JPH0831718B2 - 電子部品の実装時に回路板を支持する装置 - Google Patents

電子部品の実装時に回路板を支持する装置

Info

Publication number
JPH0831718B2
JPH0831718B2 JP3278903A JP27890391A JPH0831718B2 JP H0831718 B2 JPH0831718 B2 JP H0831718B2 JP 3278903 A JP3278903 A JP 3278903A JP 27890391 A JP27890391 A JP 27890391A JP H0831718 B2 JPH0831718 B2 JP H0831718B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit board
mounting
point
support
electronic component
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP3278903A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04267600A (ja
Inventor
ジョエル・ロバート・アンストローム
ロバート・デュアン・レーホー・ジュニア
ロバート・アルフレッド・ハロウェイ
デビッド・ポウル・ワトソン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
International Business Machines Corp
Original Assignee
International Business Machines Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by International Business Machines Corp filed Critical International Business Machines Corp
Publication of JPH04267600A publication Critical patent/JPH04267600A/ja
Publication of JPH0831718B2 publication Critical patent/JPH0831718B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04Mounting of components, e.g. of leadless components
    • H05K13/046Surface mounting
    • H05K13/0465Surface mounting by soldering
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/0061Tools for holding the circuit boards during processing; handling transport of printed circuit boards
    • H05K13/0069Holders for printed circuit boards

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は総括的に集積回路実装技
法の分野に関し、詳細にいえば、構成部品の第2面への
実装時に、回路板を一方面から支持するための装置に関
する。さらに詳細にいえば、本発明は電子部品の実装時
に回路板を支持するための装置であって、回路板と支持
具との間の不整合に適応する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】電子システムの複雑度の増加及び構成部
品の密度の付随的な増加は、このようなシステムの製造
に関してロボット・システムを一般的に利用することを
もたらした。当分野の技術者には、ロボット・システム
が回路板への集積回路デバイスの実装などの反復作業に
高度の効率及び速度をもたらすことが理解されよう。
【0003】回路板への電子部品の実装には多くの技法
が存在している。このような技法の1つがいわゆる「ホ
ット・バー・サーモード」ボンディング技法であって、
これは複数本のリード線を有する集積回路をプリント回
路板上の所望の実装ポイントに配置するために配置ヘッ
ドを利用するものである。その後、複数個の熱付勢可能
なブレードを導電性リード線と接触させ、回路板上の予
めはんだ付けされた結線によって、電子部品が回路板に
接着される温度まで加熱される。このようなホット・バ
ー・サーモード・ボンディングは、かなりの力に耐える
ことのできる基板上の回路板の背面支持を必要とする。
通常、結線のはんだを溶かすために必要な熱伝導を発生
させるために、サーモード・ブレードの加熱中に最大2
00ニュートンの力がかけられる。
【0004】周知のシステムにおいては、通常、支持ア
ンビルが設けられており、これは一般に、ゴム・ガスケ
ットの付いた剛性の固定具を含んでいる。ゴム・ガスケ
ットは接着領域の背面に均等な力をもたらすと考えられ
ていたが、サーモード・ブレードと背面支持体の間に不
整合が生じた場合に、サーモード・ブレードに沿った力
のレベルに大幅な変動が発生することが最近発見され
た。この状態はこれが電子部品の信頼性のない実装をも
たらす点で望ましくない。
【0005】さらに、このようなホット・バー・サーモ
ード・ボンディング工具は、熱付勢可能なサーモード・
ブレードがこのような不整合に適合するためしばしば弾
性的に取り付けられ、かつプレースメント・ヘッドがボ
ンディングを達成するのに必要な大きな力をかけなが
ら、電子部品の正確な配置を行えなければならないとい
う点で、通常きわめて複雑なものである。
【0006】したがって、電子部品の実装時に回路板を
支持するための、支持具、回路板及びボンディング工具
の間の平面性の変動に適合する改善された方法及び装置
の必要性が存在していることは明かである。さらに、こ
のようなシステムは回路板の両面に電子部品が存在して
いることに適合しなければならないが、これは電子部品
の実装時に支持をもたらす試みをさらに複雑なものとす
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
1つの目的は、集積回路デバイスを実装するための改善
された装置を提供することである。
【0008】本発明の他の目的は、回路板を一方の側面
から支持するとともに、電子部品を第2の面に実装する
ことを可能とする、集積回路デバイスを実装するための
改善された装置を提供することである。
【0009】本発明のさらに他の目的は、支持具、回路
板及びボンディング工具の間の不整合に適合する、電子
部品の実装時に回路板を支持するための改善された装置
を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明に従う、導電リー
ド線を有する電子部品を回路板の表面に実装する時に、
該回路板を支持するための装置は、前記回路板の第1の
面上の選択された実装ポイントに近接して配置されてお
り、前記回路板に電子部品の導電リード線をボンディン
グするために選択的に作動可能な加熱要素を含んでいる
部品実装手段と、前記部品実装手段を前記の選択された
実装ポイントに近接させるための第1手段と、前記回路
板の第2の面のうち前記選択された実装ポイントの裏側
のポイントに近接して配置された支持具と、前記支持具
を選択的かつ強制的に前記裏側のポイントと接触させ、
前記回路板が前記導電リード線に接触させられ、該リー
ド線が前記の選択的に作動可能な加熱要素に接触させら
れ、前記電子部品を前記回路板にボンディングできるよ
うにする第2手段とを有し、互いに直交する2つの軸の
まわりで枢動するユニバーサル・ジョイントの前記2つ
の軸のうち一方の軸が前記支持具の取付開口に挿入さ
れ、そして前記2つの軸のうち他方の軸が前記第2手段
のベース・プレートの取付開口に挿入されていることを
特徴とする。本発明に従う、導電リード線を有する電子
部品を回路板の表面に実装する時に、該回路板を支持す
るための装置は、前記回路板の第1の面上の選択された
実装ポイントに近接して配置されており、前記回路板に
電子部品の導電リード線をボンディングするために選択
的に作動可能な加熱要素を含んでいる部品実装手段と、
前記部品実装手段を前記の選択された実装ポイントに近
接させるための第1手段と、前記回路板の第2の面のう
ち前記選択された実装ポイントの裏側のポイントに近接
して配置された支持具と、前記支持具を選択的かつ強制
的に前記裏側のポイントと接触させ、前記回路板が前記
導電リード線に接触させられ、該リード線が前記の選択
的に作動可能な加熱要素に接触させられ、前記電子部品
を前記回路板にボンディングできるようにする第2手段
とを有し、前記支持具は、前記第2の面に近接する前記
支持具の面に、互いに直交しそして平行に装着された2
つの長いビーム及び2つの短いビームを有し、前記2つ
の長いビーム及び2つの短いビームのそれぞれは、前記
第2の面に垂直な方向に伸びるピンを有し、前記2つの
長いビーム及び前記2つの短いビームが成す矩形の対角
線の方向に沿ってピボット・ピンが前記支持具に支持さ
れており、前記ピボット・ピンにユニバーサル・ジョイ
ントが枢着されており、前記ピボット・ピンと直交する
軸上でそれぞれ枢動するように第1ロッカー・アーム及
び第2ロッカー・アームが前記ユニバーサル・ジョイン
トの両側に枢着されており、前記2つの長いビーム及び
2つの短いビームのそれぞれのピンが前記第1ロッカー
・アーム及び第2ロッカー・アームのそれぞれの枢着点
の両側のアーム部分にそれぞれ係合されていることを特
徴とする。そして、前記第1ロッカー・アームの枢着位
置及び前記第2ロッカー・アームの枢着位置は前記ピボ
ット・ピンの方向に沿って互いに離されていることを特
徴とする。そして、前記第2手段が気圧シリンダを含む
ことを特徴とする。そして、前記気圧シリンダに供給さ
れる空気圧を選択的に変更するための手段をさらに含ん
でいることを特徴とする。
【0011】本発明の上記及びその他の目的、特徴、な
らびに利点は以下の詳細な説明から明かとなろう。
【0012】
【実施例】図面、特に図1を参照すると、本発明の部品
配置システム10の一部切り欠いた図が示されている。
図示のように、部品配置システム10はマニピュレータ
・アーム12を含んでおり、これは当分野で周知の方法
で、電子部品を拾い上げ、回路板上の所望の実装ポイン
トまできわめて正確に運ぶことを可能とするロボット・
システムに接続されている。マニピュレータ・アーム1
2の端部には、プレースメント・ヘッド14が取り付け
られている。プレースメント・ヘッド14はホット・バ
ー・サーモードなどの加熱ボンディング工具を含んでい
ることが好ましいが、この工具は回路板18上に配置さ
れている予めはんだ付けされている接続ポイントを加熱
することによって、電子部品16を回路板18にボンデ
ィングするために利用される。
【0013】図1には、各種の背面の部品20も示され
ているが、これらは最新の電子システムで利用されてい
る高密度製造手法によれば、回路板18の両面に実装さ
れるものである。
【0014】さらに図1を参照すると、支持具22が示
されているが、これはアクチュエータ36によって回路
板18に対して選択的かつ暫定的に接触させられる。ア
クチュエータ36は気圧シリンダ24によって制御され
るのが好ましい。支持具22は図1に示すように上下さ
せられ、背面部品20を支持具22によって妨げること
なく、回路板18を回路板18が取り付けられる平面を
中心として移動させることが可能となる。
【0015】本発明の重要な特徴によれば、気圧シリン
ダ24を回転アクチベータ26に取り付けることが好ま
しい。回転アクチベータ26を利用して、支持具22を
選択的に回転させ、支持具22が回路板18の表面上に
任意所望の向きで実装される矩形の電子部品の正確に下
になるように配置されるようにすることができる。それ
故、回転アクチュベータ26によって支持具22を回転
させることによって、一様な支持力を矩形の電子部品1
6にかけ、部品配置システム10の有効性を大幅に向上
させることができる。もちろん、当分野の技術者には、
アクチュエータ36による支持具22の上下動、及び回
転アクチュベータ26によるその回転を、コンピュータ
支援製造分野で周知の態様で、コンピュータ回路によっ
て簡単かつ容易に制御できることが理解されよう。
【0016】気圧シリンダ24は、本発明の図示の実施
例においては、カンチレバ取付けビーム28によって回
路板ホルダ・フレーム30内に取り付けられている。小
さな空間を気圧シリンダ24の下面と、回路板ホルダ・
フレーム30の下方部材との間に設け、部品16を回路
板18に取り付けるのに必要なこれらの力を与える際
に、付加的な追随性が得られるようにすることが好まし
い。
【0017】本発明の図示の実施例において、回路板ホ
ルダ・フレーム30は周知のX−Yテーブル32に取り
付けられて示されており、このテーブルは当分野で周知
の態様で機械のベース34に取り付けられている。当分
野の技術者には、異なる形態のX−Yテーブル32を設
けることができることが理解されよう。たとえば、表面
に開口を含んでいるいわゆる「オープン・フレーム」X
−Yテーブルを設け、この開口内に回路板18を取り付
け、X−Y平面内で操作することができる。このタイプ
のシステムは、支持具22をこのような装置の開口の下
方に簡単に固定できるので、カンチレバ取付けビーム2
8を設ける必要性をなくすものである。しかしながら、
本出願人が経験したところでは、X−Yテーブル32な
どの固体フレームのX−Yテーブルは高い精度をもたら
し、それ故、図示の態様で回路板ホルダ・フレーム30
中へ延びているカンチレバ取付けビーム28に、気圧シ
リンダ24を取り付けることが必要となる。
【0018】上記したところを参照すれば、当分野の技
術者には、部品16を図示されていない場所で拾い上
げ、マニピュレータ・アーム12によって回路板18上
の所望の実装ポイントへ移動できることが理解されよ
う。その後、部品16が回路板18と接触するまで、マ
ニピュレータ・アーム12をZ軸方向へ移動させ、接触
した時点でZ軸ブレーキをかけ、部品16を定置保持す
る。その後、支持具22を気圧シリンダ24のアクチュ
エータ36によって上昇させ、充分な圧力を部品16に
かけるとともに、これに隣接した予めはんだ付けされた
結線を加熱して、部品16をきわめて信頼性が高く、か
つ効率的な態様で回路板18にボンディングする。
【0019】図2を参照すると、図1の支持具22を実
現するために利用できる支持具の1実施例の分解図が示
されている。図2に示すように、支持具22aはアンビ
ル・ベース・プレート40を含んでおり、これは図1の
アクチュエータ36に取り付けられているのが好まし
い。アンビル・ベース・プレート40内には、取付け開
口42があり、これを利用して、ユニバーサル・ジョイ
ント44を取り付けるのに役立つピボット・ピン46を
受け入れる。
【0020】ユニバーサル・ジョイント44は剛性の矩
形支持部材50の取付け開口52に挿入されるようにな
されている第2の対のピボット・ピン48を利用して取
り付けられるのが好ましい。剛性の矩形支持部材50は
電子部品の外形を近似するようなサイズとされ、かけら
れるボンディング力が電子部品の周囲に均等に分布され
るようにすることが好ましい。
【0021】当分野の技術者には、ユニバーサル・ジョ
イント44を関連するピボット・ピン及び取付け開口と
ともに設けることによって、剛性矩形支持部材50を2
つの軸で自由に回転させることが可能になることが理解
されよう。このようにして、剛性矩形支持部材50、回
路板18及びプレースメント・ヘッド14の平面性の若
干の変動に容易に、かつ簡単に適応することができる。
【0022】さらに、追随リング54を剛性矩形支持部
材50の上面に取り付け、回路板18の下面に存在する
ことのある各種の表面の不規則性に適応させるのが好ま
しい。このようにして、剛性矩形支持部材50と回路板
18の間の全体的な平面性の変動に、剛性矩形支持部材
50の取付け系のピボット運動によって適応するととも
に、若干の表面の不規則性に追随リング54の追随性に
よって適応する。
【0023】本発明の好ましい実施例において、追随リ
ング54をネオプレンなどのエラストマによって実現す
るのが好ましい。追随リング54の水平面を、たとえ
ば、カラムを配列するなどした不連続なものとし、追随
リング54の形状係数を下げた場合、追随性が改善され
る。形状係数は追随物の横方向表面積に対する頂面積の
割合と定義される。
【0024】ここで図3を参照すると、本発明の装置に
よって利用することのできる支持具の第2の実施例の分
解図が示されている。図示のように、支持具22bは図
2に示したものと同様な、図1のアクチュエータ36に
取り付けられるのが好ましいアンビル・ベース・プレー
ト40を含んでいる。アンビル・ベース・プレート40
には、矩形の支持部材50が取り付けられており、この
支持部材50は図2の実施例で開示したように、電子部
品の外形を近似するサイズとなされ、かけられるボンデ
ィング力が電子部品の周辺に均等に分布するようになる
ことが好ましい。
【0025】矩形支持部材50の内部には、オフセット
・ユニバーサル・ジョイント58が取り付けられてお
り、このジョイント58を利用して、以下で詳細に説明
する態様で、電子部品に対し直線距離で一定の力を与え
る。オフセット・ユニバーサル・ジョイント58の両側
面には、取付けピン60によってロッカ・アーム56が
取り付けられている。ロッカ・アーム56はスナップ・
リング62によって取付けピン60上に定置保持されて
いることが好ましい。図示のように、各ロッカ・アーム
56は分散型ピボット・ポイントを含んでいるので、短
ロッカ・アームと長ロッカ・アームの構造がもたらされ
る。
【0026】オフセット・ユニバーサル・ジョイント5
8は次いで、ピボット・ピン64及びスナップ・リング
66によって矩形支持部材50内部に取り付けられる。
このようにして、オフセット・ユニバーサル・ジョイン
ト58がその長軸に沿ってピボット・ピン64を中心と
してピボット運動を行えるようになる。
【0027】矩形支持部材50の上面には、2対の平行
ビーム68及び100が取り付けられている。図示のよ
うに、各平行ビームは矩形支持部材50の開口を通り、
かつスナップ・リング104によって定置固定されてい
るピボット・ピン102に取り付けられている。各ピボ
ット・ピン102の下方点は各ロッカ・アーム56の上
面の一方に載っている。図3に示す実施例において、平
行ビーム100の各ピボット・ピン102は関連するロ
ッカ・アーム56の長い方のアームに載っており、一
方、平行ビーム68に関連する各ピボット・ピン102
はロッカ・アーム56の短い方のアームに載っている。
このようにして、平衡状態が得られた場合、各ロッカ・
アーム56のオフ・センタの回転点によって、大きな圧
力が平行ビーム68上方からかかる。長い方の対の平行
ビームの各々に大きな圧力をかけることによって、平行
ビーム68及び100の直線距離あたりの力を効果的に
平衡化できる。図示のように、平行ビーム68及び10
0は取付けピン106によってピボット・ピン102の
上面に固定されている。
【0028】図3に示すように、各平行ビーム68また
は100も複数個の整合ピン110を含んでおり、これ
らの整合ピンは矩形支持部材50の開口112内に取り
付けられ、平行ビーム68と平行ビーム100の平行関
係を維持している。さらに、追随ストリップ108は各
平行ビーム68または100の上面に取り付けられ、上
述のように、若干の表面の不規則性を補償することが好
ましい。追随リング54の表面と同様な態様で、各追随
ストリップ108は不連続な上面によって上述のように
形状係数を向上させることによって、追随性を改善する
こともできる。
【0029】したがって、一貫した力を取付けピンにか
け、矩形の部品で利用できるようにする方法を、支持具
22bが提供できることは明かであろう。各ロッカ・ア
ーム56にオフ・センタの回転点を与えることによっ
て、矩形の部品の長い側面に沿って、矩形の部品の短い
側面にかけられる力に比例して、これよりも大きな力が
かけられるので、直線距離あたり一定の力がもたらさ
れ、矩形の部品の実装中のボンディング力の均等な分布
がさらに向上する。
【0030】図4a及び図4bを参照すると、本発明の
装置によって利用できる支持具の参考例の2つの改変形
の断面図が示されている。図4aに示すように、支持具
22cは流体78の充填された可撓性の流体充填バッグ
74からなっていることが好ましい。流体78は適切な
熱散逸その他の特性から選択された流体であるエチレン
・グリコールからなっているのが好ましい。図4aに示
すように、可撓性の流体充填バッグ74は上方へ押圧さ
れ、背面の部品20の存在にかかわりなく、回路板18
の下面に接触させられる。このようにして、プレースメ
ント・ヘッド14内の部品16のボンディング中に、均
等に分布した支持力を与えることができる。このような
ボンディングは通常、熱付勢可能なサーモード・ブレー
ド70を利用して達成される。可撓性の流体充填バック
74によって回路板18の下面に均等に分布された圧力
を与えながら、熱付勢可能なサーモード・ブレード70
を部品16の導電リード線72と接触させることによっ
て、達成するのが困難な回路板18の支持をもたらす背
面の部品20の存在にかかわりなく、部品16を効率よ
く、かつ正確に回路板18にボンディングできる。
【0031】図示のように、可撓性の流体充填バッグ7
4はアクチュエータ36(図示せず)に取り付けられる
ベース・プレート76に取り付けられるのが好ましい。
充填チューブ80も設けられており、これを利用して、
可撓性の流体充填バッグ74内に存在する流体の量を増
減させて、圧力量のわずかな変動が回路板18の下面に
かかるようにすることができる。
【0032】図4bを参照すると、本発明の装置によっ
て利用できる支持具の第2の参考例22dが示されてい
る。図4bに示されている実施例において、可撓性の流
体充填バッグ74は複数個の可撓性のフィンガ82を含
んでいる。この手法も均等に分布された支持力を回路板
18の下面に与えるとともに、各種の背面の部品20の
存在に適合するために利用できる。上述のように、可撓
性の流体充填バッグ74はベース・プレート76に取り
付けられていることが好ましく、かつ可撓性の流体充填
バッグ74内の流体の量を増減させるための充填チュー
ブ80を含んでいる。図4aまたは図4bに示す実施例
において、部品の実装中に生じる圧力及び温度に耐える
ことのできる任意の弾性的な可撓性の材料を利用して、
可撓性の流体充填バッグ74を設けることも好ましい。
【0033】最後に、図5を参照すると、本発明の装置
によって利用できる可変力支持具の略図が示されてい
る。従来技術の電子部品ボンディング機械においては、
配置及び実装中に電子部品にかけられる力の量は通常、
マニピュレータ・アーム12などのロボット・アームに
よって発生していた。支持アンビルないし支持部は通常
気圧シリンダに取り付けられ、気圧シリンダにかけられ
る圧力の量を調整することによって決定される規定の力
で回路板18に対して押圧される。
【0034】この手法はマニピュレータ・アームを作り
出す必要性には満足できる働きをするものであるが、最
近の電子システムに望まれる配置精度を達成するために
必要な電子部品の細かなマニピュレーションを行うこと
ができると同時に、ボンディング中に適切な熱伝導性を
確保するのに必要な大量の力を発生するプレースメント
・ヘッドは、ますます複雑で、高価なものとなるシステ
ムをもたらすものであった。
【0035】これとは対照的に、本発明の装置の1実施
例は、マニピュレータ・アーム12を利用して、プレー
スメント・ヘッド14及び部品16を回路板18上の所
望の取付け位置の近傍に配置する(図1に示すように)
手法を利用している。その後、プレースメント・ヘッド
14は固定位置に固定される。本明細書記載のタイプの
1つである支持具を次いで、アクチュエータ36によっ
て上方へ押圧して、回路板18の下面と接触させ、正確
に調整した量の圧力をかけて、回路板18を部品16の
導電リード線と接触させる。この時点で、プレースメン
ト・ヘッド14の熱付勢可能なボンディング・ブレード
を活動させる。回路板の下の支持具によって回路板への
部品16の正確な電子的なボンディングを達成するのに
必要なすべてのボンディング力を発生することによっ
て、従来技術のシステムで必要な複雑度の増大が大幅に
減らされる。
【0036】図5に示すシステムはこれを達成すること
のできる1つの手法を説明するものである。コンピュー
タその他のプログラム可能な装置84を利用して、回路
板18の下面にかけられる所望量の圧力を選択するのが
好ましい。この圧力を複数ビットのディジタル信号とし
て表すのが好ましい。本発明の図示の実施例は8ビット
の信号を利用しており、この信号は制御ケーブル86に
よってレギュレータ90に結合される。レギュレータ9
0はコンピュータ84から受け取る入力信号に密接に対
応している制御可能な出力圧力を有するレギュレータで
あることが好ましい。8ビットの入力に応じて256種
類の圧力レベルをうちの1つを出力するプロポーショナ
BB1MFDを利用して、レギュレータ90を実現する
のが好ましい。
【0037】100ポンド/平方インチの加圧空気を発
生することのできる空気源88を設けることによって、
256種類の圧力をレギュレータ90から出力し、アク
チュエータ36が支持具にかける力の量のきわめて正確
な調整を行うことができる。気圧シリンダ24に結合さ
れた圧力を調整する気圧シリンダ制御弁94に、レギュ
レータ90の出力を結合するのが好ましい。
【0038】このようにして、部品を複数個の予めはん
だ付けされたコネクタの近傍に配置し、導電リード線に
隣接した固定位置に保持されている加熱されたボンディ
ング・ブレードを作動させることによって、部品を回路
板18の上面に選択的にボンディングできる。その後、
回路板18の下方に配置された支持具に、正確な量の圧
力をかけて、適切な熱伝導度に必要な正確な量の圧力を
発生することができ、正確なボンディングをもたらす。
このようにして、大きな下向きの力をもたらす能力が排
除されるので、マニピュレータ・アーム12及びプレー
スメント・ヘッド14の設計(図1参照)が単純化され
る。
【0039】本発明の装置の場合、マニピュレータ・ア
ーム12及びプレースメント・ヘッド14に課される唯
一の要件は、ボンディング中に大きな力をかける際に、
マニピュレータ・アームをZ軸に固定する能力だけであ
る。これはマニピュレータ・アーム12から電力を除去
した場合に、マニピュレータ・アーム12が回路板18
に落下するのを防止するための、このような装置で一般
に用いられているブレーキ機構を利用することによっ
て、簡単かつ容易に達成される。これらのブレーク装置
は一般に、ロボット・システムのプログラム制御を受け
るものであって、作動させるだけで、ボンディング中に
かけられる大きな力に抗して、マニピュレータ・アーム
12の精密モータを保護することができる。
【0040】本発明を特定の実施例を参照して説明した
が、この説明を限定的な意味で解釈してはならない。開
示した実施例の各種の改変形ならびに本発明の他の実施
例が、本発明の説明を参照することによって、当分野の
技術者には明かとなろう。したがって、特許請求の範囲
は本発明の真の範囲に属するあらゆるこのような改変形
または実施例をカバーするものと解釈すべきである。
【0041】
【発明の効果】本発明により、回路板を一方の側面から
支持するとともに、電子部品を第2の面に実装すること
を可能とする、集積回路デバイスを実装するための改善
された装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の回路板支持装置の一部を切り欠いた図
面である。
【図2】本発明の装置とともに利用できる支持具の1実
施例の分解図である。
【図3】本発明の装置とともに利用できる支持具の第2
の実施例の分解図である。
【図4a】本発明の装置とともに利用できる支持具の第
1の参考例の断面図である。
【図4b】本発明の装置とともに利用できる支持具の第
2の参考例の断面図である。
【図5】本発明の装置とともに利用できる可変力支持具
の略図である。
【符号の説明】
10 部品配置システム 12 マニピュレータ・アーム 14 プレースメント・ヘッド 16 電子部品 18 回路板 22 支持具 22a 支持具 22b 支持具 22c 支持具 22d 支持具 24 気圧シリンダ 26 回転アクチベータ 28 カンチレバ取付けビーム 30 回路板ホルダ・フレーム 40 アンビル・ベース・プレート 44 ユニバーサル・ジョイント 50 剛性矩形支持部材 56 ロッカ・アーム 58 オフセット・ユニバーサル・ジョイント 68 平行ビーム 70 サーモード・ブレード 100 平行ビーム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロバート・デュアン・レーホー・ジュニア アメリカ合衆国78727、テキサス州オース チン、ガーフィールド・レーン 13000番 地 (72)発明者 ロバート・アルフレッド・ハロウェイ アメリカ合衆国78681、テキサス州ラウン ド・ロック、ディア・ラン 1004番地 (72)発明者 デビッド・ポウル・ワトソン アメリカ合衆国78681、テキサス州ラウン ド・ロック、バレー・ビュー 3910番地 (56)参考文献 特開 昭61−289693(JP,A) 特開 平2−190000(JP,A) 特開 昭62−31200(JP,A) 実開 昭63−137976(JP,U) 実開 昭62−58126(JP,U) 実開 平2−68500(JP,U) 実公 平2−4786(JP,Y2)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】導電リード線を有する電子部品を回路板の
    表面に実装する時に、該回路板を支持するための装置に
    おいて、 前記回路板の第1の面上の選択された実装ポイントに近
    接して配置されており、前記回路板に電子部品の導電リ
    ード線をボンディングするために選択的に作動可能な加
    熱要素を含んでいる部品実装手段と、 前記部品実装手段を前記の選択された実装ポイントに近
    接させるための第1手段と、 前記回路板の第2の面のうち前記選択された実装ポイン
    トの裏側のポイントに近接して配置された支持具と、 前記支持具を選択的かつ強制的に前記裏側のポイントと
    接触させ、前記回路板が前記導電リード線に接触させら
    れ、該リード線が前記の選択的に作動可能な加熱要素に
    接触させられ、前記電子部品を前記回路板にボンディン
    グできるようにする第2手段とを有し、 互いに直交する2つの軸のまわりで枢動するユニバーサ
    ル・ジョイントの前記2つの軸のうち一方の軸が前記支
    持具の取付開口に挿入され、そして前記2つの軸のうち
    他方の軸が前記第2手段のベース・プレートの取付開口
    に挿入されていることを特徴とする導電リード線を有す
    る電子部品の実装時に回路板を支持するための装置。
  2. 【請求項2】導電リード線を有する電子部品を回路板の
    表面に実装する時に、該回路板を支持するための装置に
    おいて、 前記回路板の第1の面上の選択された実装ポイントに近
    接して配置されており、前記回路板に電子部品の導電リ
    ード線をボンディングするために選択的に作動可能な加
    熱要素を含んでいる部品実装手段と、 前記部品実装手段を前記の選択された実装ポイントに近
    接させるための第1手段と、 前記回路板の第2の面のうち前記選択された実装ポイン
    トの裏側のポイントに近接して配置された支持具と、 前記支持具を選択的かつ強制的に前記裏側のポイントと
    接触させ、前記回路板が前記導電リード線に接触させら
    れ、該リード線が前記の選択的に作動可能な加熱要素に
    接触させられ、前記電子部品を前記回路板にボンディン
    グできるようにする第2手段とを有し、 前記支持具は、前記第2の面に近接する前記支持具の面
    に、互いに直交しそして平行に装着された2つの長いビ
    ーム及び2つの短いビームを有し、前記2つの長いビー
    ム及び2つの短いビームのそれぞれは、前記第2の面に
    垂直な方向に伸びるピンを有し、 前記2つの長いビーム及び前記2つの短いビームが成す
    矩形の対角線の方向に沿ってピボット・ピンが前記支持
    具に支持されており、 前記ピボット・ピンにユニバーサル・ジョイントが枢着
    されており、 前記ピボット・ピンと直交する軸上でそれぞれ枢動する
    ように第1ロッカー・アーム及び第2ロッカー・アーム
    が前記ユニバーサル・ジョイントの両側に枢着されてお
    り、前記2つの長いビーム及び2つの短いビームのそれ
    ぞれのピンが前記第1ロッカー・アーム及び第2ロッカ
    ー・アームのそれぞれの枢着点の両側のアーム部分にそ
    れぞれ係合されていることを特徴とする導電リード線を
    有する電子部品の実装時に回路板を支持するための装
    置。
  3. 【請求項3】前記第1ロッカー・アームの枢着位置及び
    前記第2ロッカー・アームの枢着位置は前記ピボット・
    ピンの方向に沿って互いに離されていることを特徴とす
    る請求項2記載の導電リード線を有する電子部品の実装
    時に回路板を支持するための装置。
  4. 【請求項4】前記第2手段が気圧シリンダを含むことを
    特徴とする請求項1、請求項2又は請求項3記載の導電
    リード線を有する電子部品の実装時に回路板を支持する
    ための装置。
  5. 【請求項5】前記気圧シリンダに供給される空気圧を選
    択的に変更するための手段をさらに含んでいることを特
    徴とする請求項4記載の導電リード線を有する電子部品
    の実装時に回路板を支持するための装置。
JP3278903A 1990-11-20 1991-10-01 電子部品の実装時に回路板を支持する装置 Expired - Lifetime JPH0831718B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/616,152 US5092510A (en) 1990-11-20 1990-11-20 Method and apparatus for circuit board support during component mounting
US616152 1990-11-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04267600A JPH04267600A (ja) 1992-09-24
JPH0831718B2 true JPH0831718B2 (ja) 1996-03-27

Family

ID=24468257

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3278903A Expired - Lifetime JPH0831718B2 (ja) 1990-11-20 1991-10-01 電子部品の実装時に回路板を支持する装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5092510A (ja)
EP (1) EP0487315B1 (ja)
JP (1) JPH0831718B2 (ja)
DE (1) DE69120903D1 (ja)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2839215B2 (ja) * 1991-09-04 1998-12-16 株式会社カイジョー ボンディング装置
US5820117A (en) * 1995-06-28 1998-10-13 Micron Electronics, Inc. Air bladder fixture tooling for supporting circuit board assembly processing
US6047875A (en) * 1995-09-20 2000-04-11 Unitek Miyachi Coporation Reflow soldering self-aligning fixture
JPH09290828A (ja) * 1996-02-27 1997-11-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd 搬送パレットと搬送装置と搬送方法
US5996434A (en) * 1997-07-29 1999-12-07 Swanson; David W. Pressure head with dual horns
US6726195B1 (en) 1998-10-13 2004-04-27 Dek International Gmbh Method for ensuring planarity when using a flexible, self conforming, workpiece support system
US6488198B1 (en) 1999-07-01 2002-12-03 International Business Machines Corporation Wire bonding method and apparatus
US6857627B2 (en) 2001-10-23 2005-02-22 Micron Technology, Inc. Inflatable bladder with suction for supporting circuit board assembly processing
US7028391B2 (en) * 2002-06-19 2006-04-18 Speedline Technologies, Inc. Method and apparatus for supporting a substrate
US20040016113A1 (en) * 2002-06-19 2004-01-29 Gerald Pham-Van-Diep Method and apparatus for supporting a substrate
US7357288B2 (en) * 2003-07-17 2008-04-15 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Component connecting apparatus
JP4372605B2 (ja) 2004-04-15 2009-11-25 パナソニック株式会社 電子部品搭載装置および電子部品搭載方法
US7121199B2 (en) * 2004-10-18 2006-10-17 Speedline Technologies, Inc. Method and apparatus for supporting and clamping a substrate
US7827909B2 (en) * 2007-04-17 2010-11-09 Illinois Tool Works Inc. Stencil printer with multiplexed control of multi-axis machine having distributed control motor amplifier
JP2012138607A (ja) * 2012-03-12 2012-07-19 Sony Corp 基板支持治具
DE102012213651B3 (de) * 2012-08-02 2013-08-01 Keiper Gmbh & Co. Kg Haltevorrichtung und Verfahren zum Betrieb einer Haltevorrichtung
CN110832962B (zh) * 2017-06-20 2021-04-09 株式会社富士 电子元件搭载机

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3574923A (en) * 1967-06-15 1971-04-13 Western Electric Co Compensating base for simultaneously bonding multiple leads
US3608809A (en) * 1968-08-16 1971-09-28 Western Electric Co Apparatus for uniform multiple-lead bonding
US3627190A (en) * 1969-10-28 1971-12-14 Gte Laboratories Inc Apparatus for bonding semiconductor elements
US3699640A (en) * 1970-12-01 1972-10-24 Western Electric Co Compliant bonding
US3670396A (en) * 1971-04-12 1972-06-20 Us Navy Method of making a circuit assembly
US4017793A (en) * 1975-08-11 1977-04-12 Haines Fred E Printed circuit board circuit tester
US4013209A (en) * 1976-03-24 1977-03-22 Angelucci Thomas L High force flexible lead bonding apparatus
US4731151A (en) * 1982-11-10 1988-03-15 Audi Ag. Apparatus for mounting ready-made headliners into automotive bodies
US4607779A (en) * 1983-08-11 1986-08-26 National Semiconductor Corporation Non-impact thermocompression gang bonding method
US4638937A (en) * 1985-04-22 1987-01-27 Gte Communication Systems Corporation Beam lead bonding apparatus
JPS61289693A (ja) * 1985-06-18 1986-12-19 松下電器産業株式会社 電子部品插入装置
JPS6231200A (ja) * 1985-08-02 1987-02-10 株式会社日立製作所 薄板基板の保持装置
JPS6258126U (ja) * 1985-09-30 1987-04-10
FR2588121B1 (fr) * 1985-10-02 1990-02-23 Bull Sa Procede et dispositif de soudage d'elements sur les plots correspondants d'une plaquette telle que notamment une plaquette de circuits integres de haute densite
JPS63137976U (ja) * 1987-03-03 1988-09-12
JPH024786U (ja) * 1988-06-17 1990-01-12
US4875614A (en) * 1988-10-31 1989-10-24 International Business Machines Corporation Alignment device
JPH0268500U (ja) * 1988-11-11 1990-05-24
JPH0728159B2 (ja) * 1989-01-19 1995-03-29 ティーディーケイ株式会社 プリント基板のバックアップ装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP0487315B1 (en) 1996-07-17
US5092510A (en) 1992-03-03
EP0487315A3 (en) 1993-01-27
JPH04267600A (ja) 1992-09-24
DE69120903D1 (de) 1996-08-22
EP0487315A2 (en) 1992-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0831718B2 (ja) 電子部品の実装時に回路板を支持する装置
US6047875A (en) Reflow soldering self-aligning fixture
US4607779A (en) Non-impact thermocompression gang bonding method
JPH0845994A (ja) フリップチップの基板へのボンディング方法
EP3657539A1 (en) Method and device for simultaneously bonding multiple chips of different heights on a flexible substrate using anisotropic conductive film or paste
US5720849A (en) Wafer mounting device
US4638937A (en) Beam lead bonding apparatus
EP0289102B1 (en) Method and means for bonding of lead wires for an integrated circuit device
EP1369910A3 (en) Mounting method of semiconductor device
EP0444328A1 (en) Improved hot-bar suspension system
EP0324596A3 (en) Method of and apparatus for applying polymeric materials to printed circuits
JP2005191385A (ja) 圧着装置
US5641114A (en) Controlled temperature bonding
JP3741578B2 (ja) 圧着装置
JP2737302B2 (ja) 熱圧着装置用スライドベース
JPH05291354A (ja) ボンディング装置
KR101126760B1 (ko) 자동 자세 유지모듈을 가진 반도체 칩 본딩장치
JPH09213754A (ja) 電子部品の熱圧着装置および熱圧着方法
JP2001176633A (ja) 異方性導電膜接続用熱圧着装置
JPH02276291A (ja) パターン接続方法
JP2712592B2 (ja) ボンディング・ツールとその固定方法
JP3313669B2 (ja) 熱圧着装置
JP3246340B2 (ja) 熱圧着装置
TW202145873A (zh) 接合裝置以及接合頭調整方法
JPH08236572A (ja) ワイヤボンダ