JPH02271700A - 電子部品吸着用ノズルのθ方向回転駆動機構 - 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） 本発明は電子部品吸着用ノズルのθ方向回転駆動機構に
係り、殊にノズルに吸着された電子部品の精密なθ方向
の位置補正の為に、ノズルを正確に微小回転させるため
の手段に関する。

（従来の技術） 電子部品実装装置の移載ヘッドのノズルに吸着されて基
板に実装される電子部品は、一般にＸＹθ方向の位置ず
れを有している。このうちＸＹ力方向位置ずれは、移載
ヘッドのＸＹ方向ストロークを加減したり、或いは基板
をＸＹチー７’ルによりＸＹ力方向移動させることによ
り補正される。またθ方向（回転方向）の位置ずれは、
電子部品を吸着したノズルを、その軸心を中心にθ方向
に回転させることにより補正される。

このため、第６図に示すように、従来の移載ヘッド１０
０には、ノズル１０１をθ方向に回転させるためのパル
スモータ１０２がｇ　（ＩＮ　サれており、カメラ（図
外）により検出されたθ方向の位置ずれを補正すべく、
パルスモータ１０２を駆動してノズル１０１を回転させ
たうえで、電子部品Ｐは基板１０３に実装される。

（発明が解決しようとする課題） パルスモータは、ワンパルスで小角度（例えば０．９°
程度）回転するものであり、したがって０．９°以下の
微小なθ方向の位置ずれは、パルスモータによっては補
正することはできない。

その対策としては、モータ１０２とノズル１゜１の間に
ギヤ、プーリ等の減速手段を介在させることが考えられ
る。しかしなから減速手段を介在させると、大容量のモ
ータが必要となり、また減速のためにスピードが低下す
る問題を生じる。

第７図はこのように微小角度の補正ができない移載ヘッ
ド１００により、受光素子や発光素子のような素子（以
下ドツトという）ｄが並設された電子部品（ベアチップ
）Ｐを、プリンタ等の読み取り、書き取り用基板１０３
に実装したものを示している。１０４は基板１０３に印
刷されたパターンであり、このパターン１０４上にベア
チップＰを横列させてボンディングするのであるが、印
刷誤差のために、このパターン１０４は微小角度α（例
えば０．３°程度）傾斜している。

ところが、上述のように、この移載ヘッド１００はノズ
ル１０１の微小な角度調整はできないため、ベアチップ
Ｐは角度補正することなしに階段状に実装されている。

このため、相隣るベアチップＰ、Ｐの相隣るドツトｄ、
ｄには、ズレ△ｅが生じており、このようなズレ△ｅを
有する基板１０３をプリンタ等に組み込むと、読み取り
誤差や、書き取り誤差を生じる。

このように精密なθ方向の実装精度が要求されるものと
しては、上記プリンタ用基板以外にも、例えばフィルム
キャリヤから打ち抜かれたアウターリードを有するデバ
イスのような電子部品を、そのアウターリードを基板の
パターンに正確に位置合わせして接合するアウターリー
ドボンディングなどがある。

したがって本発明は、基板に実装される電子部品のθ方
向の位置精度を出すために、ノズルを正確に微小回転さ
せることができる手段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） このために本発明は、モータにより駆動されるカムと、
支点部を中心に回動自在にこのカムに当接するカムフォ
ロアを設けるとともに、移載ヘッドに回転自在に立設さ
れた電子部品吸着用ノズルに回転部材を連結し、この回
転部材の他端部を、上記カムフォロアの回動に連動せし
めて、上記カムの駆動にともなうこの回転部材の回転に
より、上記ノズルをその軸心を中心に微小回転させるよ
うにしたものである。

（作用） 上記構成によれば、モータを駆動してカムを回転させる
と、カムフォロアは支点部を中心ニ回動し、これに連動
して回転部材がノズルを中心に回転することにより、こ
の回転部材に連結されたノズルはその軸心を中心に回転
する。この場合、ノズルの回転角度は、カムの形状２寸
法、カムフォロアの回動半径、回転部材の長さ等のパラ
メータにより決定されるものであり、したがってカムの
回転にともなう回転部材の回転角度が小さくなるように
上記パラメータを設定することにより、ノズルを微小回
転させることができる。

（実施例） 次に、上記のようなプリンタ用基板に、ベアチップを実
装する電子部品実装装置を例にとり、本発明の詳細な説
明する。

第１図は電子部品実装装置の正面図であって、ベーシッ
クマシンのような駆動装置Ａの下方に、ベアチ・７プＰ
の供給装置ｌと、サブステージ２と、基板の位置決め用
ＸＹ方向移動装置３と、ボンド供給装置４を並設して構
成されている。

供給装置１には、ウェハー５とウェハー５上のベアチッ
プＰを突き上げるダイエジェクタ１２が、またボンド供
給装置４にはボンド皿６が設けられている。またＸＹ方
向移動装置３は、ＸＹ子テーブル７．１８と、基板１１
のクランプ材１９から成っている。

？、８．９は駆動製置へに装備されたサブ移載ヘッド、
移載ヘッド、ボンド塗布ヘッドである。これらの３つの
ヘッド７〜９は、ガイド装置１０に沿って一緒に横方向
に摺動することにより、サブ移載ヘッド７はウェハー５
上のペアチップＰをサブステージ２上に移送し、また移
載ヘッド８はサブステージ２で、位置補正爪により位置
補正されたペアチップＰをＸＹ方向移動装置３上の基板
１１に移送搭載し、またボンド塗布ヘッド９はボンド皿
６のボンドを基板１１に塗布する。２１，２２．２３は
、各ヘッド７〜９のノズル２４，２５．２６を上下動さ
せるための押圧子、Ｍｌ、Ｍ２．Ｍ３は各押圧子２１〜
２３を駆動するためのモータである。

１３は駆動部であって、グイエジェクタ１２を駆動する
とともに、ロフト１４．揺動部材１５、水平コンド１６
等を介して、各ヘッド７〜９を横方向に往復摺動させる
。２７．２８は、基板１１の上方に設けられた基板認識
用カメラ、及びペアチップＰのドツト認識用カメラであ
る。

第２図〜第４図は、上記移載ヘッド８とノズル２５のθ
方向回転機構３０の詳細な構造を示すものである。３１
は移載ヘッド８の本体ケースであり、このケース３１を
貫通して、電子部品吸着用の上記ノズル２５が立設され
ている。

３２は、ノズル２５の上部に装着されたカップリング３
３と、本体ケース３１に突設された止部３４に取り付け
られたコイルばねであり、ノズル２５を第３図において
反時計方向に回転させる方向に付勢している。なおノズ
ル２５の真空吸引手段等の本発明と直接関連性のない機
構は省略している。次にθ方向回転機構３０を説明する
。

３６は上記本体ケース３１の側部に取り付けられたフレ
ームであり、その上にパルスモータ３７が収納されたボ
ックス３８が設けられており、またフレーム３６の下方
にはモータ３７に駆動されて回転するカム３９が設けら
れている。

４０はこのカム３９に当接するカムフォロアであって、
フレーム３６の端部に垂設された支点部としての回転軸
４１に回転自在に軸着された回転レバー４２の先端部に
装着されている。４３はカムフォロア４０をカム３９に
弾接する方向に付勢するコイルばね、４４はカムフォロ
ア４０に垂設されたシャフトである。

上記ノズル２５の下部には、ノズル２５と一体的に回転
する筒体４５が取り付けられている。

４６はこの筒体４５に一端部を連結され、シャフト４４
へ向って延出する杆状の回転部材であって、その他端部
にはシャフト４４に当接するローラ４７が装着されてい
る。上記のように、ノズル２５はコイルばね３２により
上記方向に付勢されており、したがってそのばね力によ
り、ローラ４７はシャフト４４に弾接されている。

上記押圧子２２が作動してノズル２５が上下動するとき
は、ローラ４７はシャフト４４に沿って上下動する。

本装置は上記のような構成より成り、次に動作の説明を
行う。

サブ移載ヘッド７により、供給装置ｌからサブステージ
２に移送されたペアチップＰをティクアップした移載ヘ
ッド８は、基板１１の上方へ移動し、ノズル２５を昇降
させて、このペアチップＰを基板１１に搭載するが、こ
れに先立ち、カメラ２７により、基板１１に印刷された
パターンのＸＹθ方向の位置ずれを観察する。

そして、ＸＹ方向の位置ずれは、ＸＹ子テーブル７．１
８を移動させることにより補正する。

またθ方向の位置ずれの補正は、以下のようにして行う
。すなわち、モータ３７を駆動すると、カム３９は回転
し、カム３９のカム曲線に従ってカムフォロア４０は回
転軸４１を中心に回動する。すると回転部材４６はノズ
ル２５を中心に水平回転し、この回転部材４６に連結さ
れたノズル２５は同方向にわずかに回転して、θ補正が
行われる。

ここでモータ３７の回転角度とノズル２５の回転角度の
比は、カム３９の形状８寸法２回転軸４１を中心とする
カムフォロア４０の回動半径２回転部材４６の長さ等の
パラメータである。

したがってモータ３７の回転角度に対して、ノズル２５
の回転角度が極めて小さくなるようパラメータを設定す
ることにより、ノズル２５を微小角度回転させることが
できる。

第５図は上記のような微小なθ方向の位置補正を行って
、ベアチップＰを基板１１のパターン５０上に実装した
ものを示している。パターン５０は印刷誤差により微小
角度α（約０．３°）傾斜しているが、上記のようにカ
メラ２７によりこの誤差を検出して補正を行ったことに
より、ベアチップＰはパターン５０に沿ってまっすぐに
実装されており、したがって相隣るベアチップＰ、Ｐの
相隣るドツトｄ、ｄは、ズレなく直線Ｎ上にまっすぐ並
んでいる。５１は基板１１の位置ずれ検出用マークであ
る。

本発明に係るθ方向回転機構は、上記電子部品実装装置
に限らず、キャリヤテープから打ち抜かれたデバイスの
アウターリードを、基板のパターンに接合させてボンデ
ィングするアウターリードボンダーのような他の電子部
品実装装置にも適用できるものである。

（発明の効果） 以上説明したように本発明は、モータにより駆動される
カムと、支点部を中心に回動自在にこのカムに当接する
カムフォロアを設けるとともに、移載ヘッドに回転自在
に立設された電子部品吸着用ノズルに回転部材を連結し
、この回転部材の他端部を、上記カムフォロアの回動に
連動せしめて、上記カムの駆動にともなうこの回転部材
の回転により、上記ノズルをその軸心を中心に微小回転
させるようにして成るので、構成がきわめて簡単であり
、ノズルを正確に微小角度回転させて、電子部品の精密
なθ補正を行ったうえで、基板に実装することができる
。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示すものであって、第１図は電子
部品実装装置の正面図、第２図は移載ヘッドとθ方向回
転機構の斜視図、第３図及び第４図は同平面図及び側面
図、第５図は基板の平面図、第６図は従来の移載ヘッド
の側面図、第７図は基板の平面図である。 ８・・・移載ヘッド ・ノズル ・θ方向回転機構 ・モータ ・カム カムフォロア ・支点部 ・回転部材 電子部品

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. モータにより駆動されるカムと、支点部を中心に回動自
   在にこのカムに当接するカムフォロアを設けるとともに
   、移載ヘッドに回転自在に立設された電子部品吸着用ノ
   ズルに回転部材を連結し、この回転部材の他端部を、上
   記カムフォロアの回動に連動せしめて、上記カムの駆動
   にともなうこの回転部材の回転により、上記ノズルをそ
   の軸心を中心に微小回転させるようにしたことを特徴と
   する電子部品吸着用ノズルのθ方向回転駆動機構。