JPH08298398A - 電子部品実装装置および電子部品の実装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 チップが実装される基板を下方から支持して
搭載位置のレベルを矯正できる電子部品実装装置および
電子部品の実装方法を提供することを目的とする。 【構成】 ガイドレール２ａ，２ｂに保持された基板３
の下方に支持部１３を設ける。支持部１３は、シリンダ
３９と、シリンダ３９をＸ方向やＹ方向に移動させる送
りねじ３１，３２、モータ４２などを備える。シリンダ
３９のロッド４０をチップ５の搭載位置の下方に移動さ
せ、そこでロッド４０を上昇させることにより、基板３
を下方から押し上げてチップ５の搭載位置のレベルを矯
正し、その状態で移載ヘッド６のノズル７を下降させて
チップ５を基板３に搭載する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子部品を基板の所定
の座標位置に自動搭載する電子部品実装装置および電子
部品の実装方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子部品実装装置は、テープフィーダ、
チューブフィーダ、トレイフィーダなどのパーツフィー
ダに備えられた電子部品（以下、「チップ」という）を
移載ヘッドのノズルにより真空吸着してピックアップ
し、次いで移載ヘッドを位置決め部に位置決めされた基
板の所定の座標位置の上方へ移動させ、そこでノズルに
上下動作を行わせて、電子部品を基板に搭載するように
なっている。

【０００３】位置決め部に位置決めされた基板は、自身
の弾性により下方へたわみやすい。基板がたわんでいる
と、移載ヘッドのノズルの上下動のストロークに狂いが
生じ、チップを基板に正しく搭載できないので、位置決
め部の基板を下方から支持してそのたわみを矯正する支
持部が設けられる。例えば特開平５−１１０２９７号公
報に示されるように、支持部は多数本のピンを備えてお
り、これらのピンにより基板を下方から支えて、基板が
たわまないようにしている。

【０００４】基板サイズは大小様々であり、従来、基板
の品種変更にともなって基板サイズが変わる場合には、
これに応じて作業者が手作業でピンを抜き差ししてピン
を補充・削減していた。

【０００５】また基板には両面実装基板（上面と下面に
共にチップが実装される基板）がある。このような両面
実装基板の場合、まず一方の面にチップを実装した後、
基板を上下反転させて、他方の面にチップが実装され
る。この場合、先にチップが実装された一方の面が下面
になるので、上記ピンは下面に実装されたチップに当ら
ないようにしなければならない。そこで従来は、作業者
が手作業でピンを抜き差ししてピンの配置替えを行い、
チップが存在しない位置をピンで下方から支持するよう
にしていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
方法は、基板の品種変更の度に、作業者が手作業で多数
本のピンを抜き差ししなければならないため、多大な時
間と労力を要するという問題点があった。殊に近年は、
基板は多品種少量のものが多く、基板の品種変更はしば
しば行われることから、その都度上述したピンの抜き差
しを行わねばならないので、ピンの配置変更を自動的に
段取りよく行われる装置の出現が強く望まれていた。

【０００７】そこで本発明は、基板のたわみを簡単に矯
正でき、また基板の品種変更にも容易に対応できる基板
の支持部を備えた電子部品実装装置および電子部品の実
装方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このために本発明は、基
板の支持部を、基板の下方に設けられて基板を下方から
支持する支持部材と、この支持部材に上下動作を行わせ
る駆動部と、この支持部材を水平方向に移動させる移動
装置とを構成した。

【０００９】また基板の位置決め部の下方に設けられた
支持部材を移動装置により電子部品の搭載位置の下方へ
移動させ、そこでこの支持部材を駆動部により上昇させ
て基板を下方から押し上げて支持し、その状態で移載ヘ
ッドのノズルを下降させて電子部品を基板に搭載するよ
うにした。

【００１０】

【作用】上記構成によれば、電子部品の供給部の電子部
品をノズルで真空吸着してピックアップした移載ヘッド
が、基板の所定の座標位置の上方へ移動し、そこでノズ
ルを下降させて電子部品を基板に搭載する際に、支持部
材をこの搭載位置の下方へ移動させ、そこで上昇して基
板を下方から押し上げて支持することにより基板のたわ
みを矯正する。したがってノズルの上下動のストローク
に狂いが生じることはなく、電子部品を基板に正しく搭
載することができる。

【００１１】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。図１は本発明の一実施例の電子部品実装装置
の斜視図、図２は同正面図である。１は基台であり、そ
の上面には以下に述べる要素が配設されている。２ａ，
２ｂは左右一対のガイドレールである。このガイドレー
ル２ａ，２ｂは基板３を左右からクランプして位置決め
する位置決め部となっている。基板３は、図示しないコ
ンベアによりこのガイドレール２ａ，２ｂの間に搬入さ
れる（矢印Ｎ１）。そしてガイドレール２ａ，２ｂの間
に位置決めされた状態で、その上面にチップ５（電子部
品）が搭載（実装）される。搭載が終了すれば、基板３
は図示しないコンベアにより次の工程へ搬出される（矢
印Ｎ２）。

【００１２】一方のガイドレール２ｂの側方には、パー
ツフィーダ４が多数個並設されている。各々のパーツフ
ィーダ４には、様々な品種のチップ５が備えられてい
る。すなわち、これらのパーツフィーダ４は、電子部品
の供給部である。６は移載ヘッドであって、ノズル７を
有している。この移載ヘッド６は移動テーブル１０に保
持されてＸ方向やＹ方向に水平移動する。またノズル７
は、移載ヘッド６に内蔵された駆動手段に駆動されて上
下動作を行う。移載ヘッド６は、パーツフィーダ４の上
方へ移動し、そこでノズル７が上下動作を行って、パー
ツフィーダ４に備えられたチップ５をノズル７の下端部
に真空吸着してピックアップする。次に移載ヘッド６は
基板３の上方へ移動し、そこでノズル７は再度上下動作
を行って、ノズル７に真空吸着したチップ５を基板３の
所定の座標位置に搭載する。なおノズル７の上下動のス
トロークは、チップデータなどに基づいて予めコンピュ
ータプログラミングされている。

【００１３】ガイドレール２ａ，２ｂは支柱８に支持さ
れている。一方のガイドレール２ｂを支持する支柱８は
リニヤテーブル９に立設されている。リニヤテーブル９
のモータ９ａが駆動すると、このガイドレール２ｂは他
方のガイドレール２ａに対して接近・離間し、ガイドレ
ール２ａ，２ｂ間の間隔を基板３の幅に応じて調整す
る。

【００１４】基板３の下方には、基板３の支持部１３が
設けられている。以下、支持部１３について説明する。
図３は本発明の一実施例の電子部品実装装置に備えられ
た基板の支持部の斜視図、図４（ａ）（ｂ）および図５
は同動作中の正面図である。図３において、３０は四角
形のフレームであり、その内部にＸ方向の送りねじ３１
とＹ方向の送りねじ３２が設けられている。送りねじ３
１，３２にはそれぞれナット３３，３４が螺合してい
る。ナット３３，３４にはガイドロッド３６，３７が結
合されている。ガイドロッド３６，３７は十字形に交差
しており、交差部にはブロック３８がガイドロッド３
６，３７に沿ってスライド自在に保持されている。

【００１５】ブロック３８にはシリンダ３９が設けられ
ている。４０はシリンダ３９のロッドであり、上記基板
３を下方から支持する支持部材となっている。図４
（ａ）（ｂ）に示すように、ロッド４０が上昇すること
により、ロッド４０で基板３を押し上げながら支持す
る。これにより基板３の下方へのたわみを矯正し、基板
３上面のチップ５の搭載位置を所定のレベルにする。

【００１６】４１，４２は送りねじ３１，３２を回転さ
せるモータである。モータ４１，４２が駆動して送りね
じ３１，３２が回転すると、ナット３３，３４は送りね
じ３１，３２に沿って移動し、ナット３３，３４に結合
されたガイドロッド３６，３７も同方向に移動し、これ
によりブロック３８はＸ方向、Ｙ方向に移動し、ロッド
４０をチップ５の搭載位置の下方に位置させる。そこで
シリンダ３９が作動してロッド４０は上昇し、基板３を
下方から押し上げて支持する。すなわち、符号３０〜３
８，４１，４２を付した要素は、ロッド４０を上下動さ
せる駆動部であるシリンダ３９を水平方向に移動させる
移動装置となっている。

【００１７】この電子部品実装装置は上記のように構成
されており、次にチップを基板に搭載する動作について
説明する。図１において、移載ヘッド６は所望品種のチ
ップ５を備えたパーツフィーダ４の上方へ移動し、そこ
でノズル７が上下動することにより、ノズル７の下端部
にチップ５を真空吸着してピックアップする。

【００１８】次に移載ヘッド６は基板３の所定の搭載位
置の上方へ移動する。このとき、支持部１３のブロック
３８も基板３の搭載位置の下方へ移動する。図４（ａ）
（ｂ）はこのときの動作を示している。すなわち、図４
（ａ）において移載ヘッド６は搭載位置ａへ向って移動
している。またブロック３８はすでに搭載位置ａの下方
に到着しており、移載ヘッド６の到着を待っている。こ
の状態で、基板３は自重により下方へたわんでいる。

【００１９】次いで図４（ｂ）に示すように移載ヘッド
６は搭載位置ａに到着し、ノズル７は下降を開始する。
これに先立ち、シリンダ３９は作動してロッド４０は上
昇し、基板３を下方から押し上げて基板３のたわみを矯
正し、搭載位置ａを正しいレベルへ押し上げる。次いで
ノズル７の下端部に真空吸着されたチップ５は搭載位置
ａに着地し、そこでノズル７は真空吸着状態を解除して
上昇し、移載ヘッド６は次に基板３に搭載するチップ５
をピックアップするためにパーツフィーダ４へ向って移
動する。またチップ５の基板３への搭載が終了すると、
ロッド４０は直ちに下降して基板３の支持状態を解除
し、ブロック３８は次の搭載位置へ向って移動する。

【００２０】以上の動作が繰り返されることにより、基
板３には次々にチップ５が搭載される。そしてすべての
チップ５が搭載された基板３は、次工程へ送り出される
（図１において矢印Ｎ２参照）。なお移載ヘッド６やブ
ロック３８をどの搭載位置へ移動させるかは、基板デー
タに基づいてプログラミングされており、基板３の品種
変更に容易に対応できる。

【００２１】図５は、基板が両面実装基板であって、下
面側にチップが実装されている場合を示している。この
場合、図示するようにブロック３８は、ロッド４０が下
面のチップ５に当らない位置で、かつ搭載位置ａにでき
るだけ近い位置を押し上げる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、支
持部材により基板の搭載位置を下方から支持して、搭載
位置のレベルを矯正した状態で、移載ヘッドのノズルを
下降させて電子部品を搭載するようにしているので、電
子部品を基板に正しく搭載することができる。しかも支
持部材の支持位置への移動は、既存の基板データを利用
すればよいので、制御のソフトウェア上もきわめて有利
である。また従来手段のように、基板の品種変更にとも
なうピンの抜き差しは不要であって、格別の段取り替え
も必要でないので、作業者の労働負担を著しく軽減で
き、ひいては電子部品の実装作業能率も著しく向上でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の電子部品実装装置の斜視図

【図２】本発明の一実施例の電子部品実装装置の正面図

【図３】本発明の一実施例の電子部品実装装置に備えら
れた基板の支持部の斜視図

【図４】（ａ）本発明の一実施例の電子部品実装装置に
備えられた基板の支持部の動作中の正面図 （ｂ）本発明の一実施例の電子部品実装装置に備えられ
た基板の支持部の動作中の正面図

【図５】本発明の一実施例の電子部品実装装置に備えら
れた基板の支持部の動作中の正面図

【符号の説明】

２ａ，２ｂ ガイドレール（位置決め部） ３ 基板 ４ パーツフィーダ（電子部品の供給部） ５ チップ（電子部品） ６ 移載ヘッド ７ ノズル １０ 移動テーブル １３ 支持部 ３１，３２ 送りねじ ３３，３４ ナット ３８ ブロック ３９ シリンダ（駆動部） ４０ ロッド（支持部材） ４１，４２ モータ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板の位置決め部と、電子部品の供給部
   と、この供給部に備えられた電子部品を前記基板に移送
   搭載する移載ヘッドと、この移載ヘッドを移動させる移
   動テーブルと、前記基板を下方から支持する支持部とを
   有する電子部品実装装置であって、 前記支持部が、前記基板の下方に設けられて前記基板を
   下方から支持する支持部材と、この支持部材に上下動作
   を行わせる駆動部と、この支持部材を水平方向に移動さ
   せる移動装置とを有することを特徴とする電子部品実装
   装置。
2. 【請求項２】移動テーブルにより移載ヘッドを電子部品
   の供給部と基板の位置決め部の間を移動させて、電子部
   品の供給部に備えられた電子部品をこの移載ヘッドのノ
   ズルの下端部に真空吸着してピックアップし、位置決め
   部に位置決めされた基板の所定の座標位置に搭載する電
   子部品の実装方法であって、 前記位置決め部の下方に設けられた支持部材を移動装置
   により電子部品の搭載位置の下方へ移動させ、そこでこ
   の支持部材を駆動部により上昇させて前記基板を下方か
   ら押し上げて支持し、その状態で前記移載ヘッドのノズ
   ルを下降させて前記電子部品を前記基板に搭載すること
   を特徴とする電子部品の実装方法。