JP5074788B2 - Chip component mounting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、チップ部品を部品供給装置より吸着ノズルにより吸着して取出し、基板上に装着するチップ部品装着装置に関する。 The present invention relates to a chip component mounting apparatus for picking up a chip component from a component supply device by suction using a suction nozzle and mounting the chip component on a substrate.
この種のチップ部品装着装置は、例えば、特許文献1などに開示されているが、装着荷重を任意に可変したい場合には、吸着ノズル毎に行わなければならず、多数の吸着ノズルを持つチップ部品装着装置には適したものが無かった。
そこで、本発明はチップ部品の基板への装着荷重を簡単に可変でき、また複数の吸着ノズルの装着荷重をも可変できるチップ部品装着装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a chip component mounting apparatus that can easily change the mounting load of a chip component on a substrate and can also change the mounting load of a plurality of suction nozzles.
このため第1の発明は、チップ部品を部品供給装置より複数の吸着ノズルにより吸着して取出し、基板上に装着するチップ部品装着装置において、前記各吸着ノズルを吊り上げるように付勢する付勢機構と、この付勢機構の付勢力に抗してチップ部品の基板への装着荷重を掛けるための装着荷重可変機構と、この装着荷重可変機構による装着荷重をどの吸着ノズルを介して掛けるかを切り替え選択する選択機構と、基板へのチップ部品の装着の際に前記装着荷重可変機構による装着荷重が掛かるようにする荷重印加許容機構とを設けたことを特徴とする。 For this reason, the first invention is a chip component mounting apparatus for picking up and mounting a chip component from a component supply device by a plurality of suction nozzles and mounting the chip component on a substrate. And a mounting load variable mechanism for applying a mounting load to the substrate of the chip component against the biasing force of the biasing mechanism, and a suction nozzle through which the mounting load by the mounting load variable mechanism is applied A selection mechanism for selecting and a load application allowing mechanism for applying a mounting load by the mounting load variable mechanism when mounting the chip component on the substrate are provided.
第2の発明は、チップ部品を部品供給装置より複数の吸着ノズルにより吸着して取出し、基板上に装着するチップ部品装着装置において、前記各吸着ノズルを吊り上げるように付勢する付勢機構と、ボイスコイルモータにより前記付勢機構の付勢力に抗してチップ部品の基板への装着荷重を掛けるための装着荷重可変機構と、この装着荷重可変機構による装着荷重をどの吸着ノズルを介して掛けるかを切り替え選択する選択機構と、基板へのチップ部品の装着の際に前記装着荷重可変機構による装着荷重が掛かるようにする荷重印加許容機構とを設けたことを特徴とする The second invention is a chip component mounting apparatus for picking up and removing a chip component from a component supply device by a plurality of suction nozzles and mounting the chip component on a substrate. A mounting load variable mechanism for applying a mounting load to the substrate of the chip component against the biasing force of the biasing mechanism by the voice coil motor, and which suction nozzle to apply the mounting load by the mounting load variable mechanism And a load application permission mechanism for applying a mounting load by the mounting load variable mechanism when a chip component is mounted on a substrate.
第3の発明は、装着ヘッドに複数の吸着ノズルを備え、チップ部品を部品供給装置より任意の吸着ノズルにより吸着して取出し、基板上に装着するチップ部品装着装置において、前記装着ヘッド本体側と前記各吸着ノズル上部の係止体との間に配設されて前記各吸着ノズルを吊り上げるように付勢する付勢体と、ボイスコイルモータにより得られる推力を前記付勢体の付勢力に抗してチップ部品の基板への装着荷重を前記係止体を介して掛けるための装着荷重可変機構と、この装着荷重可変機構による装着荷重をどの吸着ノズルを介して掛けるかを切り替え選択する選択機構と、前記基板へのチップ部品の装着の際には前記装着荷重可変機構の支承を解いて前記装着荷重可変機構による装着荷重が掛かるようにする荷重印加許容機構とを設けたことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a chip component mounting apparatus in which a mounting head is provided with a plurality of suction nozzles, and a chip component is picked up from a component supply device by an arbitrary suction nozzle and mounted on a substrate. A biasing body disposed between the suction bodies above the suction nozzles and biasing the suction nozzles to be lifted, and a thrust obtained by the voice coil motor against the biasing force of the biasing bodies. A mounting load variable mechanism for applying a mounting load to the substrate of the chip component via the locking body, and a selection mechanism for switching and selecting which suction nozzle applies the mounting load by the mounting load variable mechanism And a load application allowance mechanism for releasing the support of the mounting load variable mechanism and applying a mounting load by the mounting load variable mechanism when the chip component is mounted on the substrate. It is characterized in.
本発明は、チップ部品の基板への装着荷重を簡単に可変でき、また複数の吸着ノズルの装着荷重をも可変できるチップ部品装着装置を提供することができる。 The present invention can provide a chip component mounting apparatus that can easily change the mounting load of a chip component on a substrate and can also change the mounting load of a plurality of suction nozzles.
以下、図面に基づき、電子部品装着装置の実施形態を説明する。図1はダイなどのチップ部品を基板Pなどにボンディングするチップ部品装着装置(ダイボンダー)1の平面図で、このチップ部品装着装置1の機台(装置本体)2上の手前には部品供給装置としてのダイ供給テーブル3A、3B、3C、3Dが左右のステージS1、S2にそれぞれ前後に設けられている。この各ダイ供給テーブル3A、3B、3C、3D上にはシートに貼付されたウエハがダイシングされて個々のチップ部品(ダイ)に分割された状態で固定するもので、このチップ部品は裏面より突き上げピン(図示せず)により突き上げられながら、取出されるものである。左右の各ステージS1、S2の各ダイ供給テーブル3A、3B、3C、3Dのチップ部品は、例えば厚さ、材質、硬さなど種類が異なるが、同じものでもよい。
Hereinafter, an embodiment of an electronic component mounting apparatus will be described based on the drawings. FIG. 1 is a plan view of a chip component mounting device (die bonder) 1 for bonding a chip component such as a die to a substrate P or the like, and a component supply device is in front of a machine base (device body) 2 of the chip
そして、該装着装置1の中間部には、左右に延びた基板搬送装置4が設けられている。また、上流側には接着剤塗布ユニット5及び接着剤転写ユニット6が設けられている。そして、前記各ステージS1、S2において、各基板Pは位置決めされチップ部品が装着されるが、ステージS1で装着された基板はステージS2に搬送され、このステージS2においても装着される。
A
8A、8BはX方向に長い一対のビームであり、各Y軸駆動モータの駆動により左右一対のガイドに沿ってY方向に移動可能であり、このビーム8A、8Bに沿って装着ヘッド9A、9Bが各X軸駆動モータの駆動によりX方向に移動可能である。10A、10Bは部品認識カメラで、各装着ヘッド9A、9Bに設けられた縦2列の一方の列の吸着ノズル11に吸着保持されたチップ部品は移動しながら、撮像される(フライ・ビュー方式)。
8A and 8B are a pair of beams that are long in the X direction, and can be moved in the Y direction along a pair of left and right guides by driving each Y-axis drive motor. Can be moved in the X direction by driving each X-axis drive motor. 10A and 10B are component recognition cameras, and the chip components sucked and held by the
前記装着ヘッド9A、9Bはそれぞれ左右の2列に2本の計4本の吸着ノズル11が設けられて同様な構造であり、図2及び図3に基づき、一方の装着ヘッド9Aについて説明する。吸着ノズル11の上部にはブッシュ12により上下可能であると共にベアリング14内を回動するブッシュ12と共に回動するスプライン軸13が設けられる。20は前記スプライン軸13に接続されるロータリジョイント20で、前記スプライン軸13が回動しても絡まないように構成される。
Each of the
そして、図3に示すように、前記ブッシュ12上部に固定されてこの各ブッシュ12と共に回動する各プーリ15とノズル回転駆動モータ16の出力軸に設けられたプーリ17との間にはタイミングベルト18が張架されている。従って、前記ノズル回転駆動モータ16が駆動すると、各プーリ15、プーリ17及びタイミングベルト18を介して、各ブッシュ12、各スプライン軸13及び各吸着ノズル11が回転することとなる。即ち、ノズル回転駆動モータ16が駆動すると、左右の列の各1本の計2本の吸着ノズル11が回転することとなる。
As shown in FIG. 3, a timing belt is provided between each
また、ヘッド本体9H側である前記プーリ15とスプライン軸13上部に固定された係止片21との間においてスプライン軸13の回りにコイルスプリング22が巻装張架され、係止片21とプーリ15とが離反するように付勢しており、吸着ノズル11を吊り上げ付勢している。
A
30は荷重可変機構で、以下詳述する。31は駆動電流の大きさを調整することにより推力の大きさを調整可能なボイスコイルモータで、上下動すると共に回動可能なボイスコイルモータ31の出力軸をスプライン軸32とする。そして、このスプライン軸32はブッシュ33により上下可能であると共にベアリング34内を回動するブッシュ33と共に回動する。また、スプライン軸32の下端には各吸着ノズル11に対応した前記係止片21に上方から押圧する押圧部35と被支承部36とを備えた切替体37が固定されている。
即ち、前記ブッシュ33上部に固定されてこのブッシュ33と共に回動するプーリ38と装着荷重をどの吸着ノズル11を介して掛けるかを切り替え選択する回転駆動モータ39の出力軸に設けられたプーリ40との間にはタイミングベルト41が張架されており、前記回転駆動モータ39が駆動すると、プーリ40、38及びタイミングベルト41を介して、ブッシュ33及びスプライン軸32が回転し、前記切替体37を回動させ、使用する吸着ノズル11に対応する前記係止片21に上方から係止して押圧可能とする。
That is, a
また、50は前記基板Pへのチップ部品の装着の際に前記装着荷重可変機構30による装着荷重が掛かるようにすべく吸着ノズル11を昇降させる昇降機構で、基板Pへのチップ部品Bの装着の際には前記荷重可変機構30による装着荷重が掛かるようにする荷重印加許容機構でもあり、前記被支承部36に当接する支承部58を備えたネジ軸57はナット56の回転により昇降し、前記ナット56上部に固定されてこのナット56と共に回動するプーリ53と回転駆動モータ51の出力軸に設けられたプーリ52との間にはタイミングベルト54が張架されている。
従って、回転駆動モータ51が駆動すると、プーリ52、53及びタイミングベルト54を介して、ベアリング55内をナット56が回転することにより、ネジ軸57が回転せずに昇降する構成である。なお、このネジ軸57は、図示しない回転止め機構を備えている。
Therefore, when the
以上の構成により、動作について説明するが、図3に示すように、使用する吸着ノズル11は装着ヘッド9Aに設けられた縦2列の左方の列の吸着ノズル11のうち、手前(図3における下部)の吸着ノズル11を使用するように、切替体37が切り替わっているものとして、以下説明する。
With the above configuration, the operation will be described. As shown in FIG. 3, the
先ず、接着剤塗布ユニット5か接着剤転写ユニット6により、各基板Pに接着剤が塗布された状態で、基板搬送装置4により搬送されて左のステージS1において位置決めされる。そして、ビーム8A及び装着ヘッド9Aを移動させて、前記一番手前の吸着ノズル11が装着すべきチップ部品Bを奥方のダイ供給テーブル3Aから吸着して取出す。
First, with the adhesive application unit 5 or the adhesive transfer unit 6, the adhesive is applied to each substrate P, and the substrate is transferred by the
この場合、回転駆動モータ51を駆動させて、プーリ52、53及びタイミングベルト54を介して、ナット56を回転させ、ネジ軸57を下降させる。同時に、チップ部品の吸着のため吸着ノズル11を下降すべくボイスコイルモータ31を駆動させ、所定の推力により前記ネジ軸57の下降に伴いスプライン軸32を下降させ、押圧部35がコイルスプリング22の付勢力に抗して係止片21を介してスプライン軸13を下降させ、奥方のダイ供給テーブル3Aよりチップ部品Bを吸着して取出す。
In this case, the
そして、この吸着後は、ボイスコイルモータ31の駆動を継続すると共に回転駆動モータ51を逆転させて、プーリ52、53及びタイミングベルト54を介して、ベアリング55内でナット56を回転させ、ネジ軸57を上昇させる。すると、前記ネジ軸57の上昇に伴い、コイルスプリング22の付勢力と相俟ってスプライン軸32が上昇するので、スプライン軸13及び手前の吸着ノズル11を上昇させる(図2参照)。この上昇限位置で、ボイスコイルモータ31を非通電としてもよい。
After the suction, the
そして、次に回転駆動モータ39を駆動させて、プーリ40、38及びタイミングベルト41を介して、ブッシュ33及びスプライン軸32を回転させ、切替体37を回動させ、次に使用する奥方の吸着ノズル11に対応する係止片21に上方から係止して押圧可能とする。
Then, the
従って、ビーム8A及び装着ヘッド9Aを移動させて、奥方の吸着ノズル11が装着すべきチップ部品Bを奥方のダイ供給テーブル3Aから吸着して取出す。この場合、前述したように、回転駆動モータ51を駆動させて、ナット56を回転させてネジ軸57を下降させ、同時にチップ部品の吸着のため吸着ノズル11を下降すべくボイスコイルモータ31を駆動させ、所定の推力により前記ネジ軸57の下降に伴いスプライン軸32を下降させ、押圧部35がコイルスプリング22の付勢力に抗して係止片21を介してスプライン軸13を下降させ、チップ部品Bを吸着して取出す。
Accordingly, the
そして、この吸着後は、ボイスコイルモータ31の駆動を継続すると共に回転駆動モータ51を逆転させて、ナット56を回転させてネジ軸57を上昇させ、コイルスプリング22の付勢力と相俟ってスプライン軸32が上昇するので、スプライン軸13及び奥方の吸着ノズル11を上昇させる(図2参照)。この上昇限位置で、ボイスコイルモータ31を非通電としてもよい。
After this suction, the drive of the
この取出した後は、各ビーム8A及び装着ヘッド9Aを移動させて、部品認識カメラ10A上を通過しながら、両吸着ノズル11に吸着保持された各チップ部品Bを撮像するが、この撮像の前に予め基板Pへチップ部品Bを装着するときの装着角度となるように、各吸着ノズル11を各ノズル回転駆動モータ16により回転させておく。そして、この撮像した画像を認識処理装置(図示せず)が認識処理し、その結果に基づき、装着データの装着座標に部品認識結果を加味して位置ずれを補正しつつ、ビーム8AをY方向に、装着ヘッド9AをX方向に移動させると共に吸着ノズル11をノズル回転駆動モータ16により回転させてそれぞれチップ部品Bを各基板P上に装着する。
After the removal, each
この場合、この撮像の前に予め装着角度となるように、各吸着ノズル11を各ノズル回転駆動モータ16により回転させておいたので、その補正量は僅かなものであり、吸着ノズル11の偏芯の影響を極力受けないようにできる。また、図3に示すように、各ノズル回転駆動モータ16により左右の列の各1本の計2本ずつ、吸着ノズル11を回転させることとなるが、右の列の各吸着ノズル11はチップ部品Bを吸着保持していないので、回転しても影響は無い。
In this case, since each
この装着の際、前述したように、切替体37は奥方の吸着ノズル11に対応する係止片21に上方から係止して押圧可能となっているので、奥方の吸着ノズル11に吸着保持されたチップ部品Bを初めに装着させる。即ち、回転駆動モータ51を駆動させて、プーリ52、53及びタイミングベルト54を介して、ナット56を回転させてネジ軸57を下降させ、ボイスコイルモータ31にこの奥方の吸着ノズル11に対応する所定の推力となるように調整された駆動電流を印加して所定の推力により前記ネジ軸57の下降に伴いスプライン軸32が下降するので、押圧部35がコイルスプリング22の付勢力に抗して選択された吸着ノズル11に対応する係止片21を介してスプライン軸13を下降させ、基板P上に吸着ノズル11に吸着保持されたチップ部品Bを所定の装着荷重を掛けて装着する。
At the time of mounting, as described above, the switching
即ち、吸着ノズル11の下降により、チップ部品Bが基板Pに当接し、更にネジ軸57が下降すると、コイルスプリング22の付勢力に抗して装着荷重可変機構30によりチップ部品Bの基板Pへの所定の装着荷重が掛けられる。この吸着ノズル11の下降動作は昇降機構50により制御され、チップ部品Bが基板Pに当たる直前には当接の衝撃が少なくなるように減速される。
In other words, when the
なお、この装着荷重は、前記ボイスコイルモータ31による荷重(推力)からコイルスプリング22の付勢力を引いた値であり、例えばチップ部品Bの種類に応じて変更できる。この制御は、マイクロコンピュータのCPUがそのRAMに格納された装着荷重に係るデータに従がい、行うことができる。
The mounting load is a value obtained by subtracting the urging force of the
次に、ボイスコイルモータ31の駆動を継続すると共に回転駆動モータ51を逆転させて、ネジ軸57を上昇させてコイルスプリング22の付勢力と相俟ってスプライン軸32を上昇させ、スプライン軸13及び奥方の吸着ノズル11を上昇させる。この上昇限位置で、ボイスコイルモータ31を非通電としてもよい。
Next, the drive of the
そして、装着荷重を手前の吸着ノズル11を介して掛けるかに切り替え選択すべく、回転駆動モータ39を駆動させ、ブッシュ33及びスプライン軸32を回転させて切替体37を回動させ、使用する手前の吸着ノズル11に対応する係止片21に上方から係止して押圧可能とする。そして、前述したように、回転駆動モータ51を駆動させて、ネジ軸57を下降させ、ボイスコイルモータ31にこの奥方の吸着ノズル11に対応する所定の推力となるように調整された駆動電流を印加して所定の推力により前記ネジ軸57の下降に伴いスプライン軸32が下降するので、押圧部35がコイルスプリング22の付勢力に抗して選択された吸着ノズル11に対応する係止片21を介してスプライン軸13を下降させ、基板P上に吸着ノズル11に吸着保持されたチップ部品Bを所定の装着荷重を掛けて装着する。
Then, in order to select whether to apply the mounting load through the
次に、装着ヘッド9Aに設けられた縦2列の右方の列の吸着ノズル11を使用して、手前のダイ供給テーブル3Bよりチップ部品Bを吸着して取出し、基板P上に装着するが、チップ部品Bの吸着及び装着に際しては、装着荷重を手前又は奥方のいずれの吸着ノズル11を介して掛けるかに切り替え選択すべく、回転駆動モータ39を駆動させ、切替体37を回動させ、使用する吸着ノズル11に対応する係止片21に上方から係止して押圧可能とする。また、装着荷重については、装着荷重可変機構30のボイスコイルモータ31の駆動電流を制御することにより行う。
Next, using the
そして、この左のステージS1で基板P上にチップ部品Bを装着した後は、ステージS2に当該基板Pを搬送し、前述したようにチップ部品Bを装着し、全てのチップ部品Bの装着後に下流側装置に搬送する。 Then, after the chip component B is mounted on the substrate P in the left stage S1, the substrate P is transferred to the stage S2, and the chip component B is mounted as described above, and after all the chip components B are mounted. Transport to downstream equipment.
以上のように本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。 Although the embodiments of the present invention have been described above, various alternatives, modifications, and variations can be made by those skilled in the art based on the above description, and the present invention is not limited to the various embodiments described above without departing from the spirit of the present invention. It encompasses alternatives, modifications or variations.
1 チップ部品装着装置
3 ダイ供給テーブル
8A、8B ビーム
9A、9B 装着ヘッド
11 吸着ノズル
13 スプライン軸
21 係止片
22 コイルスリング
30 荷重可変機構
31 ボイルコイルモータ
32 スプライン軸
33 ブッシュ
35 押圧部
36 被支承部
37 切替体
39 回転駆動モータ
50 昇降機構
51 回転駆動モータ
57 ネジ軸
58 支承部
P プリント基板
DESCRIPTION OF
Claims (3)
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