JPH02226795A - 部品実装装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電子部品を回路基板に実装する場合等に利用
される部品装着方法及びそれに用いる部品装着装置に関
するものである。

従来の技術 電子部品を回路基板に実装する従来の方法は、第４図に
示すように、プリント配線とともに電極３１を形成した
回路基板３０を用意しく工程ａ）、その電極３１上にク
リーム半田３２をスクリーン印刷等の手段にて塗布しく
工程ｂ）、実装すべき電子部品３３を吸着ノズル３６に
て吸着して搬送し、回路基板３０上に所定位置に装着し
く工程ｃ）、この電子部品３３を装着した回路基板３０
をリフロー炉に挿入してクリーム半田３２をリフローさ
せることによって電子部品３３の電極３４と回路基板３
０上の電極３１とを半田３５にて接合している（工程ｄ
）。

発明力１解決しようとする課題 ところが、上記実装方法では、回路基板３０の電極３・
１と半田３５の接合には信頼性があるが、電子部品３３
の電極３４と半田３５の間で接合不良が発生することが
あり、半田接合に十分な信頼性が得られないという問題
があった。特に、半田接合により電極間で発生する短絡
不良は簡単に検出でき、適当に不良処理することができ
るが、半田３５が付かないことによる接合不良は検出が
困難である上に、完全に接合されていなくても検査時に
互いに接触していれば接合不良を検出することはできず
、その後に完全に接合が外れてしまうということもあり
、半田接合の信頼性に大きな問題があった。

上記電子部品３３の電極３４と半田３５との接合不良の
原因としては、クリーム半田３２にはフラックスが含有
されており、かつ回路基板３０の電極３１に対してはこ
のクリーム半田を印刷法等によって確実に塗布するので
、回路基板３０の電極３１と半田３５との濡れ性は確保
されるが、電子部品３３の電極３４は電子部品３３の装
着時にクリーム半田３２上に載置されるだけであるため
、クリーム半田３２中のフラックスが電子部品３３の電
極３４には十分に作用せず、半田３５の濡れ性が十分で
ないためであると考えられる。

本発明は上記従来の問題点に鑑み、部品の電極と半田と
の接合の信頼性を高めることができる部品実装方法及び
それに用いる部品装着装置を提供することを目的とする
。

課題を解決するための手段 本発明の部品実装方法は、上記目的を達成するために、
部品を装着すべき基板の電極上にクリーム半田を塗布す
る工程と、部品供給部で供給された部品を前記基板上の
所定位置に搬送する工程と、装着前に部品の電極にフラ
ックスを塗布する工程と、部品の電極が基板上の対応す
る電極上に位置するように部品を装着する工程と、前記
クリーム半田をリフローする工程とを備えたことを特徴
とする。

また、本発明の部品装着装置は、部品供給手段と、基板
の位１決め手段と、部品供給部で部品を吸着して基板上
の任意の位置に搬送して装着する部品装着手段と、吸着
搬送される部品の電極にフラックスを塗布するフラック
ス塗布手段とを備えたことを特徴とする。

作　　　用 本発明の部品実装方法によると、部品を基板に装着する
前に予めその電極にフラックスを塗布しているので、半
田の濡れ性が良くなり、基板の電極上に塗布したクリー
ム半田がリフローする際にその半田が部品の電極に良く
濡れるため、半田による接合が確実に行われ、半田接合
の信頼性が向上する。

又、本発明の部品装着装置には、部品供給手段から吸着
搬送される部品の電極にフラックスを塗布する手段を設
けているので、装着動作時に部品の電極にフラックスを
塗布することができ、上記方法を効率的に実施すること
ができる。

実　施、−例 以下、本発明の一実施例を第１図〜第３図に基づいて説
明する。

まず、第１図に基づいて電子部品を回路基板に実装する
基本的な工程を説明する。

基板上にプリント配線とともに電極２１を形成した回路
基板１０を用意しく工程ａ）、その電極２１上にクリー
ム半田２３をスクリーン印刷等の手段にて塗布しく工程
ｂ）、その後この回路基板１０を電子部品１１を装着す
るために所定位置に位置決めする。一方、この回路基板
１０に実装すべき電子部品１１を吸着ノズル３で吸着し
て前記位置決めされた回路基［１０に向かって搬送しく
工程ｃ）、その搬送工程の途中で電子部品１１の電極２
２にフラックス２４を塗布しく工程ｄ）、その後この電
子部品２２を前記位置決めされた回路基ＦＸ１０の所定
位置まで搬送し、クリーム半田２３の塗布された電極２
１上に電子部品１１の電極２２が載置されるように電子
部品１１を装着する（工程ｅ）０以上の動作を繰り返し
て回路基板１０上に所定の電子部品１１をすべて装着す
ると、次にこの回路基板１０をリフロー炉に挿入して前
記クリーム半田２３をリフローする（工程ｆ）ことによ
り、回路基板１０の電極２１と電子部品１１の電極２２
を半田２５にて接合することができる。

このように、電子部品１１の電極２２に予めフラックス
２４を塗布して半田２５の濡れ性を良くしておくことに
よって、クリーム半田２３をリフローしたときに電子部
品１１の電極２２に半田２５が確実に付き、信頼性の高
い半田接合が得られる。

次に、第２図及び第３図に基づいて、電子部品１１を吸
着してその電極２２にフラックス２４を塗布した後回路
基板１０に装着する電子部品装着装置の具体例を説明す
る。

鉛直軸心回りに間歇回転される支持体ｌの外周に、その
間歇回転ピッチに対応するピッチで複数の装着ヘッド２
が鉛直軸心回りに回転可能に保持されている。又、各装
着ヘッド２の外周には、複数種類の吸着ノズル３．４．
５．６が自転可能に保持されている。

前記支持体ｌによる各装着ヘッドの循環移動経路におけ
る後部停止位置に対応する部品受取位置Ｓ１に、部品供
給部７が配設されている。この部品供給部７には、多数
の部品供給ユニット８がＸ方向に並列配置されるととも
に任意の部品供給ユニット８が部品受取位置Ｓ１に対応
位置するようにＸ方向に移動可能に構成されている。

又、前部停止位置に対応する部品装着位置Ｓ５には、水
平方向の互いに直交するＸ、Ｙ方向に移動可能なＸＹ子
テーブルが配設され、このＸＹ子テーブル上に電子部品
１１を装着すべき回路基板１０を固定するように構成さ
れている。

支持体１の回転方向における部品受取位置Ｓｔから部品
装着位置Ｓ５までの装着ヘッド２の停止位置３２〜Ｓ４
に対応して、吸着ノズル３．４．５．６にて吸着されて
移送される電子部品１１の電極に対するフラックス塗布
手段１２、電子部品１１のＸＹ力方向位置を検出する認
識装置１３及び角度位置補正用の吸着ノズル回転手段１
４がそれぞれ配設されている。

前記各吸着ノズル３．４．５．６には、図示は省略して
いるが、吸着した電子部品１１を四方から挟圧して位置
規制する位置規制爪が付設されている。

前記フラックス塗布手段１２は、第１図に示すように、
液状のフラックス２４を収容したフラックス容器１２ａ
にて構成され、吸着ノズル３．４５．６の上端の受動部
１日を図示しない押し下げ手段にて押し下げ、この吸着
ノズルを下降させることによって、電子部品１１をフラ
ックス２４に浸漬させ、その電極２２にフラックス２４
を塗布するように構成されている。

前記認識装置１３は、吸着されている電子部品１１のＸ
Ｙ力方向位置と、角度位置を検出するもので、側方位置
に配設されたＣＣＤ認識カメラ１３ａと、電子部品１１
の影像を投影するための一対の反射鏡１３ｂ、１３ｃを
備えている。

又、前記吸着ノズル回転手段１４は、図示しない昇降台
にモータ１７にて回転駆動される回転軸１６が設けられ
、昇降台を下降させて回転軸１６の下端に設けられた伝
動部１６ａを吸着ノズル３４．５．６の上端の受動部１
８に圧接させて摩擦伝動し、吸着ノズルを任意の角度位
置に回転させ得るように成されている。

支持体１の回転方向における部品装着位置Ｓ５から部品
受取位置Ｓ１までの間の各装着へラド２の停止位置３６
〜Ｓ８の内、Ｓ６と８７に対応して、不良部品受け１９
と、モータ２０ａにて駆動可能でかつ装着ヘッド２に対
して噛合離間移動可能なピニオン２０ｂを備えたノズル
選択手段２０が配設されている。

次に、動作を説明する。まず、部品供給部７において次
に搬送すべき電子部品１１を供給する部品供給ユニット
８が部品供給位置Ｓ１に位置するようにＸ方向に位置決
めされる。これに合わせて支持体１に保持されている装
着ヘッド２がノズル選択手段２０にて回転され、電子部
品１１に対応した吸着ノズル３．４．５又は６（以下、
参照番号は３と記す、）が選択される。こうして選択さ
れた吸着ノズル３は支持体１の間歇回転により部品吸着
位置Ｓｔに達し、部品供給ユニット８により供給される
電子部品１１を吸着保持する。また、吸着後、吸着ノズ
ル３に付設された位置規制爪が作用して吸着した電子部
品１１の吸着ノズル３に対する位置を規制し、不都合な
位置ずれ状態を解消して安定した搬送を確保する。

吸着保持された電子部品１１は、部品受取位置３１から
部品装着位置Ｓ５に向かって一定の円軌道上を搬送され
、フラックス吃布位置Ｓ２に達したとき、吸着ノズル３
の上端部の受動部１Ｂが図示しない押し下げ手段にて押
し下げられ、電子部品１１がフラックス容器１２ａ内の
フラックス２４に浸漬され、その電極２２にフラックス
２４が塗布される。

次に、位置検出位置Ｓ３に達したとき、吸着ノズル３に
対する電子部品１１のｘ、Ｙ方向の位置と、吸着ノズル
３を中心とした角度位置とが正しく検出される。

電子部品１１がさらに角度位置規制位置Ｓ４に達したと
き、吸着ノズル回転手段１４が必要に応じて作動し、前
記位置検出に基づく角度位置補正と回路基＠ＩＯへの装
着角度位置の指定に基づく角度位置変更とか行われる。

部品装着位置Ｓ５では、予めＸＹ子テーブル上に回路基
板ＩＯが供給されて固定されており、その回路基板１０
の電子部品１１を装着すべき電極２１上にはクリーム半
田２３が塗布されている。

このＸＹ子テーブルをＸ、Ｙ方向に移動させて回路基板
１０上の所定位置に電子部品１１が装着されるように回
路基板１０の位置合わせを行うとともに、前記位置検出
に基づいて回路基板１０側で位置調整を行う、これによ
って、回路基板ｌＯ上で電子部品ｌＯが正しいＸ、Ｙ方
向位置及び角度位置に位置決めされる。その後、図示し
ない押し下げ手段にて吸着ノズル３の上の受動部１８を
押し下げることによって電子部品１１を回路基Ｆｉ１０
に当接又は近接させ、その状態で吸着を解除又は吹き付
けることによって電子部品１１が回路基板ｌＯに装着さ
れる。

認識装置１３で不良と判定された電子部品１１は回路基
板ｌＯに対する装着は行われず、吸着ノズル３に保持さ
れたまま部品装着位置Ｓ５を通過し、部品排除位置Ｓ６
で吹き落とされ、下の不良部品受け１９に受けられる。

以上の部品装着動作が繰り返されてすべての電子部品１
１を装着された回路基板１０はこの部品装着装置から排
出されてリフロー炉に挿入され、クリーム半田２３がリ
フローされ、電子部品１１が回路基板ｌＯに半田接合さ
れる。

本発明は上記実施例に限定されるものではなく、例えば
フラックス塗布手段１２として、上記のような浸漬方式
以外に、ノズルからフラックスを吹き付けても良く、更
に場合によっては部品装着装置に供給する電子部品１１
の電極に予めフラックスを塗布しておいてもよい、又、
部品装着装置の全体構成として、間歇回転する支持体を
備えた旋回型のものを例示したが、装着ヘッドをＸ、Ｙ
方向に移動させる方式のものでもよい。

発明の効果 本発明の部品実装方法によると、部品を基板に装着する
前に予めその電極にフラックスを塗布しているので、半
田の濡れ性が良くなり、基板の電極上に塗布したクリー
ム半田がリフローする際にその半田が部品の電極にも良
く濡れるため、半田による接合が確実に行われ、半田接
合の体転性が向上するという効果が得られる。

又、本発明の部品装着装置によると、部品供給手段から
吸着搬送される部品の電極にフラックスを塗布する手段
を設けているので、装着動作時に部品の電極にフラック
スを塗布することができ、上記方法を効率的に実施する
ことができる等、大なる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の一実施例を示し、第１図は電
子部品の回路基板に対する実装工程図、第２図は電子部
品の装着工程を実施する部品装着装置の全体平面図、第
３図は同斜視図、第４図は従来の電子部品の回路基板に
対する実装工程図である。 ３．４．５．６・・・・・・吸着ノズル、７・・・・・
・部品供給部、９・・・・・・ＸＹ子テーブルｌＯ・・
・・・・回路基板、１１・・・・・・電子部品、１２・
・・・・・フラックス塗布手段２１２２・・・・・・電
極、２３・・・・・・クリーム半田、２４・・・・・・
フラックス、２５・・・・・・半田。 第 図 ／−−−−−−ＶＩＰ面営禮背 ９−−−−−−ＸＹシフ゛ル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）部品を装着すべき基板の電極上にクリーム半田を
   塗布する工程と、部品供給部で供給された部品を前記基
   板上の所定位置に搬送する工程と、装着前に部品の電極
   にフラックスを塗布する工程と、部品の電極が基板上の
   対応する電極上に位置するように部品を装着する工程と
   、前記クリーム半田をリフローする工程とを備えたこと
   を特徴とする部品実装方法。
2. （２）部品供給手段と、基板の位置決め手段と、部品供
   給部で部品を吸着して基板上の任意の位置に搬送して装
   着する部品装着手段と、吸着搬送される部品の電極にフ
   ラックスを塗布するフラックス塗布手段とを備えたこと
   を特徴とする部品装着装置。