JP4841967B2

JP4841967B2 - フラックス膜形成装置及びフラックス転写装置

Info

Publication number: JP4841967B2
Application number: JP2006040398A
Authority: JP
Inventors: 博小川
Original assignee: Juki Corp
Current assignee: Juki Corp
Priority date: 2006-02-17
Filing date: 2006-02-17
Publication date: 2011-12-21
Anticipated expiration: 2026-02-17
Also published as: JP2007216266A

Description

本発明は、フラックス膜形成装置及びフラックス転写装置に係る。特に、基板に電子部品を実装する表面実装機に用いるのに好適な、基板上に電子部品を装着する際に、電子部品の装着部にフラックスを塗布するためのフラックス膜形成装置、及び、これを備えたフラックス転写装置に関する。

基板上に電子部品を装着する際に、電子部品の装着部にフラックスを塗布するためのフラックス転写装置（フラックス塗布装置とも称する）としては、特許文献１の第一の実施例では、図１に示す如く、掻き出し用スキージ１５と成膜用スキージ１４とを設け、掻き出し工程とスキージング工程とを行うことが記載されている。掻き出し工程では、成膜用スキージ１４は上昇し、掻き出し用スキージ１５が成膜用凹面部１２内のフラックスを転写テーブル１１の外へ掻き出す動作を行う。図１に示されるスキージング工程では、回動部材１６を回動させることにより掻き出し用スキージ１５が上昇し、吐出ノズル１７から供給されたフラックスを成膜用スキージ１４が均して、成膜用凹面部１２内にフラックス膜１３を形成する。

更に、特許文献１の第二の実施例では、図２（Ａ）（平面図）及び（Ｂ）（断面図）に示す如く、掻き出し用スキージを使わないで、フラックス吐出ノズル２５から新しいフラックスを吐出して、成膜用スキージ２１でフラックスを均し、フラックス膜２４を形成すると同時に、余ったフラックスを転写テーブル２２の成膜用凹面部２３から掻き出す動作を行うことが記載されている。図において、２６は壁部、２７は切欠部、２８はフラックス回収部である。

又、特許文献２に記載されているフラックス塗布装置では、図３（Ａ）（平面図）及び（Ｂ）（正面図）に示す如く、フラックス転写テーブル３２に成膜用凹面部３３を設け、底面の開口したフラックス容器３４を成膜用凹面部３３の上を通過させて、フラックス膜を成膜用凹面部３３に形成している。フラックス容器３４が成膜用凹面部３３上を通過する時に、新しいフラックスが消費した量だけ追加される。フラックス容器３４内のフラックスは雰囲気から遮断されているので劣化が進まない。図において、３６はフラックス容器３４の軸、３８は、該軸３６によりフラックス容器３４を着脱自在に支持するためのスライド、３９はガイドレール、４４は駆動装置、４５は、そのロッドである。

特開２００４−３３０２６１号公報（図１、図６）米国特許第６２９３３１７号明細書（図１、図２）

しかしながら、特許文献１に記載されているフラックス転写装置では、どちらかのスキージは必ず上昇しているので、成膜用凹面部１２、２３内のフラックスは常に雰囲気に開放されており、フラックスの硬化や酸化などの劣化を防ぐには不十分である。そこで、頻繁に成膜用凹面部１２、２３内のフラックスを掻き出し、新しいフラックスと交換することでフラックスの劣化に対処している。そのために、フラックスの消費量が多くなる。また、スキージユニット内部へフラックスを自動的に供給する装置などが必要となり、構成は複雑となる。

又、フラックスを掻き出した状態で停止している時は、成膜用凹面部１２、２３は雰囲気に開放されているので、空の成膜用凹面部１２、２３にごみなどが付着するが、その上からフラックスを吐出し、フラックス膜を形成するスキージング工程を行うので、フラックス内にごみが混入し、フラックス転写不良の原因となる。

一方、特許文献２に記載されているフラックス塗布装置では、容器３４の開口部を、常に転写テーブル３２に押し付けて移動しながら、成膜用凹面部３３内にフラックス膜を形成するので、容器３４内のフラックスは雰囲気と遮断されており、フラックスの硬化や酸化などの劣化を少なくすることができる。しかし、特許文献１で指摘されているように、成膜用凹面部３３内のフラックスを掻き出すことが出来ないので、容器３４が成膜用凹面部３３上を通過しても、古いフラックスが滞留してしまい、容器３４内の劣化していないフラックスはほとんど消費されず、成膜用凹面部３３内のフラックスの劣化が進行していくので、容器３４内のフラックスが有効に活用されないという問題点を有していた。

本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、簡単な構造で、フラックスの劣化やゴミ等の混入を防ぐと共に、劣化していないフラックスとの交換が確実に行なわれ、フラックスの消費量も少ないフラックス膜形成装置及びフラックス転写装置を提供することを課題とする。

本発明は、基準面にフラックスの膜厚とほぼ同じ深さの成膜用凹部が設けられたフラックステーブルの前記成膜用凹部上を、底面が開口したフラックス容器を相対的に水平移動させることにより、前記成膜用凹部内にフラックスを満たすようにされたフラックス膜形成装置において、前記フラックス容器の相対移動方向前部と側面部の底面を、フラックステーブルの基準面に密着させ、前記フラックス容器の相対移動方向後部の底面を、成膜用凹部の底面にほぼ密着させることにより、前記課題を解決したものである。

又、前記成膜用凹部のフラックス容器後部側を、フラックステーブルの端面まで延長するようにしたものである。

本発明は、又、前記のフラックス膜形成装置を備えたことを特徴とするフラックス転写装置を提供するものである。

本発明によれば、フラックステーブルが待機位置にある時は、フラックスは容器内に全て回収されており、雰囲気から遮断されているので、フラックスの劣化を防ぐことができる。

又、フラックス転写を行うための短時間だけ、フラックスは容器から成膜用凹部へ供給され、フラックス膜を形成するが、それ以外の時は、フラックスは容器内に全て回収されており、雰囲気から遮断されているので、フラックスの劣化を防ぐことができる。また、ごみ等の混入も防ぐことができる。

更に、フラックス膜形成時には、フラックス容器後部が成膜用凹部底面と接触しながら摺動するので、待機位置で空の成膜用凹部にごみ等が付着しても、フラックス容器後部により排除でき、フラックス転写不良を少なくできる。

又、成膜用凹部のフラックスを容器内へ回収する時に、容器内のフラックスと撹拌されるので、次のフラックス膜形成では劣化していないフラックスとの交換が確実に行われる。

又、フラックス容器内のフラックスは密閉されており、劣化が進まないので、新たなフラックスを順次供給する必要が無く、構造が単純である。

又、フラックス容器内のフラックスは密閉されており、劣化が進まないので、新たなフラックスを順次供給する必要が無く、フラックスの消費量が少ない。

以下図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。

本発明の第１実施形態を、図４（Ａ）（正面図）（Ｂ）（フラックス転写位置の平面図）（Ｃ）（待機位置の平面図）に示す。

図において、１００はフラックステーブル、１０２は、その基準面であるフラックステーブル上面、１０４は成膜用凹部、１０６は成膜用凹部底面、１０８はフラックス膜、１１０はフラックス容器、１１１はフラックス容器内フラックス、１１２はフラックス容器の前部（容器前部とも称する）、１１４はフラックス容器の側面部、１１６はフラックス容器の後部（容器後部とも称する）、１１８はフラックス容器のふた、１２０はフラックス容器の軸、１３０はアーム、１３２はアームのフック部、１３４はアームスプリング、１３６はアームヒンジ、１３８はブラケット、１４０はフラックステーブル駆動シリンダ、１５０は吸着ヘッド、１５２は吸着ノズル、１５４は電子部品、１５６は電子部品のバンプ、Ａはフラックス転写位置、Ｂは待機位置、Ｗ１は成膜用凹部の幅である。

前記フラックス容器１１０は底面が開口していて、図４（Ｃ）に示す待機位置Ｂではフラックステーブル上面１０２と密着している。フラックス容器１１０は、フラックステーブル１００に対し相対的に水平移動する構成となっている。本実施形態では、フラックステーブル１００がフラックステーブル駆動シリンダ１４０により往復動作する構造となっており、フラックス容器１１０はフラックス容器軸１２０にアームフック部１３２を引っ掛けることで位置決めされている。フラックス容器１１０の底面は、アーム１３０を介してアームスプリング１３４によりフラックステーブル上面１０２に押し付けられている。フラックステーブル１００には、幅Ｗ１で深さｔ１の成膜用凹部１０４が設けられている。フラックス容器底面の開口幅は、成膜用凹部の幅Ｗ１より広く、フラックス容器後部１１６は成膜用凹部１０４の幅Ｗ１の部分がｔ１の高さだけ成膜用凹部に向けて伸びている。

電子部品１５４のバンプ１５６へのフラックス転写を行う時は、図４（Ａ）に示す如く、電子部品１５４は吸着ヘッド１５０の吸着ノズル１５２に吸着されて、図４（Ｂ）に示すフラックス転写位置Ａにあるフラックステーブル１００の成膜用凹部１０４の上方位置に移動し、新たに形成されたフラックス膜１０８にバンプ１５６を浸漬するために下降し、バンプ先端を成膜用凹部１０４の底面に接触させるまで下降する。成膜用凹部１０４の深さｔ１はバンプ径より浅くなっており、バンプ１５６だけにフラックスを付着させることが出来る。電子部品１５４のバンプ１５６の径に応じて成膜用凹部１０４の深さｔ１は変わるので、バンプ径の異なる電子部品にフラックス転写を行う場合は、フラックステーブル１００を交換して対応する。

フラックス転写を行わない時には、フラックステーブル１００は図４（Ｃ）及び図５（Ａ）に示す如く、待機位置Ｂの状態で待機している。この時、フラックステーブル１００の成膜用凹部１０４にはフラックス膜は形成されていない。

フラックス転写を行う時には、図５（Ｂ）に示す如く、フラックステーブル１００が図の右方向へ移動し、フラックス容器前部１１２が成膜用凹部１０４の上に差し掛かると、フラックス容器前部１１２の底面と成膜用凹部１０４の底面１０６との間にｔ１の隙間が生じる。更に、フラックステーブル１００が移動すると、フラックス容器１１０内のフラックス１１１により、隙間ｔ１の厚さで成膜用凹部１０４にフラックス膜１０８が形成される。

フラックステーブル１００は、図４（Ｂ）及び図５（Ｃ）に示すフラックス転写位置Ａで停止し、フラックス膜形成が完了する。フラックス容器後部１１６は成膜用凹部底面１０６と接触しながら移動するので、待機位置Ｂにて成膜用凹部１０４にごみ２００等が付着していた場合でも、それを取り除くことができ、形成されたフラックス膜１０８にはごみ等が含まれることは無い。

図４（Ａ）に示す如く、電子部品１５４へのフラックス転写が完了すると、フラックステーブル１００は、図５（Ｄ）に示すようにして、待機位置Ｂへ移動する。この時、フラックス容器後部１１６の底面が成膜用凹部底面１０６と接触しながらフラックステーブル１００が図の左方向へ移動するので、成膜用凹部１０４内に有るフラックス膜１０８は、フラックス容器後部１１６によりフラックス容器１１０内へ回収される。この際、容器後部１１６の下端と成膜用凹部１０４の底面１０６の間に多少隙間があっても良い。

待機位置Ｂでは、図４（Ｃ）及び図５（Ａ）に示した如く、フラックス容器前部１１２の底面はフラックステーブル上面１０２と接触して隙間が無くなるので、フラックス容器１１０は雰囲気から遮断された密閉状態となる。

本実施形態においては、成膜用凹部１０４のフラックス容器後部１１６側が閉じられているので、フラックスの消費量が少ない。

次に、図６及び図７を参照して、本発明の第２実施形態を詳細に説明する。

本実施形態は、第１実施形態と同様のフラックス転写装置において、前記成膜用凹部１０４のフラックス容器後部１１６側をフラックステーブル１００の端まで延ばして開放すると共に、成膜用凹部１０４より若干幅が広いごみ受け皿１６０を設けたものである。

本実施形態によれば、図７に示す如く、フラックス容器の後部１１６側に堆積したごみ２００がフラックステーブル１００の端からごみ受け皿１６０に排出されるので、フラックスの消費量は多少増えるが、清浄性を高く保つことができる。

他の点については、第１実施形態と同じであるので、説明は省略する。

なお、前記実施形態においては、いずれもフラックス容器１１０の後部１１６が固定されていたが、上下動するように構成し、ばね等で下方に付勢するようにして、成膜用凹部１０４の底面１０６に対する追従性を高めることも可能である。

又、フラックス容器とフラックステーブルの相対移動方法も、実施形態に限定されない。

特許文献１に記載された従来技術を示す（Ａ）（Ｂ）断面図及び（Ｃ）斜視図特許文献１に記載された他の従来技術を示す（Ａ）平面図及び（Ｂ）断面図特許文献２に記載された従来技術を示す（Ａ）平面図及び（Ｂ）正面図本発明の第１実施形態の構成を示す（Ａ）正面図及び（Ｂ）（Ｃ）平面図第１実施形態の作用を示す断面図本発明の第２実施形態の構成を示す（Ａ）正面図及び（Ｂ）（Ｃ）平面図第２実施形態の作用を示す断面図

符号の説明

１００…フラックステーブル
１０２…フラックステーブル上面（基準面）
１０４…成膜用凹部
１０６…成膜用凹部底面
１０８…フラックス膜
１１０…フラックス容器
１１１…フラックス容器内フラックス
１１２…フラックス容器前部
１１４…フラックス容器側面部
１１６…フラックス容器後部

Claims

基準面にフラックスの膜厚とほぼ同じ深さの成膜用凹部が設けられたフラックステーブルの前記成膜用凹部上を、底面が開口したフラックス容器を相対的に水平移動させることにより、前記成膜用凹部内にフラックスを満たすようにされたフラックス膜形成装置において、
前記フラックス容器と前記フラックステーブルは前記フラックス容器が前記成膜用凹部における前記水平移動の方向の一方の側の終端部の近傍に位置する待機位置と他方の側の終端部の近傍に位置するフラックス転写位置との間で相対的に往復可能であり、
前記成膜用凹部は前記水平移動の方向に対して垂直な方向の幅が一定であり、
前記フラックス容器の底面の開口部は前記水平移動の方向に対して垂直な方向の幅が前記成膜用凹部の幅より広く、
前記フラックス容器の周壁部のうち、前記水平移動の方向の一方の側の部分であって前記成膜用凹部の上に存在する部分は下端が前記成膜用凹部の幅で前記成膜用凹部の底面にほぼ接するように前記周壁部の他の部分よりも下方に突出しており、前記周壁部の前記他の部分の下端の高さは前記基準面と同じ高さであり、
前記フラックス容器と前記フラックステーブルが前記フラックス転写位置から前記待機位置へ相対的に水平移動することによって前記成膜用凹部内のフラックスが前記フラックス容器内に回収されるように構成されていることを特徴とするフラックス膜形成装置。
前記成膜用凹部は前記フラックス転写位置の前記フラックス容器が位置する側の前記終端部が前記フラックステーブルの端面まで延長され、前記待機位置の前記フラックス容器が位置する側の前記終端部は前記待機位置の前記フラックス容器の周壁部の内側に位置するように前記フラックステーブルの端面から離間して設けら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膜形成装置。
請求項１又は２に記載のフラックス膜形成装置を備えたことを特徴とするフラックス転写装置。