JP5744388B2 - チップ実装ライン設備 - Google Patents

Description

この発明はチップ実装ライン設備に関する。さらに詳しくは、クリームはんだ塗布装置と、チップ実装装置と、リフローはんだ付け装置とを備え、プリント基板にチップをはんだ付けすることにより実装してチップ実装基板を製造する、チップ実装ライン設備に関する。

図４に従来技術によるチップ実装ライン設備１１０の構造を示す。図４（ａ）が側面図、図４（ｂ）が上面図である。チップ実装ライン設備１１０は、図４（ａ）、（ｂ）に示すとおり、クリームはんだ塗布装置１２０、チップ実装装置１３０およびリフローはんだ付け装置１４０の３つの独立した装置が一列に配置された構造とされている。そして、チップを未実装のプリント基板１５０がクリームはんだ塗布装置１２０に投入され、チップ実装済みのプリント基板１５２がリフローはんだ付け装置１４０から排出される。
特許文献１には、図４に示した従来技術と同様の構造の、塗布装置と、装着装置とリフロー装置が一列に並べられた基板実装システムが記載されている。図４に示した従来技術によるチップ実装ライン設備１１０は、設備内で基板を高速で移動させるのに適した構造であり、多量のプリント基板に対して、チップの実装を高速で行うことができるという特徴がある。

他の従来技術として、クリームはんだ塗布機能とチップ実装機能を一台の装置に集約したチップ実装ライン設備がある。図５に、この技術によるチップ実装ライン設備１１０Ａの構造を示す。図５（ａ）が側面図、図５（ｂ）が上面図である。チップ実装ライン設備１１０Ａは、図５（ａ）、（ｂ）に示すとおり、クリームはんだ塗布＆チップ実装装置１２０Ａおよびリフローはんだ付け装置１４０Ａの２つの独立した装置が一列に配置された構造とされている。チップ実装ライン設備１１０Ａは、独立した装置が２台であり、図４に示したチップ実装ライン設備１１０よりも装置全体が少し小型化できる。

特開２００３−２４３８８７号公報

しかしながら、図４あるいは図５に示した従来技術によるチップ実装ライン設備は、３つまたは２つの分断された装置から構成されるため、各装置を制御するために分断された装置毎に制御機器が必要となり、チップ実装ライン設備が高価となる。
そして、各装置が一列に並べて配置されるため、設備全体の設置スペースが大きくなり、チップ実装前のプリント基板の投入口とチップ実装済みのプリント基板の排出口が設備全体の長手方向の両端に離れてしまうので、セル生産に向いていない。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、安価で設置スペースが小さく、セル生産に対応が可能なチップ実装ライン設備を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明にかかるチップ実装ライン設備は次の手段をとる。
まず、本発明の第１の発明は、プリント基板にチップを実装するチップ実装ライン設備であって、クリームはんだ塗布装置と、チップ実装装置と、リフローはんだ付け装置とを備え、前記クリームはんだ塗布装置及び前記チップ実装装置と、前記リフローはんだ付け装置とが、上下に重ねて配置された横長で２階建ての構造とされており、１階部分で長手方向にプリント基板が搬送される向きと、２階部分で長手方向にプリント基板が搬送される向きが、側面視において、逆を向くＵターン状に設定されており、チップ実装装置からリフローはんだ付け装置へのプリント基板の搬送は、チップ実装装置からプリント基板を受け渡される第１のコンベヤと、第１のコンベヤからプリント基板を受け渡され、受け渡されたプリント基板を２階部分の第１のコンベヤから１階部分の第２のコンベヤに下降させることができるロボットと、を介して行われており、リフローはんだ付け装置におけるプリント基板の搬送は、第２のコンベヤを介して行われており、ロボットは、第２のコンベヤのテール側の上方においてプリント基板を下降させることができる、チップ実装ライン設備である。

この第１の発明によれば、クリームはんだ塗布装置及びチップ実装装置と、リフローはんだ付け装置とが、上下に重ねて配置された２階建て構造とされているので、チップ実装ライン設備の平面上の設置スペースを小さくすることができる。また、各装置が一体化されているので、各装置の制御機器を１つに集約することが可能となるため、チップ実装ライン設備を安価に製造することができる。
そして、１階部分で長手方向にプリント基板が搬送される向きと、２階部分で長手方向にプリント基板が搬送される向きが、逆向きとされている。そのため、チップ実装前のプリント基板を投入した側にチップを実装したプリント基板が排出されるので、セル生産に対応することができる。
よって、安価で設置スペースが小さく、セル生産に対応が可能なチップ実装ライン設備を提供することができる。

次に、本発明の第２の発明は、上記第１の発明に係るチップ実装ライン設備であって、
前記クリームはんだ塗布装置及び前記チップ実装装置が上方に配置され、前記リフローはんだ付け装置が下方に配置された２階建て構造とされており、
前記クリームはんだ塗布装置へのプリント基板投入口と前記リフローはんだ付け装置からのプリント基板排出口が前記チップ実装ライン設備の長手方向の同じ側の端部に配置されていることを特徴とする。
この第２の発明によれば、装置の長さが相対的に短いクリームはんだ塗布装置及びチップ実装装置が上方に配置され、装置の長さが相対的に長いリフローはんだ付け装置が下方に配置された２階建て構造とされているので、構造が安定する。そして、クリームはんだ塗布装置への基板投入口とリフローはんだ付け装置からの基板排出口がチップ実装ライン設備の長手方向の同じ側の端部に配置されており、投入口と排出口の距離が近いのでセル生産への対応が容易となる。

上述の本発明の各発明によれば、次の効果が得られる。
まず、上述の第１の発明によれば、各装置が上下に重ねて配置されているので、チップ実装ライン設備の平面上の設置スペースを小さくすることができる。また、各装置の制御機器を１つに集約することが可能となり、チップ実装ライン設備を安価に製造することができる。そして、チップ実装前のプリント基板を投入した側にチップを実装したプリント基板が排出されるので、セル生産に対応することができる。
次に上述の第２の発明によれば、相対的に長い装置が下方となる２階建て構造とされているので、構造が安定する。そして、基板投入口と基板排出口の距離が近いので、セル生産への対応が容易となる。

実施例１におけるチップ実装ライン設備の外観斜視図である。 実施例１におけるチップ実装ライン設備の２階部分の内部構造の斜視図である。 実施例１におけるチップ実装ライン設備の１階部分の内部構造の斜視図である。 従来技術による、３つの独立した装置により構成されるチップ実装ライン設備を示す図である。 従来技術による、２つの独立した装置により構成されるチップ実装ライン設備を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態について実施例にしたがって説明する。

［チップ実装ライン設備の構造］
始めに、図１〜図３を用いて、本発明の実施例１におけるチップ実装ライン設備１０の構造を説明する。図１にチップ実装ライン設備１０の外観斜視図を示す。チップ実装ライン設備１０は、図１に示すとおり、クリームはんだ塗布装置２０と、チップ実装装置３０と、リフローはんだ付け装置４０とを備えた２階建ての構造とされている。そして、２階部分にはクリームはんだ塗布装置２０とチップ実装装置３０が配置されており、１階部分にはリフローはんだ付け装置４０が配置されて、各装置が一体化された構造とされている。
そして、クリームはんだ塗布装置２０にプリント基板６０を投入するプリント基板投入口２２が、チップ実装ライン設備１０の２階部分の長手方向の端面に設けられている。

図２にチップ実装ライン設備１０の２階部分の内部構造を斜視図で示す。チップ実装ライン設備１０の２階部分の長手方向の手前には、クリームはんだ塗布装置２０が配置されている。クリームはんだ塗布装置２０は、プリント基板投入口２２から投入されクリームはんだ塗布装置２０の内部に搬送されてきたプリント基板６０にクリームはんだをディスペンス塗布またはパターン印刷するクリームはんだ塗布ロボット２４を備えている。
そして、チップ実装ライン設備１０の２階部分の長手方向の奥には、チップ実装装置３０が配置されている。チップ実装装置３０は、プリント基板６０にチップを配置するチップ部品実装ロボット３４を備えている。そして、クリームはんだ塗布装置２０とチップ実装装置３０の双方にまたがって、コンベア方式による基板移動装置３２が配設されている。この、基板移動装置３２は、クリームはんだ塗布装置２０及びチップ実装装置３０の内部でプリント基板６０を搬送する役割を担っている。

図３にチップ実装ライン設備１０の１階部分の内部構造を斜視図で示す。チップ実装ライン設備１０の１階部分には、リフローはんだ付け装置４０が配置されている。そして、リフローはんだ付け装置４０は、チップ実装ライン設備１０を構成する各装置の制御を行う共通制御ＢＯＸ５４、プリント基板６０を２階から１階へ搬送するロボット４２、プリント基板６０を基板移動装置３２からロボット４２へ受け渡すコンベヤ４４、加熱炉４６、加熱炉４６の内部でのプリント基板の搬送を担うコンベヤ４８、完成基板リセット機構５０を備えている。そして、完成基板リセット機構５０が配置されている部分には天井がなく、側壁もなく、完成基板リセット機構５０の上部および側面は開放されている。

［チップ実装手順］
次に、チップ実装ライン設備１０によるプリント基板６０へのチップ実装手順について説明する。チップ未実装のプリント基板６０は、チップ実装ライン設備１０の外部に配置された払い出し機により、または手動により、プリント基板投入口２２から、クリームはんだ塗布装置２０に投入される（図１参照）。
クリームはんだ塗布装置２０に投入されたプリント基板６０は、図２に示すように、基板移動装置３２により、クリームはんだ塗布装置２０の内部を、チップ実装ライン設備１０の長手方向に搬送される。そして、クリームはんだ塗布ロボット２４により、プリント基板６０にクリームはんだがディスペンス塗布またはパターン印刷される。
クリームはんだがディスペンス塗布またはパターン印刷されたプリント基板６０は、基板移動装置３２によりチップ部品実装ロボット３４の位置まで搬送されて、チップ部品実装ロボット３４によりチップがクリームはんだがディスペンス塗布またはパターン印刷された部位に配置される。そして、チップが配置されたプリント基板６０は一階部分に配設されているロボット４２により１階へ搬送される。

そして、搬送されたプリント基板６０は、図３に示すようにロボット４２から取り出され、コンベヤ４８の上に置かれ、コンベヤ４８により、チップ実装ライン設備１０の長手方向に２階部分とは逆向きに搬送されて、加熱炉４６に送り込まれる。そして、加熱炉４６でプリント基板６０が加熱されてはんだが溶融し、プリント基板６０にチップがはんだ付けされる。そして、加熱炉４６から送り出されたプリント基板６０は、完成基板リセット機構５０によりコンベヤ４８から取り上げられて、完成基板リセット機構５０上の待機場所に置かれて冷却される。
そして、完成基板リセット機構５０上で冷却されたチップ実装済みのプリント基板６０は、人手により取り出される。この完成基板リセット機構５０上の待機場所が本発明の基板排出口に相当する。

［効果］
実施例１のチップ実装ライン設備１０によれば、クリームはんだ塗布装置２０及びチップ実装装置３０が上方に配置され、リフローはんだ付け装置４０が下方に配置された２階建て構造とされているので、チップ実装ライン設備１０の設置スペースを小さくすることができる。また、各装置が一体化されているので、各装置の制御機器を共通制御ＢＯＸ５４に集約することが可能となり、チップ実装ライン設備１０を安価に製造することができる。
そして、チップ実装ライン設備１０の２階部分で、クリームはんだ塗布装置２０及びチップ実装装置３０の内部を長手方向に移送されたプリント基板６０は、チップ実装ライン設備１０の１階部分で、リフローはんだ付け装置４０の内部を長手方向に２階部分とは逆向きに搬送されて戻ってくる。そして、クリームはんだ塗布装置２０へのプリント基板投入口２２とリフローはんだ付け装置４０からの完成基板リセット機構５０上の待機場所とが、チップ実装ライン設備１０の長手方向の同じ側の端部に近接して配置された構造とされている。そのため、プリント基板６０を投入した位置の近くにチップを実装したプリント基板６０が排出されるので、作業者の移動距離が少なくて済み、セル生産に対応することが容易である。

実施例１では、クリームはんだ塗布装置２０及びチップ実装装置３０を２階部分に、リフローはんだ付け装置４０と共通制御ＢＯＸ５４を１階部分に配置したが、上下を逆にした構造としても良い。また、実施例１ではチップ実装ライン設備の１階部分でプリント基板が装置の幅方向にも搬送される構成としているが、プリント基板が長手方向のみに搬送される構成としても良い。このように構成すれば、プリント基板の搬送機構の構成を簡単にすることができる。
その他、本発明に係るチップ実装ライン設備はその発明の思想の範囲で、各種の形態で実施できるものである。

１０ チップ実装ライン設備
２０ クリームはんだ塗布装置
２２ プリント基板投入口
２４ クリームはんだ塗布ロボット
３０ チップ実装装置
３２ 基板移動装置
３４ チップ部品実装ロボット
４０ リフローはんだ付け装置
４２ ロボット
４４ コンベヤ
４６ 加熱炉
４８ コンベヤ
５０ 完成基板リセット機構
５２ プリント基板排出口
５４ 共通制御ＢＯＸ
６０ プリント基板

Claims (2)

1. プリント基板にチップを実装するチップ実装ライン設備であって、
   クリームはんだ塗布装置と、チップ実装装置と、リフローはんだ付け装置とを備え、
   前記クリームはんだ塗布装置及び前記チップ実装装置と、前記リフローはんだ付け装置とが、上下に重ねて配置された横長で２階建ての構造とされており、
   １階部分で長手方向にプリント基板が搬送される向きと、２階部分で長手方向にプリント基板が搬送される向きが、側面視において、逆を向くＵターン状に設定されており、
   チップ実装装置からリフローはんだ付け装置へのプリント基板の搬送は、
   チップ実装装置からプリント基板を受け渡される第１のコンベヤと、
   第１のコンベヤからプリント基板を受け渡され、受け渡されたプリント基板を２階部分の第１のコンベヤから１階部分の第２のコンベヤに下降させることができるロボットと、を介して行われており、
   リフローはんだ付け装置におけるプリント基板の搬送は、第２のコンベヤを介して行われており、
   ロボットは、第２のコンベヤのテール側の上方においてプリント基板を下降させることができる、チップ実装ライン設備。
2. 請求項１に記載のチップ実装ライン設備であって、
   前記クリームはんだ塗布装置及び前記チップ実装装置が上方に配置され、前記リフローはんだ付け装置が下方に配置された２階建て構造とされており、
   前記クリームはんだ塗布装置への基板投入口と前記リフローはんだ付け装置からの基板排出口が前記チップ実装ライン設備の長手方向の同じ側の端部に配置されていることを特徴とするチップ実装ライン設備。

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