンサへッド、２レール、３リードフレーム（基板）、４ランド部（電子部品装着部）、６接着剤、７ディスペンサ、８シリンジ、９ニードル、１０主リニアガイド、１１リニアガイド、１２主スライダ、１３スライダ、１４駆動アーム、１６副リニアガイド、１８副スライダ、２０バネ、２２フォトインタラプタ、２４バー、２８ブラケット、３０固定フランジ、３２検出フランジ、３３切り欠き部、３４取り付け部、３５駆動アーム挟持部材、３６，３８固定ボルト、４０ピエゾ素子、４２バネ、５０，１００ディスペンサへッド、１１０フレーム、１１１駆動モータ、１１２ボールねじ、１１３リニアガイド、１１４ディスペンサ取り付け部、１１５スライダ、１１６ボールナット、２００ダイボンダ、ｃ固定ボルト中心線、Ｄ回転中心点、ｄ押し込み距離、ｅ距離、Ｆ_１，Ｆ_１／２付勢力、Ｆ_２着地反力、Ｍ_１，Ｍ_２，Ｍ_３モーメント、Ｎ_１，Ｎ_２圧縮力、Ｎ_３固定ボルト締結力。

Claims

シリンジ内に貯留した接着剤をシリンジ先端のニードルより吐出させて基板上の電子部品装着部に接着剤を塗布するディスペンサと、
前記ディスペンサが固定され、垂直方向ガイドに滑動自在に取り付けられて前記基板に対して垂直方向に移動するスライダと、
前記スライダを垂直方向に駆動する駆動アームと、を備えるディスペンサへッドにおいて、
前記スライダから水平方向に伸びる固定フランジと、アングル型で、スライダの垂直面にボルトで取り付けられる固定部と、前記固定部から前記固定フランジと対向して水平方向に伸びる検出フランジと、を含み、前記固定フランジと前記検出フランジとの間に前記駆動アームを垂直方向に挟持するブラケットと、
前記ブラケットの固定フランジと前記駆動アームとの間にあって前記駆動アームを前記ブラケットの検出フランジに付勢するバネと
前記検出フランジの固定部に取り付けられ、前記ブラケットの検出フランジに加わる力を電気的に検出するピエゾ素子と、を含み、
前記検出フランジの固定部は、角部近傍を前記スライダの垂直面に固定する第１のボルトと、前記第１のボルトから垂直方向に所定の距離を開けて配置され、前記検出ブラケットの固定部との間に前記ピエゾ素子を挟み込んで前記検出ブラケットの固定部を前記ピエゾ素子と共に前記スライダの垂直面に固定する第２のボルトと、によって前記スライダに取り付けられ、前記角部の前記固定フランジと反対側の外表面から前記第１のボルトの長手方向の中心線まで垂直方向に伸び、前記検出フランジに加わる力を前記ピエゾ素子に加わる力に変換する割合を大きくする切り欠きを有すること、
を特徴とするディスペンサへッド。
シリンジ内に貯留した接着剤をシリンジ先端のニードルより吐出させて基板上の電子部品装着部に接着剤を塗布するディスペンサと、
前記ディスペンサが固定され、垂直方向ガイドに滑動自在に取り付けられて前記基板に対して垂直方向に移動するスライダと、
前記スライダから水平方向に伸びる固定フランジと、アングル型で、スライダの垂直面にボルトで取り付けられる固定部と、前記固定部から前記固定フランジと対向して水平方向に伸びる検出フランジと、を含み、前記固定フランジと前記検出フランジとの間に前記スライダを垂直方向に駆動する駆動アームと、を含み、
駆動アームを垂直方向に挟持するブラケットと、
前記ブラケットの固定フランジと前記駆動アームとの間にあって前記駆動アームを前記ブラケットの検出フランジに付勢するバネと
前記検出フランジの固定部に取り付けられ、前記ブラケットの検出フランジに加わる力を電気的に検出するピエゾ素子と、を含み、
前記検出フランジの固定部は、角部近傍を前記スライダの垂直面に固定する第１のボルトと、前記第１のボルトから垂直方向に所定の距離を開けて配置され、前記検出ブラケットの固定部との間に前記ピエゾ素子を挟み込んで前記検出ブラケットの固定部を前記ピエゾ素子と共に前記スライダの垂直面に固定する第２のボルトと、によって前記スライダに取り付けられ、前記角部の前記固定フランジと反対側の外表面から前記第１のボルトの長手方向の中心線まで垂直方向に伸び、前記検出フランジに加わる力を前記ピエゾ素子に加わる力に変換する割合を大きくする切り欠きを有するディスペンサへッドの着地検出方法であって、
前記ピエゾ素子からの電気信号をアコースティクエミッション処理することによって着地検出をすることを特徴とするディスペンサへッドの着地検出方法。