JPH11243298A - 部品搭載装置及び部品搭載方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、少量多品種生産に対応し、確実、
かつ、高速に部品を基板に搭載し得る部品搭載装置を提
供する。 【解決手段】 ヘッドに取り付ける吸着ノズル及びへッ
ドに取り付けるスタンプノズルを交換するツールチェン
ジャーと、接着媒体をスタンプノズルに供給する接着溶
剤・フラックス供給装置と、前記部品の種類に応じたノ
ズルユニットの搭載動作情報を記憶する部品マスタ５２
と、この部品マスタ５２に記憶した搭載動作情報を基
に、前記吸着ノズル及びスタンプノズルの交換動作、基
板への部品搭載動作及び基板への接着媒体塗布動作を各
々実行させる制御部５０とを有するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、部品搭載装置及び
部品搭載方法に関し、より詳しくは、電子部品等の部品
を基板に搭載する際に半田等の接着溶剤、ペースト若し
くはフラックス等の接着媒体の塗布を行う部品搭載装置
及び部品搭載方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体部品の高密度化による小型
化への技術革新にはめざましいものがあるが、その一方
では、それらを有効利用する為の部品実装技術が立ち遅
れている。その最大の課題となっているのが、実装基板
と部品とのボンディング技術であると言っても良い。

【０００３】従来において、ＱＦＰ（Ｑｕａｄ Ｆｌａ
ｔ Ｐａｃｋａｇｅ）部品等の実装方法として最も一般
化しているものは、予め実装基板の部品搭載位置に、ク
リーム半田等の接着溶剤を塗布（印刷）し、その後、部
品実装装置にかける方法である。

【０００４】しかし、この実装方法は、ピッチ幅（部品
の電極であるリード線の接点となるパッド間）が０．３
ｍｍピッチが限界とされ、ピッチ幅がそれより下回るも
のについて接着溶剤を塗布することが不可能とされてい
る。

【０００５】また、実装基板への搭載用の部品を順次供
給するディスペンサー方式では、いわゆる１００５部品
（１．０×０．５（ｍｍ）角部品）までが適用可能な範
囲とされ、また接着溶剤にも制限があり、部品搭載工程
の高速化が望めなかった。

【０００６】さらに、従来においても、チップマウンタ
ー等でクリーム半田やＵＶボンド等の接着溶剤を塗布ピ
ンといわれる部材に転写し、塗布ピンを使用して実装基
板へ接着溶剤を塗布するようにしたピンスタンプ法が提
案されている。

【０００７】しかし、このピンスタンプ法は、元々少量
多品種向けに開発されたものだけにその精度は先に述べ
た印刷式と変わらないものの、部品の電極リード数分の
スタンプ工程が必要があった。

【０００８】昨今、電極リードのピッチ幅が０．２ｍｍ
程度のＱＦＰ部品が登場し、実装技術の困難さが増して
いる。また、それに代わるように部品裏面に半田ボール
を持つＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）部品
や、電極リードのピッチ幅が１．０ｍｍを下回るマイク
ロＢＧＡ部品等の高密度部品の登場により、部品実装技
術分野は新たなる局面を迎えている。

【０００９】上述したＢＧＡ部品は、裏面の電極部分に
半田バンプと呼ばれるボール状の半田を接着している部
品であるが、製品製造時に半田バンプを接着する工程で
フラックス成分が飛び、また、半田バンプ表面が酸化膜
を作るため塗れ性が悪く、ＱＦＰ部品と同じようにクリ
ーム半田等のフラックス溶剤を塗布する必要のあること
は広く知られている。

【００１０】ところが、各種パッケージの内部機構に要
するメタルマスク（シリコンウェハーチップ）に、０．
２ｍｍピッチ幅で同じく半田バンプを裏面に持つフリッ
プチップ部品は、更にフラックスの含有量が乏しく、Ｂ
ＧＡ部品のように一括接続（塗布剤印刷でリフロー）が
難しい為、個別接続によって対応しているもののフラッ
クス溶剤を塗布する技術が未だ確立されていないのが現
状である。

【００１１】最近では、フリップチップ部品対応とし
て、フラックス等を直接、部品の裏面に塗布したり、又
は、部品の裏面へ霧状のフラックス等を吹き付けたり、
さらには部品をフラックス等の液溜めに漬けたりして、
実装基板へ搭載する方法も提案されているが、そのフラ
ックス等の粘性又はそれ以外の接着媒体を使用する場合
にはその粘度によっては実装基板への搭載時の部品認識
に悪影響を与え、また、繰り返しフラックス等を塗布す
る場合の精度が悪いなど物理的な不具合が生じていた。

【００１２】また、部品認識後での裏面塗布の場合で
も、塗布する際にフリップチップ部品のズレを発生させ
るケースもあり、結局、フリップチップ部品毎に認識可
能な接着媒体の特性を選択する他なく、フリップチップ
部品等の少量多品種生産技術の確立と高速化という点で
は課題を残していた。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した従
来の課題を解決するためなされたものであり、少量多品
種生産に対応し、確実、かつ、高速に部品を基板に搭載
し得る部品搭載装置と、接着媒体の粘性に関わらず接着
媒体塗布後直ちに部品の基板への搭載を可能とする部品
搭載方法とを提供することを目的とするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
ヘッドユニットに複数のヘッドを備え、このヘッドに着
脱可能な一以上の部品吸着手段と、一以上の接着媒体搬
送手段とにより基板上に部品接着用の接着媒体の塗布及
び部品の保持を含む搭載動作を各々実行する部品搭載装
置であって、前記ヘッドに取り付ける前記部品吸着手段
を交換する部品吸着手段交換手段と、前記へッドに取り
付ける前記接着媒体搬送手段を交換する接着媒体搬送手
段交換手段と、前記接着媒体を前記接着媒体搬送手段に
供給する接着媒体供給手段と、前記部品の種類に応じた
ヘッドユニットの搭載動作情報を記憶する搭載情報記憶
手段と、前記搭載情報記憶手段に記憶した搭載動作情報
を基に、前記部品吸着手段及び前記接着媒体搬送手段の
交換動作、基板への部品搭載動作を各々実行させる制御
手段とを有することを特徴とするものである。この発明
によれば、前記部品の種類に応じたヘッドユニットの搭
載動作情報を搭載情報記憶手段に記憶し、制御手段によ
り前期搭載動作情報を基に、前記部品の種類に対応した
前記部品吸着手段及び前記接着媒体搬送手段の交換動
作、基板への部品搭載動作を各々実行させるものである
から、少量多品種生産に対応し、確実、かつ、高速に部
品を基板に搭載することが可能となる。

【００１５】請求項２記載の発明は、請求項１記載の部
品搭載装置において、ヘッドユニットに複数のヘッドを
備え、このヘッドに着脱可能な部品吸着ノズルを取り付
けた一以上の吸着ヘッドと、前記ヘッドユニットに着脱
可能なスタンプノズルを取り付けた一以上のスタンプヘ
ッドとを備え、部品認識が終了した前記吸着ヘッドに対
して、部品との位置ずれ補正及び搭載着地点との位置ず
れ補正を行い、スタンプヘッドと搭載着地点の位置ずれ
補正を行い、前記スタンプヘッドにより基板の搭載着地
点に接着媒体を塗布した後、前記吸着ヘッドによりその
上に部品を搭載することを特徴とするものである。この
発明によれば、接着媒体塗布用の一以上のスタンプヘッ
ド及び複数のヘッドを取り付けた一以上の部品吸着ヘッ
ドを用いた構成で、少量多品種生産に対応し、確実、か
つ、高速に部品を基板に搭載することが可能となる。

【００１６】請求項３記載の発明は、請求項２記載の部
品搭載装置において、部品搭載作業空間を基板に対して
相対的に移動可能な前記ヘッドユニットを２個設けて１
組のヘッドユニット群をなし、前記ヘッドユニット群を
複数群備えたことを特徴とするものである。この発明に
よれば、前記ヘッドユニットを２個設けて１組のヘッド
ユニット群をなし、前記ヘッドユニット群を複数群備え
た構成で、少量多品種生産に対応し、確実、かつ、高速
に部品を基板に搭載することが可能となる。

【００１７】請求項４記載の発明は、請求項１記載の部
品搭載装置において、第１のヘッドユニットに複数のヘ
ッドを備え、このヘッドに着脱可能な部品吸着ノズルを
取り付けた一以上の吸着ヘッドと、第２のヘッドユニッ
トに複数のヘッドを備え、このヘッドに着脱可能なスタ
ンプノズルを取り付けた一以上のスタンプヘッドとを備
え、部品認識が終了した前記吸着ヘッドに対して、部品
との位置ずれ補正及び搭載着地点との位置ずれ補正を行
い、スタンプヘッドと搭載着地点の位置ずれ補正を行
い、前記第２のヘッドユニットのスタンプヘッドにより
基板の搭載着地点に接着媒体を塗布した後、前記第１の
ヘッドユニットの吸着ヘッドによりその上に部品を搭載
することを特徴とするものである。この発明によれば、
前記一以上の吸着ヘッド、一以上のスタンプヘッドを使
用し、部品認識が終了した前記吸着ヘッドに対して、部
品との位置ずれ補正及び搭載着地点との位置ずれ補正を
行い、前記第２のヘッドユニットのスタンプヘッドによ
り基板の搭載着地点に接着媒体を塗布した後、前記第１
のヘッドユニットの吸着ヘッドによりその上に部品を搭
載するものであるから、少量多品種生産に対応し、高精
度、かつ、高速動作で部品を基板に搭載することが可能
となる。

【００１８】請求項５記載の発明は、請求項４記載の部
品搭載装置において、前記第１、第２のヘッドユニット
で１組のヘッドユニット群をなし、前記ヘッドユニット
群を複数群備えたことを特徴とするものである。この発
明によれば、請求項４記載の発明に係る部品搭載装置に
おける前記第１、第２のヘッドユニットで１組のヘッド
ユニット群をなし、前記ヘッドユニット群を複数群備え
たものであるから、少量多品種生産に対応し、かつ、よ
り大量の部品を高速に基板に搭載することが可能とな
る。

【００１９】請求項６記載の発明は、ヘッドユニットに
複数のヘッドを備え、このヘッドに着脱可能な一以上の
部品吸着手段と、一以上の接着媒体搬送手段とにより基
板上に部品接着用の接着媒体の塗布及び部品の保持を含
む搭載動作を各々実行する部品搭載方法であって、前記
ヘッドに取り付ける前記部品吸着手段を交換する部品吸
着手段交換手段と、前記へッドに取り付ける前記接着媒
体搬送手段を交換する接着媒体搬送手段交換手段と、前
記接着媒体を前記接着媒体搬送手段に供給する接着媒体
供給手段と、前記部品の種類に応じたヘッドユニットの
搭載動作情報を記憶する搭載情報記憶手段と、前記搭載
情報記憶手段に記憶した搭載動作情報を基に、前記部品
吸着手段及び前記接着媒体搬送手段の交換動作、基板へ
の部品搭載動作を各々実行させる制御手段とを有するこ
とを特徴とするものである。この発明によれば、前記部
品の種類に応じたヘッドユニットの搭載動作情報を搭載
情報記憶手段に記憶し、前記制御手段により前期搭載動
作情報を基に、前記制御手段により前記部品吸着手段及
び前記接着媒体搬送手段の交換動作、基板への部品搭載
動作を各々実行させるものであるから、少量多品種生産
に対応し、確実、かつ、高速に部品を基板に搭載するこ
とが可能な部品搭載方法を実現することができる。

【００２０】請求項７記載の発明は、請求項６記載の部
品搭載方法において、ヘッドユニットに複数のヘッドを
備え、このヘッドに着脱可能な部品吸着ノズルを取り付
けた一以上の吸着ヘッドと、前記ヘッドユニットに着脱
可能なスタンプノズルを取り付けた一以上のスタンプヘ
ッドとを備え、部品認識が終了した前記吸着ヘッドに対
して、部品との位置ずれ補正及び搭載着地点との位置ず
れ補正を行い、スタンプヘッドと搭載着地点の位置ずれ
補正を行い、前記スタンプヘッドにより基板の搭載着地
点に接着媒体を塗布した後、前記吸着ヘッドによりその
上に部品を搭載することを特徴とするものである。この
発明によれば、請求項２記載の部品搭載装置の構成を使
用して、少量多品種生産に対応し、高精度、かつ、高速
な部品搭載搭載方法を実現できる。

【００２１】請求項８記載の発明は、請求項７記載の部
品搭載方法において、部品搭載作業空間を基板に対して
相対的に移動可能な前記ヘッドユニットを２個設けて１
組のヘッドユニット群をなし、前記ヘッドユニット群を
複数群備えたことを特徴とするものである。この発明に
よれば、請求項３記載の部品搭載装置の構成を使用し
て、少量多品種生産に対応し、より大量の部品搭載を行
うことが可能な部品搭載搭載方法を実現できる。

【００２２】請求項９記載の発明は、請求項６記載の部
品搭載方法において、第１のヘッドユニットに複数のヘ
ッドを備え、このヘッドに着脱可能な部品吸着ノズルを
取り付けた一以上の吸着ヘッドと、第２のヘッドユニッ
トに複数のヘッドを備え、このヘッドに着脱可能な一以
上のスタンプノズルヘッドを取り付けた一以上のスタン
プヘッドとを備え、部品認識が終了した前記吸着ヘッド
に対して、部品との位置ずれ補正及び搭載着地点との位
置ずれ補正を行い、前記第２のヘッドユニットのスタン
プヘッドにより基板の搭載着地点に接着媒体を塗布した
後、前記第１のヘッドユニットの吸着ヘッドによりその
上に部品を搭載することを特徴とするものである。この
発明によれば、前記請求項４記載の部品搭載装置の構成
を使用して、少量多品種生産に対応し、高精度、かつ、
高速動作で部品を基板に搭載することが可能な部品搭載
搭載方法を実現できる。

【００２３】請求項１０記載の発明は、請求項９記載の
部品搭載方法において、前記第１、第２のヘッドユニッ
トで１組のヘッドユニット群をなし、前記ヘッドユニッ
ト群を複数群備えたことを特徴とするものである。この
発明によれば、前記請求項５記載の部品搭載装置の構成
を使用して、少量多品種生産に対応し、確実、かつ、高
速な部品搭載搭載方法を実現できる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態の部
品搭載装置について詳細に説明する。

【００２５】（実施の形態１）図１は、本実施の形態の
部品搭載装置の全体構成を示すものである。この部品搭
載装置は、装置本体１００に、部品搭載用の実装基板３
０を搬送する平行配置の搬送レール１０１を備えてい
る。装置本体１００には、ヘッドユニット２１及びヘッ
ドユニット２２からなる２個のヘッドユニットを搭載し
ている。ヘッドユニット２１及びヘッドユニット２２
は、各々互いに直交するＸ軸、Ｙ軸方向に配置した２個
の平行配置のＸ方向レール１０２、１０３、Ｙ方向レー
ル１０４、１０５に取り付けられ、各々Ｘ方向、Ｙ方向
に移動可能となっている。

【００２６】また、装置本体１００には、前記搬送レー
ル１０１の両側に、詳細は後述する２個のツールチェン
ジャー本体３１が配置されている。また、この２個のツ
ールチェンジャー本体３１の外側に各々部品供給部３５
を配置している。

【００２７】図２（ａ）、（ｂ）は、本実施の形態の部
品搭載装置において、部品１に対して、接着溶剤、フラ
ックス等の接着媒体の塗布を行う場合の概略のヘッド構
成を示している。

【００２８】図２（ａ）、（ｂ）に示す部品搭載装置の
ヘッドユニット２１及びヘッドユニット２２のヘッド構
成は、部品実装空間における移動方向を、互いに直交す
るＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向とし、Ｚ軸方向の回りに回転す
る方向をθ軸方向と定義するとき、Ｘ軸、Ｙ軸方向に移
動可能な図示しない光源及び拡散板８３を備えたヘッド
Ａ，Ｂを備えたヘッドユニット２１及びヘッドユニット
２２からなる構成で、ヘッドユニット２１におけるヘッ
ドＡには部品吸着手段としてのスタンプノズル８１を、
ヘッドＢには吸着ノズル８２を装着した構成を示してい
る。

【００２９】また、ヘッドユニット２２のヘッドＡには
吸着ノズル８２を、ヘッドＢにも吸着ノズル８２を装着
した構成を示している。

【００３０】前記各ヘッドＡ、ヘッドＢは、各々Ｚ、θ
軸方向に例えば５ミクロン単位で可動可能となってい
る。

【００３１】また、前記ヘッドユニット２１及びヘッド
ユニット２２の各々のヘッドＡ及びヘッドＢに対して
は、ヘッドユニット２１及びヘッドユニット２２の下方
に、図２に示すように、接着媒体供給手段としての接着
溶剤・フラックス供給装置１０を配置して、フラックス
等の接着媒体１６をスタンプノズル８１又は部品１に塗
布するように構成している。

【００３２】この接着溶剤・フラックス供給装置１０
は、図３に詳しく示すように、装置本体１１に、有底で
かつ平坦な上面蓋部１２ａの一部に楕円状の液溜め１２
を設けた容器９を支持軸１３を回転中心として矢印Ｂ方
向に回転配置し、容器９内に接着溶剤やフラックス液等
の接着媒体１６を貯溜するとともに、上面蓋部１２ａ上
に接着媒体１６を溢出させるようになっている。装置本
体１１には、容器９をこの装置本体１１に収納したり、
取り出したりするための蓋１５を設けている。

【００３３】そして、部品１等に対する一定の塗布量を
確保するために、上面蓋部１２ａ上で塗布量調整用の水
平棒１４を固定してこの水平棒１４に取り付けられた塗
布量調整部材１４ａを上面蓋部１２ａ側に臨ませ、図３
に示すＰ点で接着媒体１６の液面と部品１又はスタンプ
ノズル８１の塗布面とが接面する毎に円形状の容器９を
支持軸１３を回転中心として図３に示す矢印Ｂ方向に回
転させるようになっている。

【００３４】また、前記水平棒１４を上下（Ｚ方向）に
微調整することで、塗布量調整部材１４ａのＺ方向の位
置を変え、１０ミクロン単位で接着媒体１６の塗布量の
調整を可能としている。

【００３５】また、図４に示すように、前記ヘッドユニ
ット２１又はヘッドユニット２２等に吸着ノズル、スタ
ンプノズル等のツールを自在に装着、脱着可能なツール
チェンジャー（自動ノズル交換装置）を備えた部品搭載
装置においては、ツールチェンジャー本体３１内に常時
十数種類の後述するスタンプノズル８１ａ等を収納し搭
載動作の選択により自動的に指定されたスタンプノズル
８１ａ等をこのスタンプノズル８１ａ、吸着ノズル８２
等に備えたバネ材を利用して前記ヘッドＡ又はヘッドＢ
に装着し、搭載動作終了後及び停止時においては、その
装着位置で開閉可能なシャッター３２の図４に示す矢印
方向のスライド動作により前記スタンプノズル８１ａ等
をヘッドＡ又はヘッドＢから離脱させ、ツールチェンジ
ャー本体３１内に戻して、次の装着に備えるようにして
いる。尚、図４は、スタンプノズル８１、吸着ノズル８
２に共用のツールチェンジャー本体３１を示すものであ
る。

【００３６】このようにして、ツールチェンジャー本体
３１内には、図５に示すように、例えば４種類の形状の
異なるスタンプノズル８１ａ乃至８１ｄを収納し、後述
するモード３の動作時には、部品１の仕様に合わせたス
タンプノズル８１ａ乃至８１ｄのうちのいずれかを、自
動的に前記ヘッドＡ又はヘッドＢに装着することを可能
としている。

【００３７】また、前記接着溶剤・フラックス供給装置
１０からの接着媒体１６の転写時には、部品１に対して
非常に精密なレベルの塗布量が必要なことから、前記部
品１のリード部やスタンプノズル８１にどの程度接着媒
体１６を塗布するかが重要となる。

【００３８】そこで、前記吸着ノズル８２やスタンプノ
ズル８１が液面に対して適切な位置で接面するための転
写アジャスト（吸着ノズル８２や、スタンプノズル８１
を５ミクロン単位で液面に近づけ、適切に接面する高さ
を装置に覚え込ませること）を行い、後述する部品マス
タ５２に格納した部品１の位置の情報や部品１のリード
部の位置の情報を参照することで、各種の部品１に対し
て微量でも常に適切な接着媒体１６の塗布量を確保する
ことを可能としている。

【００３９】図６は、本実施の形態の部品搭載装置の制
御系を示すものである。

【００４０】即ち、この部品搭載装置の全体の制御を行
う制御部５０に対して、装置本体１００に配置され、図
１にも示す実装基板３０の基板位置の位置ずれを認識す
る基板位置認識部５１（例えば基板位置認識カメラ、レ
ーザセンサ等）、実装すべき各部品１の位置の情報や各
部品１のリード部の位置の情報を各部品１毎に予め記憶
している記憶手段である部品マスタ５２、ヘッドユニッ
ト２１をＸ、Ｙ方向に駆動するヘッドユニット駆動部６
０、ヘッドユニット２２をＸ、Ｙ方向に駆動するヘッド
ユニット駆動部７０、ヘッドＡをＺ、θ方向に駆動する
ヘッドＡ駆動部６１、ヘッドＡをＺ、θ方向に駆動する
ヘッドＢ駆動部６２、ヘッドＡをＺ、θ方向に駆動する
ヘッドＡ駆動部７１、ヘッドＢをＺ、θ方向に駆動する
ヘッドＢ駆動部７２、前記ヘッドＡ側に設けられ部品位
置の位置ずれを認識する部品位置認識部（部品位置認識
カメラ）５３Ａ、前記ヘッドユニット側に設けられ前記
ヘッドＡ又はヘッドＢにおける部品位置の位置ずれを認
識する部品位置認識部（部品位置認識カメラ、レーザセ
ンサ等）５３Ｂ、基板位置の位置ずれ及び部品位置の位
置ずれの補正演算を行う補正演算部５４を各々接続し、
前記制御部５０によりこれらの動作制御を行うようにな
っている。

【００４１】尚、前記基板位置認識カメラ、部品位置認
識カメラの詳細についてここでは省略する。

【００４２】次に、上述した構成を有する部品搭載装置
を使用した溶剤塗布方法及び部品搭載方法を図７及び図
８乃至１０を参照して説明する。

【００４３】図２に示すヘッドユニット２１のヘッド構
成は、詳細は後述するモード３のフラックス塗布方法を
実行するためのものであり、また、ヘッドユニット２２
のヘッド構成はやはり詳細は後述するモード１又はモー
ド２のフラックス塗布方法である。

【００４４】この部品搭載装置の動作が開始すると、図
８に示すように、基板位置認識部５１により部品１を搭
載すべき実装基板３０の位置が認識され（ステップＳ
１）、次に、制御部５０は前記部品マスタ５２からの前
記部品１の情報の読み取り（ステップＳ２）により各モ
ード１乃至３のうちのいずれかのモードを選択する（ス
テップＳ３）。

【００４５】この部品マスタ５２の読み取りとは、実装
基板３０へ搭載する部品１のＸ、Ｙ、Ｚ等の長さの情
報、部品実装する速度の情報等に加えて、部品１への最
適な接着媒体１６の塗布方法を記述した部品マスタ５２
のファイル中から当該部品１の情報を得ることを意味す
るものである。この結果、部品１へ塗布する半田等の接
着溶剤やフラックス等の接着媒体１６の特性により、実
装基板３０へ実装可能な部品１に関連する情報として最
適な塗布方法を各部品１毎に指定できる。

【００４６】以下に、モード１乃至モード３の具体的処
理内容を各々説明する。ステップＳ３において選択され
るモード１は、接着溶剤やフラックス等からなる接着媒
体１６の部品１の裏面への塗布の場合に、接着媒体１６
の表面張力により影響を受け、部品認識を後回しにせざ
るを得ない場合に適用される。

【００４７】このモード１においては、ヘッドユニット
２２のヘッド構成として、図２の右欄に示すようにヘッ
ドＡ、Ｂとも吸着ノズル８２を使用したものとする。即
ち、ヘッドＡ、Ｂに各々１部品づつ吸着でき、２ヘッド
あるため１度に２点打ちが可能となる。

【００４８】このモード１において、まず、図９に示す
ように、ヘッドユニット駆動部７０はヘッドユニット２
２を前記ツールチェンジャー本体３１の位置に駆動し
て、ヘッドＡ、Ｂに各々吸着ノズル８２を装着し（ステ
ップＳ１１）、次に、ヘッドＡ駆動部７１、ヘッドＢ駆
動部７２を動作させ、ヘッドＡ、Ｂにより各々部品１を
吸着する（ステップＳ１２）。このとき、ヘッドＡ駆動
部７１、ヘッドＢ駆動部７２を介して、前記制御部５０
はヘッドＡ、Ｂにおける部品１の吸着（ピックアップ）
の有無を前記部品位置認識部５３Ａ、５３Ｂにより認識
する（ステップＳ１３）。

【００４９】部品１の吸着の有無の認識が必要である理
由は、吸着すべき部品１に対して何らかの理由で吸着動
作が失敗した場合、即ち、ピックエラーの場合（ステッ
プＳ１４）、このモード１では部品認識処理が接着媒体
１６の転写後のため部品１を吸着していると判断して転
写動作を行った時、部品ノズル（吸着ノズル）が塗布液
を吸ってしまうことを防ぐためである。これにより、部
品吸着に失敗しても接着媒体１６の転写を回避してもう
１度部品１のピックを行うリトライ動作が可能である。

【００５０】部品１のピックエラーでない場合には、ヘ
ッドユニット駆動部７０、ヘッドＡ駆動部７１、ヘッド
Ｂ駆動部７２の動作で、ヘッドＡ、Ｂが吸着している各
部品１の各裏面に接着媒体１６が塗布され（ステップＳ
１５）、さらにヘッドＡ、Ｂにおける各部品１に対し該
当部品であるかが認識された後（ステップＳ１６）、ヘ
ッドＡ、Ｂにおける各部品１のステップＳ１６での認識
による位置補正が実行され（ステップＳ１７）、次にヘ
ッドＡ、Ｂに対する前記基板位置認識部５１の認識結果
に基づく実装基板３０の基板補正による位置補正が行わ
れ（ステップＳ１８）、この後ヘッドＡ、Ｂに吸着した
各部品１が前記実装基板３０の所定の位置に対して正確
に搭載される（ステップＳ１９）。

【００５１】そして、次の工程でも同じ部品１を実装す
るか否かを制御部５０が判断し（ステップＳ２０）、同
じ部品１の実装であればステップＳ１２に移行し、次の
工程において、異なる部品１の実装である場合には、図
８に示すステップＳ２に移行する。

【００５２】図１０に示すモード２は、モード１とは逆
に接着溶剤やフラックスの部品裏面塗布の場合に液の表
面張力の影響は受けないが部品裏面塗布の後の部品認識
処理に影響を受ける場合に適用される。

【００５３】このモード２は、モード１と同様に１ヘッ
ドにつき１部品の搭載ができ、１軸で２ヘッドあれば１
度に２点打ちが可能であり、従来の接着溶剤・フラック
スの塗布付きの部品実装タクト率を非常に向上させるも
のである。

【００５４】このモード２において、まず、ヘッドユニ
ット駆動部７０はヘッドユニット２２を前記ツールチェ
ンジャー本体３１の位置に駆動して、ヘッドＡ、Ｂに各
々吸着ノズル（部品ノズル）を装着し（ステップＳ２
１）、次に、ヘッドＡ駆動部７１、ヘッドＢ駆動部７２
を動作させ、ヘッドＡ、Ｂにより各々部品１を吸着する
（ステップＳ２２）。このとき、ヘッドＡ駆動部７１、
ヘッドＢ駆動部７２を介して制御部５０はヘッドＡ、Ｂ
における部品１に対し該当部品であるかを認識する（ス
テップＳ２３）。

【００５５】何らかの理由でヘッドＡ、Ｂにおける部品
１の吸着が失敗した場合にはリトライ動作が行われ（ス
テップＳ２４）、また、部品１のピックエラーでない場
合には、ヘッドユニット駆動部７０、ヘッドＡ駆動部７
１、ヘッドＢ駆動部７２の動作で、ヘッドＡ、Ｂが吸着
している各部品１の各裏面に接着媒体１６が塗布され
（ステップＳ２５）、ヘッドＡ、Ｂにおける各部品１の
ステップＳ２３での認識による位置補正が実行され（ス
テップＳ２６）、次にヘッドＡ、Ｂに対する前記基板位
置認識部５１の認識結果に基づく実装基板３０の基板ズ
レによる位置補正が行われ（ステップＳ２７）、この後
ヘッドＡ、Ｂに吸着した各部品１が前記実装基板３０の
所定の位置に対して正確に搭載される（ステップＳ２
８）。

【００５６】そして、次の工程でも同じ部品１を実装す
るか否かを制御部５０が判断し（ステップＳ２９）、同
じ部品１の実装であれば、ステップＳ２２に移行し、次
の工程において異なる部品１の実装である場合には、図
８に示すステップＳ２に移行する。

【００５７】図１１に示すモード３については、モード
１、２のように部品１の実装タクト率の向上にはつなが
らないものの、接着溶剤やフラックス等の接着媒体１６
の粘性には全く影響を受けず、確実に部品実装を実行で
きるモードである。

【００５８】この場合には、図２の左欄に示すヘッドユ
ニット２１のように、片側のヘッドＡにスタンプノズル
８１を装着し、もう片側のヘッドＢに吸着ノズル８２を
装着することにより行うものである。

【００５９】まず、ヘッドユニット駆動部６０はヘッド
ユニット２１を前記ツールチェンジャ本体３１の位置に
駆動して、ヘッドＡにスタンプノズル８１を装着すると
ともに（ステップＳ３１）、もう片側のヘッドＢに吸着
ノズル８２を装着する（ステップＳ３２）。

【００６０】次に、前記ヘッドＢ駆動部６２を動作さ
せ、ヘッドＢにより部品１を吸着する（ステップＳ３
３）。このとき、ヘッドＢ駆動部６２を介して制御部５
０はヘッドＢにおける部品１に対し、該当部品であるか
を認識する（ステップＳ３４）。

【００６１】何らかの理由でヘッドＢにおける部品１の
吸着が失敗した場合にはリトライ動作が行われ（ステッ
プＳ３５）、また、部品１のピックエラーでない場合に
は、ヘッドＡ駆動部６１の動作で、ヘッドＡにおけるス
タンプノズル８１にフラックスが転写される（ステップ
Ｓ３６）。

【００６２】次に、ヘッドＢにおける部品１のステップ
Ｓ３４での認識による位置補正が実行され（ステップＳ
３７）、次にヘッドＡ、Ｂに対する前記基板位置認識部
５１の認識結果に基づく実装基板３０の基板ズレによる
位置補正が行われ（ステップＳ３８）、この後、ヘッド
Ａに装着されたスタンプノズル８１により前記実装基板
３０の所定の位置に対して正確にフラックスが塗布され
る（ステップＳ３９）。

【００６３】次に、ヘッドＢに吸着した部品１が実装基
板３０のフラックスが塗布された位置に搭載される（ス
テップＳ４０）。

【００６４】そして、次の工程でも同じ部品１を実装す
るか否かを制御部５０が判断し（ステップＳ４１）、同
じ部品１の実装であれば、ステップＳ３３に移行し、次
の工程において異なる部品１の実装である場合には、図
８に示すステップＳ２に移行する。

【００６５】このモード３においては、部品認識時での
補正情報や実装基板３０の位置ズレ情報等、実装位置へ
の補正情報を、従来のスタンプノズル８１を使用した場
合は持たないが、本実施の形態のモード３においては、
実装位置への補正情報をスタンプノズル８１を装着した
ヘッドＡ側にも持たせるようにしたことが大きな特徴で
ある。

【００６６】即ち、従来のスタンプノズル８１を使用す
る場合には、このスタンプノズル装着時、実装基板を搬
送するレールに対して垂直になるように装着するが、実
装基板の位置ズレまでを補正しきれなかった。しかし、
本実施の形態の場合、部品１を吸着するヘッドＢ（吸着
ヘッド）と同様に基板位置ズレ情報をスタンプノズル８
１を装着したヘッドＡ（スタンプヘッド）側に持たせる
（図１１に示すステップＳ３８）ことにより、図７に示
すように、Ｘ、Ｙ方向及びθ方向のズレをヘッドＡの着
地前に補正し、その後ヘッドＡにより、接着媒体１６を
実装基盤３０に塗布することにより、実装基板３０の正
確な実装位置にフラックス等が塗られ、部品１の裏面の
半田バンプ又はＱＦＰ部品の電極部に満遍なくフラック
ス等を塗布することと同じ効果を得ることができる。

【００６７】（実施の形態２）図１２（ａ）、（ｂ）
は、実施の形態２を示すものであり、各々Ｘ、Ｙ方向に
移動可能なヘッドＡ，Ｂを備えたヘッドユニット２１及
びヘッドユニット２２とからなる２軸構成で、ヘッドユ
ニット２１のヘッドＡ及びヘッドＢには各々スタンプノ
ズル８１ａ、８１ｂを装着し、ヘッドユニット２２のヘ
ッドＡ及びヘッドＢには各々吸着ノズル８２を装着した
構成を示している。すなわち、粘性も表面張力も大きい
接着媒体１６に対応するスタンプ方式の構造としてい
る。

【００６８】前記各ヘッドユニット２１、２２の各々の
ヘッドＡ、ヘッドＢは、Ｚ、θ方向に５ミクロン単位で
可動可能となっている。

【００６９】また、前記ヘッドユニット２１の各ヘッド
Ａ及びヘッドＢに対してはヘッドユニット２１の下方に
配置する既述したと同様な接着溶剤・フラックス供給装
置１０により接着媒体１６を塗布するように構成してい
る。

【００７０】次に、上述した構成を有する部品搭載装置
を使用した溶剤塗布方法及び部品搭載方法を図１３を参
照して説明する。

【００７１】この部品搭載装置の動作が開始すると、図
６に示すように、基板位置認識部５１により部品１を搭
載すべき実装基板３０の位置が認識され（ステップＳ５
０）次に、ヘッドユニット駆動部６０はヘッドユニット
２１を前記ツールチェンジャー本体３１の位置に駆動し
て、ヘッドＡ、Ｂに各々スタンプノズル８１を装着する
（ステップＳ５１）。また、ヘッドユニット駆動部７０
はヘッドユニット２２を前記ツールチェンジャー本体３
１の位置に駆動して、ヘッドＡ、Ｂに各々吸着ノズル８
２を装着する（ステップＳ６１）。

【００７２】次に、ヘッドＡ駆動部６１、ヘッドＢ駆動
部６２を動作させヘッドＡ、Ｂの各スタンプノズル８１
ａ、８１ｂにフラックスを転写する（ステップＳ５
２）。一方、ヘッドＡ駆動部７１、ヘッドＢ駆動部７２
の動作により、ヘッドユニット２２のヘッドＡ、Ｂに各
々部品１を吸着する（ステップＳ６２）。そして、ヘッ
ドＡ駆動部７１、ヘッドＢ駆動部７２を介して制御部５
０はヘッドＡ、Ｂにおける部品１に対し該当部品である
かを認識する（ステップＳ６３）。

【００７３】次に、ヘッドユニット２１側では、ヘッド
Ａ、Ｂに対する前記基板位置認識部５１の認識結果に基
づく実装基板３０の基板ズレによる位置補正が行われ
（ステップＳ５３）、前記実装基板３０の所定の位置に
対して正確にヘッドＡ、Ｂによるフラックスの塗布（ス
タンプ）が実行され（ステップＳ５４）、さらに、ヘッ
ドユニット２１側からヘッドユニット２２へ塗布終了の
合図が送られる（ステップＳ５５）。

【００７４】一方、ヘッドユニット２２側では、上述し
たステップＳ６３における部品１の認識動作の後、部品
１のピックエラーか否かが判断され（ステップＳ６
４）、部品１のピックエラーで無い場合にはヘッドＡ、
Ｂにおける各部品１の認識補正による位置計算が実行さ
れ（ステップＳ６５）、次に、ヘッドＡ、Ｂに対する前
記基板位置認識部５１の認識結果に基づく実装基板３０
の基板ズレによる位置補正が行われる（ステップＳ６
６）。また、部品１のピックエラーである場合には、ヘ
ッドユニット２１は、ステップＳ５５でヘッドユニット
２２がスタンプ終了の合図を受けるまで待機状態とな
り、ヘッドユニット２２の動作は、上述した通りステッ
プＳ６２へ戻る。

【００７５】次に、ヘッドユニット２２側において、前
記ヘッドユニット２１側からの塗布終了の合図が有るか
否か判断され（ステップＳ６７）、ヘッドユニット２１
側の塗布終了であれば、ヘッドユニット２２のヘッド
Ａ、Ｂに吸着した各部品１が、前記実装基板３０におけ
るヘッドユニット２１のヘッドＡ、Ｂによるフラックス
塗布位置へ正確に搭載される（ステップＳ６８）。

【００７６】そして、次の工程でも同じ部品１を実装す
るか否かを制御部１が判断し（ステップＳ６９）、同じ
部品１の実装であれば、ステップＳ５２及びステップＳ
６２に移行して、ヘッドユニット２１、ヘッドユニット
２２の各ヘッドＡ、Ｂに対して上述した場合と同様な制
御が繰り返される。また、次の工程において異なる部品
１の実装である場合には動作終了となる。

【００７７】図１２に示す実施の形態２については、ス
タンプノズル８１側と部品１側というように、ヘッドユ
ニット２１、ヘッドユニット２２毎に分かれて動作を行
うことが最大の特徴であり、これにより、図１２に示す
ヘッドユニット２１のヘッドＡのみのスタンプ方式より
タクト率を向上させることができる。

【００７８】また、本実施の形態２によれば、前述した
図１１に示すモード３の場合と同等に実装基板３０の位
置ズレ情報等、実装位置への部品、スタンプノズル両方
の補正情報を持ち、正確な実装位置にフラックス等を塗
布でき、部品１の裏面の電極部に満遍なくフラックスを
塗布することが可能となる。

【００７９】尚、本実施の形態の前記基板位置認識部５
１、部品位置認識部５３Ａ、５３Ｂ等は、ＣＣＤカメ
ラ、レーザラインセンサ、発光部、受光部を備えた反射
型の光センサ等を使用して構成できる。また、前記接着
溶剤・フラックス供給装置１０におけるフラックス等の
供給は、自動供給処理、手動供給処理のいずれでも採用
可能である。さらに、本発明は、図１に示す構成のほ
か、種々の構成（例えばロータリー型）の部品搭載装置
に適用可能である。

【００８０】

【発明の効果】本発明によれば、部品の種類に対応して
ヘッドに装置される吸着ノズル、スタンプノズル等の交
換動作、接着媒体の供給動作、ヘッドによる部品、接着
媒体の搭載動作を部品、接着媒体の種類に応じて自在に
設定して基板への部品搭載を行うものであるから、少量
多品種の生産の場合においても、高い生産効率を得るこ
とが可能な部品搭載装置を提供することができる。

【００８１】また、本発明によれば、部品に粘性を問わ
ない接着媒体を塗布し、基板の搭載位置に正確に実装す
ることが可能となり、基板に対して塗布剤の印刷が不可
能であった従来の部品に対しても円滑に対処することが
でき、高密度実装の部品の搭載にも対応可能な部品搭載
方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例である部品搭載装置の概略平面
図である。

【図２】本発明の実施例である部品搭載装置のヘッド構
成を示す斜視図である。

【図３】本発明の実施例である接着溶剤・フラックス供
給装置を示す斜視図である。

【図４】本発明の実施例であるツールチェンジャーを示
す斜視図である。

【図５】本発明の実施例に使用するスタンプノズルを底
面側から見た状態を示す斜視図である。

【図６】本発明の実施例である部品搭載装置の制御系を
示すブロック図である。

【図７】本発明の実施例である部品及び実装基板の位置
ズレ補正の状態を示す説明図である。

【図８】本発明の実施例である部品搭載装置の動作開始
からモード選択動作に至る間での処理を示すフローチャ
ートである。

【図９】本発明の実施の形態１のモード１の動作を示す
フローチャートである。

【図１０】本発明の実施の形態１のモード２の動作を示
すフローチャートである。

【図１１】本発明の実施の形態１のモード３の動作を示
すフローチャートである。

【図１２】本発明の実施の形態２の部品搭載装置のヘッ
ド構成を示す斜視図である。

【図１３】本発明の実施の形態２の動作を示すフローチ
ャートである。

【符号の説明】

１ 部品 １０ 接着溶剤・フラックス供給装置 １６ 接着媒体 ２１ ヘッドユニット ２２ ヘッドユニット ３１ ツールチェンジャー本体 ３２ シャッター ５０ 制御部 ５１ 基板位置認識部 ５２ 部品マスタ ５３Ａ 部品位置認識部 ５３Ｂ 部品位置認識部 ５４ 補正演算部 ６０ ヘッドユニット駆動部 ７０ ヘッドユニット駆動部 ８１ スタンプノズル ８２ 吸着ノズル １００ 装置本体 Ａ ヘッド Ｂ ヘッド

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヘッドユニットに複数のヘッドを備え、
   このヘッドに着脱可能な一以上の部品吸着手段と、一以
   上の接着媒体搬送手段とにより基板上に部品接着用の接
   着媒体の塗布及び部品の保持を含む搭載動作を各々実行
   する部品搭載装置であって、 前記ヘッドに取り付ける前記部品吸着手段を交換する部
   品吸着手段交換手段と、 前記へッドに取り付ける前記
   接着媒体搬送手段を交換する接着媒体搬送手段交換手段
   と、 前記接着媒体を前記接着媒体搬送手段に供給する接着媒
   体供給手段と、 前記部品の種類に応じたヘッドユニットの搭載動作情報
   を記憶する搭載情報記憶手段と、 前記搭載情報記憶手段に記憶した搭載動作情報を基に、
   前記部品吸着手段及び前記接着媒体搬送手段の交換動
   作、基板への部品搭載動作を各々実行させる制御手段
   と、 を有することを特徴とする部品搭載装置。
2. 【請求項２】 ヘッドユニットに複数のヘッドを備え、
   このヘッドに着脱可能な部品吸着ノズルを取り付けた一
   以上の吸着ヘッドと、 前記ヘッドユニットに着脱可能なスタンプノズルを取り
   付けた一以上のスタンプヘッドとを備え、 部品認識が終了した前記吸着ヘッドに対して、部品との
   位置ずれ補正及び搭載着地点との位置ずれ補正を行い、 スタンプヘッドと搭載着地点の位置ずれ補正を行い、 前記スタンプヘッドにより基板の搭載着地点に接着媒体
   を塗布した後、前記吸着ヘッドによりその上に部品を搭
   載すること、 を特徴とする請求項１記載の部品搭載装置。
3. 【請求項３】 部品搭載作業空間を基板に対して相対的
   に移動可能な前記ヘッドユニットを２個設けて１組のヘ
   ッドユニット群をなし、前記ヘッドユニット群を複数群
   備えたことを特徴とする請求項２記載の部品搭載装置。
4. 【請求項４】 第１のヘッドユニットに複数のヘッドを
   備え、このヘッドに着脱可能な部品吸着ノズルを取り付
   けた一以上の吸着ヘッドと、 第２のヘッドユニットに複数のヘッドを備え、このヘッ
   ドに着脱可能なスタンプノズルを取り付けた一以上のス
   タンプヘッドとを備え、 部品認識が終了した前記吸着ヘッドに対して、部品との
   位置ずれ補正及び搭載着地点との位置ずれ補正を行い、 スタンプヘッドと搭載着地点の位置ずれ補正を行い、 前記第２のヘッドユニットのスタンプヘッドにより基板
   の搭載着地点に接着媒体を塗布した後、前記第１のヘッ
   ドユニットの吸着ヘッドによりその上に部品を搭載する
   こと、 を特徴とする請求項１記載の部品搭載装置。
5. 【請求項５】 前記第１、第２のヘッドユニットで１組
   のヘッドユニット群をなし、 前記ヘッドユニット群を複数群備えたこと、 を特徴とする請求項４記載の部品搭載装置。
6. 【請求項６】 ヘッドユニットに複数のヘッドを備え、
   このヘッドに着脱可能な一以上の接着可能な部品吸着手
   段と、一以上の接着媒体搬送手段とにより基板上に部品
   接着用の接着媒体の塗布及び部品の保持を含む搭載動作
   を各々実行する部品搭載方法であって、 前記ヘッドに取り付ける前記部品吸着手段を交換する部
   品吸着手段交換手段と、 前記へッドに取り付ける前記
   接着媒体搬送手段を交換する接着媒体搬送手段交換手段
   と、 前記接着媒体を前記接着媒体搬送手段に供給する接着媒
   体供給手段と、 前記部品の種類に応じたヘッドユニットの搭載動作情報
   を記憶する搭載情報記憶手段と、 前記搭載情報記憶手段に記憶した搭載動作情報を基に、
   前記部品吸着手段及び前記接着媒体搬送手段の交換動
   作、基板への部品搭載動作を各々実行させる制御手段
   と、 を有することを特徴とする部品搭載方法。
7. 【請求項７】 ヘッドユニットに複数のヘッドを備え、
   このヘッドに着脱可能な部品吸着ノズルを取り付けた一
   以上の吸着ヘッドと、 前記ヘッドユニットに着脱可能なスタンプノズルを取り
   付けた一以上のスタンプヘッドとを備え、 部品認識が終了した前記吸着ヘッドに対して、部品との
   位置ずれ補正及び搭載着地点との位置ずれ補正を行い、 スタンプヘッドと搭載着地点の位置ずれ補正を行い、 前記スタンプヘッドにより基板の搭載着地点に接着媒体
   を塗布した後、前記吸着ヘッドによりその上に部品を搭
   載すること、 を特徴とする請求項６記載の部品搭載方法。
8. 【請求項８】 部品搭載作業空間を基板に対して相対的
   に移動可能な前記ヘッドユニットを２個設けて１組のヘ
   ッドユニット群をなし、前記ヘッドユニット群を複数群
   備えたこと、 を特徴とする請求項７記載の部品搭載方法。
9. 【請求項９】 第１のヘッドユニットに複数のヘッドを
   備え、このヘッドに着脱可能な部品吸着ノズルを取り付
   けた一以上の吸着ヘッドと、 第２のヘッドユニットに複数のヘッドを備え、このヘッ
   ドに着脱可能な一以上のスタンプノズルヘッドを取り付
   けた一以上のスタンプヘッドとを備え、 部品認識が終了した前記吸着ヘッドに対して、部品との
   位置ずれ補正及び搭載着地点との位置ずれ補正を行い、 スタンプヘッドと搭載着地点の位置ずれ補正を行い、 前記第２のヘッドユニットのスタンプヘッドにより基板
   の搭載着地点に接着媒体を塗布した後、前記第１のヘッ
   ドユニットの吸着ヘッドによりその上に部品を搭載する
   こと、 を特徴とする請求項６記載の部品搭載方法。
10. 【請求項１０】 前記第１、第２のヘッドユニットで１
    組のヘッドユニット群をなし、前記ヘッドユニット群を
    複数群備えたこと、 を特徴とする請求項９記載の部品搭載方法。