JPH09283990A - Mounting head and bonding apparatus - Google Patents

Mounting head and bonding apparatus

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JPH09283990A
JPH09283990A JP8088225A JP8822596A JPH09283990A JP H09283990 A JPH09283990 A JP H09283990A JP 8088225 A JP8088225 A JP 8088225A JP 8822596 A JP8822596 A JP 8822596A JP H09283990 A JPH09283990 A JP H09283990A
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JP
Japan
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suction
circuit board
printed circuit
voice coil
electronic component
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Application number
JP8088225A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasutaka Koga
康隆 古賀
Hironori Takabayashi
弘徳 高林
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a mounting head by which all leads at an electronic component can be brought into contact with a printed-circuit board in a low pressurization operation by a method wherein a voice coil motor whose moving- part tip comes into contact with a suction part and an elastic member which gives a tensile force to the voice coil motor and to the suction part are installed at a drive means. SOLUTION: A drive part 40 (a drive means) is installed around a shaft 30. The drive part 40 is provided with voice coil motors 41, 42. A collet 60 is connected to fixation parts 41a, 42a at the voice coil motors 41, 42 by tension springs 71, 72. In a mounting head 20 which is built in a bonding apparatus, the collet 60 is tilted until the rear surface 5b of a tape carrier package (TCP) 5 and the surface 6a of a printed-circuit board 6 become parallel, and the inclination of the collet 60 can be maintained. As a result, all leads 5b at the TCP 5 can be brought uniformly into contact with prescribed pads 6b at the printed- circuit board 6 in a low pressurization operation.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品をプリン
ト基板上に精度良く搭載するマウントヘッド及びこのマ
ウントヘッドによりプリント基板上に電子部品を搭載す
るとともに、この電子部品のリードをプリント基板上に
形成されたパッドにはんだ付け接続するボンディング装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mount head for mounting an electronic component on a printed circuit board with high precision, the electronic component mounted on the printed circuit board by the mount head, and the leads of the electronic component mounted on the printed circuit board. The present invention relates to a bonding device for soldering and connecting to a formed pad.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来からプリント基板のパッド上にテー
プキャリアパッケージ(以下、「TCP」と称する。)
等の電子部品のリードをはんだ付け接続する場合にボン
ディング装置が用いられている。また、ボンディング装
置は、TCPを吸着保持し、プリント基板上に搭載する
とともに加圧して仮固定するマウントヘッドを備えてい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, a tape carrier package (hereinafter referred to as "TCP") is mounted on a pad of a printed circuit board.
2. Description of the Related Art A bonding device is used when soldering and connecting leads of electronic components such as. In addition, the bonding apparatus is provided with a mount head that adsorbs and holds TCP, mounts it on a printed circuit board, pressurizes it, and temporarily fixes it.

【0003】なお、TCPの下面と実装されるプリント
基板の上面とが平行になっていないと、最近の狭ピッチ
のTCPではリードの一部が先にプリント基板のパッド
に当接することとなり、他のリードは加圧することがで
きなかったり、視覚認識で得られた位置からずれてリー
ドが所定のパッドと接合されない虞がある。
If the lower surface of the TCP and the upper surface of the printed circuit board to be mounted are not parallel to each other, some of the leads in the recent narrow pitch TCP will come into contact with the pads of the printed circuit board first, and others. There is a possibility that the lead cannot be pressed, or the lead may not be bonded to a predetermined pad because it is displaced from the position obtained by visual recognition.

【0004】したがって、TCPをプリント基板の所定
位置に正確に搭載するためには、TCPの下面とプリン
ト基板の上面とを可能な限り平行に保つ必要がある。図
4の(a),(b)は、マウントヘッドの従来例を示す
図である。すなわち、図4の(a)に示すマウントヘッ
ド1は、マウントヘッド本体2に固定されたシャフト3
と、このシャフト先端に装着されたコレット4を備えて
いる。シャフト3は内部に吸気路3aが設けられてお
り、この吸気路3aは吸引力発生装置(不図示)に接続
されている。コレット4内部には吸気路4aが設けられ
ており、この吸気路4aはコレット4の図中下端に設け
られた吸着面4bにおいて露出し、電子部品であるTC
P5を吸着している。TCP5は複数のリード5aを有
している。図中6はプリント基板、6aはプリント基板
6上に設けられリード5aとの接合に供されるパッド、
7はプリント基板6を載置する載置台を示している。
Therefore, in order to accurately mount the TCP at a predetermined position on the printed circuit board, it is necessary to keep the lower surface of the TCP and the upper surface of the printed circuit board as parallel as possible. 4A and 4B are views showing a conventional example of a mount head. That is, the mount head 1 shown in FIG. 4A has the shaft 3 fixed to the mount head body 2.
And a collet 4 attached to the tip of the shaft. An intake passage 3a is provided inside the shaft 3, and the intake passage 3a is connected to a suction force generator (not shown). An intake passage 4a is provided inside the collet 4, and the intake passage 4a is exposed at a suction surface 4b provided at the lower end of the collet 4 in the figure, and is an electronic component TC.
Adsorbs P5. The TCP 5 has a plurality of leads 5a. In the figure, 6 is a printed circuit board, 6a is a pad provided on the printed circuit board 6 and used for bonding with the lead 5a,
Reference numeral 7 denotes a mounting table on which the printed circuit board 6 is mounted.

【0005】このように構成されたマウントヘッド1
は、シャフト3とコレット4とは固定されている。した
がって、コレット4に吸着されたTCP5の下面5aと
実装されるプリント基板6の上面6aとを平行に保つた
めに、あらかじめボンディング装置自体の組み立て精度
を高くしていた。
The mount head 1 configured as described above
The shaft 3 and the collet 4 are fixed. Therefore, in order to keep the lower surface 5a of the TCP 5 adsorbed by the collet 4 and the upper surface 6a of the printed circuit board 6 mounted parallel to each other, the assembly accuracy of the bonding apparatus itself has been made high in advance.

【0006】また、プリント基板6をバックアップによ
って支持し、バックアップの上面とコレット4の吸着面
4bをあらかじめ機械的に調整することにより、TCP
5の下面5bと実装されるプリント基板6の上面6aと
を平行に保つようにしたものもある。
Further, the printed circuit board 6 is supported by a backup, and the upper surface of the backup and the suction surface 4b of the collet 4 are mechanically adjusted in advance, so that the TCP
There is also one in which the lower surface 5b of the printed circuit board 5 and the upper surface 6a of the printed circuit board 6 to be mounted are kept parallel to each other.

【0007】一方、図4の(b)に示すマウントヘッド
8においては、上述したようにシャフト3とコレット4
を備えるとともに、コレット4の吸着面4bにゴム等の
弾性体9が設けられている。このようなマウントヘッド
8では、TCP5の下面5bとプリント基板6の上面6
aとが平行になっていない場合であっても、弾性体9の
変形によりある程度のTCP5を傾かせて、全てのリー
ドを加圧できるようにしている。
On the other hand, in the mount head 8 shown in FIG. 4B, as described above, the shaft 3 and the collet 4 are arranged.
And an elastic body 9 such as rubber is provided on the suction surface 4b of the collet 4. In such a mount head 8, the lower surface 5b of the TCP 5 and the upper surface 6 of the printed circuit board 6 are
Even if a is not parallel to a, the elastic body 9 is deformed to tilt the TCP 5 to some extent so that all the leads can be pressed.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上記のようなマウント
ヘッドを備えたボンディング装置にあっては次のような
問題があった。すなわち、図4の(a)に示したマウン
トヘッドでは、シャフト3、コレット4、バックアップ
などの加工を高精度に行わなければならないという問題
があった。また、バックアップを用いたものにあって
は、バックアップが接触するプリント基板の裏面に他の
電子部品を配置できなくなるため製品の設計に制約が生
じることとなる。
The bonding apparatus having the mount head as described above has the following problems. That is, the mount head shown in FIG. 4A has a problem that the shaft 3, the collet 4, the backup, and the like must be processed with high accuracy. Further, in the case of using a backup, it becomes impossible to place other electronic components on the back surface of the printed circuit board which the backup contacts, which imposes restrictions on the product design.

【0009】さらに、上述したような方法で平行に保持
しても、プリント基板毎の表面の加工精度やリフロー加
熱によるプリント基板の反りにより必ずしも装着時にT
CPの下面とプリント基板の上面とが平行になっている
とは限らない。
Further, even if they are held parallel to each other by the above-mentioned method, the surface processing accuracy of each printed circuit board and the warp of the printed circuit board due to reflow heating do not always cause T at the time of mounting.
The lower surface of the CP and the upper surface of the printed board are not always parallel.

【0010】一方、図4の(b)に示したマウントヘッ
ドでは、弾性体9の劣化により吸着力が低下したり、弾
性体9の交換などの付随する作業が増える等の問題があ
った。
On the other hand, in the mount head shown in FIG. 4B, there are problems that the attracting force is lowered due to deterioration of the elastic body 9 and additional work such as replacement of the elastic body 9 is increased.

【0011】そこで本発明は、マウントヘッドに吸着保
持された電子部品の下面とプリント基板上面とを平行に
保持されていない場合や、突発的に平行保持がずれた場
合であっても、低加圧で電子部品の全てのリードをプリ
ント基板に接触させることのできるマウントヘッド及び
ボンディング装置を提供することを目的としている。
Therefore, the present invention provides a low load even when the lower surface of the electronic component sucked and held by the mount head and the upper surface of the printed circuit board are not held parallel to each other, or when the parallel holding suddenly shifts. An object of the present invention is to provide a mount head and a bonding apparatus that can bring all the leads of an electronic component into contact with a printed board by pressure.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、請求項1に記載された発明は、プリン
ト基板に装着するための電子部品を吸着保持するマウン
トヘッドにおいて、ヘッド本体と、前記電子部品を吸着
する吸着面を有し、前記ヘッド本体に揺動自在に設けら
れた吸着部と、前記ヘッド本体に設けられ、前記吸着部
をスライド自在かつ揺動自在にスライド方向に駆動する
駆動手段と、この駆動手段による前記吸着部のスライド
方向の駆動を制御する制御部とを備え、前記駆動手段
は、前記ヘッド本体に固定された固定部と、この固定部
にスライド移動自在に支持されるとともに、その移動方
向が前記吸着部の吸着面に対して垂直をなし、かつその
先端が前記吸着部の吸着面の反対側に当接する可動部を
有する少なくとも3個のボイスコイルモータと、一端部
が前記吸着部に接続されるとともに他端部が前記固定部
に接続され上記一端部と上記他端部とに所定の引張力を
与える弾性部材とを備えるようにした。
In order to solve the above-mentioned problems and to achieve the object, the invention described in claim 1 is a mount head for sucking and holding an electronic component to be mounted on a printed circuit board. A suction part that has a suction surface for sucking the electronic component and is swingably provided on the head body; and a suction part that is provided on the head body and is slidable and swingable in a sliding direction. The driving unit includes a driving unit that drives the driving unit and a control unit that controls driving of the suction unit in the sliding direction by the driving unit. The driving unit includes a fixing unit fixed to the head body and a slidable movement to the fixing unit. At least a movable portion which is supported by the movable member and whose moving direction is perpendicular to the suction surface of the suction portion, and whose tip is in contact with the suction surface of the suction portion on the opposite side. Of the voice coil motor, and an elastic member having one end connected to the suction part and the other end connected to the fixed part and applying a predetermined tensile force to the one end and the other end. did.

【0013】請求項2に記載された発明は、プリント基
板に電子部品を接続するボンディング装置において、前
記電子部品を吸着保持するマウントヘッドと、このマウ
ントヘッドと前記プリント基板との相対的な位置決めを
行う位置決め手段とを具備し、前記マウントヘッドは、
ヘッド本体と、前記電子部品を吸着する吸着面を有し、
前記ヘッド本体に揺動自在に設けられた吸着部と、前記
ヘッド本体に設けられ、前記吸着部をスライド自在かつ
揺動自在に保持するとともにスライド方向に駆動する手
段と、この駆動手段による前記吸着部のスライド方向の
駆動を制御する制御部とを備え、前記駆動手段は、前記
ヘッド本体に固定された固定部と、この固定部にスライ
ド移動自在に支持されるとともに、その移動方向が前記
吸着部の吸着面に対して垂直をなし、かつその先端が前
記吸着部の吸着面の反対側に当接する可動部を有する少
なくとも3個のボイスコイルモータと、一端部が前記吸
着部に接続されるとともに他端部が前記固定部に接続さ
れ上記一端部と上記他端部とに所定の引張力を与える弾
性部材とを備えるようにした。
According to a second aspect of the present invention, in a bonding apparatus for connecting an electronic component to a printed circuit board, a mount head for adsorbing and holding the electronic component and relative positioning of the mount head and the printed circuit board are performed. Positioning means for performing, the mount head,
A head body and a suction surface for sucking the electronic component,
A suction unit swingably provided on the head main body, a unit which is provided on the head main body, holds the suction unit slidably and swingably, and drives in the slide direction, and the suction unit by the driving unit. A drive unit for controlling the drive of the unit in the slide direction, the drive unit is fixed to the head main body and slidably supported by the fixed unit, and the moving direction of the drive unit is the suction unit. Of at least three voice coil motors each having a movable portion that is perpendicular to the suction surface of the suction portion and has a tip end abutting the opposite side of the suction surface of the suction portion, and one end thereof is connected to the suction portion. At the same time, the other end portion is connected to the fixed portion, and an elastic member that applies a predetermined tensile force to the one end portion and the other end portion is provided.

【0014】上記手段を講じた結果、次のような作用が
生じる。すなわち、請求項1に記載された発明では、電
子部品の下面とプリント基板の上面とが平行に保持され
ていない場合において、マウントヘッドの下降に伴い、
電子部品の一部がプリント基板に当接すると、電子部品
はプリント基板と平行になるような方向に力を受ける。
このため、支持部にスライド自在かつ揺動自在に保持さ
れた吸着部は電子部品の下面とプリント基板の上面とが
最終的に平行となる。この状態を制御部により制御され
た駆動手段により保持したままマウントヘッドを下降さ
せることにより、電子部品をプリント基板に均一に接触
させることができる。
As a result of taking the above measures, the following operation occurs. That is, in the invention described in claim 1, in the case where the lower surface of the electronic component and the upper surface of the printed board are not held parallel to each other, as the mount head descends,
When a part of the electronic component contacts the printed circuit board, the electronic component receives a force in a direction parallel to the printed circuit board.
For this reason, the bottom surface of the electronic component and the top surface of the printed circuit board are finally parallel to each other in the suction portion held slidably and swingably on the support portion. By lowering the mount head while maintaining this state by the driving unit controlled by the control unit, the electronic component can be brought into uniform contact with the printed circuit board.

【0015】また、駆動手段は、可動部先端が吸着部に
当接するボイスコイルモータと、これらボイスコイルモ
ータと吸着部とに引張力を与える弾性部材を備え、ボイ
スコイルの推力と弾性部材の引張力とを均衡させること
で、電子部品がプリント基板から受ける力により、容易
に吸着部を傾けることができる。また、吸着部はボイス
コイルモータの可動部先端が当接しているので、ボイス
コイルモータに印加する電流を制御することで吸着部の
角度を全方向に制御することができる。
Further, the driving means is provided with a voice coil motor whose distal end abuts against the attracting portion, and an elastic member for applying a tensile force to the voice coil motor and the attracting portion. The thrust force of the voice coil and the tension of the elastic member are provided. By balancing the force with the force, the suction part can be easily tilted by the force that the electronic component receives from the printed board. Further, since the tip of the movable portion of the voice coil motor is in contact with the suction portion, the angle of the suction portion can be controlled in all directions by controlling the current applied to the voice coil motor.

【0016】このため、マウントヘッドによる加圧力を
低いものとすることができる。したがって、ボンディン
グ装置の組み立てを高精度に行う必要がないとともに、
バックアップが不要となり、プリント基板の裏面にも部
品を配置することが可能となる。
Therefore, the pressure applied by the mount head can be reduced. Therefore, it is not necessary to assemble the bonding apparatus with high precision, and
No backup is required, and it is possible to place components on the back side of the printed circuit board.

【0017】請求項2に記載された発明では、電子部品
の下面とプリント基板の上面とが平行に保持されていな
い場合において、マウントヘッドの下降に伴い、電子部
品の一部がプリント基板に当接すると、電子部品はプリ
ント基板と平行になるような方向に力を受ける。このた
め、支持部にスライド自在かつ揺動自在に保持された吸
着部は電子部品の下面とプリント基板の上面とが最終的
に平行となる。この状態を制御部により制御された駆動
手段により保持したままマウントヘッドを下降させるこ
とにより、電子部品をプリント基板に均一に接触させる
ことができる。
According to the second aspect of the invention, when the lower surface of the electronic component and the upper surface of the printed circuit board are not held parallel to each other, part of the electronic component contacts the printed circuit board as the mount head descends. Upon contact, the electronic component receives a force in a direction parallel to the printed circuit board. For this reason, the bottom surface of the electronic component and the top surface of the printed circuit board are finally parallel to each other in the suction portion held slidably and swingably on the support portion. By lowering the mount head while maintaining this state by the driving unit controlled by the control unit, the electronic component can be brought into uniform contact with the printed circuit board.

【0018】また、駆動手段は、可動部先端が吸着部に
当接するボイスコイルモータと、これらボイスコイルモ
ータと吸着部とに引張力を与える弾性部材を備え、ボイ
スコイルの推力と弾性部材の引張力とを均衡させること
で、電子部品がプリント基板から受ける力により、容易
に吸着部を傾けることができる。また、吸着部はボイス
コイルモータの可動部先端が当接しているので、ボイス
コイルモータに印加する電流を制御することで吸着部の
角度を全方向に制御することができる。
Further, the driving means is provided with a voice coil motor whose tip of the movable portion is in contact with the suction portion, and an elastic member for applying a tensile force to the voice coil motor and the suction portion, and the thrust force of the voice coil and the tension of the elastic member. By balancing the force with the force, the suction part can be easily tilted by the force that the electronic component receives from the printed board. Further, since the tip of the movable portion of the voice coil motor is in contact with the suction portion, the angle of the suction portion can be controlled in all directions by controlling the current applied to the voice coil motor.

【0019】このため、マウントヘッドによる加圧力を
低いものとすることができる。したがって、ボンディン
グ装置の組み立てを高精度に行う必要がないとともに、
バックアップが不要となり、プリント基板の裏面にも部
品を配置することが可能となる。
Therefore, the pressure applied by the mount head can be reduced. Therefore, it is not necessary to assemble the bonding apparatus with high precision, and
No backup is required, and it is possible to place components on the back side of the printed circuit board.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】図1は本発明の一実施の形態に係
るボンディング装置の概略を一部切欠して示す側面図で
あり、図2はこのボンディング装置に組み込まれたマウ
ントヘッドを示す断面図である。これらの図において、
図4と同一機能部分には同一符号が付されている。
1 is a side view showing an outline of a bonding apparatus according to an embodiment of the present invention with a part thereof cut away, and FIG. 2 is a sectional view showing a mount head incorporated in this bonding apparatus. It is a figure. In these figures,
The same functional parts as those in FIG. 4 are designated by the same reference numerals.

【0021】図1中10はボンディング装置を示してい
る。ボンディング装置10は、架台11上に立設された
フレーム12の一方の側面に取り付けられた保持体13
によってX方向(紙面に対して垂直方向)及びZ方向に
移動自在に保持されている。フレーム12上部には、後
述するマウントヘッド20を上下駆動する上下駆動機構
14が設けられている。この上下駆動機構14はカムレ
バー15を介して上下駆動シリンダ16に接続されてい
る。なお、図中17はマウントヘッド20による装着動
作の際に実装部位を認識するCCDカメラを示してお
り、18はマウントヘッドにより載置されたTCP5の
リード5bを熱圧着によりはんだ付け接続するボンディ
ングツール、19はプリント基板を搬送・載置するとと
もに図中X,Y方向の位置決めを行う載置台を示してい
る。
Reference numeral 10 in FIG. 1 indicates a bonding apparatus. The bonding apparatus 10 includes a holder 13 attached to one side surface of a frame 12 erected on a pedestal 11.
It is movably held in the X direction (perpendicular to the paper surface) and the Z direction. A vertical drive mechanism 14 that vertically drives a mount head 20, which will be described later, is provided above the frame 12. The vertical drive mechanism 14 is connected to a vertical drive cylinder 16 via a cam lever 15. Reference numeral 17 in the drawing denotes a CCD camera for recognizing a mounting portion during mounting operation by the mount head 20, and reference numeral 18 denotes a bonding tool for soldering and connecting the leads 5b of the TCP 5 mounted by the mount head by thermocompression bonding. , 19 designates a mounting table for carrying and mounting the printed circuit board and for positioning in the X and Y directions in the figure.

【0022】マウントヘッド20は、上下駆動機構14
の図中下端に支持されたマウントヘッド本体21を備え
ている。マウントヘッド本体21には中空状のシャフト
30(支持部)が設けられている。シャフト30内部に
は吸気路31が設けられており、この吸気路31の一端
は吸気装置32に接続されている。また、シャフト30
の図中下端にはボールジョイント33を介して後述する
コレット60(吸着部)が揺動自在に支持されている。
The mount head 20 includes a vertical drive mechanism 14
The mount head body 21 is supported at the lower end in the figure. The mount head body 21 is provided with a hollow shaft 30 (support portion). An intake passage 31 is provided inside the shaft 30, and one end of the intake passage 31 is connected to an intake device 32. Also, the shaft 30
A collet 60 (adsorption portion), which will be described later, is swingably supported at the lower end in the figure via a ball joint 33.

【0023】シャフト30の周囲には駆動部40(駆動
手段)が設けられている。駆動部40は3つのボイスコ
イルモータ41,42,43(43は不図示)を備えて
いる。各ボイスコイルモータ41,42,43は、シャ
フト30に固定され筒状に形成された固定部41a,4
2a,43a(43aは不図示)と、固定部41a,4
2a,43a内部に配置され図中矢印A方向にスライド
移動可能な可動部41b,42b,43b(43bは不
図示)をそれぞれ備えている。固定部41a,42a,
43aは内部にコイル(不図示)を備えており、このコ
イルは制御部44に接続され、この制御に基づいて電流
が印加される。また、固定部41a,42a,43aに
は可動部41b,42b,43bの位置を検知するホー
ル素子等の位置センサ(不図示)が取り付けられてい
る。なお、ボイスコイルモータ41〜43の推力は50
〜300gf程度に制御されている。
A driving portion 40 (driving means) is provided around the shaft 30. The drive unit 40 includes three voice coil motors 41, 42, 43 (43 is not shown). Each of the voice coil motors 41, 42, 43 is fixed to the shaft 30 and has a cylindrical fixed portion 41a, 4a.
2a and 43a (43a is not shown) and the fixed portions 41a and 4
Movable parts 41b, 42b, 43b (43b is not shown) arranged inside 2a, 43a and slidable in the direction of arrow A in the figure are provided respectively. Fixing parts 41a, 42a,
43a has a coil (not shown) inside, and this coil is connected to the control unit 44, and a current is applied based on this control. Further, position sensors (not shown) such as Hall elements for detecting the positions of the movable parts 41b, 42b, 43b are attached to the fixed parts 41a, 42a, 43a. The thrust of the voice coil motors 41 to 43 is 50
It is controlled to about 300 gf.

【0024】コレット60は内部にシャフト30の吸気
路31と連通する吸気路61が設けられており、図中下
面の吸着面62において吸着孔61aとして露出してい
る。吸着孔61aは吸気路61,31を介して吸気装置
32からの吸気力によりTCP等の電子部品を吸着保持
できる。吸着孔61aはコレット60の吸着面62と電
子部品上面が充分に面で接触するように複数配置されて
いる。なお、この吸着孔61aの位置は電子部品の形状
などによって容易に変更できるようにコレット60は脱
着可能である。
The collet 60 is provided inside with an intake passage 61 communicating with the intake passage 31 of the shaft 30, and is exposed as a suction hole 61a on a suction surface 62 on the lower surface in the figure. The suction holes 61a can suck and hold electronic components such as TCP by the suction force from the suction device 32 through the suction passages 61 and 31. Plural suction holes 61a are arranged so that the suction surface 62 of the collet 60 and the upper surface of the electronic component are sufficiently in contact with each other. The collet 60 is removable so that the position of the suction hole 61a can be easily changed according to the shape of the electronic component.

【0025】コレット60の図中上面はボイスコイルモ
ータ41〜43の固定部41a,42a,43a(43
aは不図示)とは、引張ばね71,72,73(73は
不図示)によってそれぞれ連結されている。引張ばね7
1〜73は比較的弱い力(50〜200gf)でコレッ
ト60を引っ張り上げており、後述する電子部品を吸着
してもボイスコイルモータ41〜43の可動部41b〜
43bにコレット60が軽く押し付けられる程度のばね
定数の引張ばねが選択されている。また、ボイスコイル
モータ41〜43の可動部41b〜43bの図中下端は
コレット60の上面に当接している。
The upper surface of the collet 60 in the drawing is fixed portions 41a, 42a, 43a (43) of the voice coil motors 41-43.
a is not shown), and tension springs 71, 72, 73 (73 is not shown) are connected to each other. Tension spring 7
1 to 73 pull up the collet 60 with a comparatively weak force (50 to 200 gf), and the movable parts 41 b to 41 b of the voice coil motors 41 to 43 are attracted even if the electronic parts described later are adsorbed.
A tension spring having a spring constant such that the collet 60 is lightly pressed against 43b is selected. The lower ends of the movable portions 41b to 43b of the voice coil motors 41 to 43 in the figure are in contact with the upper surface of the collet 60.

【0026】このように構成されたボンディング装置を
用いてTCP5をプリント基板6に装着する工程は次の
ように行われる。図1の載置台19により位置決めされ
たプリント基板6上に保持装置13によりマウントヘッ
ド20を移動させる。所定の位置に位置決めされたこと
をCCDカメラ17によって認識して、位置決めを完了
する。
The step of mounting the TCP 5 on the printed circuit board 6 using the bonding apparatus thus constructed is performed as follows. The mount head 20 is moved by the holding device 13 onto the printed circuit board 6 positioned by the mounting table 19 of FIG. The CCD camera 17 recognizes that the positioning is completed at a predetermined position, and the positioning is completed.

【0027】次に、上下駆動機構14を駆動してマウン
トヘッド20を図中下方向に移動させる。このとき、制
御部44によりボイスコイルモータ41〜43に電流を
印加して、可動部41a〜43aに図中下方向に所定の
推力を発生させる。このときの推力は引張ばね71〜7
3の引張力と同等とする。
Next, the vertical drive mechanism 14 is driven to move the mount head 20 downward in the drawing. At this time, the controller 44 applies a current to the voice coil motors 41 to 43 to cause the movable parts 41a to 43a to generate a predetermined thrust in the downward direction in the drawing. The thrust at this time is the tension springs 71 to 7
It is equivalent to the tensile force of 3.

【0028】マウントヘッド20の下降方向がプリント
基板6の面に対して垂直になっていない場合において
は、マウントヘッド20を下降させると、図3の(a)
に示すようにTCP5の一部のリード5bがプリント基
板6のパッド6bと接触する。そのまま下降を続ける
と、リード5bがプリント基板6のパッド6bから力を
受けて変形する。リード5bは弾性を有しているのでリ
ード5bには反発力が生じる。変形量が所定にまで達す
ると、反発力によりTCP5及びコレット60が図中上
方に押し返され、ボイスコイルモータ41の可動部41
bが図中上方に移動する。このとき、コレット60が最
適な平行度に近付く方向へ傾く。コレット60の角度変
位はそのままボイスコイルモータ41の可動部41bの
位置変化となる。変位量が所定の量まで達した時点でマ
ウントヘッド20の下降を停止する。このとき、図3の
(b)に示すようにTCP5の下面5aとプリント基板
6の上面6aとは平行となっている。
In the case where the descending direction of the mount head 20 is not perpendicular to the surface of the printed circuit board 6, when the mount head 20 is descended, FIG.
As shown in FIG. 5, some of the leads 5b of the TCP 5 come into contact with the pads 6b of the printed circuit board 6. When the descent is continued as it is, the lead 5b is deformed by receiving a force from the pad 6b of the printed circuit board 6. Since the lead 5b has elasticity, a repulsive force is generated in the lead 5b. When the deformation amount reaches a predetermined value, the TCP 5 and the collet 60 are pushed back upward in the figure by the repulsive force, and the movable portion 41 of the voice coil motor 41 is moved.
b moves upward in the figure. At this time, the collet 60 tilts in a direction approaching the optimum parallelism. The angular displacement of the collet 60 directly changes the position of the movable portion 41b of the voice coil motor 41. When the amount of displacement reaches a predetermined amount, the lowering of the mount head 20 is stopped. At this time, as shown in FIG. 3B, the lower surface 5a of the TCP 5 and the upper surface 6a of the printed board 6 are parallel to each other.

【0029】この状態を保持するためにボイスコイルモ
ータ41〜43の推力を上昇させ、コレット60の傾き
を維持したまま、マウントヘッド20を再び下降させ
る。TCP5の全てのリード5bが図3の(c)に示す
ように所定の変形量に達した時点でマウントヘッド20
の下降を停止する。
In order to maintain this state, the thrust forces of the voice coil motors 41 to 43 are raised, and the mount head 20 is lowered again while maintaining the inclination of the collet 60. When all the leads 5b of the TCP 5 reach a predetermined deformation amount as shown in FIG.
Stop descending.

【0030】上述したように、本実施の形態に係るボン
ディング装置に組み込まれたマウントヘッド20では、
TCP5の下面5bとプリント基板6の上面6aとが平
行になるまでコレット60を傾けるとともに、コレット
60の傾きを維持できるので、TCP5の全てのリード
5bはプリント基板6の所定のパッド6b上に均一に低
加圧により接触させることができる。
As described above, in the mount head 20 incorporated in the bonding apparatus according to this embodiment,
Since the collet 60 can be tilted until the lower surface 5b of the TCP 5 and the upper surface 6a of the printed circuit board 6 are parallel to each other, the tilt of the collet 60 can be maintained, so that all the leads 5b of the TCP 5 are evenly arranged on the predetermined pad 6b of the printed circuit board 6. Can be contacted with low pressure.

【0031】なお、本発明は上述した実施の形態に限定
されるものではない。すなわち上記実施の形態では、ボ
イスコイルモータを3個としたが、1個だけ用いるよう
にしてもよい。この場合は、コレットがボイスコイルモ
ータ可動部分に固定されていて、全リードを変形させる
のと同等の推力にしておき、ヘッドを下降させる。この
とき、ボイスコイルモータが変位する直前の位置で停止
すれば低加圧でTCPの全リードを接触させることがで
きる。また、全てのリードを弾性変形させるのに等しい
推力まで上昇させてリードを撓ませる程度まで下降でき
れば低加圧で全リードを基板に接触させることもでき
る。さらに、ボイスコイルモータの個数は限定せず、加
圧力に合わせて個数を変えることもできる。このほか本
発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である
のは勿論である。
The present invention is not limited to the above embodiment. That is, although three voice coil motors are used in the above embodiment, only one voice coil motor may be used. In this case, the collet is fixed to the moving portion of the voice coil motor, and the thrust is equivalent to that for deforming all the leads, and the head is lowered. At this time, if the voice coil motor is stopped at a position immediately before displacement, all the leads of the TCP can be brought into contact with each other with low pressure. Further, if it is possible to raise all the leads to a thrust equivalent to elastically deforming them and lower them to the extent of bending the leads, all the leads can be brought into contact with the substrate with low pressure. Further, the number of voice coil motors is not limited, and the number can be changed according to the applied pressure. In addition, it goes without saying that various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

【0032】[0032]

【発明の効果】請求項1に記載された発明によれば、電
子部品の下面とプリント基板の上面とが平行に保持され
ていない場合において、マウントヘッドの下降に伴い、
電子部品の一部がプリント基板に当接すると、電子部品
はプリント基板と平行になるような方向に力を受ける。
このため、支持部にスライド自在かつ揺動自在に保持さ
れた吸着部は電子部品の下面とプリント基板の上面とが
最終的に平行となる。この状態を制御部により制御され
た駆動手段により保持したままマウントヘッドを下降さ
せることにより、電子部品をプリント基板に均一に接触
させることができる。
According to the invention described in claim 1, when the lower surface of the electronic component and the upper surface of the printed circuit board are not held parallel to each other, as the mount head descends,
When a part of the electronic component contacts the printed circuit board, the electronic component receives a force in a direction parallel to the printed circuit board.
For this reason, the bottom surface of the electronic component and the top surface of the printed circuit board are finally parallel to each other in the suction portion held slidably and swingably on the support portion. By lowering the mount head while maintaining this state by the driving unit controlled by the control unit, the electronic component can be brought into uniform contact with the printed circuit board.

【0033】また、駆動手段は、可動部先端が吸着部に
当接するボイスコイルモータと、これらボイスコイルモ
ータと吸着部とに引張力を与える弾性部材を備え、ボイ
スコイルの推力と弾性部材の引張力とを均衡させること
で、電子部品がプリント基板から受ける力により、容易
に吸着部を傾けることができる。また、吸着部はボイス
コイルモータの可動部先端が当接しているので、ボイス
コイルモータに印加する電流を制御することで吸着部の
角度を全方向に制御することができる。
Further, the driving means comprises a voice coil motor whose tip of the movable portion is in contact with the suction portion, and an elastic member for applying a tensile force to the voice coil motor and the suction portion, and the thrust force of the voice coil and the tension of the elastic member. By balancing the force with the force, the suction part can be easily tilted by the force that the electronic component receives from the printed board. Further, since the tip of the movable portion of the voice coil motor is in contact with the suction portion, the angle of the suction portion can be controlled in all directions by controlling the current applied to the voice coil motor.

【0034】このため、マウントヘッドによる加圧力を
低いものとすることができる。したがって、ボンディン
グ装置の組み立てを高精度に行う必要がないとともに、
バックアップが不要となり、プリント基板の裏面にも部
品を配置することが可能となる。
Therefore, the pressure applied by the mount head can be reduced. Therefore, it is not necessary to assemble the bonding apparatus with high precision, and
No backup is required, and it is possible to place components on the back side of the printed circuit board.

【0035】請求項2に記載された発明によれば、電子
部品の下面とプリント基板の上面とが平行に保持されて
いない場合において、マウントヘッドの下降に伴い、電
子部品の一部がプリント基板に当接すると、電子部品は
プリント基板と平行になるような方向に力を受ける。こ
のため、支持部にスライド自在かつ揺動自在に保持され
た吸着部は電子部品の下面とプリント基板の上面とが最
終的に平行となる。この状態を制御部により制御された
駆動手段により保持したままマウントヘッドを下降させ
ることにより、電子部品をプリント基板に均一に接触さ
せることができる。
According to the second aspect of the present invention, when the lower surface of the electronic component and the upper surface of the printed circuit board are not held parallel to each other, a part of the electronic component is partially removed from the printed circuit board as the mount head descends. When contacted with, the electronic component receives a force in a direction parallel to the printed circuit board. For this reason, the bottom surface of the electronic component and the top surface of the printed circuit board are finally parallel to each other in the suction portion held slidably and swingably on the support portion. By lowering the mount head while maintaining this state by the driving unit controlled by the control unit, the electronic component can be brought into uniform contact with the printed circuit board.

【0036】また、駆動手段は、可動部先端が吸着部に
当接するボイスコイルモータと、これらボイスコイルモ
ータと吸着部とに引張力を与える弾性部材を備え、ボイ
スコイルの推力と弾性部材の引張力とを均衡させること
で、電子部品がプリント基板から受ける力により、容易
に吸着部を傾けることができる。また、吸着部はボイス
コイルモータの可動部先端が当接しているので、ボイス
コイルモータに印加する電流を制御することで吸着部の
角度を全方向に制御することができる。
Further, the driving means is provided with a voice coil motor whose distal end abuts against the attracting portion, and an elastic member for applying a tensile force to the voice coil motor and the attracting portion. The thrust force of the voice coil and the tension of the elastic member are provided. By balancing the force with the force, the suction part can be easily tilted by the force that the electronic component receives from the printed board. Further, since the tip of the movable portion of the voice coil motor is in contact with the suction portion, the angle of the suction portion can be controlled in all directions by controlling the current applied to the voice coil motor.

【0037】このため、マウントヘッドによる加圧力を
低いものとすることができる。したがって、ボンディン
グ装置の組み立てを高精度に行う必要がないとともに、
バックアップが不要となり、プリント基板の裏面にも部
品を配置することが可能となる。
Therefore, the pressure applied by the mount head can be reduced. Therefore, it is not necessary to assemble the bonding apparatus with high precision, and
No backup is required, and it is possible to place components on the back side of the printed circuit board.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施の形態に係るボンディング装置
の概略を一部切欠して示す側面図。
FIG. 1 is a side view showing an outline of a bonding apparatus according to an embodiment of the present invention with a part thereof cut away.

【図2】同ボンディング装置に組み込まれたマウントヘ
ッドを示す断面図。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a mount head incorporated in the bonding apparatus.

【図3】同マウントヘッドによりTCPをプリント基板
に装着する動作を示す側面図。
FIG. 3 is a side view showing an operation of mounting the TCP on the printed circuit board by the mount head.

【図4】従来のマウントヘッドの示す側面図。FIG. 4 is a side view showing a conventional mount head.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

5…TCP 5b…リード 6…プリント基板 6b…パッド 10…ボンディング装置 11…架台 12…フレーム 13…保持体 14…上下駆動機構 15…カムレバー 16…上下駆動シリンダ 17…CCDカメラ 18…ボンディングツール 19…載置台 20…マウントヘッド 21…マウントヘッド本体 30…シャフト 31…吸気路 32…吸気装置 33…ボールジョイント 40…駆動部 41,42…ボイスコイルモータ 41a,42a…固定部 41b,42b…可動部 44…制御部 60…コレット(吸着部) 61…吸気路 61a…吸着孔 62…吸着面 71,72…引張ばね 5 ... TCP 5b ... Lead 6 ... Printed circuit board 6b ... Pad 10 ... Bonding device 11 ... Stand 12 ... Frame 13 ... Holding body 14 ... Vertical drive mechanism 15 ... Cam lever 16 ... Vertical drive cylinder 17 ... CCD camera 18 ... Bonding tool 19 ... Mounting table 20 ... Mount head 21 ... Mount head main body 30 ... Shaft 31 ... Intake passage 32 ... Intake device 33 ... Ball joint 40 ... Drive part 41, 42 ... Voice coil motor 41a, 42a ... Fixed part 41b, 42b ... Movable part 44 ... Control part 60 ... Collet (suction part) 61 ... Intake passage 61a ... Suction hole 62 ... Suction surface 71, 72 ... Tension spring

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】プリント基板に装着するための電子部品を
吸着保持するマウントヘッドにおいて、 ヘッド本体と、 前記電子部品を吸着する吸着面を有し、前記ヘッド本体
に揺動自在に設けられた吸着部と、 前記ヘッド本体に設けられ、前記吸着部を所定の揺動角
度に駆動する駆動手段と、 この駆動手段による前記吸着部の揺動角度を制御する制
御部とを備え、 前記駆動手段は、前記ヘッド本体に固定された固定部
と、 この固定部にスライド移動自在に支持されるとともに、
その移動方向が前記吸着部の吸着面に対して垂直をな
し、かつその先端が前記吸着部の吸着面の反対側に当接
する可動部を有するボイスコイルモータとを備えてなる
ことを特徴とするマウントヘッド。
1. A mount head for adsorbing and holding an electronic component to be mounted on a printed circuit board, comprising: a head main body; and an adsorbing surface for adsorbing the electronic component, which is swingably provided on the head main body. A drive unit for driving the suction unit to a predetermined swing angle, and a control unit for controlling the swing angle of the suction unit by the drive unit. A fixed portion fixed to the head body, and slidably supported by the fixed portion,
And a voice coil motor having a movable portion whose moving direction is perpendicular to the suction surface of the suction portion and a tip end of which is in contact with the suction surface of the suction portion. Mount head.
【請求項2】プリント基板に電子部品を接続するボンデ
ィング装置において、 前記電子部品を吸着保持するマウントヘッドと、このマ
ウントヘッドと前記プリント基板との相対的な位置決め
を行う位置決め手段とを具備し、 前記マウントヘッドは、ヘッド本体と、 前記電子部品を吸着する吸着面を有し、前記ヘッド本体
に揺動自在に設けられた吸着部と、 前記ヘッド本体に設けられ、前記吸着部をスライド自在
かつ揺動自在に保持するとともにスライド方向に駆動す
る手段と、 この駆動手段による前記吸着部のスライド方向の駆動を
制御する制御部とを備え、 前記駆動手段は、前記ヘッド本体に固定された固定部
と、 この固定部にスライド移動自在に支持されるとともに、
その移動方向が前記吸着部の吸着面に対して垂直をな
し、かつその先端が前記吸着部の吸着面の反対側に当接
する可動部を有するボイスコイルモータとを備えてなる
ことを特徴とするマウントヘッド。
2. A bonding apparatus for connecting an electronic component to a printed circuit board, comprising: a mount head that sucks and holds the electronic component; and a positioning unit that relatively positions the mount head and the printed circuit board. The mount head has a head body, a suction portion that has a suction surface that sucks the electronic component, and is provided on the head body so as to be swingable; and the mount portion is provided on the head body, and the suction portion is slidable. The driving unit includes a unit that swingably holds and drives in the sliding direction, and a control unit that controls driving of the suction unit in the sliding direction by the driving unit, and the driving unit includes a fixing unit fixed to the head body. And while being slidably supported by this fixed part,
And a voice coil motor having a movable portion whose moving direction is perpendicular to the suction surface of the suction portion and a tip end of which is in contact with the suction surface of the suction portion. Mount head.
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