JP5535395B1 - Component mounting equipment - Google Patents
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Abstract
【課題】 汎用性の向上を図る。
【解決手段】 半田301を介して基板100に予め等間隔ピッチで載置された複数の電子部品300をそれぞれ吸着する吸着部48と少なくとも半田を加熱するヒーター51とを有すると共に吸着部によってそれぞれ吸着した複数の電子部品を基板の所定の位置に半田によって接合する複数の吸着ヘッド42と、複数の吸着ヘッドをそれぞれ上下方向へ移動させる複数の駆動体41と、複数の駆動体に連結され複数の駆動体と複数の吸着ヘッドを等間隔ピッチで可変すると共に複数の駆動体と複数の吸着ヘッドを等間隔ピッチの状態でピッチの可変方向へ一体に移動させる駆動リンク機構53とを設けた。
【選択図】図17[PROBLEMS] To improve versatility.
SOLUTION: A suction part 48 for sucking a plurality of electronic components 300 previously placed at equal intervals on a substrate 100 via solder 301 and a heater 51 for heating at least the solder are provided, and each suction part is sucked by the suction part. A plurality of suction heads 42 that join the plurality of electronic components to predetermined positions of the substrate by solder, a plurality of drive bodies 41 that respectively move the plurality of suction heads in the vertical direction, and a plurality of drive bodies connected to the plurality of drive bodies. A drive link mechanism 53 that varies the drive body and the plurality of suction heads at an equal interval pitch and moves the plurality of drive bodies and the plurality of suction heads integrally in a variable direction of the pitch at an equal interval pitch is provided.
[Selection] Figure 17
Description
本発明は、吸着部が設けられそれぞれ上下方向へ移動可能な複数の吸着ヘッドを有し各吸着部によって電子部品をそれぞれ吸着して所定の位置に半田付けにより接合して実装する部品実装装置についての技術分野に関する。 The present invention relates to a component mounting apparatus having a plurality of suction heads each provided with a suction portion and movable in the vertical direction, each of which sucks an electronic component by each suction portion and joins and mounts the electronic components at a predetermined position by soldering In the technical field.
電子部品を吸着する吸着ヘッドを有し吸着した電子部品を基板等の実装体の所定の位置に半田付けにより接合して実装する部品実装装置がある(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。 There is a component mounting apparatus that has a suction head for sucking an electronic component and mounts the sucked electronic component by bonding to a predetermined position of a mounting body such as a substrate by soldering (for example, see Patent Document 1 and Patent Document 2). .
特許文献1に記載された部品実装装置にあっては、吸着ヘッドが基板の搬送方向に直交する方向へ第1の駆動機構によって移動可能にされると共に吸着ヘッドが上下方向へ第2の駆動機構によって移動可能にされている。基板が所定の作業位置に搬送されると、電子部品を吸着している吸着ヘッドが基板の真上の位置に第1の駆動機構によって移動され、次いで、吸着ヘッドが第2の駆動機構によって下降され、電子部品の各接合電極が基板の各電極に位置合わせされて電子部品が基板上に載置される。続いて、吸着ヘッドによって電子部品の接合電極が押圧されると共に吸着ヘッドに設けられたヒーターによって接合電極が加熱され各接合電極が各電極に半田付けによって接合されて実装される。 In the component mounting apparatus described in Patent Document 1, the suction head is movable by the first drive mechanism in a direction orthogonal to the substrate transport direction, and the suction head is moved up and down by the second drive mechanism. Has been made movable. When the substrate is transported to a predetermined work position, the suction head that sucks the electronic components is moved to a position directly above the substrate by the first drive mechanism, and then the suction head is lowered by the second drive mechanism. Then, each joining electrode of the electronic component is aligned with each electrode of the substrate, and the electronic component is placed on the substrate. Subsequently, the bonding electrode of the electronic component is pressed by the suction head, and the bonding electrode is heated by a heater provided in the suction head, and each bonding electrode is bonded to each electrode by soldering and mounted.
特許文献2に記載された部品実装装置にあっては、複数の吸着ヘッドが並んで配置され、その並び方向へ複数の吸着ヘッドが一体になって移動可能にされている。基板には予め複数の電子部品が所定の間隔で載置されており、基板が複数の吸着ヘッドの下方に搬送されると、複数の吸着ヘッドが下降されて各吸着ヘッドに電子部品がそれぞれ吸着される。続いて、電子部品をそれぞれ吸着した各吸着ヘッドが微少に上下動されて各電子部品の高さ位置が調整されると共に吸着ヘッドにそれぞれ設けられたヒーターによって各電子部品が加熱され電子部品が基板の接続端子に半田付けによって接合されて実装される。
In the component mounting apparatus described in
特許文献2に記載された部品実装装置にあっては、複数の吸着ヘッドによって一度に複数の電子部品の基板に対する接合作業が行われるため、製品の製造時間の短縮化を図ることができ製造コストの低減を図ることが可能にされている。
In the component mounting apparatus described in
ところが、基板等の実装体に対する複数の電子部品の配置位置は、製造される製品の種類によって異なる場合があり、このような基板に対する複数の電子部品の配置位置が異なる場合においても一つの部品実装装置によって接合作業が可能であることが望ましい。 However, the arrangement position of a plurality of electronic components with respect to a mounting body such as a board may differ depending on the type of product to be manufactured. It is desirable that the joining work can be performed by the apparatus.
このように一つの部品実装装置によって基板に対する複数の電子部品の配置位置が異なる場合においても実装できるようにすることにより、汎用性の向上によるコストの低減を図ることが可能になる。 In this way, by allowing a single component mounting apparatus to mount even when the arrangement positions of a plurality of electronic components on the substrate are different, it is possible to reduce costs by improving versatility.
そこで、本発明部品実装装置は、上記した問題点を克服し、汎用性の向上を図ることを目的とする。 Therefore, an object of the component mounting apparatus of the present invention is to overcome the above-described problems and improve versatility.
第1に、本発明に係る部品実装装置は、半田を介して実装体に予め等間隔ピッチで載置された複数の電子部品をそれぞれ吸着する吸着部と少なくとも前記半田を加熱するヒーターとを有すると共に前記吸着部によってそれぞれ吸着した前記複数の電子部品を前記実装体の所定の位置に前記半田によって接合する複数の吸着ヘッドと、前記複数の吸着ヘッドをそれぞれ上下方向へ移動させる複数の駆動体と、前記複数の駆動体に連結され前記複数の駆動体と前記複数の吸着ヘッドのピッチを等間隔の状態で可変にすると共に前記複数の駆動体と前記複数の吸着ヘッドを等間隔の状態でピッチの可変方向へ一体に移動させる駆動リンク機構とを備え、前記駆動リンク機構には前記可変方向に延びる平行な第1の軸と第2の軸が設けられ、前記第1の軸が回転されて前記複数の駆動体と前記複数の吸着ヘッドが前記可変方向へ一体に移動され、前記第2の軸が回転されて前記複数の駆動体と前記複数の吸着ヘッドのピッチが可変されるものである。 1stly, the component mounting apparatus which concerns on this invention has the adsorption | suction part which each adsorb | sucks several electronic components previously mounted in the mounting body through the solder at equal intervals pitch, and the heater which heats at least the said solder And a plurality of suction heads for joining the plurality of electronic components respectively sucked by the suction portion to the predetermined positions of the mounting body by the solder, and a plurality of driving bodies for moving the plurality of suction heads in the vertical direction, respectively. , wherein the plurality of pitch at equal intervals state the said plurality of driver plurality of suction heads with coupled to the drive member to vary the pitch of the plurality of driver plurality of suction head at equal intervals in the state of a drive linkage for moving together to the variable direction, the the drive linkage first axis and a second axis parallel are provided extending in the variable direction, the first The shaft is rotated to move the plurality of driving bodies and the plurality of suction heads integrally in the variable direction, and the second shaft is rotated to vary the pitches of the plurality of driving bodies and the plurality of suction heads. It is what is done.
これにより、駆動リンク機構によって複数の吸着ヘッドのピッチが実装体に予め載置された複数の電子部品のピッチに合わせて可変されると共に複数の吸着ヘッドが複数の電子部品の並び方向へ移動可能にされる。また、何れか一方の軸が回転されて駆動体と吸着ヘッドのピッチの可変又は移動が行われる。 As a result, the pitch of the plurality of suction heads can be varied according to the pitch of the plurality of electronic components previously placed on the mounting body by the drive link mechanism, and the plurality of suction heads can move in the direction in which the plurality of electronic components are arranged. To be. Further, any one of the shafts is rotated to change or move the pitch between the driving body and the suction head.
第2に、上記した本発明に係る部品実装装置においては、前記駆動リンク機構には前記複数の駆動体に連結されたリンク体が設けられ、前記第1の軸として螺溝を有するボールネジ軸が設けられ、前記第2の軸として前記リンク体を前記可変方向へ案内するスプライン軸が設けられることが望ましい。 Second , in the component mounting apparatus according to the present invention described above, the drive link mechanism is provided with a link body connected to the plurality of drive bodies, and a ball screw shaft having a thread groove as the first shaft. Preferably, a spline shaft that guides the link body in the variable direction is provided as the second shaft.
これにより、ボールネジ軸が回転されて複数の駆動体と複数の吸着ヘッドが可変方向へ一体に移動され、スプライン軸が回転されて複数の駆動体と複数の吸着ヘッドのピッチが可変される。 As a result, the ball screw shaft is rotated to move the plurality of drive bodies and the plurality of suction heads integrally in the variable direction, and the spline shaft is rotated to vary the pitches of the plurality of drive bodies and the plurality of suction heads.
第3に、上記した本発明に係る部品実装装置においては、前記実装体として基板が用いられ、前記複数の電子部品と前記基板の間に機能性材料がそれぞれ充填され、前記複数の吸着ヘッドと前記各電子部品の間に前記可変方向に延び前記機能性材料と前記吸着ヘッドを隔てる保護テープが位置されることが望ましい。 Third, in the component mounting apparatus according to the present invention described above, the substrate is used as the mounting member, the functional material between said plurality of electronic component substrate are filled respectively, with the plurality of suction heads It is preferable that a protective tape that extends in the variable direction and separates the functional material and the suction head is positioned between the electronic components.
これにより、溶融された機能性材料と吸着ヘッドの間に保護テープが位置される。 Thereby, the protective tape is positioned between the melted functional material and the suction head.
第4に、上記した本発明に係る部品実装装置においては、前記保護テープに前記複数の電子部品のピッチと同じ間隔で複数の空気流通孔が形成されることが望ましい。 Fourth, in the component mounting apparatus according to the present invention described above, a plurality of air flow holes at the same interval as the pitch of the plurality of electronic components on the protective tape that is formed preferably.
これにより、電子部品と吸着ヘッドの間に保護テープが位置された状態で吸着部による電子部品の吸着が可能になる。 Thereby, the electronic component can be adsorbed by the adsorbing portion in a state where the protective tape is positioned between the electronic component and the adsorbing head.
第5に、上記した本発明に係る部品実装装置においては、前記保護テープを前記可変方向へ送るテープ送り機構が設けられることが望ましい。 Fifth , in the above-described component mounting apparatus according to the present invention, it is preferable that a tape feeding mechanism for feeding the protective tape in the variable direction is provided.
これにより、繰り返し行われる吸着動作毎に保護テープの新しい部分を用いることが可能になる。 This makes it possible to use a new portion of the protective tape for each repeated suction operation.
第6に、上記した本発明に係る部品実装装置においては、前記吸着ヘッドの上昇時に、前記吸着ヘッドの下方において前記保護テープに上方から接触可能にされた貼付防止部が設けられることが望ましい。 Sixth, in the component mounting apparatus according to the present invention described above, the when increasing the suction head, sticking prevention portion which is to be contactable from above the protective tape at the lower of the suction head that is provided desirable.
これにより、吸着ヘッドの上方への移動時に保護テープに貼付防止部が上方から接触されて保護テープが吸着部から離脱可能にされる。 As a result, when the suction head is moved upward, the sticking prevention portion is brought into contact with the protective tape from above, and the protective tape can be detached from the suction portion.
第7に、上記した本発明に係る部品実装装置においては、前記吸着部に前記保護テープが吸着可能にされることが望ましい。 Seventh , in the above-described component mounting apparatus according to the present invention, it is desirable that the protective tape can be sucked to the suction portion.
これにより、吸着部に対して保護テープの位置ずれが生じない。 Thereby, the position shift of a protective tape does not arise with respect to an adsorption | suction part.
第8に、上記した本発明に係る部品実装装置においては、前記複数のヒーターが第1の加熱温度に設定される第1のヒーターと前記第1の加熱温度より高い第2の加熱温度に設定される第2のヒーターとによって構成され、前記複数の吸着ヘッドに前記第1のヒーター又は前記第2のヒーターが設けられ、同一の前記電子部品に対して前記第1のヒーターによる加熱と前記第2のヒーターによる加熱とが順に行われることが望ましい。 Eighth , in the above-described component mounting apparatus according to the present invention, the plurality of heaters are set to a first heater that is set to a first heating temperature and a second heating temperature that is higher than the first heating temperature. The plurality of suction heads are provided with the first heater or the second heater, and the same electronic component is heated by the first heater and the second heater. It is desirable that heating by the heater No. 2 is performed in order.
これにより、定温加熱の第1のヒーターと定温加熱の第2のヒーターにより電子部品に対する加熱が順に行われる。 Thereby, heating with respect to an electronic component is performed in order by the 1st heater of constant temperature heating and the 2nd heater of constant temperature heating.
本発明によれば、駆動リンク機構によって複数の吸着ヘッドのピッチが実装体に予め配置された複数の電子部品のピッチに合わせて可変されると共に複数の吸着ヘッドが複数の電子部品の並び方向へ移動可能にされるため、実装体に対する配置位置が異なる複数の電子部品をそれぞれ吸着ヘッドによって吸着することが可能になり、汎用性の向上によるコストの低減を図ることができる。また、何れか一方の軸が回転されて駆動体と吸着ヘッドのピッチの可変又は移動が行われる。 According to the present invention, the pitch of the plurality of suction heads is varied according to the pitch of the plurality of electronic components arranged in advance on the mounting body by the drive link mechanism, and the plurality of suction heads move in the arrangement direction of the plurality of electronic components. Since it can be moved, a plurality of electronic components having different arrangement positions with respect to the mounting body can be sucked by the suction head, and the cost can be reduced by improving versatility. Further, any one of the shafts is rotated to change or move the pitch between the driving body and the suction head.
以下に、本発明部品実装装置を実施するための形態について添付図面を参照して説明する。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the form for implementing this invention component mounting apparatus is demonstrated with reference to an accompanying drawing.
部品実装装置は複数の吸着ヘッドが並んで配置されている。以下には、吸着ヘッドが並ぶ方向を左右方向として説明する。尚、以下に示す上下前後左右の方向は説明の便宜上のものであり、本技術の実施に関しては、これらの方向に限定されることはない。 In the component mounting apparatus, a plurality of suction heads are arranged side by side. Hereinafter, the direction in which the suction heads are arranged will be described as the left-right direction. Note that the following directions in the up / down / front / back / left / right directions are for convenience of explanation, and the implementation of the present technology is not limited to these directions.
<部品実装装置の構成>
先ず、部品実装装置1の構成について説明する。
<Configuration of component mounting device>
First, the configuration of the component mounting apparatus 1 will be described.
部品実装装置1は床面等に設置される基台2と基台2の上側に配置された支持フレーム3とを有している(図1乃至図4参照)。
The component mounting apparatus 1 has a
基台2は、上下方向を向く天板部4と、天板部4の下方に位置された上下方向を向く底板部5と、天板部4と底板部5を連結する複数の支え部6、6、・・・とを有している。天板部4と底板部5の間には各種の制御部7、7、・・・が配置されている。
The
支持フレーム3は天板部4の上面における後端部に取り付けられている。支持フレーム3は上下に延び左右に離隔して位置された支持柱8、8と支持柱8、8を連結する連結板9、9と支持柱8、8の前面に取り付けられた取付板10とを有している。
The
支持柱8、8は天板部4の後端部における左右両端部に取り付けられている。支持柱8、8の前端部には左右及び前方に開口された配置用切欠8a、8aが形成されている。
The
連結板9、9は上下に離隔して位置され支持柱8、8の上端部と上下方向における略中央部とに取り付けられている。
The connecting
取付板10は前後方向を向き支持柱8、8の上半部に取り付けられている。取付板10には上下方向における中央部に横長の挿通孔10aが形成されている。取付板10の前面には挿通孔10aの上下に左右に延びる案内レール11、11が取り付けられている。
The mounting
天板部4の上面には案内部12が設けられている。案内部12はベース台13とベース台13上に取り付けられた一対のガイドレール14、14とを有している。ベース台13の左右方向における中央部には上方に開口された配置凹部13aが形成されている。ガイドレール14、14は前後方向に延び左右に離隔して設けられている。
A
案内部12には基板移動部15が前後方向へ移動自在に支持されている。基板移動部15はベース体16とボンディングステージ17と載置ベース18を有している。基板移動部15は前方の移動端である準備位置と後方の移動端との間で移動される。
A
ベース体16は上下方向を向く板状に形成されたベース板部16aとベース板部16aの下面に左右に離隔して取り付けられた被ガイド部16b、16bとを有している。ベース体16は被ガイド部16b、16bがそれぞれ案内部12のガイドレール14、14に前後方向へ摺動自在に支持されている。
The
ボンディングステージ17はベース体16上に取り付けられている。ボンディングステージ17は実装体である後述する基板を吸引して保持する基板保持部として機能し、上面に開口された図示しない複数の吸引孔を有している。
The
載置ベース18はボンディングステージ17より前後に位置されたコンベア18a、18aとコンベア18a、18aの左右両端部をそれぞれ連結する連結バー18b、18bとを有し、内形がボンディングステージ17の外形より一回り大きくされている。載置ベース18はベース体16に上下方向へ移動自在に支持されている。コンベア18a、18aには基板が搬入され、コンベア18a、18aは基板を左右方向へ送ることが可能にされている。
The mounting
載置ベース18はコンベア18a、18aの上面がボンディングステージ17の上面より上方に位置される上側移動端とコンベア18a、18aの上面がボンディングステージ17の上面より下方に位置される下側移動端との間で図示しない昇降機構によって上下方向へ移動可能とされている。
The mounting
案内部12のベース台13に形成された配置凹部13aには、駆動機構19が配置されている。駆動機構19には駆動モーター19aと駆動モーター19aの駆動力によって回転されるリードスクリュー19bとが設けられている。駆動モーター19aの駆動力によってリードスクリュー19bが回転されると、被ガイド部16b、16bがガイドレール14、14に案内されて基板移動部15がリードスクリュー19bの回転方向に応じて前後方向へ移動される。
A
ベース体16には配置台20が取り付けられている(図4参照)。配置台20は、図5に示すように、L字状の取付脚部20a、20aと取付脚部20a、20aを連結する連結脚部20bと上下方向を向く横長の板状に形成された配置板部20cとを有している。配置板部20cは左右両端部がそれぞれ取付脚部20a、20aの上端部に取り付けられている。配置台20は取付脚部20a、20aの前端部がベース体16におけるベース部16aの下面に取り付けられている。
An arrangement table 20 is attached to the base body 16 (see FIG. 4). As shown in FIG. 5, the arrangement table 20 is an L-shaped
配置台20の配置板部20c上にはツールホルダー21、21、・・・と穴開けブロック22が配置されている。
On the
ツールホルダー21、21、・・・は横長の形状に形成され、例えば、前後左右に並んで四つが設けられている。ツールホルダー21、21、・・・は配置台20の配置板部20cに対して着脱可能(交換可能)にされている。
The
ツールホルダー21には上方に開口された配置凹部21a、21a、・・・が左右に等間隔に離隔して形成されている。ツールホルダー21、21、・・・においては、左前側に位置されたツールホルダー21の配置凹部21a、21a、・・・と右前側に位置されたツールホルダー21の配置凹部21a、21a、・・・と左後側に位置されたツールホルダー21の配置凹部21a、21a、・・・と右後側に位置されたツールホルダー21の配置凹部21a、21a、・・・とが同一又は異なる大きさにされている。
The
ツールホルダー21の配置凹部21a、21a、・・・にはそれぞれツール23、23、・・・が挿入されて保持される。ツール23は、例えば、高熱伝導材料によって形成され、矩形の平板状に形成された上下方向を向く吸着面部24と吸着面部24の下面に連続された押付部25とが一体に形成されて成り、押付部25は直方体状に形成されている。押付部25は外形が吸着面部24の外形より一回り小さくされ、吸着面部24の外周部を除く部分に連続されている。
.. Are inserted and held in the arrangement recesses 21a, 21a,... Of the
ツール23には中央部に上下に貫通された部品吸着用孔23aが形成され部品吸着用孔23aの周囲に上下に貫通されたテープ吸着用孔23b、23b、・・・が形成されている。
In the
ツール23、23、・・・はそれぞれ押付部25、25、・・・が配置凹部21a、21a、・・・に挿入されてツールホルダー21、21、・・・に保持される。従って、ツール23、23、・・・は押付部25、25、・・・が配置凹部21a、21a、・・・の大きさに応じた大きさにされており、押付部25、25、・・・の大きさによって異なる種類が用いられる。
The
穴開けブロック22はツールホルダー21、21、・・・の後側に配置され、配置台20の配置板部20cに対して着脱可能(交換可能)にされている。
The
穴開けブロック22は横長の形状に形成された台部22aと台部22aから上方に突出された穴開けピン22b、22b、・・・とを有している。穴開けピン22b、22b、・・・は左右に等間隔に離隔して設けられ、先細りの形状に形成されている。穴開けピン22b、22b、・・・は、例えば、基板に載置される後述する複数の電子部品の左右方向における数と同じ数が設けられ、間隔が複数の電子部品の左右方向におけるピッチと同じにされている。また、穴開けピン22b、22b、・・・は後述する吸着ヘッドの整数倍の数が設けられ、例えば、6個の吸着ヘッドに対して5倍の30個が設けられている。
The perforating
穴開けブロック22は基板に配置される複数の電子部品の左右方向に並んだ数及び左右方向におけるピッチに応じて異なる種類が用いられる。 Different types of hole punching blocks 22 are used depending on the number of electronic components arranged on the substrate in the left-right direction and the pitch in the left-right direction.
上記したように、配置台20が基板移動部15のベース体16に取り付けられているため、配置台20と配置台20に配置されるツールホルダー21、21、・・・及び穴開けブロック22とは駆動機構19の駆動力によって基板移動部15と一体になって前後方向へ移動される。
As described above, since the arrangement table 20 is attached to the
支持フレーム3における支持柱8、8の前面にはそれぞれ支持板26、26が取り付けられている(図1及び図4参照)。支持板26、26は取付板10の下側に位置されている。
支持板26、26にはテープ送り機構27が前後方向へ移動自在に支持されている。テープ送り機構27はリールプレート28、29とテープリール30、31と支持軸32、32、・・・とを有している(図6参照)。
A
リールプレート28、29は前後方向を向く板状に形成され、それぞれ支持軸32、32、・・・を介して支持板26、26に前後方向へ移動自在に支持されている。支持軸32、32、・・・は前後方向において伸縮可能とされている。
The
リールプレート28は左側の支持板26に支持軸32、32、・・・を介して支持され、リールプレート28の後面には図示しない回転機構とトルクリミッターが内蔵された機構ケース33が取り付けられている。リールプレート28の下端部における前面側にはピンチローラー34、34、34が回転自在に支持されている。
The
テープリール30はリールプレート28の上端部に回転自在に支持され、機構ケース33に内蔵された回転機構とトルクリミッターによって回転可能にされている。テープリール30は、例えば、巻取用のリールである。
The
リールプレート28にはテープ送りモーターと手巻き用ダイヤル35が支持されている。
The
リールプレート29は右側の支持板26に支持軸32、32、・・・を介して支持され、リールプレート29の後面には図示しない回転機構とトルクリミッターが内蔵された機構ケース36が取り付けられている。リールプレート29の下端部における前面側にはピンチローラー37、37が回転自在に支持されている。
The
テープリール31はリールプレート29の上端部に回転自在に支持され、機構ケース36に内蔵された回転機構とトルクリミッターによって回転可能にされている。テープリール31は、例えば、供給用のリールである。
The
テープリール30とテープリール31の間には保護テープ38が架け渡されて巻き付けられている。保護テープ38の幅は後述する電子部品の前後方向における幅より大きくされている。保護テープ38はピンチローラー34、34、34、37、37に巻回された状態において、機構ケース36に内蔵された回転機構とトルクリミッターによって弛みの発生が防止されている。保護テープ38はリールプレート28、29間に左右に延び上下方向を向く中間部38aを有している。
A
テープ送り機構27においては、手巻き用ダイヤル35を手動により操作することにより、保護テープ38の弛みの是正や手動による保護テープ38の送り動作を行うことが可能にされている。
In the
テープ送り機構27は保護テープ38が吸着ヘッドの真下に位置される動作位置と吸着ヘッドの前方に退避される退避位置との間で図示しない作動機構によって前後方向へ移動される。
The
支持フレーム3の取付板10には案内レール11、11を介してヘッド構造体39、39、・・・が左右方向へ移動自在に支持されている(図1及び図3参照)。部品実装装置1には、例えば、六つのヘッド構造体39、39、・・・が設けられ、ヘッド構造体39、39、・・・は左右方向において等間隔の状態で並んで位置されている。
ヘッド構造体39は取付ベース40と駆動体41と吸着ヘッド42を有している(図7参照)。
The
取付ベース40は前後方向を向く板状に形成され、縦長の形状に形成されている。取付ベース40は、上端部が他の部分より前方に突出された上側取付部40aとして設けられ、下端部が下側取付部40bとして設けられている。
The mounting
取付ベース40の後面には被案内部材43、43が上下に離隔して取り付けられている。被案内部材43、43はそれぞれ案内レール11、11に左右方向へ摺動自在に支持されている。
Guided
駆動体41は取付ベース40における上側取付部40aの前面に取り付けられている。駆動体41は上側取付部40aに取り付けられたブラケット44とブラケット44に取り付けられた昇降モーター45と昇降モーター45の駆動力によって回転される送りネジ46とを有している。
The
ブラケット44は被取付面部44aと被取付面部44aの上下両端部からそれぞれ前方に突出された支持突部44b、44bとから成る。ブラケット44は被取付面部44aが上側取付部40aの前面に取り付けられている。
The
昇降モーター45はブラケット44における上側の支持突部44bの上面に取り付けられている。
The elevating
送りネジ46は昇降モーター45から下方に突出され、上端寄りの部分がブラケット44の支持突部44b、44bに挿通された状態で支持されている。
The
吸着ヘッド42は縦長の形状に形成された基体47と基体47の下側に位置された吸着部48とを有している。基体47の上端部にはナット部材49が固定され、ナット部材49には送りネジ46が貫通された状態で螺合されている。昇降モーター45の駆動力によって送りネジ46が回転されると、送りネジ46の回転方向に応じて上下方向へナット部材49が送られ、ナット部材49と一体になって吸着ヘッド42が上下方向へ移動される。
The
基体47の内部にはセンサー50が配置されている。センサー50は基板に載置される電子部品の高さ位置と吸着ヘッド42の電子部品に対する押圧力を検出する検出部として機能する。
A
吸着部48は下端部にヒーター51を有している(図8参照)。ヒーター51としては、例えば、パルスヒーターが用いられている。ヒーター51には、中央部に部品吸着孔51aが形成され、部品吸着孔51aの周囲に周方向に離隔してツール吸着孔51b、51b、・・・が形成され、ツール吸着孔51b、51b、・・・の外側に周方向に離隔してテープ吸着孔51c、51c、・・・が形成されている。
The
吸着部48には図示しない連結管を介して図示しない吸引装置が連結されている。吸着部48の内部には負圧空気による複数の吸引用の空間が形成され、この各空間にはそれぞれヒーター51の部品吸着孔51aとツール吸着孔51b、51b、・・・とテープ吸着孔51c、51c、・・・が各別に連通されている。従って、後述するように、基板に載置される電子部品とツール23と保護テープ38はそれぞれ部品吸着孔51aとツール吸着孔51b、51b、・・・とテープ吸着孔51c、51c、・・・を介して吸着部48によって吸着される。
A suction device (not shown) is connected to the
吸着部48によってツール23が吸着された状態においては、部品吸着孔51aがツール23の部品吸着用孔23aに一致され、テープ吸着孔51c、51c、・・・がそれぞれツール23のテープ吸着用孔23b、23b、・・・に一致される。
In a state where the
取付ベース40の下側取付部40bには剥がし部材52が取り付けられている(図7及び図9参照)。剥がし部材52は前後方向を向く基面部52aと基面部52aの左右両端部からそれぞれ前方へ突出された貼付防止部52b、52cとから成る。剥がし部材52は基面部52aの上端部が下側取付部40bに取り付けられ、貼付防止部52b、52cが左右方向において吸着ヘッド42の移動空間より側方に位置されている。従って、吸着ヘッド42は貼付防止部52b、52cの間において上下方向へ移動可能にされている。
A peeling
剥がし部材52は左側の貼付防止部52bが基面部52aの下端部から突出され貼付防止部52b、52cの位置が上下方向において異なる状態にされている(図9参照)。剥がし部材52、52、・・・は左右に並んで位置された取付ベース40、40、・・・に取り付けられており、隣り合う取付ベース40、40、・・・に取り付けられた剥がし部材52、52、・・・は右側に位置された貼付防止部52c、52c、・・・がそれぞれ左側に位置された貼付防止部52b、52b、・・・の上側に位置されている。
In the peeling
このように隣り合う取付ベース40、40、・・・に取り付けられた剥がし部材52、52、・・・の貼付防止部52c、52c、・・・がそれぞれ貼付防止部52b、52b、・・・の上側に位置されているため、ヘッド構造体39、39、・・・が左右方向において接近して位置された状態においても隣り合う貼付防止部52bと貼付防止部52cが干渉しない。従って、剥がし部材52、52、・・・の左右方向における配置スペースを小さくしてヘッド構造体39、39、・・・の左右方向における間隔を小さくすることが可能になり、部品実装装置1の小型化を図ることができる。
In this way, the sticking
ヘッド構造体39、39、・・・はそれぞれ被案内部材43、43、・・・が案内レール11、11に摺動自在に支持され、駆動リンク機構53によって等間隔ピッチで左右方向において可変されると共に等間隔ピッチの状態で左右方向へ移動可能にされている。
The guided
駆動リンク機構53は、図10乃至図12に示すように、ヘッド構造体39、39、・・・の左右方向への移動用の移動用モーター54と移動用モーター54の駆動力によって回転されるボールネジ軸55とヘッド構造体39、39、・・・のピッチ可変用のピッチ切替用モーター56とピッチ可変用モーター56の駆動力によって回転されるスプライン軸57と駆動体41、41、・・・に連結されたリンク体58とを有している。
The
移動用モーター54とピッチ可変用モーター56は上下に位置され、それぞれモーター取付部材59、59に取り付けられている。移動用モーター54とピッチ可変用モーター56とモーター取付部材59、59は支持フレーム3の一方の支持柱8に形成された配置用切欠8aに挿入され、モーター取付部材59、59が取付板10の左右方向における一端部に取り付けられている。
The moving
ボールネジ軸55は左右方向に延び移動用モーター54のモーター軸に一体に形成され、螺溝55aを有している。ボールネジ軸55は移動用モーター54側の端部がモーター取付部材59に挿通されて支持されている。
The ball screw
スプライン軸57は左右方向に延びボールネジ軸55の真下に位置され、軸方向に延びるガイド溝57a、57a、・・・を有している。スプライン軸57はピッチ可変用モーター56のモーター軸に一体に形成され、ピッチ可変用モーター56側の端部がモーター取付部材59に挿通されて支持されている。スプライン軸57の軸方向におけるピッチ可変用モーター56側と反対側の端部には回転ハンドル61が取り付けられている。回転ハンドル61を操作することによって手動によるスプライン軸57の回転が可能にされている。
The
ボールネジ軸55における移動用モーター54側と反対側の端部とスプライン軸57におけるピッチ可変用モーター56側と反対側の端部とは軸受部材60に回転自在に支持されている。ボールネジ軸55における移動用モーター54側と反対側の端部とスプライン軸57におけるピッチ可変用モーター56側と反対側の端部と軸受部材60は、支持フレーム3の他方の支持柱8に形成された配置用切欠8aに挿入され、軸受部材60が取付板10の左右方向における他端部に取り付けられている。
The end of the
モーター取付部材59、59と軸受部材60がそれぞれ取付板10に取り付けられることにより、ボールネジ軸55が取付板10に形成された挿通孔10aの真後ろに位置される(図3参照)。
By attaching the
リンク体58は第1のナット体62とナット部材63と第2のナット体64と第1の外側結合部材65と第2の外側結合部材66と内側結合部材67、67、・・・とリンクアーム68と連結バー69を有している(図10乃至図12参照)。
The
第1のナット体62はケース70と一部を除いてケース70の内部に配置された略円筒状のネジナット71とを有している(図13参照)。ケース70は円筒状の結合部70aと結合部70aの軸方向における一端部から外方に張り出されたフランジ部70bと結合部70aの他端面に連続された円筒部70cとを有し、結合部70aの径が円筒部70cの径より大きくされている。ネジナット71はケース70に対して回転可能にされ、ボールネジ軸55の螺溝55aに螺合されている。ネジナット71は軸方向における一端部がケース70から突出され、ケース70から突出された一端部がベルト巻回部71aとして設けられている。
The
ケース70とネジナット71の間には第1の線状体72、72が軸方向に離隔して配置されている。第1の線状体72はボール72a、72a、・・・が数珠繋ぎにされて形成されている。第1の線状体72、72がケース70とネジナット71の間に配置されることによりケース70に対するネジナット71の円滑な回転動作が確保される。
Between the
ケース70とボールネジ軸55の間には螺溝55aに係合された第2の線状体73が軸方向に離隔して配置されている。第2の線状体73はボール73a、73a、・・・が数珠繋ぎにされて形成されている。第2の線状体73が螺溝55aに係合されることによりネジナット71に対するボールネジ軸55の円滑な回転動作が確保される。
Between the
ナット部材63は円筒状の螺合部63aと螺合部63aの軸方向における一端部から外方に張り出された張出部63bとを有している(図14参照)。ナット部材63は螺合部63aが螺溝55aに螺合されている。
The
第2のナット体64は配置ケース74と一部を除いて配置ケース74の内部に配置された略円筒状のスプラインナット75とを有している(図15参照)。配置ケース74は円筒状の結合部74aと結合部74aの軸方向における一端部から外方に張り出されたフランジ部74bと結合部74aの他端面に連続された円筒部74cとを有し、結合部74aの径が円筒部74cの径より大きくされている。スプラインナット75は配置ケース74に対して回転可能にされている。スプラインナット75は軸方向における一端部が配置ケース74から突出され、配置ケース74から突出された一端部がベルト巻回部75aとして設けられている。
The
スプラインナット75の内周面には内方へ突出され軸方向に延びる被ガイド突条75b、75b、・・・が周方向に離隔して設けられている。被ガイド突条75b、75b、・・・はそれぞれスプライン軸57のガイド溝57a、57a、・・・に摺動自在に係合され、被ガイド突条75b、75b、・・・がそれぞれガイド溝57a、57a、・・・に摺動自在に係合されることによりスプラインナット75がスプライン軸57に対して回転不能かつスプライン軸57に対して軸方向へ移動可能にされている。
Guided
配置ケース74とスプラインナット75の間には線状体76、76が軸方向に離隔して配置されている。線状体76はボール76a、76a、・・・が数珠繋ぎにされて形成されている。線状体76、76が配置ケース74とスプラインナット75の間に配置されることにより配置ケース74に対するスプラインナット75の円滑な回転動作が確保される。
Between the
第1のナット体62におけるネジナット71の巻回部71aと第2のナット体64におけるスプラインナット75の巻回部75aとにはタイミングベルト77が巻き付けられ、タイミングベルト77によってネジナット71とスプラインナット75が連結されている(図10乃至図12参照)。従って、ネジナット71とスプラインナット75は同期して回転される。
A
第1の外側結合部材65と第2の外側結合部材66と内側結合部材67、67、・・・は左右に等間隔に離隔して位置されている。第1の外側結合部材65と第2の外側結合部材66は取付板10の挿通孔10aに挿通され、それぞれ最も右側に位置されたヘッド構造体39における取付ベース40と最も左側に位置されたヘッド構造体39における取付ベース40とに後方から取り付けられている。内側結合部材67、67、・・・は取付板10の挿通孔10aに挿通され、それぞれ左右両端に位置されたヘッド構造体39、39以外のヘッド構造体39、39、・・・における取付ベース40、40、・・・に後方から取り付けられている。
The first
第1の外側結合部材65の後端部には第1の結合用突部65aと第2の結合用突部65bが上下に並んで設けられている。第1の結合用突部65aは第1のナット体62のケース70における結合部70aに外嵌状に結合され、第2の結合用突部65bは第2のナット体64の配置ケース74における結合部74に外嵌状に結合され、第1の結合用突部65aと第2の結合用突部65bにそれぞれケース70のフランジ部70bと配置ケース74のフランジ部74bとがネジ止め等によって取り付けられている。従って、第1のナット体62と第2のナット体64と第1の外側結合部材65は一体になって左右方向へ移動される。
A
第2の外側結合部材66の後端部には結合用突部66aが設けられている。結合用突部66aはナット部材63における螺合部63aの一部に外嵌状に結合され、結合用突部66aに張出部63bがネジ止め等によって取り付けられている。従って、ナット部材63と第2の外側結合部材66は一体になって左右方向へ移動される。
A
リンクアーム68、68、・・・は直線状に形成され、例えば、五つ設けられている。リンクアーム68、68、・・・は左右方向において平行な状態で離隔して設けられている。
The
連結バー69は直線状に形成され、長手方向における一端部が第2の外側結合部材66の後端部に回動自在に連結されている。連結バー69にはリンクアーム68、68、・・・の各一端部が等間隔の状態で回動自在に連結されている。リンクアーム68、68、・・・は各他端部がそれぞれ第1の外側結合部材65の後端部と内側結合部材67、67、・・・の各後端部とに回動自在に連結されている。
The
上記のように構成された駆動リンク機構53において、ピッチ可変用モーター56の非駆動時に移動用モーター54が駆動されると、ボールネジ軸55が回転される。このときスプライン軸57は回転されていないため第2のナット体64のスプラインナット75は回転されず、タイミングベルト77によって連結されている第1のナット体62のネジナット71も回転されない。従って、ネジナット71はボールネジ軸55に対して回転されず、第1のナット体62がボールネジ軸55に対して送られて左右方向へ移動される。
In the
第1のナット体62が左右方向へ移動されるときには、ナット部材63もボールネジ軸55に対して送られて第1のナット体62と同期して左右方向へ移動される。第1の外側結合部材65と第2の外側結合部材66と内側結合部材67、67、・・・はリンク体58によって連結され第1の外側結合部材65が第1のナット体62と第2のナット体64に結合され第2の外側結合部材66がナット部材63に結合されているため、第1の外側結合部材65と第2の外側結合部材66と内側結合部材67、67、・・・は一体になって左右方向へ移動される(図11及び図16参照)。従って、第1の外側結合部材65と第2の外側結合部材66と内側結合部材67、67、・・・がそれぞれ取り付けられたヘッド構造体39、39、・・・は、等間隔の状態で一体になって左右方向へ移動される。
When the
一方、駆動リンク機構53において、移動用モーター54の非駆動時にピッチ可変用モーター56が駆動されると、スプライン軸57が回転される。第2のナット体64のスプラインナット75はスプライン軸57に対して回転不能にされているため、スプライン軸57と一体になって回転される。スプラインナット75が回転されると、タイミングベルト77によって連結されている第1のナット体62のネジナット71が同期して回転される。このときボールネジ軸55は回転されていないため、第1のナット体62のネジナット71がボールネジ軸55に対して送られて第1のナット体62が左右方向へ移動される。
On the other hand, in the
第1のナット体62と第2のナット体64には第1の外側結合部材65が結合されているため、第1のナット体62が左右方向へ移動されるときには、第2のナット体64も第1のナット体62と一体になって左右方向へ移動される。このときナット部材63はボールネジ軸55に対して回転されていないため左右方向へ移動されない。第1の外側結合部材65と第2の外側結合部材66と内側結合部材67、67、・・・はリンク体58によって連結されているため、リンクアーム68、68、・・・が連結バー69と第1の外側結合部材65と内側結合部材67、67、・・・に対して回動されると共に連結バー69が第2の外側結合部材66に対して回動され、第1の外側結合部材65と内側結合部材67、67、・・・が第2の外側結合部材66に対して左右方向へ移動され、第1の外側結合部材65と第2の外側結合部材66と内側結合部材67、67、・・・のピッチが等間隔の状態で変更される(図10、図11、図17及び図18参照)。従って、第1の外側結合部材65と第2の外側結合部材66と内側結合部材67、67、・・・がそれぞれ取り付けられたヘッド構造体39、39、・・・は、等間隔の状態でピッチが変更される。
Since the first
<周辺装置の構成>
部品実装装置1の周辺には部品装着装置500と基板搬入装置600と基板搬出装置700が配置されている(図19参照)。尚、基板搬入装置600と基板搬出装置700は、例えば、それぞれ基板搬入部と基板搬出部として部品実装装置1の構造の各一部として設けられていてもよい。
<Configuration of peripheral devices>
A
部品装着装置500は、図20に示すように、基板100上に機能性材料200、200、・・・を介して電子部品300、300、・・・を仮置き状態で載置する装置であり、例えば、電子部品300、300、・・・を吸着して保持し基板100上に移動させて載置し吸着を解除することにより仮置き状態にする。
As shown in FIG. 20, the
尚、機能性材料200としては、例えば、接着材料や封止材料や補強材料としての機能を有するペースト状又はフィルム状の材料等が用いられ、具体的には、アンダーフィル材やノンコンタクトフィルムやノンコンタクトペースト等と称される各種の材料が用いられる。
In addition, as the
基板搬入装置600は部品装着装置500と部品実装装置1の間に位置され、搬入用コンベア601と保温ヒーター602を有している(図19参照)。搬入用コンベア601は左右に離隔して位置された送りローラー601a、601aと送りローラー601a、601aによって送られる搬送ベルト601bとを有している。保温ヒーター602は送りローラー601a、601a間に配置されている。
The board carry-in
基板搬出装置700は部品実装装置1を挟んで部品装着装置500の反対側に位置され、搬出用コンベア701を有している。搬出用コンベア701は左右に離隔して位置された送りローラー701a、701aと送りローラー701a、701aによって送られる搬送ベルト701bとを有している。
The board carry-out
尚、基板搬出装置700においても、急激な冷却による基板100の反り等を防止するために保温する図示しない保温ヒーターが設けられていてもよい。
The substrate carry-out
基板搬入装置600は基板100を部品装着装置500から基板移動部15に搬入する機能を有し、基板搬出装置700は基板100を基板移動部15から搬出して所定の位置まで搬送する機能を有している。基板100上には所定の回路パターンが形成され、回路パターンの各端部に接続端子101、101、・・・が形成されている(図20参照)。基板100上には接続端子101、101、・・・を覆う状態で予め機能性材料200、200、・・・と電子部品300、300、・・・が部品装着装置500によってそれぞれ仮置き状態で載置されている。電子部品300、300、・・・の下面にはそれぞれ半田(半田ボール)301、301、・・・が配置されている。電子部品300、300、・・・は半田301、301、・・・がそれぞれ機能性材料200、200、・・・を介して接続端子101、101、・・・の真上に位置されている。
The substrate carry-in
上記のように部品装着装置500によって基板100に機能性材料200、200、・・・を介して電子部品300、300、・・・が載置された状態においては、基板100及び電子部品300、300、・・・は半田301、301、・・・が溶融されない程度の所定の温度状態に加熱されている。
As described above, in the state where the
尚、以下において参照する各図には、一つの電子部品300に二つの半田301、301が左右に離隔して配置され、一つの電子部品300が配置される領域に二つの接続端子101、101が左右に離隔して形成されているものとして構成を簡略化して示す。
In each drawing referred to below, two
電子部品300、300、・・・は左右に等間隔に離隔して基板100上の各領域にそれぞれ載置されている(図21参照)。また、左右に離隔して配置された電子部品300、300、・・・は、同数が前後にも離隔して載置されている。
The
機能性材料200は、例えば、フィルム状の樹脂材料によって形成され、接続端子101、101と半田301、301を保護する機能を有すると共に電子部品300と基板100を接着する接着材として機能する。機能性材料200の溶融温度は、例えば、約180°Cにされている。また、半田301の溶融温度は、例えば、約230°Cにされている。
The
尚、機能性材料200としてペースト状のタイプが用いられる場合もあるが、ペースト状の機能性材料200の溶融温度はフィルム状の機能性材料200の溶融温度より低くされている。
In some cases, a paste-like type is used as the
上記したように、基板搬入装置600には保温ヒーター602が設けられており、機能性材料200、200、・・・と電子部品300、300、・・・がそれぞれ仮置き状態で載置された基板100が搬入用コンベア601によって搬入されるときに、保温ヒーター602によって機能性材料200、200、・・・と半田301、301、・・・が保温される。
As described above, the substrate carry-in
また、基板搬出装置700に保温ヒーターが設けられている場合には、電子部品300、300、・・・が接合された基板100が搬出用コンベア701によって搬出されるときに、保温ヒーターによって機能性材料200、200、・・・と半田301、301、・・・が保温される。
In addition, when the substrate carrying-out
<部品実装装置の動作>
次に、電子部品300、300、・・・が基板100に接合されるときの部品実装装置1の動作について説明する(図20乃至図34参照)。
<Operation of component mounting device>
Next, the operation of the component mounting apparatus 1 when the
先ず、基板搬入装置600によって基板100が部品実装装置1に搬入される前の各部の初期状態について説明する。
First, an initial state of each part before the
基板100の各領域には、上記したように、接続端子101、101、・・・を覆う状態で機能性材料200、200、・・・と電子部品300、300、・・・がそれぞれ仮置き状態で載置されている(図20参照)。電子部品300、300、・・・は、例えば、同種のものが前後方向において第1列目から第n列目まで等間隔に載置され、各列毎に、例えば、等間隔の状態で左右に並んで30個ずつが載置されている(図21参照)。
In each region of the
基板移動部15は、初期状態において、前方の移動端である準備位置にあり、載置ベース18は上側移動端に位置されている(図22参照)。従って、載置ベース18におけるコンベア18a、18aの上端がボンディングステージ17の上面より上側に位置されている。
In the initial state, the
基板移動部15が前方の移動端である準備位置にあるときには、基板移動部15に取り付けられた配置台20も前方の移動端に位置されており、配置台20に配置された穴開けブロック22がヘッド構造体39、39、・・・の真下に位置されている。
When the
初期状態において、テープ送り機構27は後方の移動端である動作位置にあり、保護テープ38の中間部38aがヘッド構造体39、39、・・・の真下で穴開けブロック22の真上に位置されている。ヘッド構造体39、39、・・・は吸着ヘッド42、42、・・・が上方の移動端に位置され、左右方向における間隔であるピッチが最も狭くされた状態にされている。
In the initial state, the
次に、基板搬入装置600による基板100の部品実装装置1への搬入前の事前動作が行われる(図23乃至図28参照)。
Next, a pre-operation before the
事前動作として、先ず、テープ送り機構27が作動機構によって前方の移動端である退避位置まで移動される(図23参照)。また、基板移動部15と基板移動部15に取り付けられた配置台20とが一体になって駆動機構19によって後方へ移動される(図24参照)。基板移動部15と配置台20が後方へ移動されることにより、所定のツールホルダー21に保持されたツール23、23、・・・がヘッド構造体39、39、・・・の下方に位置される。この所定のツールホルダー21に保持されたツール23、23、・・・は、この後に搬入される基板100に仮置きされた電子部品300、300、・・・に応じた大きさのものであり、これらの電子部品300、300、・・・のピッチと同じピッチでツールホルダー21に保持されている。
As a preliminary operation, first, the
次に、事前動作として、駆動リンク機構53によってヘッド構造体39、39、・・・が所定の等間隔ピッチに可変されると共に可変された等間隔ピッチの状態で左右方向において所定の位置まで移動される(図24参照)。ヘッド構造体39、39、・・・はピッチが基板100に仮置き状態で載置される電子部品300、300、・・・のピッチの、例えば、5倍のピッチに可変される。尚、ヘッド構造体39、39、・・・は左右方向において所定の位置まで移動された後に所定の等間隔ピッチに可変されてもよい。
Next, as a pre-operation, the
このとき等間隔ピッチに可変された6個のヘッド構造体39、39、・・・は、例えば、30個ある穴開けピン22b、22b、・・・のピッチに対しても5倍のピッチに可変されており、吸着部48、48、・・・に形成された部品吸着孔51a、51a、・・・がそれぞれ穴開けブロック22の6個の穴開けピン22b、22b、・・・の真上に位置される。
At this time, the six
続いて、事前動作として、基板移動部15と配置台20が後方へ移動され、ツールホルダー21に配置されている所定のツール23、23、・・・が吸着ヘッド42、42、・・・の真下に位置される(図25参照)。このとき吸着部48、48、・・・に形成された部品吸着孔51a、51a、・・・とツール23、23、・・・に形成された部品用吸着孔23a、23a、・・・とがそれぞれ上下方向において一致されると共に吸着部48、48、・・・に形成されたテープ吸着孔51c、51c、・・・とツール23、23、・・・に形成されたテープ用吸着孔23b、23b、・・・とがそれぞれ上下方向において一致される。
Subsequently, as a pre-operation, the
次いで、事前動作として、ヘッド構造体39、39、・・・において送りネジ46、46、・・・が回転されて吸着ヘッド42、42、・・・が下方へ移動される。このときツール吸着孔51b、51b、・・・を介して吸着部48、48、・・・に負圧が付与されており、吸着部48、48、・・・によってそれぞれツール23、23、・・・が吸着されてツールホルダー21から取り出され、吸着ヘッド42、42、・・・が上方へ移動されて吸着部48、48、・・・によってそれぞれツール23、23、・・・が保持される(図26参照)。
Next, as a pre-operation, the feed screws 46, 46,... Are rotated in the
続いて、事前動作として、基板移動部15と配置台20が前方へ移動され、吸着ヘッド42、42、・・・の真下に穴開けブロック22が位置され(図27参照)、部品吸着孔51a、51a、・・・と6個の穴開けピン22b、22b、・・・がそれぞれ上下方向において一致される。このときテープ送り機構27が退避位置から動作位置まで後方へ移動され、吸着ヘッド42、42、・・・の真下に保護テープ38の中間部38aが位置される。
Subsequently, as a pre-operation, the
次に、事前動作として、ツール23、23、・・・を吸着している吸着ヘッド42、42、・・・が下方へ移動され、ツール23、23、・・・によって保護テープ38が押し下げられる(図28参照)。保護テープ38が押し下げられると、6個の穴開けピン22b、22b、・・・が保護テープ38に下方から穿刺されてそれぞれツール23、23、・・・の部品吸着用孔23a、23a、・・・に下方から挿入されると共に6個以外の他の穴開けピン22b、22b、・・・が保護テープ38に下方から穿刺され、穴開けピン22b、22b、・・・によって保護テープ38に穴開けピン22b、22b、・・・と同数の空気流通孔38b、38b、・・・が形成される。
Next, as a preliminary operation, the suction heads 42, 42,... Sucking the
続いて、事前動作として、吸着ヘッド42、42、・・・が上方へ移動される(図29参照)。このときテープ吸着孔51c、51c、・・・とテープ吸着用孔23b、23b、・・・を介してツール23、23、・・・に負圧が付与されており、吸着部48、48、・・・によってツール23、23、・・・を介して保護テープ38が吸着され、保護テープ38も吸着ヘッド42、42、・・・と一体になって上方へ移動される。吸着ヘッド42、42、・・・は上方の移動端までは移動されず、上下方向における移動範囲の中間点において停止される。従って、このとき保護テープ38の中間部38aは剥がし部材52、52、・・・の貼付防止部52b、52b、・・・に接触されない。
Subsequently, as a preliminary operation, the suction heads 42, 42,... Are moved upward (see FIG. 29). At this time, negative pressure is applied to the
上記した事前動作が終了すると、基板移動部15と配置台20が準備位置まで前方へ移動され、基板搬入装置600によって機能性材料200、200、・・・と電子部品300、300、・・・がそれぞれ仮置き状態で載置された基板100が基板移動部15の載置ベース18上に搬入される(図30参照)。このとき基板100は保温ヒーター602によって保温されており、機能性材料200、200、・・・が溶融温度近くの高温状態に保持されて溶融し易い状態にされている。
When the above-described preliminary operation is completed, the
載置ベース18上に基板100が搬入されると、載置ベース18が昇降機構によってボンディングステージ17の上面より下方まで移動され、基板100がボンディングステージ17に載置され吸引されて保持される。ボンディングステージ17は図示しない加温ヒーターによって所定の温度に加温されており、ボンディングステージ17上においても基板100に載置された機能性材料200、200、・・・と半田301、301、・・・の保温状態が保持される。
When the
ボンディングステージ17によって基板100が保持されると、基板移動部15と配置台20が一体になって後方へ移動され、例えば、第1列目の6個の電子部品300、300、・・・がそれぞれ吸着ヘッド42、42、・・・の真下に位置される(図31参照)。このとき、例えば、左から1番目、6番目、11番目、16番目、21番目及び26番目に載置された電子部品300、300、・・・がそれぞれ吸着ヘッド42、42、・・・の真下に位置される。
When the
続いて、ヘッド構造体39、39、・・・による電子部品300、300、・・・に対する接合動作が開始され、吸着ヘッド42、42、・・・が下方へ移動され、吸着部48、48、・・・に吸着された保護テープ38の中間部38aがそれぞれ電子部品300、300、・・・に上方から接する。このとき吸着ヘッド42、42、・・・の内部に配置されたセンサー50、50、・・・によって電子部品300、300、・・・のそれぞれの高さ位置と吸着ヘッド42、42、・・・のそれぞれの電子部品300、300、・・・に対する押圧力とが検出される。
Subsequently, the bonding operation to the
電子部品300、300、・・・のそれぞれの高さ位置は制御部7に送出され、検出された高さ位置がそれぞれ電子部品300、300、・・・の初期位置として記憶される。
The height positions of the
吸着ヘッド42、42、・・・は中間部38aがそれぞれ電子部品300、300、・・・に接した状態において下方への移動が停止される。このときテープ吸着孔51c、51c、・・・とテープ吸着用孔23b、23b、・・・を介してツール23、23、・・・に負圧が付与されており、負圧が中間部38aに形成された空気流通孔38a、38a、・・・を介して電子部品300、300、・・・に付与され、吸着部48、48、・・・によってツール23、23、・・・と保護テープ38を介してそれぞれ電子部品300、300、・・・が吸着される(図32参照)。
The suction heads 42, 42,... Are stopped from moving downward when the
続いて、吸着部48、48、・・・にそれぞれ設けられたヒーター51、51、・・・によってツール23、23、・・・及び保護テープ38を介して電子部品300、300、・・・と半田301、301、・・・と機能性材料200、200、・・・が加熱される。加熱された半田301、301、・・・と機能性材料200、200、・・・は溶融され、半田301、301、・・・が機能性材料200、200、・・・を押し破るようにしてそれぞれ接続端子101、101、・・・に接触される。
Subsequently, the
ヒーター51、51、・・・による加熱が行われているときには、センサー50、50によって検出された各初期位置が制御部7から読み出され、吸着ヘッド42、42、・・・が読み出された各初期位置に基づいて微少に上下方向へ移動される(図33参照)。このとき吸着ヘッド42、42、・・・は半田301、301、・・・が接続端子101、101、・・・に押し付けられ過ぎて隣接する半田301、301、・・・同士が接触することなく、かつ、半田301、301、・・・の接続端子101、101、・・・に対する十分な接合面積が確保される良好な接合状態になるように、各初期位置に基づいて微少に上下方向へ移動される。尚、吸着ヘッド42、42、・・・は、センサー50、50、・・・によって検出された位置において半田301、301、・・・の接続端子101、101、・・・に対する良好な接続状態が確保される場合には、上下方向へ移動されず停止された状態が保持される。
When heating is performed by the
続いて、ヒーター51、51、・・・による加熱が終了され、吸着ヘッド42、42、・・・はツール23、23、・・・を吸着した状態で上方へ向けて移動されていく。ヒーター51、51、・・・による加熱が終了されて吸着ヘッド42、42、・・・が上方へ向けて移動されていくことにより、半田301、301、・・・と機能性材料200、200、・・・が冷却されて固化され、半田301、301、・・・がそれぞれ接続端子101、101、・・・と接合される。機能性材料200、200、・・・は溶融された後に固化されるため、電子部品300、300、・・・を周囲から覆い電子部品300、300、・・・の下面と基板100の上面との間に充填され、電子部品300、300、・・・が機能性材料200、200、・・・によって基板100に接着される。
Subsequently, the heating by the
上記のように、機能性材料200が溶融されると、溶融された機能性材料200が電子部品300の上面側にも回り込むように流動されるが、電子部品300と吸着部48に吸着されたツール23との間には保護テープ38が位置されている。
As described above, when the
従って、吸着部48及びツール23と電子部品300が保護テープ38によって隔てられ、機能性材料200の吸着部48及びツール23への付着を防止することができる。
Therefore, the
また、保護テープ38の中間部38aが吸着ヘッド42、42、・・・の移動方向へ延びる状態で位置されているため、一つの保護テープ38によって複数の吸着部48、48、・・・及びツール23、23、・・・への機能性材料200、200、・・・の付着を防止することができる。
Further, since the
さらに、保護テープ38には電子部品300、300、・・・のピッチと同じ間隔で複数の空気流通孔38b、38b、・・・が形成されるため、電子部品300と吸着ヘッド42、42、・・・の間に保護テープ38が位置された状態で吸着部48、48、・・・による電子部品300、300、・・・の吸着が可能である。
Further, since the plurality of
従って、吸着部48、48、・・・による電子部品300、300、・・・の吸着動作が保護テープ38によって妨げられることがなく、機能性材料200、200、・・・の吸着部48、48、48、・・・及びツール23、23、・・・への付着を防止した上で吸着部48、48、・・・による電子部品300、300、・・・の吸着動作の信頼性の向上を図ることができる。
Therefore, the suction operation of the
尚、部品実装装置1にあっては、吸着部48、48、・・・が下方へ移動されて穴開けブロック22の穴開けピン22b、22b、・・・によって電子部品300、300、・・・のピッチと同じ間隔で空気流通孔38b、38b、・・・が形成される。
In the component mounting apparatus 1, the
従って、予め空気流通孔38b、38b、・・・が形成されている保護テープ38を用いる必要がないため、部品実装装置1の接合作業の対象が、電子部品300、300、・・・のピッチが相違する異なる種類の基板100に変更された場合においても、保護テープ38を交換する必要がない。
Therefore, since it is not necessary to use the
このように部品実装装置1にあっては、保護テープ38の交換の必要がなく保護テープ38を廃棄する必要も生じないため、作業性の向上による作業時間の短縮化を図ることができると共に製造コストの低減を図ることができる。
As described above, in the component mounting apparatus 1, since it is not necessary to replace the
また、電子部品300、300、・・・の大きさに応じて穴開けブロック22を異なる種類に交換することが可能であるため、保護テープ38に形成される空気流通孔38b、38b、・・・の大きさを電子部品300、300、・・・の大きさに応じて変更することができる。
Further, since the
さらに、保護テープ38に空気流通孔38b、38b、・・・が形成された状態において、吸着部48、48、・・・によって保護テープ38を吸着することが可能である。従って、吸着部48、48、・・・と電子部品300、300、・・・の間に確実に保護テープ38が位置され、保護テープ38による吸着部48、48、・・・及びツール23、23、・・・への機能性材料200、200、・・・の良好な付着防止機能を確保することができる。
Further, in a state where the
さらにまた、吸着部48、48、・・・によって保護テープ38が吸着されるため、吸着部48、48、・・・のテープ吸着孔51c、51c、・・・と空気流通孔38b、38b、・・・の位置ずれが生じず、吸着部48、48、・・・による電子部品300、300、・・・の吸着を確実に行うことができる。
Furthermore, since the
吸着ヘッド42、42、・・・が上方へ向けて移動されていくときには、途中で吸着ヘッド42、42、・・・による保護テープ38に対する吸着が解除され、保護テープ38が吸着部48、48、・・・の下面から離隔される。このとき保護テープ38は貼付防止部52b、52b、・・・に下方から接し、上方への移動が規制される(図34参照)。
When the suction heads 42, 42,... Are moved upward, the suction to the
このように部品実装装置1にあっては、吸着ヘッド42、42、・・・の上方への移動時に保護テープ38に吸着ヘッド42、42、・・・の下方において上方から接触される貼付防止部52b、52b、・・・が設けられているため、保護テープ38の吸着部48、48、・・・への貼り付きを防止することができる
吸着ヘッド42、42、・・・は上方の移動端まで移動され、吸着ヘッド42、42、・・・が上方の移動端まで移動されることにより6個の電子部品300、300、に対する接合動作が完了する。
As described above, in the component mounting apparatus 1, when the suction heads 42, 42,... Are moved upward, the
吸着ヘッド42、42、・・・が上方の移動端まで移動されると、ヘッド構造体39、39、・・・が等間隔ピッチの状態で電子部品300、300、・・・の1ピッチ分だけ右方へ移動される。ヘッド構造体39、39、・・・が等間隔ピッチの状態で電子部品300、300、・・・の1ピッチ分だけ右方へ移動されると、吸着部48、48、・・・の真下に、例えば、左から2番目、7番目、12番目、17番目、22番目及び27番目に載置された電子部品300、300、・・・がそれぞれ位置され、上記した接合動作が再び開始され、吸着ヘッド42、42、・・・が下方へ移動される。
When the suction heads 42, 42,... Are moved to the upper moving end, the
吸着ヘッド42、42、・・・が下方へ移動されていくときには、保護テープ38の先に吸着されていた部分とは別の部分が再び吸着部48、48、・・・によって吸着される。この接合動作によって第1列目の別の6個の電子部品300、300、・・・の半田301、301、・・・がそれぞれ接続端子101、101、・・・に接合される。
When the suction heads 42, 42,... Are moved downward, a portion other than the portion that has been sucked at the tip of the
以後、第1列目の6個ずつの電子部品300、300、・・・に対する接合動作が繰り返し行われる。第1列目の全ての電子部品300、300、・・・に対する接合動作が終了されると、ヘッド構造体39、39、・・・が左方へ移動されると共に基板移動部15と配置台20が前後方向へ移動されて第2列目の電子部品300、300、・・・に対する接合動作が繰り返し行われる。
Thereafter, the joining operation for each of the six
尚、第2列目の電子部品300、300、・・・に対する接合動作に際しては、その事前動作としてテープ送り機構27においてテープリール30とテープリール31が回転されて保護テープ38が左右方向へ送られ、上記した穴開け作業が行われ新たに空気流通孔38b、38b、・・・が中間部38aに形成される。
In the joining operation to the
このように部品実装装置1にあっては、保護テープ38をヘッド構造体39、39、・・・のピッチの可変方向へ送るテープ送り機構37が設けられているため、保護テープ38の新しい部分を用いて吸着動作を行うことが可能になり、吸着動作の回数に拘わらず機能性材料200、200、・・・の吸着部48、48、・・・及びツール23、23、・・・への付着を防止することができる。
As described above, the component mounting apparatus 1 is provided with the
基板100に載置されていた全ての電子部品300、300、・・・に対する接合動作が終了されると、基板移動部15と配置台20が前方の移動端である準備位置まで前方へ移動される。基板移動部15と配置台20が準備位置まで移動されると、ボンディングステージ17の基板100に対する吸引が停止されて基板100の保持状態が解除され、載置ベース18が上側移動端まで上方へ移動され基板100が持ち上げられて載置ベース18上に再び載置される。
When the joining operation for all the
基板100はコンベア18a、18aによって右方へ移動されて基板搬出装置700に保持され、基板搬出装置700によって所定の位置まで搬出される。
The
<電子部品のピッチとヘッド構造体のピッチとの関係>
次に、電子部品300、300、・・・のピッチとヘッド構造体39、39、・・・のピッチとの関係について説明する。
<Relationship between electronic component pitch and head structure pitch>
Next, the relationship between the pitch of the
部品実装装置1においては、上記したように、ヘッド構造体39、39、・・・のピッチを等間隔の状態で変更することができる。従って、基板100に対する電子部品300、300、・・・の等間隔ピッチが異なる場合においては、電子部品300、300、・・・のピッチに応じてヘッド構造体39、39、・・・のピッチが駆動リンク機構53によって変更される。
In the component mounting apparatus 1, as described above, the pitch of the
このように部品実装装置1にあっては、電子部品300、300、・・・の等間隔ピッチに応じてヘッド構造体39、39、・・・の等間隔ピッチが駆動リンク機構53によって変更されるため、電子部品300、300、・・・のピッチが相違する異なる種類の基板100、100、・・・についての電子部品300、300、・・・の接合作業を行うことができる。
As described above, in the component mounting apparatus 1, the equidistant pitch of the
この場合には配置凹部21a、21a、・・・のピッチが電子部品300、300、・・・の等間隔ピッチに応じて形成されたツールホルダー21が配置台20の配置板部21cに配置されると共に穴開けピン22b、22b、・・・のピッチが電子部品300、300、・・・の等間隔ピッチに一致されて形成された穴開けブロック22が配置台20の配置板部21cに配置されて用いられる。
In this case, the
<異なる種類の電子部品が載置された場合の接合作業>
以下に、基板100に大きさや形状や機能等が相違する異なる種類の電子部品300、300、・・・が載置された場合の部品実装装置1による接合作業について説明する(図35乃至図37参照)。
<Bonding work when different types of electronic components are placed>
Hereinafter, a joining operation by the component mounting apparatus 1 when different types of
以下には、一例として、2種類の電子部品300、300、・・・が基板100に仮置き状態で載置されている場合について説明し、説明を簡単にするために2種類の電子部品300、300、・・・が基板100に1列にのみ載置されているものとする。
Hereinafter, as an example, a case where two types of
部品実装装置1においては、吸着ヘッド42、42、・・・のピッチの可変範囲が、例えば、50mmから75mmにされている。従って、最小ピッチが50mmにされ、最大ピッチが75mmにされている。 In the component mounting apparatus 1, the variable range of the pitch of the suction heads 42, 42,... Is, for example, 50 mm to 75 mm. Therefore, the minimum pitch is 50 mm and the maximum pitch is 75 mm.
基板100には電子部品300、300、・・・として、異なる種類の電子部品300A、300A、・・・と電子部品300B、300B、・・・が載置されている(図35参照)。電子部品300A、300A、・・・と電子部品300B、300B、・・・は、左右方向において等間隔ピッチで、例えば、6個ずつが交互に載置されている。
As the
部品実装装置1においては、先ず、図36に示すように、吸着ヘッド42、42、・・・に電子部品300A用のツール23A、23A、・・・が吸着され、接合作業において吸着ヘッド42、42、・・・とツール23A、23A、・・・が上下動されて電子部品300A、300A、・・・の接続端子101、101、・・・に対する接合が行われる。次に、吸着ヘッド42、42、・・・による電子部品300A用のツール23A、23A、・・・の吸着が解除される。続いて、図37に示すように、吸着ヘッド42、42、・・・に電子部品300B用のツール23B、23B、・・・が吸着され、接合作業において吸着ヘッド42、42、・・・とツール23B、23B、・・・が上下動されて電子部品300B、300B、・・・の接続端子101、101、・・・に対する接合が行われる。
In the component mounting apparatus 1, first, as shown in FIG. 36, the
このように部品実装装置1にあっては、基板100に異なる種類の電子部品300A、300A、・・・、300B、300B、・・・が載置された場合においても各電子部品300A、300A、・・・、300B、300B、・・・の接続端子101、101、・・・に対する接合作業を行うことが可能であり、部品実装装置1の汎用性の向上を図ることができる。
As described above, in the component mounting apparatus 1, even when different types of
上記のような電子部品300A、300A、・・・と電子部品300B、300B、・・・が交互に載置された基板100を取り扱う場合においては、ツール23A、23A、・・・とツール23B、23B、・・・を交互に保持するツールホルダー21が配置台20の配置面部20cに配置されている。
When the
このとき、上記したように、先ず、吸着ヘッド42、42、・・・にツール23A、23A、・・・が吸着され(図36参照)、次に、吸着ヘッド42、42、・・・によるツール23A、23A、・・・の吸着が解除され、吸着ヘッド42、42、・・・にツール23B、23B、・・・が吸着される(図37参照)。従って、ツール23A、23A、・・・のツールホルダー21に対する配置ピッチが吸着ヘッド42、42、・・・の最小ピッチ以上であればよく、また、ツール23B、23B、・・・のツールホルダー21に対する配置ピッチも吸着ヘッド42、42、・・・の最小ピッチ以上であればよい。
At this time, as described above, the
例えば、吸着ヘッド42、42、・・・が最小ピッチの50mmにされた状態でツール23A、23A、・・・とツール23B、23B、・・・に対する各吸着動作が行われる場合には、ツール23A、23A、・・・のピッチPaとツール23B、23B、・・・のピッチPbはそれぞれ50mmにされる(図36参照)。従って、交互に配置されたツール23A、23A、・・・とツール23B、23B、・・・のピッチPabは最小ピッチの2分の1である25mmにされる。従って、ツール23A、23A、・・・とツール23B、23B、・・・が交互に並んだ場合の12個のツールのピッチの合計ピッチPtは275mmにされる。
For example, when each suction operation is performed on the
このように電子部品300A、300A、・・・と電子部品300B、300B、・・・が交互に載置された場合には、ツール23、23、・・・(ツール23A、23B、・・・)の配置ピッチを吸着ヘッド42、42、・・・のピッチより小さくすることができる。
When the
一方、種類の異なる電子部品300A、300A、・・・と電子部品300B、300B、・・・に対する接合作業に際して、ツールホルダー21に上記と同様の6個のツール23A、23A、・・・が並んで配置されると共にその左右又は前後に6個のツール23B、23B、・・・が並んで配置される配列にすることも可能である。
On the other hand, six
しかしながら、このような配列においては、隣り合うツール23、23、・・・の配置ピッチが全て吸着ヘッド24、24、・・・の最小ピッチ以上にされている必要がある。従って、ツール23A、23A、・・・とツール23B、23B、・・・が左右に分かれて並んだ場合の12個のツールのピッチの合計ピッチPtは550mmにされる。
However, in such an arrangement, it is necessary that the arrangement pitches of the
上記のように、基板100に載置された種類の異なる電子部品300A、300A、・・・と電子部品300B、300B、・・・に対して接合作業を行う場合に、ツールホルダー21にツール23A、23A、・・・とツール23B、23B、・・・を交互に配置することにより、ツール23、23、・・・のピッチを小さくすることができる。
As described above, the
従って、ツール23、23、・・・のピッチを小さくすることによりツール23、23、・・・の配置スペースを小さくすることができ、部品実装装置1の小型化を図ることができる。
Therefore, the arrangement space of the
尚、上記には、種類の異なる2種類の電子部品300、300、・・・にそれぞれ対応して2種類のツール23A、23A、・・・とツール23B、23B、・・・が交互に配置された例を示したが、部品実装装置1は、種類の異なる3種類以上のツールが順に配置されている場合についても適用することが可能である。この場合には、ツールの種類が増えるに従ってツール間のピッチが小さくなり、部品実装装置1の一層の小型化を図ることができる。例えば、種類の異なる3種類のツールが順に配置されている場合には、ツール23、23、・・・のピッチを吸着ヘッド24、24、・・・のピッチの3分の1にすることが可能である。
In the above, two types of
<異なる種類のヒーターを設けた例>
次に、上記した吸着ヘッド42、42、・・・の吸着部48、48、・・・に異なる種類のヒーターを設けた例について説明する(図38乃至図41参照)。
<Examples with different types of heaters>
Next, an example in which different types of heaters are provided in the
上記には、吸着部48、48、・・・にヒーター51、51、・・・として、それぞれパルスヒーターが設けられた例を示したが、以下に示すように、吸着部48、48、・・・に第1の加熱温度に設定される第1のヒーター78又は第2の加熱温度に設定される第2のヒーター79を設けて電子部品300、300、・・・に対する接合作業を行うことが可能である。
In the above, an example in which pulse heaters are provided as the
例えば、六つの吸着ヘッド42、42、・・・の吸着部48、48、・・・において、奇数番目の吸着部48、48、48にそれぞれ第1のヒーター78、78、78が設けられ、偶数番目の吸着部48、48、48にそれぞれ第2のヒーター79、79、79が設けられている(図38参照)。
For example, in the
第1のヒーター78は第1の加熱温度、例えば、180°Cに設定され、第2のヒーター79は第2の加熱温度、例えば、230°Cに設定されている。
The
接合作業の対象として、例えば、3個の電子部品300、300、300が基板100に仮置き状態で載置されており、半田301、301、・・・と機能性材料200、200、200は加熱前温度t0にされている(図39参照)。加熱前温度t0は、常温等の180°C未満の任意の温度である。
For example, three
接合作業においては、先ず、図40に示すように、奇数番目の吸着部48、48、48がそれぞれ電子部品300、300、300に押し当てられて第1のヒーター78、78、78によって半田301、301、・・・と機能性材料200、200、200が第1の加熱時間s1の間で加熱される(図39参照)。第1のヒーター78、78、78は180°Cに設定されているため、半田301、301、・・・と機能性材料200、200、200が第1の温度t1(180°C)まで加熱される。第1の温度t1に加熱された状態においては、半田301、301、・・・は溶融されず機能性材料200、200、200が溶融される。
In the joining operation, first, as shown in FIG. 40, odd-numbered
次に、奇数番目の吸着部48、48、48が上方へ移動されて第1のヒーター78、78、78による加熱が終了され、全ての吸着部48、48、・・・が左右方向へ移動され、図41に示すように、偶数番目の吸着部48、48、48がそれぞれ電子部品300、300、300に押し当てられる。奇数番目の吸着部48、48、48が上方へ移動されてから偶数番目の吸着部48、48、48が電子部品300、300、300に押し当てられるまでの作業時間はsmである(図39参照)。
Next, the odd-numbered
偶数番目の吸着部48、48、48が電子部品300、300、300に押し当てられることにより、第2のヒーター79、79、79によって半田301、301、・・・と機能性材料200、200、200が第2の加熱時間s2の間で加熱される。第2のヒーター79、79、79は230°Cに設定されているため、半田301、301、・・・と機能性材料200、200、200が第2の温度t3(230°C)まで加熱される。第2の温度t2に加熱された状態において、半田301、301、・・・も溶融される。
The even-numbered
続いて、偶数番目の吸着部48、48、48が上方へ移動されて第2のヒーター79、79、79による加熱が終了され、半田301、301、・・・と機能性材料200、200、200が固化されて半田301、301、・・・がそれぞれ接続端子101、101、・・・に接合される。第2のヒーター79、79、79による加熱が終了されてから半田301、301、・・・がそれぞれ接続端子101、101、・・・に接合されるまでの接合時間はSbである。
Subsequently, the even-numbered
尚、作業時間smによって温度が第1の温度t1より低下して機能性材料200、200、200が一旦固化される可能性があるが、次の第2のヒーター79、79、79による加熱によって機能性材料200、200、200が確実に溶融されるため、作業時間smによる温度低下が半田301、301、・・・の接続端子101、101、・・・に対する接合に支障を来すことはない。
The
また、第1の温度t1を機能性材料200の溶融温度より高く半田301の溶融温度より低い温度に設定し、作業時間smによって温度が低下しても第2のヒーター79、79、79による加熱までに機能性材料200の溶融状態が保持されるようにすることも可能である。
Further, the first temperature t1 is set to a temperature higher than the melting temperature of the
上記のように吸着部48、48、・・・に第1の加熱温度に設定される第1のヒーター78又は第2の加熱温度に設定される第2のヒーター79が設けられ、同一の電子部品300、300、300に対して第1のヒーター78、78、78による加熱と第2のヒーター79、79、79による加熱とが順に行われる。
As described above, the
従って、定温加熱の第1のヒーター78、78、78と定温加熱の第2のヒーター79、79、79により電子部品300、300、300に対する加熱が順に行われるため、パルスヒーターを用いる必要がなく、安価で耐用年数の長いヒーターを用いることが可能になり、部品実装装置1の製造コストの低減及びヒーターの高寿命化を図ることができる。
Accordingly, the
また、パルスヒートにおいては、モリブデンやタングステン等の発熱性の高い材料によって形成された電極の先端に熱電対を取り付けてヒーターの熱管理等を行う必要があり、ヒーター自体も高価であると共に高価な制御システムを必要とする場合が多い。しかしながら、上記したように、定温加熱の第1のヒーター78、78、78と第2のヒーター79、79、79を用いることにより、制御システムの簡素化等による製造コストの低減を図ることも可能になる。
In pulse heat, it is necessary to attach a thermocouple to the tip of an electrode formed of a highly exothermic material such as molybdenum or tungsten to perform thermal management of the heater, and the heater itself is expensive and expensive. Often requires a control system. However, as described above, by using the
尚、上記には、6個の吸着部48、48、・・・にそれぞれ定温加熱の第1のヒーター78又は第2のヒーター79が設けられた例を示したが、吸着部48、48、・・・の数は6個に限られることはなく複数であれば任意であり、例えば、2個の吸着部48、48が設けられ、この2個の吸着部48、48にそれぞれ第1のヒーター78と第2のヒーター79が設けられていてもよい。
In the above, an example in which the six
<保護テープの変形例>
次に、保護テープの変形例について説明する。
<Modified example of protective tape>
Next, a modified example of the protective tape will be described.
上記には、保護テープ38に空気流通孔38b、38b、・・・が形成される例を示したが、例えば、保護テープ38に空気流通孔38b、38b、・・・を形成せずに、メッシュ状に形成された保護テープを用いることも可能である。
In the above example, the
この場合に、メッシュの孔を空気は通過するが機能性材料200は通過しない大きさにすることが望ましい。メッシュの孔を空気は通過するが機能性材料200は通過しない大きさにすることにより、吸着部48によってメッシュ状の保護テープを介して電子部品300を吸着することができると共に吸着部48及びツール23への機能性材料200の付着を防止することができる。
In this case, it is desirable that the size of the mesh material be such that air passes but
また、メッシュ状の保護テープを用いることにより、穴開けブロック22を設ける必要がないと共に保護テープ38に対する穴開け作業を行う必要がなく、部品実装装置1による製造コストの低減及び部品実装装置1の小型化を図ることができる。
Further, by using a mesh-like protective tape, it is not necessary to provide the
<ツールの第1の変形例>
次に、ツールの第1の変形例について説明する。
<First Modification of Tool>
Next, a first modification of the tool will be described.
上記には、ツール23が金属材料によって形成された例を示したが、ツール23にフッ化炭素樹脂(ポリテトラフルオロエチレン:polytetrafluoroethylene)による表面加工を行ってもよい。また、ツール23が樹脂材料によって形成される場合において、フッ化炭素樹脂による表面加工やフッ化炭素樹脂の添加を行ってもよい。
Although the example in which the
このようにツール23に対してフッ化炭素樹脂の加工や添加を行うことにより、ツール23に電子部品200を付着し難くすることができる。
Thus, by processing or adding a fluorocarbon resin to the
また、フッ化炭素樹脂による表面加工やフッ化炭素樹脂の添加は吸着部48に対して行うことも可能であり、吸着部48に対してフッ化炭素樹脂の加工や添加を行うことにより、吸着部48に電子部品200を付着し難くすることができる。
In addition, surface treatment with fluorocarbon resin and addition of fluorocarbon resin can be performed on the
<ツールの第2の変形例>
次に、ツールの第2の変形例について説明する(図42及び図43参照)。
<Second Modification of Tool>
Next, a second modification of the tool will be described (see FIGS. 42 and 43).
上記には、ツール23が金属材料によって形成された例を示したが、樹脂材料やゴム材料等によって弾性変形可能なツール23Cを形成してもよい。
Although the example in which the
接合作業に際して、例えば、図42に示すように、ボンディングステージ17上に搬入された基板100の平面度が低い場合等に、電子部品300がボンディングステージ17及びツール23Cの下面に対して傾いて載置されている場合がある。
At the time of the bonding operation, for example, as shown in FIG. 42, when the flatness of the
このように電子部品300がツール23の下面に対して傾いて載置されている場合に、吸着部48とツール23Cが下方へ移動されて電子部品300に押し付けられると、ツール23Cは電子部品300の上面の傾斜状態に倣って弾性変形される(図43参照)。
In this way, when the
従って、電子部品300に対するツール23Cの圧力が電子部品300の上面の各部において略均一化され、半田301、301の接続端子101、101に対する安定した接合状態を確保することができる。
Therefore, the pressure of the
<電子部品に関する高さ検出>
上記には、吸着ヘッド42、42、・・・が下方へ移動され、吸着部48、48、・・・に吸着された保護テープ38の下面がそれぞれ電子部品300、300、・・・の上面に接したときにセンサー50、50、・・・によって電子部品300、300、・・・のそれぞれの高さ位置が検出される例を示したが、以下のように、電子部品300、300、・・・に関する高さを検出する方法を行うことも可能である(図44及び図45参照)。
<Height detection for electronic components>
In the above, the suction heads 42, 42,... Are moved downward, and the lower surfaces of the
電子部品300、300、・・・に関する高さの検出は、例えば、基板100に仮置き状態で載置された電子部品300、300、・・・がそれぞれ吸着ヘッド42、42、・・・の真下に位置された状態で行われる(図44参照)。尚、説明を簡単にするために、以下には2個の電子部品300、300に関する高さ検出について説明し、ボンディングステージ17上に搬入された基板100の平面度が低く、電子部品300、300の高さが異なる状態にあるものとする。
The detection of the heights related to the
電子部品300、300が吸着ヘッド42、42の真下に位置されると、接合動作が行われる前にツール23、23をそれぞれ保持した吸着ヘッド42、42が下方へ移動され、ツール23、23がそれぞれ電子部品300、300の上面に接する(図45参照)。このとき吸着ヘッド42、42の内部に配置されたセンサー50、50によって電子部品300、300のそれぞれの高さ位置が検出され、ボンディングステージ17の上面から電子部品300、300の上面までの距離H1、H2が制御部7によって算出される。
When the
センサー50、50による電子部品300、300のそれぞれの高さ位置が検出されると、吸着ヘッド42、42が所定の位置まで上方へ移動される。この所定の位置Pは、例えば、吸着ヘッド42、42の上方の移動端であり、予め制御部7によって記憶されている。また、制御部7には、電子部品300、300が予め定められた上下方向における基準位置にある状態において、半田301、301の接続端子101、101に対する良好な接合状態が確保されるときの吸着ヘッド42、42の所定の位置Pからの下方への必要な移動量Mが記憶されている。
When the height positions of the
この移動量Mは、例えば、部品実装装置1による接合作業の対象となる基板100に載置される電子部品300、300、・・・の大きさ(厚み)やボンディングステージ17の位置等に基づいて算出される。
This moving amount M is based on, for example, the size (thickness) of the
制御部7においては、距離H1、H2が算出されると、距離H1、H2と移動量Mに基づいて、半田301、301の接続端子101、101に対する良好な接合状態が確保されるときの各吸着ヘッド42、42にそれぞれ必要な実際の移動量M1、M2が算出されて記憶される。
In the
接合動作が開始され吸着ヘッド42、42が再び下方へ移動されるときには、記憶された移動量M1、M2が読み出され、吸着ヘッド42、42がそれぞれ移動量M1、M2だけ下方へ移動される。従って、電子部品300、300においては、ボンディングステージ17に対する上下方向における位置に拘わらず、半田301、301の接続端子101、101に対する良好な接合状態が確保される。
When the bonding operation is started and the suction heads 42 and 42 are moved downward again, the stored movement amounts M1 and M2 are read, and the suction heads 42 and 42 are moved downward by the movement amounts M1 and M2, respectively. . Therefore, in the
このような方法によれば、吸着ヘッド42、42、・・・をそれぞれ必要な実際の移動量M1、M2、・・・だけ下方へ移動させることにより半田301、301の良好な接合状態が確保されるため、良好な接合状態を確保するために、吸着部48、48、・・・によって電子部品300、300、・・・を吸着した状態で吸着ヘッド42、42、・・・を微少に上下方向へ移動させて電子部品300、300、・・・の位置を調整する必要がない。
According to such a method, the bonding heads 42, 42,... Are moved downward by the required actual movement amounts M1, M2,. Therefore, in order to ensure a good bonding state, the suction heads 42, 42,... Are made minute with the
従って、接合動作が開始される前に、予め電子部品300、300、・・・のそれぞれの高さ位置H1、H2、・・・を検出し、吸着ヘッド42、42、・・・にそれぞれ必要な実際の移動量M1、M2、・・・を算出する方法を用いることにより、動作制御の簡素化及び動作時間の短縮化を図ることができる。
Therefore, before the joining operation is started, the height positions H1, H2,... Of the
<まとめ>
以上に記載した通り、部品実装装置1にあっては、駆動体41、41、・・・と吸着ヘッド42、42、・・・を等間隔ピッチで可変すると共に等間隔ピッチの状態でピッチの可変方向へ一体に移動させる駆動リンク機構53が設けられている。
<Summary>
As described above, in the component mounting apparatus 1, the
従って、駆動リンク機構53によって吸着ヘッド42、42、・・・のピッチが基板100に予め載置された電子部品300、300、・・・のピッチに合わせて可変されると共に吸着ヘッド42、42、・・・が電子部品300、300、・・・の並び方向へ移動可能にされるため、基板100に対する配置位置が異なる電子部品300、300、・・・をそれぞれ吸着ヘッド42、42、・・・によって吸着することが可能になり、部品実装装置1の汎用性の向上によるコストの低減を図ることができる。
Therefore, the pitch of the suction heads 42, 42,... Is varied by the
また、駆動リンク機構53に平行な2本の軸(ボールネジ軸55とスプライン軸57)が設けられ、一方の軸が回転されて駆動体41、41、・・・と吸着ヘッド42、42、・・・がピッチの可変方向へ一体に移動され、他方の軸が回転されて駆動体41、41、・・・と吸着ヘッド42、42、・・・のピッチが可変される。
In addition, two shafts (
従って、2本の軸が平行にされているため省スペース化を図ることができると共に何れか一方の軸が回転されて駆動体41、41、・・・と吸着ヘッド42、42、・・・のピッチの可変又は移動が行われるため駆動リンク機構53の構造の簡素化を図ることができる。
Accordingly, since the two shafts are parallel, space can be saved, and one of the shafts is rotated to drive the
さらに、一方の軸として螺溝55aを有するボールネジ軸55が設けられ、他方の軸としてリンク体58をピッチの可変方向へ案内するスプライン軸57が設けられているため、2本の軸の構成が簡素であり、駆動リンク機構53の一層の構造の簡素化を図ることができる。
Further, the
尚、他の部品実装装置(従来の部品実装装置)には、部品保管部から複数の吸着ヘッドによってそれぞれ電子部品300、300、・・・が吸着して取り出し、部品搬入装置600によって搬入された基板100上に吸着した電子部品300、300、・・・を移動させて載置し、その状態で続けて電子部品300、300、・・・の接合動作を行うようにしたものがある。従って、このような部品実装装置にあっては、基板100に対する電子部品300、300、・・・の載置動作(載置工程)と電子部品300、300、・・・の接合動作(接合工程)とが交互に繰り返し行われる。
It should be noted that the
一方、部品実装装置1にあっては、基板搬入装置600によって基板100が搬入され、搬入された基板100に予め仮置き状態にされた電子部品300、300、・・・に対して接合動作(接合工程)が行われる。従って、載置動作と接合動作を交互に繰り返し行う必要がなく、電子部品300、300、・・・に対する接合動作を連続して行うことができ、電子部品300、300、・・・の接合動作に関する単位時間当たりの生産能力(UPH:Utility Per Hour)が高く、生産性の向上を図ることができる。
On the other hand, in the component mounting apparatus 1, the
<その他>
上記には、電子部品300、300、・・・が配置される実装体として基板100を例として示したが、実装体は基板100に限られることはなく、半導体ウェハや電子部品であってもよい。実装体が電子部品の場合には、電子部品に電子部品300が接合される所謂チップオンチップとされる。
<Others>
In the above description, the
1…部品実装装置
27…テープ送り機構
38…保護テープ
38b…空気流通孔
41…駆動体
42…吸着ヘッド
48…吸着部
51…ヒーター
52b…貼付防止部
52c…貼付防止部
53…駆動リンク機構
55…ボールネジ軸
57…スプライン軸
58…リンク体
100…基板
200…機能性材料
300…電子部品
301…半田
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (8)
前記複数の吸着ヘッドをそれぞれ上下方向へ移動させる複数の駆動体と、
前記複数の駆動体に連結され前記複数の駆動体と前記複数の吸着ヘッドのピッチを等間隔の状態で可変にすると共に前記複数の駆動体と前記複数の吸着ヘッドを等間隔の状態でピッチの可変方向へ一体に移動させる駆動リンク機構とを備え、
前記駆動リンク機構には前記可変方向に延びる平行な第1の軸と第2の軸が設けられ、
前記第1の軸が回転されて前記複数の駆動体と前記複数の吸着ヘッドが前記可変方向へ一体に移動され、
前記第2の軸が回転されて前記複数の駆動体と前記複数の吸着ヘッドのピッチが可変される
部品実装装置。 The plurality of electronic components each having an adsorbing portion that adsorbs a plurality of electronic components previously placed on the mounting body at equal intervals through the solder and a heater that heats at least the solder, and adsorbed by the adsorbing portion. A plurality of suction heads that are joined to the predetermined position of the mounting body by the solder;
A plurality of driving bodies for moving the plurality of suction heads in the vertical direction, and
The pitch at equal intervals state the said plurality of driver plurality of suction heads while variable at equal intervals in a state the pitch of the plurality of connected to the drive member of the plurality of suction head and the plurality of the driver A drive link mechanism that moves integrally in a variable direction ,
The drive link mechanism is provided with a parallel first axis and a second axis extending in the variable direction,
The first shaft is rotated, and the plurality of driving bodies and the plurality of suction heads are integrally moved in the variable direction,
A component mounting apparatus in which a pitch of the plurality of driving bodies and the plurality of suction heads is varied by rotating the second shaft .
前記第1の軸として螺溝を有するボールネジ軸が設けられ、
前記第2の軸として前記リンク体を前記可変方向へ案内するスプライン軸が設けられた
請求項1に記載の部品実装装置。 The drive link mechanism is provided with a link body connected to the plurality of drive bodies,
A ball screw shaft having a thread groove as the first shaft is provided;
A spline shaft for guiding the link body in the variable direction is provided as the second shaft.
The component mounting apparatus according to claim 1 .
前記複数の電子部品と前記基板の間に機能性材料がそれぞれ充填され、
前記複数の吸着ヘッドと前記各電子部品の間に前記可変方向に延び前記機能性材料と前記吸着ヘッドを隔てる保護テープが位置された
請求項1又は請求項2に記載の部品実装装置。 A substrate is used as the mounting body,
Functional materials are filled between the plurality of electronic components and the substrate,
A protective tape that extends in the variable direction and separates the functional material and the suction head is positioned between the plurality of suction heads and the electronic components.
The component mounting apparatus according to claim 1 or 2 .
請求項3に記載の部品実装装置。 A plurality of air circulation holes are formed in the protective tape at the same interval as the pitch of the plurality of electronic components.
The component mounting apparatus according to claim 3 .
請求項3又は請求項4に記載の部品実装装置。 A tape feeding mechanism is provided for feeding the protective tape in the variable direction.
The component mounting apparatus according to claim 3 or 4 .
請求項3、請求項4又は請求項5に記載の部品実装装置。 When the suction head is raised, a sticking prevention portion is provided below the suction head so as to be able to contact the protective tape from above.
The component mounting apparatus according to claim 3, 4 or 5 .
請求項4、請求項5又は請求項6に記載の部品実装装置。 The protective tape can be adsorbed to the adsorption part.
The component mounting apparatus according to claim 4, claim 5, or claim 6 .
前記複数の吸着ヘッドに前記第1のヒーター又は前記第2のヒーターが設けられ、
同一の前記電子部品に対して前記第1のヒーターによる加熱と前記第2のヒーターによる加熱とが順に行われる
請求項1に記載の部品実装装置。 The heater is constituted by a first heater set at a first heating temperature and a second heater set at a second heating temperature higher than the first heating temperature;
The plurality of suction heads are provided with the first heater or the second heater,
The component mounting apparatus according to claim 1, wherein heating by the first heater and heating by the second heater are sequentially performed on the same electronic component.
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