JPH04226100A - 電子部品自動装着装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子部品をプリント基
板に自動装着する電子部品自動装着装置に係り、殊に半
導体チップが合成樹脂モールド体にモールドされていな
いベアチップを作業能率良く、しかも高精度でプリント
基板に複数個自動装着するための装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体チップがモールド体にモー
ルドされていない電子部品（一般にベアチップと呼ばれ
る）をプリント基板に自動装着する装置は種々提案され
ているが、この種電子部品自動装着装置は、電子部品を
基板の所定位置に精度良く確実に装着出来、しかも作業
能率をあげるために、装着時間を短くすることが益々要
求されてきている。

【０００３】図５は従来の電子部品自動装着装置の平面
図であって、プリント基板５は基板レール６７上を搬送
されて接着剤塗布ヘッド６８の下方位置（ｍ）に位置決
めされる。塗布ヘッド６８の前方には接着剤供給装置（
以下エポキシユニットという）２７が設けられており、
また塗布ヘッド６８はＸＹテーブル１に保持されている
。このものは、ＸＹテーブル１が駆動して、塗布ヘッド
６８がＸＹ方向（矢印Ｏ方向）に移動することにより、
エポキシユニット２７の接着剤をプリント基板５の所定
位置に塗布する。図中、Ｂ１〜Ｂ４は、基板５に塗布さ
れた接着剤である。

【０００４】次にプリント基板５はＭ方向へ搬送され、
移載ヘッド６９の下方位置（ｎ）に位置決めされる。７
は基板ホルダーである。この移載ヘッド６９もＸＹテー
ブル１に保持されており、ＸＹ方向に移動できる。

【０００５】基板ホルダー７の側方には、電子部品１１
の位置ずれを補正する位置ずれ補正装置（以下プリセン
ターという）７１が設けられており、更にプリセンター
７１の側方には、電子部品供給装置９が設けられている
。この電子部品供給装置９は、ベアチップである電子部
品１１が接着されたウェハーを装備する治具２１を備え
ており、この治具２１はＸＹ方向（矢印Ａ方向）に移動
し、またインデックス装置１２により水平回転する。

【０００６】プリセンター７１と電子部品供給装置９の
側方には、回動アーム７２が設けられており、この回動
アーム７２が矢印Ｐ方向に回動することにより、治具２
１上の電子部品１１を回動アーム７２先端部のサブ移載
ヘッド７０によりピックアップして、プリセンター７１
に移載する。このプリセンター７１において、位置規正
爪７３を４方向から電子部品１１に押当することにより
、電子部品１１の位置ずれが補正される。次に移載ヘッ
ド６９が矢印Ｎ方向に移動することにより、プリセンタ
ー７１上の電子部品１１をピックアップし、基板５に予
め塗布された接着剤Ｂ１〜Ｂ４上に移載する。このよう
にして電子部品１１が装着された基板５は、コンベヤ１
７によりＬ方向（矢印）へ搬出されるようになっている
。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来手段は、塗布
位置（ｍ）において基板５をを位置決めして、塗布ヘッ
ド６８により基板５の複数ポイントに接着剤を塗布した
後、コンベヤ６７により基板５を前方の移載ヘッド６９
による電子部品１１の装着位置（ｎ）へ移送し、この装
着位置（ｎ）において、基板５を再度位置決めするよう
になっている。

【０００８】すなわちこの従来手段は、基板５の位置決
めを２回行なわねばならないため、それだけ機構が複雑
になる問題点があった。しかも、基板５を位置（ｍ）と
位置（ｎ）で２回位置決めすると、両位置（ｍ），（ｎ
）において、基板５に相対的な位置ずれが生じてしまい
、ひいては接着剤Ｂ１〜Ｂ４上に電子部品１１を位置精
度よく搭載しにくい問題点があった。

【０００９】またサブ移載ヘッド７０は、塗布ヘッド６
８及び移載ヘッド６０と、コンベヤ６７や基板ホルダー
７を挟んでその反対側に設けられており、しかも回動ア
ーム７２の回動運動により、治具２１上の電子部品１１
をプリセンター７１へ移送搭載するようになっているた
め、多大な配設スペースを必要とする問題点があった。

【００１０】またこの装置は、複数品種の電子部品１１
を基板５の複数箇所に搭載するものであるが、基板５は
ＸＹ方向には移動できないため、サブ移載ヘッド６８や
移載ヘッド６９がＸＹテーブル１に駆動されてＸＹ方向
に移動して、基板５の複数ポイントに接着剤Ｂ１〜Ｂ４
を塗布したり、あるいは電子部品１１を接着剤Ｂ１〜Ｂ
４上に搭載するようになっている。すなわちこのものは
、塗布ヘッド６８をＸＹ方向に移動させながら、基板５
の複数ポイントに予め接着剤Ｂ１〜Ｂ４を塗布した後、
基板５をＭ方向に搬送して再度位置決めし、次いで移載
ヘッド６９をＸＹ方向に移動させながら、接着剤Ｂ１〜
Ｂ４上に複数個の電子部品１１を次々に搭載していくも
のであるが、このように位置（ｍ）において基板５に接
着剤を塗布した後、基板５を位置（ｎ）へ移動させると
、電子部品１１が搭載されるまでの間に、基板５に塗布
された接着剤Ｂ１〜Ｂ４が流動流出しやすい問題点があ
った。

【００１１】したがって本発明は、上記従来手段の問題
点を解消できる電子部品自動装着装置を提供することを
目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】このために本発明は、電
子部品供給装置と、電子部品の位置ずれ補正装置と、プ
リント基板を位置決めしてＸＹ方向に移動させるＸＹ方
向移動装置の３個の装置を横並びに並設するとともに、
上記ＸＹ方向移動装置にプリント基板を搬入し、またこ
れから搬出する搬入コンベヤと搬出コンベヤを上記横並
び方向と直交する方向に設け、且つ上記電子部品供給装
置と上記位置ずれ補正装置の間を往復移動して電子部品
供給装置に備えられた電子部品をノズルに吸着して位置
ずれ補正装置に移載するサブ移載ヘッドと、位置ずれ補
正装置と上記ＸＹ方向移動装置の間を往復移動して上記
位置ずれ補正装置において位置補正がなされた電子部品
をノズルに吸着して上記ＸＹ方向移動装置に位置決めさ
れたプリント基板に移載する移載ヘッドと、接着剤を上
記ＸＹ方向移動装置に位置決めされたプリント基板の電
子部品が搭載される位置に塗布する接着剤塗布手段とを
設けたものである。

【００１３】

【作用】上記構成において、サブ移載ヘッドは電子部品
供給装置と位置ずれ補正装置の間を移動し、電子部品供
給装置の電子部品を位置ずれ補正装置に移載する。また
移載ヘッドは位置ずれ補正装置において位置ずれが補正
された電子部品をピックアップし、ＸＹ方向移動装置上
のプリント基板に移載する。

【００１４】この場合、基板はＸＹ方向移動装置上に１
回だけ位置決めすればよく、ＸＹ方向移動装置が駆動す
ることにより、プリント基板はＸＹ方向に移動し、同じ
ステージにおいて、接着剤塗布手段による接着剤の塗布
と、接着剤上への電子部品の搭載が行われる。しかもこ
の場合、接着剤塗布手段によりプリント基板のワンポイ
ントに接着剤を塗布すると、その都度、その直後に直ち
に移載ヘッドによりこの接着剤上に電子部品が接着され
る。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。

【００１６】図２において、１は移載装置であり、その
背面側にプリント基板５をストックする基板ストッカ４
と、リフター装置（ローダ）３と、プリント基板５を押
し出し供給する押し出し装置２と、搬入コンベヤ６が設
けられている。また搬入コンベヤ６の前方にはＸＹ方向
に移動するＸＹ方向移動装置７が設けられている（図１
も参照）。８は搬送装置である。

【００１７】ストッカ４の基板５は、コンベヤ６上を搬
送されて、ＸＹ方向移動装置７上に位置決めされる。ま
たＸＹ方向移動装置７上において電子部品１１が装着さ
れた基板５は、搬出コンベヤ１７と搬送装置１５により
リフター装置（アンローダ）１４に保持された基板スト
ッカ４に回収される。

【００１８】図１〜図４において、中央手前にＸＹテー
ブル１０が設けられている。このＸＹテーブル１０上に
は電子部品供給装置９とインデックス装置１２が設けら
れている。図１に示すように、このインデックス装置１
２には、治具２１がネジ２２により装着固定されており
、治具２１には電子部品１１が装着されている。ＸＹテ
ーブル１０が駆動すると、治具２１はＸＹ方向に移動し
、またインデックス装置１２が駆動すると、治具２１は
水平回転する。

【００１９】図１及び図２において、治具２１の下部に
は、電子部品１１をＣ方向（矢印）に突き上げる突き上
げピン２４を有する突き上げ装置２３（以下エジェクタ
ーという）が設けられている。またその側方には、電子
部品１１の位置ずれを補正する位置ずれ補正装置１３（
以下プリセンターという）が設けられている。３９はプ
リセンター１３に設けられた位置規正爪である。又、そ
の側方にＸ軸を駆動するモータ２６とＹ軸を駆動するモ
ータ２５を有する上記ＸＹ方向移動装置７が設けられて
おり、Ｂ方向（ＸＹ方向）に基板５を移動させる。

【００２０】更にその側方に接着剤供給装置（以下、エ
ポキシユニットという）２７が設けられている。このエ
ポキシユニット２７はリング状の溝を有するリング２９
を備えており、このリング２９には接着剤が貯溜されて
いる。２８はモータであり、リング２９を水平回転させ
る。

【００２１】前記電子部品供給装置９、プリセンター１
３ＸＹ方向移動装置７、エキポシユニット２７の４個の
装置は横並びに並設されており、これらの上部に上記移
載装置１が位置している。また上記搬入コンベヤ６と搬
出コンベヤ１７は、この横並び方向と直交する方向に配
設されている。このように装置全体をレイアウトするこ
とにより、装置全体をコンパクトに構成できる。次に移
載装置１の詳細な構造を説明する。

【００２２】図１において、横並びの前記各装置９，１
３，７，２７の背面にはブロック３１が設けられている
。このブロック３１には、ガイドレール７６が設けられ
、ガイドレールナット３８を介して、プレート４４ａ，
４４ｂが設けられている。プレート４４ｂには、サブ移
載ヘッド４０ａが設けられている。このサブ移載ヘッド
４０ａは、ガイドレール７６に沿って横方向に移動する
ことにより、電子部品供給装置９とプリセンター１３の
間を往復移動し、エジェクター２３のピン２４に突き上
げられた電子部品１１をノズル７３がＨ方向に上下動し
てピックアップし、プリセンター１３に移送搭載する。 このサブ移載ヘッド４０ａには、ノズル７３に吸着され
た電子部品１１の角度を補正するためのモータ４１が設
けられている。

【００２３】プレート４４ａには、移載ヘッド４０ｂと
、接着剤塗布手段４０ｃが装着されている。移載ヘッド
４０ｂは、ガイドレール７６に沿って横方向に移動する
ことにより、プリセンター１３とＸＹ方向移動装置７の
間を往復移動し、プリセンター１３において位置ずれが
補正された電子部品１１を、ＸＹ方向移動装置７上に位
置決めされた基板５に移送搭載する。また接着剤塗布手
段４０ｃは、同様にしてエポキシユニット２７とＸＹ方
向移動装置７の間を往復移動し、エポキシユニット２７
の接着剤を基板５に塗布する。

【００２４】移載ヘッド４０ｂは電子部品１１を吸着す
るためのノズル７４を複数本備えており、モータ４２を
駆動して回転させることにより、電子部品１１の大きさ
、形状に適合するノズル７４を選択する。またこれと同
様に、接着剤塗布手段４０ｃも複数本のノズル７５を有
しており、モータ４３を駆動して回転させることにより
、電子部品１１の大きさ、形状に適合するノズル７５を
選択する。そして、選択されたノズル７４，７５のみが
、上下動手段（後述）により、Ｈ方向に上下動する。

【００２５】図１において、ブロック３１の側面に装着
された軸受６６には、ベアリングを介してその軸心線を
中心に回転するシャフト３３が設けられている。このシ
ャフト３３には、サブ移載ヘッド４０ａ、移載ヘッド４
０ｂ、接着剤塗布手段４０ｃが停止する位置、すなわち
プリセンター１３、ＸＹ方向移動装置７、エポキシユニ
ット２７の上方に、各々のノズル７３，７４，７５を上
下動させるための上下動手段としてのレバー３６，３７
が設けられている。３５はレバー３６に装着されたプレ
ート、３４はトラブル等に対応して独立して作動するソ
レノイドである。シャフト３３がその軸心線を中心に回
転すると、各々のレバー３６，３７は同時に揺動し、上
述のようにして選択されたノズル７３，７４，７５を上
下動させる。

【００２６】図３、図４において、５４はモータ、５５
はカム駆動装置、５６はカム駆動装置５５に駆動されて
Ｉ方向に上下動するロッド、５７はピン５８を中心にＪ
方向に揺動するレバー、５９はレバー５７に駆動されて
Ｅ方向に往復動するロッドである。上記プレート４４ａ
，４４ｂはこのロッド５９に結合されており、したがっ
てモータ５４が駆動すると、上記サブ移載ヘッド４０ａ
，移載ヘッド４０ｂ、接着剤塗布手段４０ｃは、上述し
たようにガイドレール７６に沿って横方向に往復移動す
る。

【００２７】また上記シャフト３３は、ロッド６０、ボ
ールジョイント６４、アーム６５を介してカム駆動装置
５５に連結されており、モータ５４が駆動すると、ロッ
ド６０はＧ方向に上下動し、シャフト３３はその軸心線
を中心に回転して、上記レバー３６，３７は揺動し、ノ
ズル７３，７４，７５は上下動する。

【００２８】また上記エジェクター２３は、ロッド６１
、ピン６２に軸支されたレバー６３を介してカム駆動装
置５５に連結されている。モータ５４が駆動すると、ロ
ッド６１はＫ方向に往復動し、レバー６３はピン６２を
中心に揺動して、ピン２４は上下動し、治具２１上の電
子部品１１を突き上げる。上記サブ移載ヘッド４０ａは
、ピン２４により突き上げられた電子部品１１を、ノズ
ル７３に吸着してピックアップする。

【００２９】このように本装置は、１個のモータ５４に
より、サブ移載ヘッド４０ａ、移載ヘッド４０ｂ、接着
剤塗布手段４０ｃの横方向の往復動と、各々のノズル７
３，７４，７５の上下動と、エジェクター２３のピン２
４の上下動を行なうようにして、これらの駆動系を簡単
化し、且つ各々の動作のタイミングを取りやすくしてい
る。殊に、突き上げピン２４とサブ移載ヘッド４０ａの
ノズル７３を同一モータ５４で駆動することにより、ピ
ン２４の突き上げタイミングとノズル７３のピックアッ
プタイミングを確実に一致させ、両タイミングの狂いに
よる電子部品１１のピックアップミスを解消している。

【００３０】本装置は上記のような構成より成り、次に
動作の説明を行なう。押し出し装置２により、ストッカ
４から押し出された基板５は、搬入コンベヤ６によりＸ
Ｙ方向移動装置７上へ送られ、このＸＹ方向移動装置７
上に位置決めされる。次いでモータ５４が駆動すること
により、図３に示すように、サブ移載ヘッド４０ａ、移
載ヘッド４０ｂ、接着剤塗布手段４０ｃは、それぞれエ
ジェクター２３、プリセンター１３ＸＹ方向移動装置基
７の直上で停止する。この状態で、シャフト３３が回転
することにより、レバー３６，３７は揺動し、各々のノ
ズル７３，７４，７５は上下動する。これと同時に、エ
ジェクター２３のピン２４は治具２１の電子部品１１を
下方から突き上げ、ノズル７３は上下動しながらこの電
子部品１１を吸着してピックアップする。また移載ヘッ
ド４０ｂのノズル７４は、上下動しながらプリセンター
１３で位置ずれが補正された電子部品１１をピックアッ
プし、また接着剤塗布手段４０ｃのノズル７５は、上下
動しながらその下端部に付着した接着剤を基板５に塗布
する。

【００３１】次いで、モータ５４が更に駆動することに
より、図４に示すように、サブ移載ヘッド４０ａ、移載
ヘッド４０ｂ、接着剤塗布手段４０ｃは、ガイドレール
７６に沿って右方へ移動して、それぞれプリセンター１
３、ＸＹ方向移動装置７、エポキシユニット２７の直上
で停止する。次いでレバー３６，３７が揺動することに
より、ノズル７３は上下動して、電子部品１１をプリセ
ンター１３に移載し、またノズル７４も上下動して、そ
の下端部に吸着した電子部品１１を上記のようにして予
め基板５に塗布された接着剤上に搭載し、またノズル７
５も上下動して、リング２９に貯溜された接着剤をその
下端部に付着させる。すなわちこのものは、接着剤塗布
手段４０ｃにより基板５にワンポイントづつ接着剤を塗
布しながら、その都度、その直後に直ちに移載ヘッド４
０ｂによりこの接着剤上に電子部品１１が接着される。

【００３２】次いでモータ５４が更に駆動することによ
り、サブ移載ヘッド４０ａ、移載ヘッド４０ｂ、接着剤
塗布手段４０ｃは左方へ移動して、それぞれエジェクタ
ー２３、プリセンター１３、ＸＹ方向移動装置７で停止
して、図３に示す状態に復帰する。次いでノズル７３は
上下動して治具２１上の電子部品１１をピックアップし
、またノズル７４はプリセンター１３上の電子部品１１
をピックアップし、またノズル７５はその下端部に付着
した接着剤を基板５に塗布する。

【００３３】以上のようにモータ５４が駆動して、サブ
移載ヘッド４０ａ、移載ヘッド４０ｂ、接着剤塗布手段
４０ｃが横方向に同時に往復移動することにより、治具
２１上の電子部品１１のプリセンター１３への移載と、
プリセンター１３上の基板５への移載と、基板５の電子
部品搭載位置への接着剤の塗布が一連の作業として同時
進行しながら繰り返し行なわれ、電子部品１１の搭載が
終了した基板５は、搬出コンベヤ１７に搬送されてスト
ッカ４に回収される。

【００３４】本装置は、基板５に複数品種の電子部品１
１を搭載するものである。したがって図１、図２に示す
ように、電子部品供給装置９には、インデックス装置１
２を中心に、複数個の治具２１が配設されており、各々
の治具２１に、様々な品種の電子部品１１が装備されて
いる。またインデックス装置１２は、ＸＹテーブル１０
上に設置されて、ＸＹ方向に移動できるようになってい
る。したがってインデックス装置１２を駆動して、各治
具２１を水平回転させることにより、所望の電子部品１
１を装備する治具２１をエジェクター２３の直上に位置
させる。またその状態で、ＸＹテーブル１０を駆動して
、治具２１をＸＹ方向に移動させることにより、所定の
電子部品１１をピン２４の直上に停止させ、サブ移載ヘ
ッド４０ａのノズル７３によりピックアップする。

【００３５】また基板５も、ＸＹ方向移動装置７が駆動
することにより、ＸＹ方向に移動し、所定の座標位置に
、ノズル７５により接着剤を塗布し、またこの接着剤上
に、移載ヘッド４０ｂのノズル７４に吸着された電子部
品１１を搭載する。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、装
置全体をコンパクトに構成できる。また基板は１回位置
決めすればよく、その状態で接着剤をワンポイントづつ
塗布しながら、その都度、その直後に直ちに電子部品を
次々に装着していくので、複数個の電子部品を基板に作
業性よく、しかも位置精度よく確実に搭載することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例における電子部品自動装着装置
の斜視図

【図２】同斜視図

【図３】同装置の正面図

【図４】同装置の正面図

【図５】従来の電子部品自動装着装置の平面図

【符号の説明】

５　　プリント基板 ６　　搬入コンベヤ ７　　ＸＹ方向移動装置 ９　　電子部品供給装置 １１　　電子部品 １３　　プリセンター（位置ずれ補正装置）１７　　搬
出コンベヤ ４０ａ　　サブ移載ヘッド ４０ｂ　　移載ヘッド ４０ｃ　　接着剤塗布手段 ７３　　ノズル ７４　　ノズル ７５　　ノズル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　電子部品供給装置と、電子部品の位置
   ずれ補正装置と、プリント基板を位置決めしてＸＹ方向
   に移動させるＸＹ方向移動装置の３個の装置を横並びに
   並設するとともに、上記ＸＹ方向移動装置にプリント基
   板を搬入し、またこれから搬出する搬入コンベヤと搬出
   コンベヤを上記横並び方向と直交する方向に設け、且つ
   上記電子部品供給装置と上記位置ずれ補正装置の間を往
   復移動して上記電子部品供給装置に備えられた電子部品
   をノズルに吸着して上記位置ずれ補正装置に移載するサ
   ブ移載ヘッドと、位置ずれ補正装置と上記ＸＹ方向移動
   装置の間を往復移動して上記位置ずれ補正装置において
   位置補正がなされた電子部品をノズルに吸着して上記Ｘ
   Ｙ方向移動装置に位置決めされたプリント基板に移載す
   る移載ヘッドと、接着剤を上記ＸＹ方向移動装置に位置
   決めされたプリント基板の電子部品が搭載される位置に
   塗布する接着剤塗布手段とを設けたことを特徴とする電
   子部品自動装着装置。