JP4931557B2

JP4931557B2 - フラックス膜形成装置

Info

Publication number: JP4931557B2
Application number: JP2006306718A
Authority: JP
Inventors: 大輔高橋; 尚西川; 大策相良
Original assignee: Juki Corp
Current assignee: Juki Corp
Priority date: 2006-11-13
Filing date: 2006-11-13
Publication date: 2012-05-16
Anticipated expiration: 2026-11-13
Also published as: JP2008124263A

Description

本発明は、フラックス膜形成装置に関し、さらに詳しくは、該フラックス膜形成装置の成膜用凹部の深さを変更することができ、１つの成膜用凹部をフラックス転写量の異なる複数の部品に用いることができるフラックス膜形成装置に関する。

下面にバンプが形成された表面実装型ＩＣをプリント基板上に搭載する場合、バンプとプリント基板の電極部との濡れ性をよくして良好に付着させるために、バンプの表面にはフラックスが塗布される。表面実装型ＩＣの下面のバンプ表面にフラックスを塗布する場合、厚さの制御された薄いフラックス膜にバンプを浸して塗布する。バンプ表面に塗布するフラックス量は、このフラックス膜の厚さで制御することができる。フラックス膜を形成する従来のフラックス膜形成装置を、図５（Ａ）平面図及び（Ｂ）正面図に示す（特許文献１参照）。

図において、フラックステーブル１０２の表面には、成膜用凹部１０４が設けられている。底面の開口したフラックス容器１０６は、フラックステーブル１０２上に、スライド可能に設けられている。フラックス容器１０６の軸１０８は、ガイドレール１１０をスライドするスライダ１１２に着脱自在に支持されている。ガイドレール１１０に沿ってスライダ１１２がスライドすることで、フラックス容器１０６はフラックステーブル１０２上をスライドし、成膜用凹部１０４にフラックスを供給し、塗布用のフラックス膜を形成する。スライダ１１２がスライドする駆動力は、駆動装置１１４から、ロッド１１６を介して供給される。バンプの表面にフラックスが塗布されて成膜用凹部１０４のフラックスが減少した場合、フラックス容器１０６が成膜用凹部１０４上を通過することで、消費された量だけ新しいフラックスが追加される。フラックス容器１０６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。

従来から、電子部品実装装置の内部には、前記したようなフラックス膜形成装置が備えられている。供給部から供給された電子部品は、電子部品実装装置のピックアップヘッドによってフラックス膜形成装置に形成されたフラックス膜上に移動する。そして、ピックアップヘッドが電子部品を保持したまま下降して、フラックス膜形成装置に形成されたフラックス膜に電子部品を押し付けることにより、フラックスが電子部品に均一に転写される。

一方、電子部品に転写するフラックスの量や転写範囲は、電子部品により異なる。転写するフラックスの量や転写範囲を変更するためには、フラックス膜の厚さを変更する必要がある。

前記フラックス膜形成装置では、フラックス膜の厚さを変更する場合、成膜用凹部１０４の深さを変えたフラックステーブル１０２に交換する必要がある。したがって、複数種の部品に対応しようとする場合、成膜用凹部１０４の深さを変えたフラックステーブル１０２を多数用意する必要がある。フラックステーブル１０２の表面の平面度は、フラックスが漏れないように高精度が必要とされ、フラックステーブル１０２を多数作製することはコストがかかる。また、フラックステーブル１０２を交換する場合、調整等が必要であるため時間を要する。

これに対し、特許文献２に記載の技術は、１つのフラックステーブルに複数の深さを有する成膜用凹部を設けており、１つのフラックステーブルで複数種の部品に対応できるようにしている。

米国特許第６２９３３１７号明細書（図１、図２）特開２００３−１４２８１４号公報（図３）

しかしながら、特許文献２に記載の技術であっても、深さは段階的に変えられるだけであり、複数種の部品へ対応することには限界があった。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、フラックステーブルを交換することなく、フラックス膜形成のための成膜用凹部の深さを任意に変更することができるフラックス膜形成装置を提供することを目的とする。

本発明者は、前記課題を解決するため鋭意研究した結果、フラックス膜形成のための成膜用凹部の深さを連続的に変更できる機構を、フラックス膜形成装置に備えさせることで、前記目的を達成できることを見出し、本発明をするに至った。

即ち、本発明に係るフラックス膜形成装置は、フラックス膜が形成される成膜用凹部を有するフラックステーブルと、底面が開口しており該成膜用凹部にフラックスを供給するフラックス容器と、を有し、該フラックス容器が前記フラックステーブル上を水平方向に移動することにより、前記成膜用凹部内にフラックスが供給されるフラックス膜形成装置において、前記成膜用凹部の深さを連続的に変更できる機構が備えられたことを特徴とする。

このようなフラックス膜形成装置は、例えば、表面と直交する方向に貫通孔を有するフラックステーブルと、側面が該貫通孔の側面に密着して配置されて、フラックス膜が形成される成膜用凹部をその上部に形成する底面部材と、底面が開口しており該成膜用凹部にフラックスを供給するフラックス容器と、を有し、該フラックス容器が前記フラックステーブル上を水平方向に移動することにより、前記成膜用凹部内にフラックスが供給され、さらに、前記成膜用凹部の深さを連続的に変更できる機構が備えられることにより実現できる。

例えば、前記機構は、前記底面部材の位置を変更する機構である。より具体的には、前記機構は、前記底面部材の下にボールねじを配置し、該ボールねじにより前記底面部材を上下に動かす機構とすることができる。

また、例えば、前記機構は、前記フラックステーブルの表面の位置を変更する機構である。より具体的には、前記機構は、下部が斜めに切断された前記フラックステーブルの下に、その切断面に合わせてくさび部材を配置し、該くさび部材が水平方向に動くことにより、前記フラックステーブルが上下に移動する機構とすることができる。

本発明に係るフラックス膜形成装置は、フラックス膜形成のための成膜用凹部の深さを連続的に変更できる機構を備えているので、フラックステーブルを交換することなく、電子部品に塗布するフラックスの量や幅を任意に変更でき、複数種の電子部品に対応することができる。

このため、フラックステーブルを多種類作製する必要がなくなり、フラックステーブルの作製コストを抑えることができる。

また、フラックステーブル自体を交換するのではなく、成膜用凹部の深さを簡単な操作で変更させるだけでよく、成膜用凹部の深さの変更に必要な時間を大幅に短縮させることができる。

さらに、成膜用凹部の深さの微調整が可能であることから、製品の品質向上に寄与するとともに、成分特性の異なったフラックスにも対応できる。

さらにまた、１つのフラックステーブルで複数種の部品に対応でき、汎用性が大幅に向上する。

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。

図１に、本発明に係るフラックス膜形成装置の第１実施形態の（Ａ）正面図及び（Ｂ）平面図を示す。図２に図１（Ａ）のＩＩ−ＩＩ断面図を示す。

フラックステーブル１０は貫通孔１０Ａを有しており、この貫通孔１０Ａの貫通孔側面１０Ｂと底面部材１１とにより成膜用凹部１２が形成されている。底面の開口したフラックス容器１４は、フラックステーブル１０上に、スライド可能に設けられている。フラックス容器１４の２つの軸１４Ａは、２つのアーム１６にそれぞれ着脱自在に支持されている。２つのアーム１６は、アームヒンジ１６Ａを介して２つのスライダ１８とそれぞれ回転可能に連結している。スライダ１８の端部（アームヒンジ１６Ａとは反対側）上面と、アーム１６の端部（フラックス容器１４の軸１４Ａを押さえる側とは反対側）下面との間には、ばね２０が設けられている。ばね２０が伸びようとする力により、フラックス容器１４の２つの軸１４Ａ及び２つのアーム１６を介して、フラックス容器１４はフラックステーブル１０に押し付けられる。

スライダ１８がガイドレール２２に沿ってスライドすることによって、フラックス容器１４はフラックステーブル１０上をスライドし、成膜用凹部１２にフラックスを供給するとともに、フラックスを擦り切り、塗布用のフラックス膜を形成する。スライダ１８がスライドする駆動力は、駆動装置２４から、ロッド２６を介して供給される。電子部品へのフラックスの転写により成膜用凹部１２のフラックスが減少した場合、フラックス容器１４が成膜用凹部１２上を通過することで、消費された量だけ新しいフラックスが追加される。フラックス容器１４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。

成膜用凹部１２は、前述のように、貫通孔側面１０Ｂと底面部材１１とにより形成されている。底面部材１１は貫通孔側面１０Ｂと隙間なく密着して配置されており、底面部材１１と貫通孔側面１０Ｂとの間からフラックスが漏れることはない。さらに、底面部材１１は、ボールねじ３２から力を受け、貫通孔側面１０Ｂと密着したまま上下に動くことができ、成膜用凹部１２の深さを任意に変えることができるようになっている。ボールねじ３２の上下の移動は制御部３６によって制御された駆動モータ３４によってなされる。ボールねじ３２及び駆動モータ３４は、取付部材３７によってフラックステーブル１０の下面に取り付けられている。ボールねじ３２は駆動モータ３４の軸芯に装着されている。駆動モータ３４にはエンコーダ（図示せず）が装着されており、該エンコーダからのエンコーダ信号に基づき、制御部３６は駆動モータ３４を制御する。

成膜用凹部１２の深さの変更の際には、まず、底面部材１２Ｂを深さの基準となる原点センサ３８の位置まで下降させ、停止させる。そして、その基準位置からの駆動モータ３４のエンコーダ出力を制御部３６が読み取って制御を行い、ボールねじ３２を上昇させ、成膜用凹部１２の深さを転写を行う部品に合わせた所定の値にする。この操作は、生産プログラムで自動的に行うようにしておく。なお、成膜用凹部１２の深さの変更の際には、フラックス容器１４は成膜用凹部１２以外のフラックステーブル１０上に位置させておく。

図３に、本発明に係るフラックス膜形成装置の第２実施形態の正面図を示し、図４に図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図を示す。第２実施形態は、成膜用凹部の深さを変更する機構が第１実施形態とは異なる。第１実施形態と共通する部材には同一の符号を付し、説明は省略する。

第２実施形態の機構においても、フラックステーブル５０は貫通孔５０Ａを有しており、この貫通孔５０Ａの貫通孔側面５０Ｂと底面部材５１とにより成膜用凹部５２が形成されている。底面部材５１は貫通孔側面５０Ｂと隙間なく密着して配置されており、底面部材５１と貫通孔側面５０Ｂとの間からフラックスが漏れることはない。底面部材５１は、ベースプレート５３により下から支持されている。

この機構では、第１実施形態の機構のように底面部材が上下に移動するのではなく、フラックステーブル５０が上下に移動するようになっている。フラックステーブル５０の下部は斜めにカットされてカット面５０Ｃが形成されており、カット面５０Ｃの下にはカット面５０Ｃに沿うようにくさび部材５４が配置されている。くさび部材５４の先端側側面と底面部材５１の側面との間には圧縮ばね５６が配置され、圧縮ばね５６はくさび部材５４を外側に押し出すように、くさび部材５４に力を加える。また、くさび部材５４の後端側側面には、くさび部材５４の水平方向の位置を変えるための偏心カム５８が接している。偏心カム５８を貫通して偏心カムシャフト６０が設けられ、偏心カム５８は、偏心カムシャフト６０に固定されている。

偏心カムシャフト６０は、左側支持部材６２及び右側支持部材６４を貫通しており、この両部材により回転可能に支持されている。偏心カムシャフト６０の右側端部には、シャフト側タイミングプーリー６６が連結固定されている。

左側支持部材６２及び右側支持部材６４は、ベースプレート５３に連結固定されている。更に、右側支持部材６４には、ベースプレート５３の下に、上から順にガイドレール２２、駆動装置２４、モータ６８が連結固定されている。

左側支持部材６２及び右側支持部材６４の上面には、複数のフック部６２Ａ及び６４Ａが設けられている。複数のフック部６２Ａ及び６４Ａの位置に対応して、フラックステーブル５０の側面上部には、複数のフック部５０Ｄが設けられている。複数のフック部６２Ａ及び６４Ａと、対応する複数のフック部５０Ｄとの間には、複数の引張ばね６５が設けられている。複数の引張ばね６５により、フラックステーブル５０は、ベースプレート５３の方向に引っ張られる。

モータ６８は、偏心カムシャフト６０を回転駆動させるためのもので、右側支持部材６４の下部に固定されている。モータ６８のモータシャフト６８Ａの端部には、モータ側タイミングプーリー７０が連結固定されている。シャフト側タイミングプーリー６６とモータ側タイミングプーリー７０にはタイミングベルト７２が掛けられており、モータ６８の回転駆動力は、モータシャフト６８Ａ、モータ側タイミングプーリー７０、タイミングベルト７２、シャフト側タイミングプーリー６６、偏心カムシャフト６０の順に伝達され、偏心カムシャフト６０が回転する。偏心カムシャフト６０が回転することにより偏心カム５８が回転し、くさび部材５４は水平方向に移動し、フラックステーブル５０が上下方向に移動する。

第２実施形態では、このようにして、フラックステーブル５０を上下に移動させて、成膜用凹部５２の深さを変更するようになっている。くさび部材５４が外側に移動すると成膜用凹部５２の深さは浅くなり、内側に移動すると成膜用凹部５２の深さは深くなる。フラックス容器１４は、ばね２０の力で、フラックステーブル５０に押し付けられた状態を保つ。

なお、第２実施形態では、くさび部材５４を偏心カム５８の回転により水平方向に移動させるようにしたが、くさび部材５４を水平方向に移動させることができるのであれば、この機構でなくてもよく、例えば、くさび部材５４にアクチュエータのロッド先端部を連結固定して、くさび部材５４を水平方向に駆動させるようにしてもよい。

また、電子部品にフラックスを転写する場合、成膜用凹部の底面に電子部品を押し付けてフラックスを転写するので、成膜用凹部の底面の位置は変わらない方がフラックスを転写させるための制御は容易となる。この点では、第２実施形態の方が第１実施形態よりも好ましい。

以上説明してきたように、本発明に係るフラックス膜形成装置は、フラックス膜形成のための成膜用凹部の深さを連続的に変更できる機構を備えているので、フラックステーブルを交換することなく、電子部品に塗布するフラックスの量や幅を任意に変更でき、複数種の電子部品に対応することができる。

本発明に係るフラックス膜形成装置の第１実施形態を示す（Ａ）正面図及び（Ｂ）平面図図１（Ａ）のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面を示す断面図本発明に係るフラックス膜形成装置の第２実施形態を示す正面図図３（Ａ）のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面を示す断面図特許文献１に記載されたフラックス膜形成装置を示す（Ａ）平面図及び（Ｂ）正面図

符号の説明

１０…フラックステーブル
１０Ａ…貫通孔
１０Ｂ…貫通孔側面
１１…底面部材
１２…成膜用凹部
１４…フラックス容器
１４Ａ…軸
１６…アーム
１６Ａ…アームヒンジ
１８…スライダ
２０…ばね
２２…ガイドレール
２４…駆動装置
２６…ロッド
３２…ボールねじ
３４…駆動モータ
３６…制御部
３８…原点センサ
５０…フラックステーブル
５０Ａ…貫通孔
５０Ｂ…貫通孔側面
５０Ｃ…カット面
５１…底面部材
５２…成膜用凹部
５３…ベースプレート
５４…くさび部材
５６…圧縮ばね
５８…偏心カム
６０…偏心カムシャフト
６２…左側支持部材
６４…右側支持部材
６５…引張ばね
６６…シャフト側タイミングプーリー
６８…モータ
６８Ａ…モータシャフト
７０…モータ側タイミングプーリー
７２…タイミングベルト

Claims

フラックス膜が形成される成膜用凹部を有するフラックステーブルと、底面が開口しており該成膜用凹部にフラックスを供給するフラックス容器と、を有し、該フラックス容器が前記フラックステーブル上を水平方向に移動することにより、前記成膜用凹部内にフラックスが供給されるフラックス膜形成装置において、前記成膜用凹部の深さを連続的に変更する機構が備えられたことを特徴とするフラックス膜形成装置。
表面と直交する方向に貫通孔を有するフラックステーブルと、側面が該貫通孔の側面に密着して配置されて、フラックス膜が形成される成膜用凹部をその上部に形成する底面部材と、底面が開口しており該成膜用凹部にフラックスを供給するフラックス容器と、を有し、該フラックス容器が前記フラックステーブル上を水平方向に移動することにより、前記成膜用凹部内にフラックスが供給され、さらに、前記成膜用凹部の深さを連続的に変更する機構が備えられたことを特徴とするフラックス膜形成装置。
前記機構は、前記底面部材の位置を変更する機構であることを特徴とする請求項２に記載のフラックス膜形成装置。
前記機構は、前記底面部材の下にボールねじを配置し、該ボールねじにより前記底面部材を上下に動かす機構であることを特徴とする請求項３に記載のフラックス膜形成装置。
前記機構は、前記フラックステーブルの表面の位置を変更する機構であることを特徴とする請求項２に記載のフラックス膜形成装置。
前記機構は、下部が斜めに切断された前記フラックステーブルの下に、その切断面に合わせてくさび部材を配置し、該くさび部材が水平方向に動くことにより、前記フラックステーブルが上下に移動する機構であることを特徴とする請求項５に記載のフラックス膜形成装置。