JPH03180270A - ボンディングヘッド - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は多端子電子部品（例えば二方向若しくは四方
向に複数本の端子を何するフラットパッケージＩＣ）を
回路基板やリードフレーム等の部品取付体に半田付けす
るボンディングヘッドに関するものである。

（従来の技術） ＩＣカードでは、フラットパッケージ化された多端子電
子部品をプリントＪ！仮等の部品取付体に接合して製品
としている。こうした多端子電子部品の部品取付体への
丈装には、ロボット装置の先端に取付けたボンディング
ヘッドを用いて、多端子電子部品を吸着移動し、この部
品端一γ一部を部品取付体のパッド上に半田付けするこ
とが行なわれている。第４図は前記ボンディングヘッド
の従来例を示すもので、この従来のボンディングヘッド
はヒータ１で加熱される加熱ヘッド４を包含するヘッド
本体１０と、このヘッド本体ｌＯの中心部に神道される
多端子電子部品２０の本体部２１を吸着するための上下
動可能な吸引管３と、加熱ヘッド４の下端部に多端子電
子部品２０の端子部２２を圧着加熱できるように止着さ
れるボンディング用の加熱チップ４ａとを具備し、この
加熱チップ４ａの圧着加熱によって前記端子部２２をプ
リント基板等の部品取付体（図示せず）に半田付けする
ように構成されている。

（発明が解決しようとする課題） 前記従来のボンディングヘッドは、ヒータ加熱される加
熱ヘッド４と、多端子電子部品２０の本体部２１を吸着
する吸引管３とが摺動６■能に面接触する構造になって
いるので、加熱ヘッド４の高熱が部品吸着用の吸引管３
に伝達され、その熱伝導によって前記吸引管３が高温に
加熱される。

このため、多端子電子部品２０をボンディングする場合
に、部品本体部２１の表面温度が第４図の温度分酊線（
イ）で示す如く一様に上昇し、前記電子部品２０に熱的
悪影響を与える恐れがあった。

また、加熱ヘッド４の熱が吸引管３を介して部品本体部
２１に伝導されると、その熱損失によってボンディング
用加熱チップ４ａの温度降下が生じるので、部品端子部
２２を十分な熱量で加熱することができず、均一なボン
ディングを行なうことができないという問題もあった。

この発明は前記のような問題を解消するためになされた
もので、その目的は多端子電子部品のボンディング時に
おける前記電子部品への熱的影響を低減させ、部品端子
部の均一な半田付けを可能とするボンディングヘッドを
提供することにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 前記の目的を達成するために、本発明のボンディングヘ
ッドは、ヒータ１で加熱される加熱ヘッド４を包含する
ヘッド本体１０と、このヘッド本体１０の中心部に神道
される多端子電子部品２０の本体部２１を吸着するため
の上下動可能な吸引管３と、加熱ヘッド４の下端部に多
端子電子部品２０の端子部２２を圧着加熱できるように
止着されるボンディング用の加熱チップ４ａとを具備す
るものにおいて、前記加熱ヘッド４に吸引管３の周りに
中空部１５を形成する中心孔１４を設けて、ヒータ加熱
される加熱ヘッド４の熱が吸引管３に直接伝わらないよ
うにしたこと、前記吸引管３の下端部に多端子電子部品
２０の本体部２１を吸着する断熱構造の部品吸引ノズル
７を取付けて、部品吸着部の断熱効果を高めたことを特
徴とするものである。

（作用） 前記構成のボンディングヘッドによると、吸引管３の周
りに形成した中空部１５によって、加熱ヘッド４の熱か
吸引管３に直接伝わるのを防止することができ、また加
熱ヘッド４の中空部１５を介した福射熱で吸引管３が多
少加熱されても、部品吸引ノズル７が断熱構造になって
いることによって、電子部品２０への熱的影響を遮断す
ることができる。このため、電子部品２０をボンディン
グする場合に、部品本体部２１の表面温度が第３図のｄ
炭分布線（ロ）で示す如く凹湾曲状に下降し、前記電子
部品２０への熱的影響が低減されて、加熱チップ４ａの
十分な熱量による圧着加熱で部品端子部２２を均一にボ
ンディングすることが可能となる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図乃至第３図に従い説明
する。図中ＩＯはロボット装置（図示せず）の先端に装
着される中空フレーム８と、この中空フレーム８の冷却
通路孔ｉｏを有する下端取付口８ａに嵌着される加熱ヘ
ッド４と、この加熱ヘッド４の外側を覆う冷却フィン２
ａの付いたプロテクタ２とから構成されるヘッド本体で
、このヘッド本体ＩＯの中心部には多端子電子部品２０
　（以下の実施例ではＩＣ部品という）の本体部２１を
吸着する吸引管３が上下動できるように神道され、後述
する部品吸引ノズル７が加熱ヘッド４の下方へ突出する
ように圧縮ばね１７で下方に付勢されている。

なお、前記吸引管３は中空フレーム８の内部に嵌着した
軸受９ａ、　９ｂで上下動可能に支持されているが、図
示しないストッパ構造によって下方への突出量が規制さ
れるようになっている。

前記加熱ヘッド４は円周方向に間隔をおいて嵌装した複
数本の電熱式カートリッジヒータ１にょって加熱される
ようになっており、この加熱ヘッド４のｒ端部にはＩＣ
部品２０の端子部２２を圧着加熱する焼結体ダイヤモン
ドで形成されたボンディング用の加熱チップ４ａが第２
図の抽く一部突出する状態に嵌合止着されている。

而して、本発明においては前記加熱ヘッド４に吸引管３
の周りにψ空部１５を形成する大径な小心孔１４を設け
て、ヒータ加部される加熱ヘッド４の熱が吸引管３に直
接伝わらないようにし、また前記吸引管３の下端部にＩ
Ｃ部品２０の本体部２１を吸着する断熱構造の部品吸引
ノズル７を取付けて、部品吸着部の断熱効果を高めるよ
うにしている。

この部品吸引ノズル７は内側の四隅角部に吸気孔５ａを
第２図の如く開設した四角形状の断熱ノズル体５と、こ
の断熱ノズル体５の方形口部の内側に嵌着された四角形
状のノズルプラグ体６とから溝底され、前記ノズル体５
の突出管部を吸引管３の下端内側部に嵌さ固定すること
により、吸引管３と一体に上下動できるように装着され
る。

なお、第１図に示す符号１１はヒータ１に配線接続され
る給電装置、１３は吸引管３の基端接続口３ａに配管接
続される吸引装置、１２は前記給電装置ｔ１及び吸引装
置ｉ３を制御する制御装置（マイクロコンピュータ及び
その周辺機器よりなる）、１８は冷却水を冷却通路孔１
Ｂへ送水する送給装置である。

而して、前記のように構成されたボンディングヘッドを
用いて、ＩＣ部品２０をプリント基板等の部品取付体２
３に実装するには、先ずロボット装置及び吸引装置Ｉ３
を作動させて、図示しない部品供給部からＩＣ部品２０
を吸着して取り出す。

この部品取り出しはＩＣ部品２０の本体部２１を部品吸
引ノズル７で吸着することにより行なわれ、その後、ロ
ボット装置のアーム作動により、ＩＣ部品２０が第２図
に示す如く部品取付体２３の配置部直上位置に搬送され
、部品取付体２３の被取付部となるパッド２３ａ上に位
置決めされるようになる。

次いで、ボンディングヘッド全体がド降し、ＩＣ部品２
０の各端子部２２がパッド２３ａの上面、詳しくは予め
パッド２３ａの上面に設けた半田層に当接される。そし
て、ヘッド下降が進むと、吸引管３がヘッド本体１０内
に退入するように部品吸引ノズル７が押し上げられて、
加熱チップ４ａの下端面が部品端子部２２に当接し、こ
の各端子部２２を上から圧着するようになる。この時、
加熱ヘッド４及び加熱チップ４ａはヒータ１の発熱によ
って加熱されているので、加熱チップ４ａの圧着加熱に
よって平目」層が溶けて、部品端子部２２が部品取付体
２３のパッド２３ａに半ＬＩＪ付けされる。

この実施例のボンディングヘッドによると、吸引管３の
周りに形成した中空部１５によって、加熱ヘッド４の熱
が吸引管３に直接伝わるのを防止することができ、また
加熱ヘッド４の中空部１５を介した輻射熱で吸引管３が
多少加熱されても、部品吸引ノズル７が断熱構造になっ
ていることによって、ＩＣ部品２０への熱的影響を遮断
することができる。このため、ＩＣ部品２０をボンディ
ングする場合に、部品本体部２１の表面温度が第３図の
温度分市線（ロ）で示す如く凹湾曲状に下降し、ＩＣ部
品２０への熱的影響が低域されて、加熱チップ４ａの十
分な熱量による圧着加熱で部品端子部２２を均一にボン
ディングすることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明のボンディングヘッドによ
ると、多端子電子部品のボンディング時における電子部
品への熱的影響を低減させ、部品端子部の均一な半田付
けを行なうことかできる。

４、図面の１Ｉ３１　’ｌｉな説明 第１図は本発明の一実施例に係わるボンディングヘッド
の中央縦断面図、第２図は同ボンディングヘッドの要部
拡大図、第３図は本発明のボンディングヘッドによるＩ
Ｃ部品への熱的影響を説明するための説明図、第４図は
従来のボンディングヘッドによるＩＣ部品への熱的影響
を説明するための説明図である。

１・・・ヒータ、３・・・吸引管、４・・・加熱ヘッド
、４ａ・・・加熱チップ、７・・・断熱構造の部品吸引
ノズル、１０・・・ヘッド本体、１４・・・大径な中心
孔、１５・・・中空部、２０・・・多端子電子部品（Ｉ
Ｃ部品）、２１・・・部品本体部、２２・・・部品端子
部、２３・・・部品取付体。

出廟人代理人　弁理士　鈴江式彦 第 １ （各 図 第 ス 第４　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ヒータで加熱される加熱ヘッドを包含するヘッド本体と
   、このヘッド本体の中心部に挿通される多端子電子部品
   の本体部を吸着するための上下動可能な吸引管と、加熱
   ヘッドの下端部に多端子電子部品の端子部を圧着加熱で
   きるように止着されるボンディング用の加熱チップとを
   具備し、この加熱チップの圧着加熱によって前記端子部
   を部品取付体に半田付けするようにしたボンディングヘ
   ッドにおいて、前記加熱ヘッドに吸引管の周りに中空部
   を形成する中心孔を設けて、ヒータ加熱される加熱ヘッ
   ドの熱が吸引管に直接伝わらないようにしたこと、前記
   吸引管の下端部に多端子電子部品の本体部を吸着する断
   熱構造の部品吸引ノズルを取付けて、部品吸着部の断熱
   効果を高めたことを特徴とするボンディングヘッド。