JP4626368B2 - 電子部品実装方法 - Google Patents

Description

本発明は、２個の移載ヘッドにより大形の基板に短時間で効率よく電子部品を実装する電子部品実装方法に関するものである。

電子部品実装装置として、２個の移載ヘッドを備え、これらの移載ヘッドにより基板に電子部品を実装するものが知られている（例えば特許文献１）。このように２個の移載ヘッドを用いれば、基板に対する電子部品実装を短時間で終了することができる。
特開２００３−１７４２９６号公報

基板の寸法は大小様々であり、２個の移載ヘッドの移動可能範囲（電子部品の実装可能エリア）からはみ出す大形のものもある。従来、このような大形の基板に電子部品を実装する場合、基板をその搬送方向へ多段に移動させることにより、基板上のすべてのエリアに電子部品を実装していた。このため、基板の多段送りのために基板の搬送と位置決めを多数回行わねばならず、また当然、この搬送・位置決め動作中には移載ヘッドによる電子部品の実装は中断しなければならないので、基板に全ての電子部品の実装を終了するまでに長い時間を要するという問題点があった。

そこで本発明は、２個の移載ヘッドにより大形の基板に短時間で効率よく電子部品を実装することができる電子部品実装方法を提供することを目的とする。

このために本発明の電子部品実装方法は、互いに独立して別個に水平移動する第１の移載ヘッドと第２の移載ヘッドにより、これらの移載ヘッドの電子部品の実装可能エリアよりも大形の基板に電子部品を実装する電子部品実装方法であって、搬送手段により搬送されてきた基板の後端部が第１の移載ヘッドの実装可能エリアに入るように基板を第１のストッパにより停止させて位置決めし、その状態で第１の移載ヘッドにより第１の移載ヘッドの実装可能エリアに電子部品を実装するとともに、第２の移載ヘッドの実装可能エリアにまではみ出した基板の前端側エリアに第２の移載ヘッドにより電子部品を実装する第１実装工程と、基板を第２の移載ヘッドの実装可能エリアに入るように搬送して第２のストッパにより停止させて位置決めし、その状態で第１実装工程において電子部品が実装されなかったエリアを含む第２の移載ヘッドの実装可能エリアに第２の移載ヘッドにより電子部品を実装する第２実装工程とを含み、前記第１のストッパ及び前記第２のストッパは、いずれも前記第２の移載ヘッドの実装可能エリアに位置しており、前記第２実装工程では、前記第１工程における前記第１の移載ヘッドの実装可能エリア内であって、前記第１実装工程で実装可能であったにもかかわらず実装されなかった電子部品を実装する。

本発明は、第１実装工程において、第１の移載ヘッドによりその実装可能エリアに電子部品を実装している最中に、この第１の移載ヘッドによる実装作業と並行して、第２の移載ヘッドの実装可能エリアにまではみ出した基板の前端側エリアに第２の移載ヘッドにより電子部品を実装するようにしているので、次いで行われる第２実装工程においては、第１実装工程で電子部品が実装されなかった電子部品だけを実装すればよく、したがって第２実装工程に要する時間を短縮でき、全体に要する実装時間をそれだけ短縮して効率のよい電子部品実装を行うことができる。

図１は本発明の一実施の形態における電子部品実装装置の平面図、図２は本発明の一実施の形態における電子部品実装装置の側面図、図３（ａ）は本発明の一実施の形態におけ
る電子部品実装装置の第１実装工程中の平面図、図３（ｂ）は本発明の一実施の形態における電子部品実装装置の第２実装工程中の平面図である。

まず、電子部品実装装置の全体構成を説明する。図１において、基台１の中央には２本の平行なガイドレール２が配設されており、基板３はガイドレール２に沿ってＸ方向へ搬送される。ガイドレール２は基板３の搬送手段と基板３を所定位置に位置決めする位置決め部を兼務している。

基台１の側部には電子部品供給部４が左右２個配設されている。電子部品供給部４にはテープフィーダなどのパーツフィーダ５が並設されている。ガイドレール２と電子部品供給部４の間には認識ユニット６が左右２個配設されている。認識ユニット６はチップ認識カメラや光源などから成っている。第１の移載ヘッド１０Ａと第２の移載ヘッド１０Ｂは基板３の搬送方向（Ｘ方向）に左右２個設けられており、移動テーブルにより互いに独立してＸ方向やＹ方向へ水平移動する。図２において、７は移動テーブルを構成するＹ方向の送りねじである。移動テーブルは公知であり、その詳細な説明は省略する。

図２において、２個の移載ヘッド１０Ａ、１０Ｂは同構造であって、多連式のノズル１１と基板認識用のカメラ１２を備えている。図２において、ノズル１１は、その下端部に電子部品（チップ）Ｃを真空吸着して保持する。

図１および図２において、左右一対のガイドレール２の間には第１のストッパ２１と第２のストッパ２２が設けられている。両ストッパ２１、２２はシリンダから成り、そのロッド２１ａ、２２ａが基板３の搬送路上へ突出することにより、矢印Ｘ１方向へ搬送されてきた基板３を停止させる。図１、図２は、第１のストッパ２１のロッド２１ａに基板３の前端部が当接してこれを停止させて位置決めしている状態を示している。

図１において、鎖線の枠で示すＳ１は第１の移載ヘッド１０Ａによる電子部品の実装可能エリアであり、Ｓ２は第２の移載ヘッド１０Ｂによる電子部品の実装可能エリアである。第１のストッパ２１は、第１の移載ヘッド１０Ａによる電子部品の実装可能エリアＳ１に基板３を停止させる（図３（ａ）も参照）。第２のストッパ２２は、第２の移載ヘッド１０Ｂによる電子部品の実装可能エリアＳ２に基板３を停止させる（図３（ｂ）も参照）。２つの実装可能エリアＳ１、Ｓ２は、それぞれ第１の移載ヘッド１０Ａと第２の移載ヘッド１０ＢがＸＹ方向へ水平移動可能な範囲である。基板３は大形であり、図３（ａ）においては前端側が、また図３（ｂ）においては後端側がＸ方向における実装可能エリアＳ１，Ｓ２からはみ出している。

図１において、基台１の両側部には容器などから成る廃棄部８が設けられている。左右２個の移載ヘッド１０Ａ、１０Ｂは、パーツフィーダ５のチップをピックアップすると、それぞれの側の認識ユニット６の上方へ移動し、ノズル１１の下端部に吸着して保持されたチップを認識する。この認識の結果、良否判定部（不図示）によりチップが不良品と判定された場合には、移載ヘッド１０Ａ、１０Ｂは廃棄部８の上方へ移動し、その不良品のチップを廃棄部８へ落下させるなどして廃棄する。

この電子部品実装装置は上記のような構成より成り、次に図３（ａ）、（ｂ）を参照して電子部品の実装手順を説明する。図３（ａ）は、基板３がガイドレール２によりＸ１方向へ搬送されてきてその前端部が第１のロッド２１ａに当接して位置決めされ、第１実装工程の電子部品実装を行っている状態を示している。この状態で、図示するように基板３の後端部Ｅは第１の移載ヘッド１０Ａの実装可能エリアＳ１内に入っているが、基板３の前端側はこの実装可能エリアＳ１から下流側へ張り出し、第２の移載ヘッド１０Ｂの実装可能エリアＳ２にまではみ出している。

この状態で、基板３は、第２の移載ヘッド１０Ｂによってのみ搭載が可能な前端側エリアである第１エリアＡ１（実線斜線で示している）、何れの移載ヘッド１０Ａ，１０Ｂによっても搭載不能な第２エリアＡ２（空白で示している）、第１の移載ヘッド１０Ａのみによって搭載が可能な第３エリアＡ３（鎖線斜線で示している）の３つのエリアに分かれている。したがって第１実装工程においては、第２の移載ヘッド１０Ｂによる第１エリアＡ１への電子部品実装と、第１の移載ヘッド１０Ａによる第３エリアＡ３への電子部品実装を並行して行う。但し、第１エリアＡ１及び第３エリアＡ３内であっても、次の第２実装工程においても電子部品実装が可能なエリアについては、必ずしも電子部品をすべて実装する必要はなく、一部の電子部品については後述する第２実装工程で行ってもよい。

第１実装工程での実装が終了したならば、第１のロッド２１ａを下方へ引き込ませて基板３をＸ１方向へ移動させ、その前端部を第２のロッド２２ａに当接させて再度（第２回目）の位置決めをし、実装可能エリアＳ２に対する第２回目の電子部品実装を行う。図３（ｂ）は、この第２実装工程の状態を示している。この第２実装工程においては、第１実装工程において電子部品の実装が行われなかったエリアＡ２を含む実装可能エリアＳ２に対するへの電子部品実装を行う。ここで、第１エリアＡ１については、第１実装工程において電子部品はすでに実装されているので、第２実装工程においては第１エリアＡ１に対して電子部品を実装する必要はなく（勿論、第１実装工程において、第１エリアＡ１に電子部品をすべて実装してしまう必要はなく、第２実装工程においても一部の電子部品を実装するようにしてもよい）、それだけ第２実装工程における実装負担を軽減し、第２実装工程を短時間で終了できる。

また図３（ａ）に示す第１実装工程における第３エリアＡ３内であって、第１実装工程において実装可能であったにもかかわらず実装されなかった電子部品の実装を行う。図３（ｂ）において、鎖線斜線で示すエリアＡ３’は、このように両移載ヘッド１０Ａ、１０Ｂの何れによっても実装可能なエリアを示している。すなわち、このエリアＡ３’に対しては、両移載ヘッド１０Ａ，１０Ｂで実装負担を分担する。

以上のように、両移載ヘッド１０Ａ，１０Ｂで実装負担を分担することは、第１実装工程と第２実装工程に要する実装時間のバランスをとることにより、電子部品実装装置全体における実装時間を短縮するためである。あるいは又、本電子部品実装装置は複数台並設して実装ラインを構成してもよいものであるが、この場合、実装ライン全体において各電子部品実装装置が最も効率のよい実装負担をするように両移載ヘッド１０Ａ、１０Ｂによる各エリアＡ１〜Ａ３の実装負担を按配し、これにより実装ライン全体としてより効率のよい電子部品実装を実行することが望ましい。

本発明によれば、第１実装工程において第１の移載ヘッドにより電子部品を実装している最中に、この第１の移載ヘッドによる実装作業と並行して、第２の移載ヘッドの実装可能エリアにまではみ出した基板の前端側エリアに第２の移載ヘッドにより電子部品を実装するようにしているので、次いで行われる第２実装工程においては、第１実装工程で電子部品が実装されなかった電子部品だけを実装すればよく、したがって第２実装工程に要する時間を短縮でき、全体に要する実装時間をそれだけ短縮して効率のよい電子部品実装を行うことができ、大形の基板に対する電子部品実装方法としてきわめて有用である。

本発明の一実施の形態における電子部品実装装置の平面図 本発明の一実施の形態における電子部品実装装置の側面図 （ａ）本発明の一実施の形態における電子部品実装装置の第１実装工程中の平面図（ｂ）本発明の一実施の形態における電子部品実装装置の第２実装工程中の平面図

符号の説明

２ ガイドレール
３ 基板
４ 電子部品供給部
１０Ａ 第１の移載ヘッド
１０Ｂ 第２の移載ヘッド
２１ 第１のストッパ
２２ 第２のストッパ
Ａ１ 第１エリア（前端側エリア）
Ａ２ 第２エリア
Ａ３ 第３エリア
Ｃ 電子部品（チップ）
Ｅ 基板の後端部
Ｓ１ 第１の移載ヘッドの実装可能エリア
Ｓ２ 第２の移載ヘッドの実装可能エリア

Claims (1)

1. 互いに独立して別個に水平移動する第１の移載ヘッドと第２の移載ヘッドにより、これらの移載ヘッドの電子部品の実装可能エリアよりも大形の基板に電子部品を実装する電子部品実装方法であって、
   搬送手段により搬送されてきた基板の後端部が第１の移載ヘッドの実装可能エリアに入るように基板を第１のストッパにより停止させて位置決めし、その状態で第１の移載ヘッドにより第１の移載ヘッドの実装可能エリアに電子部品を実装するとともに、第２の移載ヘッドの実装可能エリアにまではみ出した基板の前端側エリアに第２の移載ヘッドにより電子部品を実装する第１実装工程と、基板を第２の移載ヘッドの実装可能エリアに入るように搬送して第２のストッパにより停止させて位置決めし、その状態で第１実装工程において電子部品が実装されなかったエリアを含む第２の移載ヘッドの実装可能エリアに第２の移載ヘッドにより電子部品を実装する第２実装工程とを含み、
   前記第１のストッパ及び前記第２のストッパは、いずれも前記第２の移載ヘッドの実装可能エリアに位置しており、前記第２実装工程では、前記第１工程における前記第１の移載ヘッドの実装可能エリア内であって、前記第１実装工程で実装可能であったにもかかわらず実装されなかった電子部品を実装することを特徴とする電子部品実装方法。

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