JP5717956B2 - Solder ball alignment supply device - Google Patents
Solder ball alignment supply device Download PDFInfo
- Publication number
- JP5717956B2 JP5717956B2 JP2009243514A JP2009243514A JP5717956B2 JP 5717956 B2 JP5717956 B2 JP 5717956B2 JP 2009243514 A JP2009243514 A JP 2009243514A JP 2009243514 A JP2009243514 A JP 2009243514A JP 5717956 B2 JP5717956 B2 JP 5717956B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ball
- solder ball
- squeegee
- solder
- alignment plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 title claims description 166
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 claims description 31
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 14
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 13
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims description 11
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims description 11
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 claims description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 5
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 28
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 230000003064 anti-oxidating effect Effects 0.000 description 3
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
- Feeding Of Articles To Conveyors (AREA)
Description
本発明は、実装対象物の半田ボール実装パターンに合わせて半田ボールを配列して供給する半田ボール整列供給装置に関する発明である。 The present invention relates to a solder ball alignment and supply device that supplies solder balls arranged in accordance with a solder ball mounting pattern of an object to be mounted.
従来の半田ボール整列供給装置は、例えば、特許文献1(特開平8−8523号公報)や特許文献2(特開2001−244288号公報)に記載されているように、半田ボールを収容するスペースが形成された容器状(枠状)のスキージと、半田ボールを1個ずつ収める所定数のボール穴が実装対象物の半田ボール実装パターンに合わせて形成されたボール整列板とを備え、前記スキージの下端を前記ボール整列板の上面に密着(当接)又は近接させた状態で前記ボール整列板又は前記スキージをスライド移動させることで前記スキージ内の半田ボールを前記ボール整列板の各ボール穴内に入り込ませるスキージング動作を行うようにしている。 A conventional solder ball aligning and supplying apparatus is, for example, a space for accommodating solder balls as described in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 8-8523) and Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-244288). A squeegee having a container shape (frame shape) formed with a ball aligning plate in which a predetermined number of ball holes for receiving solder balls one by one are formed in accordance with a solder ball mounting pattern of an object to be mounted. The ball alignment plate or the squeegee is slid in a state where the lower end of the ball alignment plate is in close contact (contact) with or close to the upper surface of the ball alignment plate, so that the solder balls in the squeegee are placed in the ball holes of the ball alignment plate. The squeegeeing operation is performed.
上記特許文献1,2に記載の半田ボール整列供給装置では、容器状(枠状)のスキージの下端をボール整列板の上面に密着(当接)又は近接させた状態でスキージング動作させるようにしているが、図11に示すように、スキージング動作時にボール整列板のボール穴に半田ボールの一部が落ち込みかけた状態でボール穴の上端エッジとスキージとの間に半田ボールが噛み込まれて損傷してしまうことがあり、これが半田ボールの実装品質低下や実装不良を招く原因となっていた。 In the solder ball alignment and supply apparatus described in Patent Documents 1 and 2, the squeegee operation is performed with the lower end of the container-shaped (frame-shaped) squeegee in close contact (contact) or close to the upper surface of the ball alignment plate. However, as shown in FIG. 11, the solder ball is caught between the upper edge of the ball hole and the squeegee with a part of the solder ball falling into the ball hole of the ball alignment plate during the squeezing operation. This may cause damage to the solder balls and lead to poor mounting quality and mounting defects.
そこで、本発明が解決しようとする課題は、スキージング動作時にボール整列板のボール穴の上端エッジとスキージとの間に半田ボールが噛み込まれて損傷することを極力防止できる半田ボール整列供給装置を提供することにある。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide a solder ball alignment and supply device capable of preventing the solder ball from being caught and damaged as much as possible between the upper edge of the ball hole of the ball alignment plate and the squeegee during the squeezing operation. Is to provide.
上記課題を解決するために、請求項1に係る発明は、半田ボールを収容するスペースが形成された容器状のスキージと、半田ボールを1個ずつ収める所定数のボール穴が実装対象物の半田ボール実装パターンに合わせて形成されたボール整列板と、前記スキージの下端を前記ボール整列板の上面に密着又は近接させた状態で前記ボール整列板又は前記スキージを順方向と逆方向に往復させるようにスライド移動させることで前記スキージ内の半田ボールを前記ボール整列板の各ボール穴内に入り込ませるスキージング動作を順方向と逆方向に往復させるように実行する半田ボール整列供給装置において、スキージング動作時に前記ボール整列板上の余分の半田ボールをすくい上げるボールすくい上げ手段を前記スキージの下端部のスキージング動作の順方向と逆方向の両側から半田ボール収容スペース側に突出するように設けたことを第1の特徴とし、更に、前記ボールすくい上げ手段は、前記スキージの下端部から突出する断面直角三角形の楔形状に形成された楔形状部と、弾性変形可能な材料により半田ボールの半径より小さい高さ寸法で形成された弾性変形部とから構成され、前記楔形状部の下面に前記弾性変形部が接合されて該弾性変形部の先端部が該楔形状部の先端部よりスキージング動作方向に突出していることを第1の特徴とするものである。このように、スキージの下端部にボールすくい上げ手段を半田ボール収容スペース側に突出するように設ければ、スキージング動作時にボール整列板のボール穴に半田ボールの一部が落ち込みかけた状態になっていても、その半田ボールをボールすくい上げ手段によってすくい上げてボール穴から脱出させることができる。これにより、スキージング動作時にボール整列板のボール穴の上端エッジとスキージとの間に半田ボールが噛み込まれて損傷することを極力防止できる。
しかも、ボールすくい上げ手段は、スキージの下端部から突出する断面直角三角形の楔形状に形成された楔形状部と、弾性変形可能な材料により半田ボールの半径より小さい高さ寸法(厚み寸法)で形成された弾性変形部とから構成され、前記楔形状部の下面に前記弾性変形部を接合して該弾性変形部の先端部を該楔形状部の先端部よりスキージング動作方向に突出させるようにしたので、ボール穴に落ち込みかけた半田ボールを弾性変形部と楔形状部との相乗効果により一層確実にすくい上げることができる。
本発明は、請求項2のように、前記弾性変形部を摩擦係数の小さい軟質樹脂材料で形成し、前記楔形状部を前記弾性変形部よりも機械的強度が強い材料で形成すると良い。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 is a solder-like object in which a container-shaped squeegee in which a space for accommodating solder balls is formed and a predetermined number of ball holes each for accommodating one solder ball are mounted. A ball alignment plate formed in accordance with a ball mounting pattern, and the ball alignment plate or the squeegee are reciprocated in the forward and reverse directions with the lower end of the squeegee in close contact with or close to the upper surface of the ball alignment plate. In the solder ball alignment supply device, the squeezing operation is performed so that the solder ball in the squeegee enters the respective ball holes of the ball alignment plate by reciprocating in the forward direction and the reverse direction. A squeegee at the lower end of the squeegee is sometimes used for scooping up the extra solder balls on the ball alignment plate. That from both sides of the forward and reverse operation are provided so as to protrude in the solder ball receiving space side with the first aspect, further, the ball scoop means, the cross-sectional right-angled triangle projecting from the lower end of the squeegee A wedge-shaped portion formed in a wedge shape, and an elastically deformable portion formed of an elastically deformable material and having a height smaller than the radius of the solder ball. The first feature is that the tip of the elastically deforming portion is bonded and protrudes in the squeezing operation direction from the tip of the wedge-shaped portion. Thus, if the ball scooping means is provided at the lower end of the squeegee so as to protrude toward the solder ball housing space, a part of the solder ball will drop into the ball hole of the ball alignment plate during the squeegeeing operation. Even so, the solder ball can be scooped up by the ball scooping means to escape from the ball hole. Thereby, it is possible to prevent the solder ball from being caught and damaged as much as possible between the upper edge of the ball hole of the ball alignment plate and the squeegee during the squeezing operation.
In addition, the ball scooping means is formed with a wedge-shaped portion that is formed in a wedge shape with a right-angled triangle cross-section protruding from the lower end of the squeegee and a height dimension (thickness dimension) smaller than the radius of the solder ball by an elastically deformable material. The elastic deformation portion is joined to the lower surface of the wedge-shaped portion, and the tip of the elastic deformation portion is protruded from the tip of the wedge-shaped portion in the squeezing operation direction. As a result, the solder ball that has fallen into the ball hole can be more reliably picked up by the synergistic effect of the elastically deforming portion and the wedge-shaped portion.
According to a second aspect of the present invention, it is preferable that the elastic deformation portion is formed of a soft resin material having a small friction coefficient, and the wedge-shaped portion is formed of a material having a mechanical strength stronger than that of the elastic deformation portion.
また、請求項3のように、スキージ内の半田ボール収容スペースの開口部を開閉する開閉手段と、前記スキージ内の半田ボール収容スペースに半田ボール酸化防止用のガスを供給する酸化防止ガス供給手段とを備え、前記スキージ内の半田ボール収容スペースに半田ボールを収容した後、前記開閉手段により前記スキージ内の半田ボール収容スペースの開口部を閉鎖して該半田ボール収容スペースを閉鎖した上で、前記酸化防止ガス供給手段により該半田ボール収容スペースに半田ボール酸化防止用のガスを供給するように構成しても良い。このようにすれば、スキージ内に収容した半田ボールがスキージ内にとどまる時間が長くなっても、その半田ボールが雰囲気中の酸素等により酸化することを、スキージ内に供給した半田ボール酸化防止用のガスにより防止することができる。
また、請求項4のように、ボール整列板のボール穴の配列領域を撮像するカメラと、スキージング動作後に前記カメラで撮像した画像を処理して前記ボール整列板の全てのボール穴に半田ボールが入っているか否かを判断する画像処理手段とを備えた構成としても良い。このようにすれば、スキージング動作後に、カメラの画像認識結果に基づいて、半田ボールが入っていないボール穴が存在することが判明すれば、再びスキージング動作を実行して、カメラの画像認識結果に基づいて全てのボール穴に半田ボールが入っているか否かを判断する処理を繰り返すようにすれば良い。
Further, as in claim 3 , an opening / closing means for opening and closing an opening of the solder ball housing space in the squeegee, and an antioxidant gas supply means for supplying a solder ball oxidation preventing gas to the solder ball housing space in the squeegee And after the solder ball is accommodated in the solder ball accommodation space in the squeegee, the opening of the solder ball accommodation space in the squeegee is closed by the opening and closing means, and the solder ball accommodation space is closed. The anti-oxidation gas supply means may be configured to supply a solder ball anti-oxidation gas to the solder ball housing space. In this way, even if the solder ball accommodated in the squeegee stays in the squeegee for a long time, the solder ball supplied to the squeegee is prevented from being oxidized by the oxygen in the atmosphere. This can be prevented by the gas.
According to a fourth aspect of the present invention, a camera that images the array region of the ball holes of the ball alignment plate, and an image captured by the camera after the squeezing operation is processed, and solder balls are placed in all the ball holes of the ball alignment plate. It is good also as a structure provided with the image processing means to judge whether or not. In this way, after the squeezing operation, if it is found that there is a ball hole without a solder ball based on the image recognition result of the camera, the squeezing operation is performed again to recognize the image of the camera. What is necessary is just to repeat the process which judges whether the solder ball has entered into all the ball holes based on the result.
以下、本発明を実施するための形態を具体化した一実施例を説明する。
まず、半田ボール整列供給装置11の構成を説明する。
半田ボール整列供給装置11は、部品実装機13のフィーダ装着台14(図2、図3、図10参照)にテープフィーダ(図示せず)と付け替え可能に装着される。半田ボール整列供給装置11の横幅寸法は、テープフィーダの横幅寸法のほぼ数倍となっており、図3に示すように、フィーダ装着台14上のテープフィーダ数台分のスペースに半田ボール整列供給装置11が着脱可能に装着される。
Hereinafter, an embodiment embodying a mode for carrying out the present invention will be described.
First, the configuration of the solder ball
The solder ball alignment and
図1に示すように、半田ボール整列供給装置11の本体ベース12は、部品実装機13のフィーダ装着台14への着脱方向である前後方向に長く延びる箱状に形成されている。この本体ベース12上にガイドレール15が前後方向に延びるように設けられ、このガイドレール15上にスライドベース16を介してボール整列板17が前後方向にスライド移動可能に支持されている。更に、本体ベース12には、ボール整列板17を前後方向にスライド移動させる駆動手段となるモータ18が設けられている。
As shown in FIG. 1, the
ボール整列板17の前端部には、半田ボールを1個ずつ収める所定数のボール穴21(図5参照)が回路基板等の実装対象物の半田ボール実装パターンに合わせて形成されている。各ボール穴21は、半田ボールの直径寸法よりも半田ボールの出し入れのためのクリアランス分(遊び分)だけ大きな内径寸法の断面円形の貫通孔に形成され、且つ、各ボール穴21の深さ寸法(ボール整列板17の厚み寸法)は、半田ボールの直径と同一又はそれよりも若干大きな寸法に形成されている。
A predetermined number of ball holes 21 (see FIG. 5) for accommodating the solder balls one by one are formed in the front end portion of the
更に、本実施例では、ボール整列板17の各ボール穴21の底面部側が大気に連通するように構成されている。この場合、ボール整列板17の各ボール穴21を、下部側が小径となる段付きの貫通孔とすることで各ボール穴21の底面部側を大気に連通させるように構成しても良いが、微小な半田ボールを収める微小な段付きの貫通孔を精度良く形成するには、かなり難易度の高い加工を必要とし、加工コストが高くなってしまう。
Further, in this embodiment, the bottom surface side of each
そこで、本実施例では、図5に示すように、ボール整列板17の下面側に通気性のある多孔質板22を重ね合わせることで、各ボール穴21の底面部に通気性を持たせて各ボール穴21の底面部側を大気に連通(開放)させるように構成している。ボール整列板17と多孔質板22は、接着、ねじ等により一体化され、スライドベース16上にねじ等により取り付けられている。スライドベース16のうちのボール穴21の配列領域の真下部分に凹状部23が形成され、この凹状部23の空間が大気開放口24を通して大気に開放されている。
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 5, the air-permeable
図1に示すように、本体ベース12のほぼ中間部には、取付フレーム25が上方に延びるブリッジ状に設けられ、この取付フレーム25に、半田ボールを収容するスペースが形成された容器状のスキージ26(図6〜図8参照)が取り付けられ、このスキージ26の真下をボール整列板17のボール穴21の配列領域がスライドする際に、該スキージ26の下端がボール整列板17の上面に密着(当接)又は近接するように該スキージ26の高さ位置が調整されている。
As shown in FIG. 1, a
更に、図6及び図7に示すように、スキージ26の下端部に、スキージング動作時にボール整列板17上の余分の半田ボールをすくい上げるボールすくい上げ手段51が設けられている。本実施例では、図7に示すように、ボールすくい上げ手段51は、スキージ26の下端部のスキージング動作の順方向と逆方向の両側から半田ボール収容スペース側に突出する楔形状(断面直角三角形)に形成された楔形状部29と、弾性変形可能な材料により半田ボールの半径より小さい高さ寸法(厚み寸法)で形成された弾性変形部30とから構成され、楔形状部29の下面に弾性変形部30を接着等により接合して該弾性変形部30の先端部を該楔形状部29の先端部よりスキージング動作方向(半田ボール収容スペース側)に突出させるようにしている。ここで、楔形状部29の先端部からの弾性変形部30の突出寸法は、半田ボールの直径よりも小さく、より好ましくは、半田ボールの直径の1/3〜2/3の範囲内に設定されている。
Further, as shown in FIGS. 6 and 7, ball scooping means 51 for scooping off excess solder balls on the
一方、弾性変形部30は、摩擦係数の小さい軟質樹脂材料(例えばフッ素樹脂テープ)により形成され、スキージング動作時のボール整列板17や半田ボールに対する摩擦力が小さくなっている。スキージ26と楔形状部29は、弾性変形部30よりも機械的強度が強い材料(例えば金属、硬質樹脂等)により一体に形成されている。
On the other hand, the elastically deforming
図8に示すように、スキージ26の上面には、半田ボール収容スペースの開口部を開閉する開閉手段として、蓋52が開閉可能に設けられている。本実施例では、蓋52は、透明な材料(例えば透明ガラス、透明樹脂等)で形成され、スキージ26の上面開口部を蓋52で閉鎖した状態でも、透明な蓋52を通してスキージ26内の半田ボールの残量を目視で確認できるようになっている。本実施例では、蓋52は、スキージ26の上面に被せた状態で固定ねじ53を締め付けて固定され、スキージ26内に半田ボールを補給するときには、固定ねじ53を緩めて固定ねじ53を支点にして蓋52を回動してスキージ26の上面開口部を開放するようにしている。
As shown in FIG. 8, a
尚、蓋52の開閉構造は、上記構成に限定されず、蓋52をスキージ26から脱着するようにしても良く、また、蓋52を閉鎖位置で固定する固定手段も、ねじ止めに限定されず、例えば、クランプ機構、係合手段等であっても良い。或は、蓋をキャップ状に形成してスキージ26の上端部に圧入嵌合により着脱可能に被せるようにしても良く、この場合は、蓋とスキージ26との嵌合部にOリング等のシール部材を装着して嵌合部の密封性を高めるようにしても良い。
The opening / closing structure of the
また、スキージ26には、半田ボール収容スペースに半田ボール酸化防止用のガス(例えば不活性ガス、還元性ガス等)を供給する酸化防止ガス供給手段として、酸化防止ガス供給用の配管継手54が設けられ、この配管継手54に酸化防止ガス供給源(ガスボンベ等)のガス供給管が接続されている。
Further, the
スキージ26内に半田ボールを収容した後は、蓋52をスキージ26の上面開口部に被せてスキージ26内の半田ボール収容スペースを閉鎖した上で、酸化防止ガス供給源からスキージ26内に半田ボール酸化防止用のガスを供給して、スキージ26内の半田ボール収容スペースを半田ボール酸化防止用のガスで満たして、半田ボールの酸化を防止するようにしている。スキージ26内に供給された半田ボール酸化防止用のガスは、スキージ26の下面開口部から少しずつ漏れるため、その漏れ分を補うようにスキージ26内に半田ボール酸化防止用のガスを少しずつ補給するようにしている。
After the solder balls are accommodated in the
図1に示すように、取付フレーム25の上部には、ボール整列板17のボール穴21の配列領域を撮像するCCDカメラ等のカメラ27が下向きに取り付けられ、取付フレーム25の下部には、カメラ27で撮像するボール穴21の配列領域を照明する四角枠状の照明光源28が取り付けられている。
As shown in FIG. 1, a
図4に示すように、半田ボール整列供給装置11の本体ベース12の前端面(取付方向側の端面)には、半田ボール整列供給装置11の信号線や電源線を部品実装機13のフィーダ装着台14のコネクタ31(図2参照)に接続するためのコネクタ32と、2本の位置決めピン33,34が設けられ、2本の位置決めピン33,34を部品実装機13のフィーダ装着台14の位置決め穴35,36(図2参照)に差し込むことで、フィーダ装着台14上で半田ボール整列供給装置11の取付位置が位置決めされると共に、半田ボール整列供給装置11のコネクタ32がフィーダ装着台14のコネクタ31に差し込み接続される。
As shown in FIG. 4, a signal line and a power line of the solder ball alignment /
以上のように構成した半田ボール整列供給装置11を装着する部品実装機13には、XYZ方向に駆動される装着ヘッド37(図10参照)が設けられ、この装着ヘッド37には、部品を吸着する部品吸着ノズル(図示せず)と、ボール整列板17の各ボール穴21内の半田ボールを吸着するボール吸着ノズル38(図5参照)とが付け替え可能に保持されるように構成されている。部品実装機13には、部品吸着ノズルとボール吸着ノズル38を保管するためのノズルステーション(図示せず)が設けられ、装着ヘッド37に保持した部品吸着ノズル又はボール吸着ノズル38を、ノズルステーションに保管したボール吸着ノズル38又は部品吸着ノズルと自動交換できるように構成されている。
The
図10に示すように、部品実装機13には、回路基板41を搬送するコンベア42と、回路基板41の基準位置マークをその上方から撮像するマークカメラ43と、部品吸着ノズルに吸着された部品をその下方から撮像するパーツカメラ44とが設けられている。本実施例では、ボール整列板17上面のボール穴21の配列領域の両側に該ボール穴21と所定の位置関係で設けられた複数個(例えば2個)の基準位置マーク45(図1及び図3参照)をマークカメラ43で撮像してボール整列板17のボール穴21の配列領域のXY方向及びθ方向の位置を画像認識するようにしている。また、ボール吸着ノズル38下面の吸着穴39の配列領域の両側に該吸着穴39と所定の位置関係で設けられた複数個(例えば2個)の基準位置マーク(図示せず)をパーツカメラ44で撮像してボール吸着ノズル38下面の吸着穴39の配列領域のXY方向及びθ方向の位置を画像認識するようにしている。
As shown in FIG. 10, the
そして、ボール吸着ノズル38の各吸着穴39でボール整列板17の各ボール穴21内の半田ボールを吸着する際に、部品実装機13の2つのカメラ43,44の画像認識結果に基づいて、ボール吸着ノズル38の吸着穴39の配列領域のXY方向及びθ方向の位置をボール整列板17のボール穴21の配列領域のXY方向及びθ方向の位置と一致させるように、装着ヘッド37をXY方向に駆動し、且つ、ボール吸着ノズル38を保持するホルダ機構(図示せず)をθ方向に駆動するようにしている。
Then, when the solder balls in the ball holes 21 of the
次に、上記構成の半田ボール整列供給装置11を部品実装機13のフィーダ装着台14に装着して半田ボールを整列して供給する工程を説明する。
まず、図3及び図4に示すように、部品実装機13のフィーダ装着台14に装着した半田ボール整列供給装置11のスキージ26の上面に被せられた蓋52を開放して、スキージ26内に半田ボールを収容する。尚、取付フレーム25に半田ボール自動投入装置(図示せず)を設けて、半田ボール自動投入装置からスキージ26内に半田ボールを自動投入するようにしても良い。また、蓋52を自動的に開閉する自動開閉機構を設け、蓋52の開閉を自動的に行うようにしても良い。
Next, a process of mounting the solder ball alignment and
First, as shown in FIGS. 3 and 4, the
半田ボールの収容後、スキージ26の上面開口部を蓋52で閉鎖した上で、酸化防止ガス供給源からスキージ26内に半田ボール酸化防止用のガスを供給して、スキージ26内の半田ボール収容スペースを半田ボール酸化防止用のガスで満たして、半田ボールの酸化を防止する。スキージ26内に供給した半田ボール酸化防止用のガスは、スキージ26の下面開口部から少しずつ漏れるため、その漏れ分を補うようにスキージ26内に半田ボール酸化防止用のガスを少しずつ補給する。
After the solder ball is received, the upper surface opening of the
その後、モータ18を運転して、ボール整列板17をガイドレール15に沿ってスライド移動させて、ボール整列板17のボール穴21の配列領域をスキージ26の下方を通過させて順方向のスキージング動作を行った後、ボール整列板17のスライド方向を逆転させて逆方向のスキージング動作を行う。この際、図6に示すように、スキージ26の下端面をボール整列板17のボール穴21の配列領域に密着又は近接させた状態でボール整列板17をスライド移動させることで、スキージ26内の半田ボールを各ボール穴21内に1個ずつ順次入り込ませる。
Thereafter, the
前述した従来構造のものは、図11に示すように、スキージング動作時にボール整列板のボール穴に半田ボールの一部が落ち込みかけた状態でボール穴の上端エッジとスキージとの間に半田ボールが噛み込まれて損傷してしまうことがあり、これが半田ボールの実装品質低下や実装不良を招く原因となっていた。 As shown in FIG. 11, the conventional structure described above has a solder ball between the upper edge of the ball hole and the squeegee with a part of the solder ball falling into the ball hole of the ball alignment plate during the squeezing operation. May be bitten and damaged, which causes a decrease in solder ball mounting quality and mounting failure.
これに対し、本実施例では、スキージ26の下端部に、スキージング動作時にボール整列板17上の余分の半田ボールをすくい上げるボールすくい上げ手段51(楔形状部29と弾性変形部30)を設けた構成としているので、スキージング動作時にボール整列板17のボール穴21に半田ボールの一部が落ち込みかけた状態になっていても、その半田ボールをボールすくい上げ手段51によってすくい上げてボール穴21から脱出させることができる。これにより、スキージング動作時にボール整列板17のボール穴21の上端エッジとスキージ26との間に半田ボールが噛み込まれて損傷することを極力防止できる。
On the other hand, in this embodiment, ball scooping means 51 (wedge-shaped
しかも、本実施例では、ボールすくい上げ手段51を、スキージ26の下端部からスキージング動作方向に突出する楔形状部29と、弾性変形可能な材料により半田ボールの半径より小さい高さ寸法で形成された弾性変形部30とから構成し、楔形状部29の下面に弾性変形部30を接合して該弾性変形部30の先端部を該楔形状部29の先端部よりスキージング動作方向に突出させるようにしているため、スキージング動作時にボール穴21に落ち込みかけた半田ボールを弾性変形部30によりすくい上げる際に、ボール穴21に落ち込みかけた半田ボールの下側に弾性変形部30の先端部が潜り込むように弾性変形するようになり、弾性変形部30の弾性変形により、ボール穴21に落ち込みかけた半田ボールをスムーズにすくい上げることができる。
In addition, in this embodiment, the ball scooping means 51 is formed with a wedge-shaped
以上のようにして順方向と逆方向の1往復のスキージング動作を行った後、ボール穴21の配列領域が四角枠状の照明光源28内に到達したところで、ボール整列板17のスライド動作を一旦停止させて、カメラ27でボール穴21の配列領域を撮像する。
After performing the one-way reciprocating squeezing operation in the forward direction and the reverse direction as described above, when the arrangement area of the ball holes 21 reaches the
その後、このカメラ27の画像信号を部品実装機13の制御装置(制御手段)に取り込んで画像認識することで、全てのボール穴21に半田ボールが入っているか否かを判断して、半田ボールが入っていないボール穴21が存在すれば、再び1往復のスキージング動作を実行して、上記カメラ27の画像認識結果に基づいて全てのボール穴21に半田ボールが入っているか否かを判断する処理を繰り返す。本実施例では、部品実装機13の制御装置が特許請求の範囲でいう画像処理手段として機能する。
Thereafter, the image signal of the
その結果、スキージング動作の往復回数が所定回数になっても、半田ボールが入っていないボール穴21が残っていれば、エラーと判断して半田ボール整列供給装置11の動作を停止させて、表示装置(図示せず)にエラー表示したり、警告音を発生したりして、作業者に警告する。これにより、作業者は、エラーの原因(例えばスキージ26内の半田ボールの残量不足等)を確認して、その原因に応じた復旧作業を行う。
As a result, even if the number of reciprocations of the squeezing operation reaches a predetermined number, if the
一方、上記カメラ27の画像認識結果に基づいて全てのボール穴21に半田ボールが入っていることが確認されれば、ボール整列板17を半田ボール吸着位置(図3及び図4の位置)までスライド移動させて停止させる。
On the other hand, if it is confirmed that solder balls are contained in all the ball holes 21 based on the image recognition result of the
この後、部品実装機13の2つのカメラ43,44の画像認識結果に基づいて、ボール吸着ノズル38の吸着穴39の配列領域のXY方向及びθ方向の位置をボール整列板17のボール穴21の配列領域のXY方向及びθ方向の位置と一致させるように、装着ヘッド37をXY方向に駆動し、且つ、ボール吸着ノズル38を保持するホルダ機構(図示せず)をθ方向に駆動する。これにより、ボール吸着ノズル38の各吸着穴39の位置をボール整列板17の各ボール穴21の位置と一致させた時点で、XY方向及びθ方向の駆動を停止して、図9(a)に示すように、ボール吸着ノズル38を保持する装着ヘッド37を下降させて、図9(b)に示すように、ボール吸着ノズル38の下端面をボール整列板17のボール穴21の配列領域に当接又は近接させた状態で停止させる。
Thereafter, based on the image recognition results of the two
この状態で、装着ヘッド37内の空気通路を介してボール吸着ノズル38の内部に負圧を供給して(ボール吸着ノズル38内の空気を吸引して)、ボール吸着ノズル38の各吸着穴39にボール整列板17の各ボール穴21内の半田ボールを一括して吸着する。この際、各吸着穴39がテーパ面に形成されているため、そのテーパ面によって半田ボールの中心が吸着穴39の中心と一致するように半田ボールの吸着位置が位置決めされる。
In this state, negative pressure is supplied to the inside of the
この後、図9(c)に示すように、半田ボールを吸着したボール吸着ノズル38を保持する装着ヘッド37を上昇させて、回路基板41の半田ボール実装領域の真上へ移動させて下降させ、当該回路基板41の半田ボール実装領域に半田ボールを実装する。
Thereafter, as shown in FIG. 9 (c), the mounting
以上説明した本実施例では、スキージ26の下端部にボールすくい上げ手段51(楔形状部29と弾性変形部30)を設けた構成としているので、スキージング動作時にボール整列板17のボール穴21に半田ボールの一部が落ち込みかけた状態になっていても、その半田ボールをボールすくい上げ手段51によってすくい上げてボール穴21から脱出させることができ、スキージング動作時にボール整列板17のボール穴21の上端エッジとスキージ26との間に半田ボールが噛み込まれて損傷することを極力防止できる。
In the present embodiment described above, the ball scooping means 51 (the wedge-shaped
しかも、本実施例では、ボールすくい上げ手段51を、スキージ26の下端部からスキージング動作方向に突出する楔形状部29と、弾性変形可能な材料により半田ボールの半径より小さい高さ寸法(厚み寸法)で形成された弾性変形部30とから構成し、楔形状部29の下面に弾性変形部30を接合して該弾性変形部30の先端部を該楔形状部29の先端部よりスキージング動作方向に突出させるようにしているため、スキージング動作時にボール穴21に落ち込みかけた半田ボールを弾性変形部30と楔形状部29との相乗効果により一層確実にすくい上げることができる。
Moreover, in this embodiment, the ball scooping means 51 includes a wedge-shaped
尚、本発明に関連する参考例として、楔形状部29を無くして弾性変形部30のみでボールすくい上げ手段を構成することが考えられる。この場合でも、半田ボールの半径より小さい高さ寸法(厚み寸法)の弾性変形部30をスキージ26の下端部からスキージング動作方向に突出させるように設ければ、スキージング動作時にボール穴21に落ち込みかけた半田ボールの下側に弾性変形部30の先端部が潜り込むように弾性変形するようになり、この弾性変形部30の弾性変形により、ボール穴21に落ち込みかけた半田ボールをスムーズにすくい上げることができる。
As a reference example related to the present invention , it is conceivable to form the ball scooping means only by the
また、本発明に関連する参考例として、弾性変形部30を無くして楔形状部29のみでボールすくい上げ手段を構成することが考えられる。この場合でも、スキージ26の下端部から楔形状部29をスキージング動作方向に突出させるように形成すれば、スキージング動作時にボール穴21に落ち込みかけた半田ボールに対して楔形状部29の先端部の傾斜面により斜め上向きの押し上げ力を作用させることができ、ボール穴21に落ち込みかけた半田ボールを楔形状部29によりスムーズにすくい上げることができる。
Further, as a reference example related to the present invention, it is conceivable to constitute the ball scooping means only by the wedge-shaped
また、本実施例では、酸化防止ガス供給源からスキージ26内の半田ボール収容スペースに半田ボール酸化防止用のガスを供給するようにしたので、スキージ26内に収容した半田ボールがスキージ26内にとどまる時間が長くなっても、スキージ26内に収容した半田ボールが雰囲気中の酸素等により酸化することを、スキージ26内に供給した半田ボール酸化防止用のガスにより防止することができる。
Further, in this embodiment, the solder ball oxidation preventing gas is supplied from the antioxidant gas supply source to the solder ball accommodating space in the
尚、本実施例では、スキージング動作時に、スキージ26を固定してボール整列板17をスライド移動させるようにしたが、これとは反対に、ボール整列板17を固定して、スキージ26をスライド移動させるようにしても良い。
In this embodiment, the
その他、本発明は、スキージ26を弾性変形部30と同種の材料により楔形状部29及び/又は弾性変形部30と一体に形成するようにしても良く、また、スキージ26内に半田ボール酸化防止用のガスを供給する酸化防止ガス供給手段を省いた構成としても良い等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。
In addition, according to the present invention, the
11…半田ボール整列供給装置、12…本体ベース、13…部品実装機、14…フィーダ装着台、15…ガイドレール、16…スライドベース、17…ボール整列板、18…モータ(駆動手段)、21…ボール穴、22…多孔質板、24…大気開放口、26…スキージ、27…カメラ、28…照明光源、29…楔形状部、30…弾性変形部、37…装着ヘッド、38…ボール吸着ノズル、39…吸着穴、41…回路基板(実装対象物)、43…マークカメラ、44…パーツカメラ、45…基準位置マーク、51…ボールすくい上げ手段、52…蓋(開閉手段)、53…固定ねじ、54…酸化防止ガス供給用の配管継手
DESCRIPTION OF
Claims (4)
スキージング動作時に前記ボール整列板上の余分の半田ボールをすくい上げるボールすくい上げ手段が前記スキージの下端部のスキージング動作の順方向と逆方向の両側から半田ボール収容スペース側に突出するように設けられ、
前記ボールすくい上げ手段は、前記スキージの下端部から突出する断面直角三角形の楔形状に形成された楔形状部と、弾性変形可能な材料により半田ボールの半径より小さい高さ寸法で形成された弾性変形部とから構成され、前記楔形状部の下面に前記弾性変形部が接合されて該弾性変形部の先端部が該楔形状部の先端部よりスキージング動作方向に突出していることを特徴とする半田ボール整列供給装置。 A container-like squeegee in which a space for accommodating solder balls is formed, a ball alignment plate in which a predetermined number of ball holes for accommodating solder balls one by one are formed in accordance with a solder ball mounting pattern of an object to be mounted, and the squeegee The ball alignment plate or the squeegee is slid so as to reciprocate in the forward and reverse directions while the lower end of the ball alignment plate is in close contact with or close to the upper surface of the ball alignment plate. In the solder ball alignment and supply device that executes the squeezing operation to enter the ball holes of the plate so as to reciprocate in the forward direction and the reverse direction,
Ball scooping means for scooping up the extra solder balls on the ball alignment plate during squeezing operation is provided so as to protrude from both sides of the squeegee at the lower end of the squeegee in the forward and reverse directions toward the solder ball receiving space. ,
The ball scooping means includes a wedge-shaped portion having a right-angled triangular cross-section protruding from the lower end of the squeegee, and an elastic deformation formed by an elastically deformable material with a height smaller than the radius of the solder ball. The elastic deformation portion is joined to the lower surface of the wedge-shaped portion, and the distal end portion of the elastic deformation portion protrudes in the squeezing operation direction from the distal end portion of the wedge-shaped portion. Solder ball alignment supply device.
前記楔形状部は、前記弾性変形部よりも機械的強度が強い材料で形成されていることを特徴とする請求項1に記載の半田ボール整列供給装置。 The elastic deformation portion is formed of a soft resin material having a small friction coefficient,
2. The solder ball alignment supply device according to claim 1, wherein the wedge-shaped portion is formed of a material having a mechanical strength stronger than that of the elastic deformation portion .
スキージング動作後に前記カメラで撮像した画像を処理して前記ボール整列板の全てのボール穴に半田ボールが入っているか否かを判断する画像処理手段と
を備えていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の半田ボール整列供給装置。 A camera that images the array region of the ball holes of the ball alignment plate;
The image processing means for processing the image captured by the camera after the squeezing operation and determining whether or not the solder balls are in all the ball holes of the ball alignment plate. The solder ball alignment supply device according to any one of 1 to 3 .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009243514A JP5717956B2 (en) | 2009-10-22 | 2009-10-22 | Solder ball alignment supply device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009243514A JP5717956B2 (en) | 2009-10-22 | 2009-10-22 | Solder ball alignment supply device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011091207A JP2011091207A (en) | 2011-05-06 |
JP5717956B2 true JP5717956B2 (en) | 2015-05-13 |
Family
ID=44109201
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009243514A Active JP5717956B2 (en) | 2009-10-22 | 2009-10-22 | Solder ball alignment supply device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5717956B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108726161A (en) * | 2018-08-22 | 2018-11-02 | 清华大学 | A kind of class valve for globular material |
JP7456417B2 (en) | 2021-04-30 | 2024-03-27 | 王子ホールディングス株式会社 | Lid body |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3244713B1 (en) * | 2015-01-05 | 2021-02-24 | FUJI Corporation | Solder ball information management system for solder ball feeder |
JP6444743B2 (en) * | 2015-01-20 | 2018-12-26 | ナビック株式会社 | Automatic feeder |
WO2020079797A1 (en) * | 2018-10-18 | 2020-04-23 | 株式会社Fuji | Film deposition device |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10229279A (en) * | 1997-02-14 | 1998-08-25 | Ricoh Co Ltd | Method of arranging conductive grains |
JPH10308412A (en) * | 1997-05-02 | 1998-11-17 | Ricoh Co Ltd | Particle arraying device and particle arraying method using the same |
JPH11186704A (en) * | 1997-12-24 | 1999-07-09 | Rix Corp | Method and apparatus for mounting solder ball |
JP3962197B2 (en) * | 2000-03-01 | 2007-08-22 | 株式会社日立製作所 | Bump forming system |
JP2002134888A (en) * | 2000-10-25 | 2002-05-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Mounting device of conductive balls |
JP4822105B2 (en) * | 2005-11-30 | 2011-11-24 | 澁谷工業株式会社 | Conductive ball array device |
-
2009
- 2009-10-22 JP JP2009243514A patent/JP5717956B2/en active Active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108726161A (en) * | 2018-08-22 | 2018-11-02 | 清华大学 | A kind of class valve for globular material |
JP7456417B2 (en) | 2021-04-30 | 2024-03-27 | 王子ホールディングス株式会社 | Lid body |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011091207A (en) | 2011-05-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5717956B2 (en) | Solder ball alignment supply device | |
JP5846154B2 (en) | Socket for camera module inspection | |
KR100759081B1 (en) | A socket for testing electonic camera module | |
JP2011091192A (en) | Device for aligning and supplying solder ball, and component mounting machine | |
WO2015193958A1 (en) | Head device for mounting dispensing tip thereon, and movement device using same | |
JP6351486B2 (en) | Electronic component transfer nozzle and electronic component mounting apparatus having the same | |
CN214150485U (en) | Integrated detection equipment | |
US11477928B2 (en) | Component mounting device | |
JP6794529B2 (en) | Surface mounter | |
CN112083013A (en) | Integrated visual detection equipment | |
JP6775081B2 (en) | Nozzle holding mechanism and component mounting device | |
JP5171450B2 (en) | Adsorption part volume calculation method and mounting device | |
JP2989583B2 (en) | Component mounting device | |
JP4942188B2 (en) | Substrate clamping mechanism and drawing system | |
KR100854437B1 (en) | Suction pad for semicondcutor transfer device | |
WO2021019610A1 (en) | Inspection device | |
JP4298459B2 (en) | Component recognition device, surface mounter and component testing device | |
JP5353840B2 (en) | Component mounting apparatus and component mounting method | |
JP2003179089A (en) | Conductive ball mounting apparatus | |
JP2024058849A (en) | Substrate-related processing machine and maintenance method thereof | |
JP6386588B2 (en) | Solder ball information management system for solder ball feeder | |
CN211401078U (en) | Device for detecting coplanarity of chip pins | |
CN214150489U (en) | Integrated visual detection equipment | |
JPH04179198A (en) | Suction head | |
JP2013135024A (en) | Appearance checking device of soldering part |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20121004 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130912 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130925 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20131024 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20140226 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140410 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20140428 |
|
A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20140530 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150122 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150318 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5717956 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |