JPH0254999A

JPH0254999A - 超小形部品接着搭載装置

Info

Publication number: JPH0254999A
Application number: JP63205689A
Authority: JP
Inventors: Toyoji Yasuda; 豊司安田; Taichi Kon; 昆　太一; Kazuichi Akima; 秋間　和一
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1988-08-20
Filing date: 1988-08-20
Publication date: 1990-02-23

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〕本発明は超小形部品を配線板上の所定の位置に所定の方
向に接着して搭載する超小形部品接着搭載装置に関する
。

〔従来の技術〕

従来、この種の超小形部品接着搭載装置は、例として第
５図に示すように、配線板設置台３１上に設置された配
線板３２をＸ、Ｙ方向に直線移動および回転させる位置
決め機構３３と、超小形部品供給台３４と、上下動し、
かつ支持柱３６の廻りに回転し、先端に吸着パッド３９
を備え、第６図（ａ）に示すように、中空の部品保持部
３５が配線板３２に垂直になるように取付けられコンピ
ュータ制御されるアーム３７と、可とう性チューブ４０
と、電磁弁４１と、真空器４２と、顕微鏡４４と、配線
板３２の部品搭載位置に接着剤を塗布する不図示の接着
剤塗布機構とからなり、接着剤塗布機構が配線板３２の
部品搭載位置に接着剤を付着させた後、アーム３７によ
り部品保持部３５を超小形部品供給台３４の所まで移動
させ、電磁弁４１を開き、真空器４２を作動させて超小
形部品供給台３４上にある超小形部品４３を吸着パッド
３９により吸着して持ち上げ、部品保持部３５をアーム
３７により配線板３２上の部品搭載位置まで移動させた
後、顕微鏡４４により部品搭載位置を斜めから確認しな
がら位置決め機構３３により配線板３２の位置を微調整
した後、電磁弁４１を閉じて超小形部品４３を配線板３
２に接着して搭載するようになっていた。

〔発明が解決しようとするＢ題〕

上述した従来の超小形部品搭載装置は、以下のような欠
点がある。

（＋）第６図（ｂ）に示すようにパッド３９の内法寸法
と超小形部品４３の外法寸法との間に隙間Ｓがあり、数
１以上の大形部品の場合には隙間Ｓの影響は小さいが．
超小形部品では隙間Ｓの影響が大きくなり、吸着把持さ
れた時パッド内で回転したり偏移したりして吸着され、
その姿勢がばらついて正常な状態で接着塔載できず、逆
に隙間Ｓを小さくすると第６図（Ｃ）のようにパッド内
に収容されない場合が生ずる。

（２）配線板に対して斜め上方から部品および部品搭載
部位を顕微鏡で観察しながら超小形部品を接着搭載する
ので、像が歪んで見え、正確な位置を定めることが困難
となったり．超小形部品が吸ｎバッドに隠れて見えなく
なる。

（３）この装置では部品搭載用接着剤の塗布用に圧力空
気によるピストン式のデイスペンサーが使用されている
。超小形部品搭載用接着剤は極微量　（Ｉｎ’　ｃｃオ
ーダー）にしてあまり拡がらないようにする必要がある
。しかし、接着剤の粘度、ショツト時間、圧力、中空針
内径により塗布量が決められるデイスペンサーでは、温
度・ショツト時間・圧力のばらつきに影響され、たまり
・たれ・糸ひきなどが生じ易く特に細い中空針ではつま
りが生じることさえあり、きわめて微小量の接着剤を均
一・定量に塗布するのは困難である。こうしたことから
、従来装置では配線板３２上に接着し得る部品４３の大
きさは１．６ｎｖ＋ｘ　０．８ｍｍ程度が限界である。

〔課題が解決するための手段〕

本発明の超小形部品接着搭載装置は、接着剤溜めと、尖がった針先を有する接着剤付着用針を備え、該接着剤
付着用針を微動させることができ、針先を接着剤溜めに
入れ、かつ配線板上に下ろすことができ、そして針先を
配線板上に下ろしたとき該接着剤付着用針が配線板の部
品搭載面に対して斜めになるように接着剤付着用針を保
持する第１の微動ヘッドと、第１の微動ヘッドを移動できるように保持する第１の保
持機構と、超小形部品が載せられる超小形部品供給台と、中空で針
先が軸線に対して斜めに切断され、針先の端面が超小形
部品の外径寸法より小さな部品吸着用針を備え、部品吸
着用針をその針先の端面が超小形部品供給台の上面に概
ね平行となるように、かつその軸線が配線板の部品搭載
面を含む平面に斜めになるように、そして微動でき、部
品吸着用針の針先を配線板および部品供給台に下ろすこ
とができるように保持する第２の微動ヘッドと、第２の微動ヘッドを移動できるように保持する第２の保
持機構と、電磁弁を有し、該電磁弁により真空びきと圧力ガス吹付
けが切換えられる真空器と、一端が吸着用針の針先とは反対の端部に接続され、他端
が真空器に接続された可とう性チューブと、配線板の部品搭載面の任意の部分を配線板の部品搭載面
に垂直な方向から観察できるように設置された顕ｉ鏡と
を有する。

また、上記超小形部品搭載装置における接着剤塗布制御
方法は、接着剤付着用針の針先の尖鋭度と、接着剤付着
用針の針先を配線板の接着面に下ろしたときの接着面と
針先のなす角度と、針先の接着面に対する移動のさせ方
と、針先を接着剤溜めの接着剤に浸す深さとによって接
着剤の塗布量の制御を行なう。

（作用）接着剤付着用針と、針先が斜めに切断された部品吸着用
針とがいずれも配線板の部品搭載面に対して斜めに保持
され、配線板の真上から顕微鏡で観察しながら接着剤の
塗布と超小形部品の吸着・押付けが行なわれるので、接
着剤塗布状態・部品吸着状態の画像が鮮明に得られ、さ
らに、接着剤付着用針の尖鋭度と、針先の接着面に対す
る傾斜角と、接着剤付着用針の針先の着面に対しての動
かし方等によって接着剤の塗布量・塗布面積・均性を自
由に制御できるので、　０．５＋＋ＩＩＩ＋以下と微小
形状の超小形部品を配線板の所望の位置に容易に正確に
接着搭載できる。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は本発明の超小形部品接着搭載装置の一実施例の
斜視図、第２図（ａ）は第１図に示す接着剤付着用針１
６が微動ヘッド６によって保持されている状態を示す図
、第２図（ｂ）は接着剤付着用針１６の拡大図、第３図
は接着剤付着用針１６の他の例の針先の拡大図、第４図
（ａ）は第１図に示す部品吸着用針２０が微動ヘッド７
によって保持されている状態を示す図、第４図（ｂ）は
その針先の拡大図である。

この超小形部品接着搭載装置は、配線板設置台１上に設
置された配線板２に超小形部品３を接着剤４で接着して
搭載するもので、接着剤溜め５と、微動ヘッド６．７と
、粗動案内レール８゜９、　ｔｏ、　１１と．超小形部
品供給台１２と、真空器１３と、可とう性チューブ！４
と、顕微ｆｉ１５とからなっている。

接着剤溜め５は配線板２の近くに設けられて、接着剤４
が入れられている。超小形部品供給台１２も配線板２の
近くに設けられて、配線板２に搭載される超小形部品３
が多数おかれている。粗動案内レール８．９は互いに平
行に、かつ配線板２と平行な平面内に設置されており、
粗動案内レール１０と１１は両端が粗動案内レール８．
９に案内支持されている。

微動ヘッド６は接着剤付着用針１６を針支持ホルダー１
７により保持し、微動ネジ１８．　、　ｔｏ２．１８３
とヘッドクランプ１９を備えており、粗動案内レール８
上を移動することができ、ヘッドクランプ１９により粗
動案内レール８に対して固定される。接着剤付着用針１
６は、第２図（ｂ）に示すように、針先が角度αと尖っ
ており、かつ配線板２の部品搭載面に垂直に接するよう
に曲げられている。また、接着剤付着用針１６は針支持
ホルダー１７を介して微動ネジ！８．　、１８２．１８
．により配線板２の部品搭載面に対して垂直方向および
水平方向に微動させることができ、また針先を接着剤溜
め５に入れ、配線板２上に下ろすことができるようにな
ワており、さらに針先を配線板ｚ上に下ろしたとき、接
着剤付着用針１６が、第２図に示すように、配線板２に
対して斜めに（この場合、角度η）になるように針支持
ホルダー１７により保持されている。

なお、針先の角度αは針先への接着剤４の付着性から１
５度〜３０度が、傾斜角ηは接着剤４の配線板２への転
写から３０度〜６０度が良いことが判明した。しかし、
接着剤４の粘度、配線板表面の材質・粗さ等によって接
着剤の配線板２への転写性が変わるので、それらを考慮
して針先の角度αおよび傾斜角ηを決める必要がある。

さらに、接着剤付着用針１６としては加工が容易な第３
図に示すような直線状のものでも十分使用できる。

微動ヘッド７は部品吸着用針２０を吸着用支持具２１と
支持具ホルダー２２により保持し、微動ネジ２３、　、
２３７．２３３とクランプ２４を備えており、粗動案内
レールＩＩ上を移動することができ、ヘットクランプ２
４により粗動案内レール１１に固定される。部品吸着用
針２０は、第４図（ａ）に示すように、中空で針先が軸
線に対し角度θで斜めに切断されて精密平坦に仕上げら
れ、針先の端面は搭載される細小形部品３の外径よりも
小さく、針先の端面が超小形部品供給台１２の上面に概
ね平行となるように、すなわち軸線が超小形部品供給台
１２の上面とθの角度をなすように保持されている。角
度θは、部品吸着用針２０の先端の平面加工性と、部品
３の観察のし易さから３０度〜６０度とし、外径は細小
形部品３の大きさにより選ぶ。例えば、細小形部品寸法
０．５ｍｍＸ　Ｏ，５０１１１１（厚さ０．２ｍｍ　）
に対し、外径０．４１１１１［＋１、内４％０．１９ｍ
ｍの針が適当である。

部品吸着用針２０は針支持具２１より１〜２ｃｍ程度長
く出して弾性を持たせ、第４図（ｂ）に示すように配線
板面とほぼ平行な針先吸着面を少し手前側があくように
角度βを予め取っておくと、押し付けが増すと同時に、
第４図（ｂ）の破線で示すように、吸着面が細小形部品
３の−Ｆ面と合い易くなり、部品３を確実に吸着する。

しかし、真空器１３の真空びき圧力Ｐを増し真空度を上
げることにより、平行度に５度〜１０度程度の誤差があ
っても吸着可能である。

さらに、部品吸着用針２０は支持具ホルダー２２を介し
て微動ネジ２３．．２３．　、２３３により配線板２の
部品搭載面に対して垂直方向および水゛平方向に微動さ
せることができる。真空器１３は可とう性チューブ１４
により部品吸着用針２０の針先とは反対側の端部に接続
され、電磁弁２５を備え、真空びきと圧力ガス吹付けが
切換えられるようになっている。顕微鏡１５は配線板２
の上方に、配線板２の部品搭載面の任意の部分を部品搭
載面に垂直な方向から観察できるように設置されている
。

次に、本実施例の動作について説明する。

まず、微動ヘッド６を粗動案内レール９上を移動させて
接着剤付着用針１６の先端を接着剤溜め５の上方に位置
させ、ヘッドクランプ１９により微動ヘッド６を粗動案
内レール９に固定する。次に、微動ヘッド６の微動ネジ
ｔａ、を操作して接着剤付着用針１６を接着剤溜めＳ内
に降下させ、所定の深さに浸し接着剤をつけて上げ、ヘ
ッドクランプ１９をゆるめて微動ヘッド６を超小形部品
搭載位置近くに移動させ、ヘッドクランプ１９により微
動ヘッド６を粗動案内レール９に固定する。そして、顕
微１！１５で配線板２の部品搭載個所を覗きながら微動
ネジ１８．〜１８３を回して針先が所定位置に正しくく
るように接着剤付着用針１６を下ろす。接着剤付着用針
１６が配線板２に接すると接着剤が配線板２に移される
。次に、細小形部品３が整列して置かれている超小形部
品供給台１２の上方へ部品供給用針２０の先端がくるよ
うに微動ヘッド７を粗動案内レール１１上を移動させ、
顕微鏡１５で超小形部品供給台１２を観察しながら微動
ネジ２３．　、２３゜２３３により微動ヘッド７を微動
させて細小形部品３の上面に部品吸着用針２０の先端を
当て、電電弁２５により真空器１３を作動させ、細小形
部品３を吸着保持させる。この微動ヘッド７を細小形部
品３を吸着した部品吸着用針２０が部品搭載位置の真上
にくるように粗動案内レール１１上を移動させた後ヘツ
ドクランプ２４によりレール上に固定する。そして顕微
鏡１５で部品搭載位置を観察しながら微動ネジ２３１　
、２３２　、２３３を回して細小形部品３を配線板２上
に正確に位置決めして部品吸着用針２０を下ろし、細小
形部品３を接着剤４が塗布された場所に押しつけろ。そ
して、電磁弁２５により真空器＋３を真空びき状態から
空気圧吹き出し状態に切換え．超小形部品３を押し付は
状態にしてから部品吸着用針２０を微動ネジ２３１によ
り配線板２から引」二げる。

なお、接着剤４の針先への付着量は接着剤溜め５に押し
込む接着剤付着用針１６の深さで調整する。また、接着
剤４の配線板２への塗布に関しては、搭載される部品３
が微小な場合は一点塗布し、矩形小形部品の場合は線引
きして接着剤４を矩形に塗布する。

このように、接着剤付着用針１６の針先の角度α、接着
剤付着用針の配線板２に対する角度η、すなわち傾斜角
さらには接着剤付着用針１６の配線板２に対する動かし
方によっ°〔接着剤４の塗布（辻・塗布面積を自由に制
御できる。

以上、手動操作の例について説明したが、真上から顕微
鏡で観察しながら接着剤塗布および超小形部品の吸着・
押し付けができ、部品吸着状態・接着剤塗布状態・部品
の接着状態の画像が鮮明に得られるため、バター・ン認
識の自動化装置の通用が可能であり、また、微動ヘット
６．７の移動機構の自動化が可能なことはいうまでもな
い。

（発明の効果）以上説明したように本発明は、接着剤付着用針および超
小形部品の吸着用針を配線板に対して斜め下向きに保持
し、配線板の真上から顕微鏡で観察しながら接着剤塗布
および超小形部品の吸着・押し付けを行ない、さらに、
接着剤付着用針の針先の角度、針の接着面に対する傾斜
角さらには針の接着面に対しての動かし方等によって接
着剤の塗布量・塗布面積を制御することにより、０．５
ｍｍ角以下の超小形部品をも配線板の所望の位置に容易
に、かつ正確に接着搭載できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の細小形部品接着搭載装置の一実施例の
斜視図、第２図（ａ）は第１図に示す接着剤付着用針１
５が微動ヘッド６によって保持されている状態を示す図
、第２図（ｂ）はその針先の拡大図、第３図は接着剤付
着用針１６の他の例の針先の拡大図、第４図（ａ）は第
１図に示す部品吸着用針２０が微動ヘッド７によって保
持されている状態を示す図、第４図（ｂ）はその針先の
拡大図、第５図は細小形部品搭載装置の従来例の斜視図
、第６図（ａ）は第５図に示す部品保持部３５の縦断面
図、第６図（ｂ）　、　（Ｃ）は第６図（ａ）に示す吸
着パッド３９の部品吸着状態を示す図である。１・・・配線板設置台、　　２・・・配線板、３・・・
超小形部品、　　４・・・接着剤、５・・・接着剤溜め
、　　　６，７・・・電動ヘッド、８〜１１・・・粗動
案内レール、１２・・・細小形部品供給台、１３・・・真空器、１４−・・可とう性チューブ、＋　５−・・顕微鏡、　　　　１６−・・接着剤付着用
針、Ｌ７−・・針支持ホルダー＋８．〜１８３−微動ネジ、１９、２４−ヘッドクランプ、２０−・・部品吸着用針、　２１−吸着用針支持具、２
２−・・支持具ホルダー２３、〜２３３−・微動ネジ、２５−・・電磁弁。特許出願人　　日本電信電話株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

１．超小形部品を配線板上の所定の位置に、所定の方向
に接着して搭載する超小形部品接着搭載装置であって、接着剤溜めと、尖がった針先を有する接着剤付着用針を備え、該接着剤
付着用針を微動させることができ、針先を接着剤溜めに
入れ、かつ配線板上に下ろすことができ、そして針先を
配線板上に下ろしたとき該接着剤付着用針が配線板の部
品搭載面に対して斜めになるように接着剤付着用針を保
持する第１の微動ヘッドと、第１の微動ヘッドを移動できるように保持する第１の保
持機構と、超小形部品が載せられる超小形部品供給台と、中空で針
先が軸線に対して斜めに切断され、針先の端面が超小形
部品の外径寸法より小さな部品吸着用針を備え、部品吸
着用針をその針先の端面が超小形部品供給台の上面に概
ね平行となるように、かつその軸線が配線板の部品搭載
面を含む平面に斜めになるように、そして微動でき、部
品吸着用針の針先を配線板および部品供給台に下ろすこ
とができるように保持する第２の微動ヘッドと、第２の微動ヘッドを移動できるように保持する第２の保
持機構と、電磁弁を有し、該電磁弁により真空びきと圧力ガス吹付
けが切換えられる真空器と、一端が部品吸着用針の針先とは反対の端部に接続され、
他端が真空器に接続された可とう性チューブと、配線板の部品搭載面の任意の部分を配線板の部品搭載面
に垂直な方向から観察できるように設置された顕微鏡と
を有する超小形部品接着搭載装置。
２．接着剤付着用針の針先の尖鋭度と、接着剤付着用針
の針先を配線板の接着面に下ろしたときの接着面と針先
のなす角度と、針先の接着面に対する移動のさせ方と、
針先を接着剤溜めの接着剤に浸す深さとによって接着剤
の塗布量の制御を行なう請求項１記載の超小形部品接着
搭載装置の接着剤塗布量制御方法。