JPS58105593A - プリント電気配線基板の位置出し接続装置 - Google Patents

プリント電気配線基板の位置出し接続装置

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JPS58105593A
JPS58105593A JP56204453A JP20445381A JPS58105593A JP S58105593 A JPS58105593 A JP S58105593A JP 56204453 A JP56204453 A JP 56204453A JP 20445381 A JP20445381 A JP 20445381A JP S58105593 A JPS58105593 A JP S58105593A
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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】 本発明は小微電子装置の製造装置に関し1%に可撓性の
な(・プリント電気配線基板を段歩前進コンベアによっ
て移送する間に複数のステーションにお−・て多数の並
列導線を有する電気部品を夫々の導線を一致させて基板
のパターンの所定位置に正確に接続するためのプリント
電気配線基板の位置ぎめ接続装置に関する。
基板に対する電気部品接続部の個々の導線の巾が0.6
〜0.8X程度である時は孔基準又は外形基準で容易に
導線が一致するため、大量生首の場合に機械化が容易で
ある。
しかし、近年の電子機器の小製化、高密度化に伴って、
電気部品特にフレキシブルプリント電気配線基板(フレ
キシブル基板)では数十率の導線が導線中0,4〜0.
1X程度で並列するため、孔1準又は外形基準でははS
:M性のプリント電気配線基板(プリント基板)の導線
に正確に一致させることは不可能であり、作業者が拡大
鏡を使用して位置合せ、仮付溶接を行なった後に溶接機
によって接続するのが現状であり、能率が著しく悪〜・
本発明の目的はこの細い導線を有する電気部品をコンベ
アに沿った接続ラインの各ステーションで自動的に位置
ぎめ、溶接接続可能な装置を提供するにある。
本発明によるプリント電気配線基板の位置出し接続装置
は、プリント基板な段歩前進させるコンベアと、コンベ
アに沿って配列し夫々の電気部品をプリント基板の所定
位置に取付ける複数のステーションな設け、ステージN
/の少なくとも一部のステーションとして、電気部品を
供給するマガジンと、マガジンから電気部品を取出して
プリント基板の方向に搬送する搬送装置と、プリント基
板上の電気部品の導線を溶接!!″する溶接機とを組と
したものにお〜・て、上記ステーションに電気部品を保
持してXYθ方同忙可動とした保持装置と、電気部品の
少なくとも一部のイメージを基準イメージパターンと比
較するセンナ装置と、センサ装置出力を受けて保持装置
を動かし電気部品を所定位置に一致させる制御装置とを
備える。
上述の構成によって細い導線を使用した電気部品を@働
組立ラインで正確に位置ぎめ接続が可能となり、小型高
密度化部品の大量生産を容易に行なうことが可能となる
本発明を例示とした実施例並びに図面につ〜・て説明す
る。各図にお〜・て同じ符号によって同様の部分又は部
品を示す。
第1図は本発明によるプリント電気配線基板の位置出し
接続装置、即ちプリント電気配線基板上の並列した多数
の導線に一致させてフレキシブル電気配線基板又はIC
,LED等の多数の導線を置(・て溶接接続する装置の
概観図を示す。本発明!17 L/ キシプル電気配線
基板を接続するために開発されたものではあるが他の多
数の並列導線を有する部品の接続にも適用することが容
易である。
第1図において、プリント電気配線基板の供給装w1は
前工桂で製造されたプリント電気配線基板10(第2図
)を図示しな〜・ストッカーから搬送コンベア2上の位
置ぎめビンに基板10の位置ぎめ孔を合せてコンベア2
に乗せる。コンベア2は直進間欠送りコンベアであって
基板載せ台11を所定位置に停止させる。コンベア2は
xmコンベアとし、戻り径路は作業台の床附近として、
載せ台11が戻る。
フレキシブル基板等搬送?&fl13の詳細は第2図に
つ〜・て後述するがx、 y、 z、0方向に可動とし
、フレキシブル基板等をマガジンケース4から真空成層
して前進し、コンベア上のプリント電気配線基板10の
所定位置に所定方向として供給する。
マガジンケース4はフレキシブル基板等を積重ねて収納
し、はね圧で1枚宛押し上げ1搬送装置3即ちpボット
の吸着腕に送る。
溶接装置5は両基板の接続部間を加熱冷却する装置であ
り、ヒーターチップ部の上下前後動によってプリント基
板10の所定位置にフレキシブル基板等をはんだ付、送
風冷却する。
サブコンベア6は主コンベアで直接作業か内陣な加工を
サブコンベア6上で行な〜・、作業後メインコンベア2
に戻す。
センサ装置7は第3図のテレビカメラ7を代表として示
し、テレビカメラに信号処理用CPU。
I/F、パルスモータドライバー等の位置ぎめ計算指令
機構を含みプリント基板lOに対してフレキシブル基板
等の位置ぎめを定める。
第1図は搬送コンベア2に沿って、フレキシブル基板等
の搬送機構3、マガジンケース4.溶接機5.センサ装
置7から成る組を複数組設け、プリント基板lO上に所
要のフレキシブル基板載を並列導線を一致させて接続す
る。
第2.3図は上述のフレキシブル基板等搬送装置3を有
するステーションの1組の詳細図を示し。
図示の例は短−・フレキシブル基板12の両端をプリン
ト基板10の所定位置に正確に位置合せして接続する装
置である。このfc重はロボット301個の吸着腕が吸
着し得る大きさの部品jc通用でき、大部分のIC,L
EDの接続ステーションに第2、3図に示す装置を使用
する。
フレキシブル基板12の搬送装置即ちロボット3は、フ
レーム20C取付けた滑動台21をコンベア2の運動方
向に滑動可能とし、滑動台21に取付けた案内ロッド2
2.22をコンベアの動き方向に直角方向とする。案内
ロッド22に滑動可能に支持した支持枠23の垂直案内
ロッド24忙ロボット本体25を垂直方向に可動に取付
ける。
かくして、ロボット本体25はXYZ方向に可動とする
。各相対運動はパルスモータ26.27等によ−って制
御し、所定のサイクルを行なわせる。
更に吸着腕13は本体25に180°旋回可能にパルス
モータ28によって制御する。吸着腕13は図示しな〜
・真空装置に連結してフレキシブル基板12の吸着、解
放を行なう。
溶接機5はヒーターチップ14と図示しな〜・送風冷却
装置を有し、駆動装置30によって、田ボットと同様の
三次元運動と、ヒーターチップ14を所定の向きとする
ための回動とを行なわせる。
各方向XYZθの作動制御はパルスモータによって行な
う。
センサ装置はテレビカメラ7を図示しな〜・駆動装置に
よって、プリント基板10上の所定位置上となるように
する。テレビカメラ7に組合せた制御装置によって位置
合せ制御を行なう。
以下本発明装置の作動を説明する。
図示の例ではフレキシブル基板12は図に示す通り両端
に接続部31,32を有する部材としてプリント基板l
Oの所定位置に両端接続fils31゜32の多数の導
線を夫々一致させて溶接する構成であり、ヒーターチッ
プ14もこれに相当した2頭33,34を有する構成で
ある。
第1に、コンベア2は所定位置に停止し、台ll上のプ
リント電気配II&基板10は図示しなt・位置ぎめビ
ンと位置ぎめ孔との結合によって台11kJ:’)C所
定位置に停止する。フレキシブル電気配線基板12はマ
ガジンケース4内に検ムネラれ。
最上部の1枚は堆出可能状mにある。
とへで、I:lボット3は滑動台21.案内ロッド22
に案内され【本体25の吸着腕13がマガジンケース4
の直上となる。こへで本体25を案内ロッド24に沿っ
て下方に動かして吸着腕13の吸着端35をマガジンケ
ース4内の最上部のフレキシブル基板12にはrfi&
触させる。図示しな(・真空装置を作動させてフレキシ
ブル基板12を吸M’flll 35 K把持1;E:
+。
次に本体25を吸着腕13と共に案内ロッド24kCG
って上昇させ、ロボット3全体を案内ロッド22−に沿
って前進させ、吸着端35をプリント基板10の所要位
置の直上とする。必要に応じてロボット3の滑動台21
をフレーム20に対して動かし、吸着腕13を本体25
に対して回動させてフレキシブル基板12をプリント基
板lOK対し【所定位置、所定方向とする。こ工で本体
25、吸着腕13を案内ロッド24に沿って下げ、フレ
キシブル基板12をプリント基板10&C対して僅かな
間隙とする。真空作用は継続し吸着端35はフレキシブ
ル基板12を把持する。
こ工でテレビカメラ7は接続s31.32の影像を制御
装置に送り、制御装置はこの影像を所定のパターンと比
較し、@M’M4tY:)NルスモークZす、28等に
送ってXYi9方向のずれを修正する。テレビカメラ7
の影像が所定のパターンと一致すれば、ロボット本体2
5、吸着腕13を下げてフレキシブル基板12をプリン
ト基板10に密着させる。
こ−で、溶接機5は駆動装置30によって前進して、要
すればコンベアの動きの方向にも動〜・て。
ヒーターチップ14を所要位置とし、ヒーターチツ7’
14を下げ?21133.34を夫々!&続部31゜3
2に密着させる。ヒーターチップ14に通電して接続部
31.32を溶接し、溶接機5に取付けた送風装置によ
って冷却固化させる。溶接機を引込め、接続は完了する
。こ〜で、aボット本体25、吸着腕13を案内ロッド
24に沿つ【上げ、次に案内ロッド22に沿って引込め
て吸着+111i1135t−マガジンケース4上の位
置とする。
上述の説明にお(・て、■ボット3の扱うフレキシブル
基板12を1#sのみとし、プリント基板10の特定の
位置に接続するl工程のみを行なう場合は、ロボット3
、溶接機5はコンベア2の動きに平行に動かす必要はな
く、吸着腕の回動の必要もない構成とする。これkよっ
て、ロボット3、溶接機5の吸着端35、ヒーターチッ
プ14は単に上下と前後進の平面内運動となる。但し、
制御装置による微細制御の場合はロボット3はXY0方
向の動きが必要である。
コンベア2は前進して次のプリント基板lOを所定位置
とし、ロボット3の吸着端35はマガジンケース4内の
フレキシブル基板121’真空把持して新し〜・シーケ
ンスを開始する。
上述の説明はフレキシブル基板120両端接続@31,
32を同時に接続する構成であるが、l端のみの接続と
する部品を扱かうこともできるのは勿論である。
第4,5図に示す実施例は長い7レキシプル基板40の
両端部41,42の相対位置がマガジン4に入り【(・
る平な状態と、プリント基板lO上の取付状態とでは異
なる場合に一方又は双方の端部な相対移動させて正し〜
・相対位置として取付けるステーションの詳細を示し1
図示の例ではロボット50とプリント基板lOとの間K
XYθテーブル装置60を置いて相対移動を行なうと共
に、センサ装置7はXY0テーブル装置に指令してイメ
ージ合せを行なって所定の相対位置とする。このステー
ションは保持のために2個の吸着腕を必要とする部品用
であるため、第xrllJのステーションの中での特殊
ステーションとなる。
図に示す例では、;ンベア2の載せ台11上にプリント
基板lOが4本の位置ぎめビン18によって位置ぎめさ
れる。コンベア2は段歩運動とし、プリント基板lOを
所定位置に停止させる。
フレキシブル基板40は両端に接続部41.42を有す
る長〜・基板とし、平な姿勢でマガジンケース4内に積
重ねて収容される。
冒ボッ)50はコンベアに平行の方向に滑動可能とした
滑動台51に取付けた案内ロッド52に沿ってコンベア
に直角方向に可動とし、更に垂直ロッド53に?Gつて
上下方向に可動とした本体54を有する。本体54に図
示しない真空装置に連通り、た411’)!am部55
.56、s7,58!Bffる。2個の吸着部55.5
6は本体54に固着するが吸着部57.58は後のnt
m位置合せに際して本体54に対して回動可能とするこ
とができる。
ill@55.56は長〜・フレキシブル基板40を1
枚マガジン4から取出して本体54か前進した時KXY
#テーブル装置60に渡すO XYθテーブル装置はXY0テーブル61と移動式XY
θテーブル62とを有する。夫々のテーブル61.62
はパルスモータによってXYoの方向に調整可能とする
。0方向に調整可能の把持部材63.64は真空装置に
連通してフレキシブル基板40の夫々の端部なロボット
50の吸着部55.56から受取り、位置調整後に吸着
部57゜58に渡すようkする。
移動式XY0テーブル62は更に図示しな(・案内装置
によって斜方向に往復動し、更に把持部材64は所定角
度だけ回動してフレキシブル基板40の接続端部42の
部分を図の二点鎖線の位置とし、フレキシブル基板40
自体は平な位置から捩れてにルした装置となる。
テーブル61.62が図の二点鎖線の位置となった後に
、図示しな〜・センナ装置、例えばテレビカメラによっ
てイメージ合せを行な−・、両テーブル61.62をX
Y0方向に微調整して相対位置、相対角度の調整を行な
う。
−この調整の後にロボット50が図の位置となった時に
前方の吸着部57は把持部材63上の基板端部に接触し
、後方の吸着部58は回動及び移動後の把持部材64上
の基板端Sに接触し、基板40の受渡を行なう。
溶接機5は基板40の接続端部41,42が離れて(・
るため2個のヒーターチップ71,72を有する。溶接
機5ははyti直平直円面内進後退と上下を行な\・接
続端部41.42をプリント基板100所定位置く溶接
し、溶接後に送風冷却装置によって冷却する。
図示の装置の作動につ(・て説明する。
フレキシブル基板40はマガジンケース4内に収納され
ていて1枚宛押上げられる。女ボット本体54の後部吸
着部!$5,56はマガジンケース4上に下降してフレ
キシブル基板40を吸着する。
フレキシブル基板40v吸着したロボット本体54は案
内ロッド53&c沿って上昇し、次に案内qラド52に
泊って前進し次に下降し吸着部55はXYaテーブル装
置のテーブル61の把持部材63に一致し1g&看[5
5の真空を解放し、把持部材63の真空が作用してフレ
キシブル基板40の端部な把持する。同時に本体54の
吸着部56はテーブル62の把持部材64に一致する。
前と同様に真空装置の切換によってフレキシブル基板4
0の他端部は把持部材64&C受渡される。ロボット本
体S4は再び上昇後退下降する。
ロボット本体54が上昇し″CXY#テーブル装置60
から離れれば、移動式XY0テーブル62は斜方向に即
ち図の左下方向に向けて移動し、同時に把持部材64は
回動を開始する。この移動と回動によって7レキシプル
基板40の接続端部42は図の二点鎖紐の位置となる。
この動きが完了し前述の位置調整を行なった後に、後方
位置となりタロホット本体54は下方に動く。これによ
って、後部吸着部55.56は7レキシプル基板4oを
マガジンケースから取出し、前部吸着部57.58は新
し〜・位置となった把持部材63.64に一致する。
とへで前部吸着部57.58は変形して把持された7レ
キシプル基板4oの接[端部41.42の附近に接触し
、同様に真空の切換によって基板40はロボット本体5
4に受渡される。
ロボット本体54は後部吸着部55.56が平なフレキ
シブル基板4oを保持し、前部吸着部、57.58が変
形したフレキシブル基板4oを保持して上方に動く。
フレキシブル基板40がXY#テーブル装[60から離
れれば、移動式XY#テーブル62は斜方向に動き、把
持部材64は回動して図の実巌位置忙戻る。
ロボット本体54は案内四ツド52#c沿って前進し、
次に案内ロッド53に@って下降する。前部吸着部57
.58に保持されたフレキシブル基板40は両接続端N
341.42が;ンベア2上のプリン−ト基板100所
定位置となる。同時に後部吸着部55.56に保持され
た平なフレキシブル基板40はXYaテーブル装置6o
の把持部材63.64に一致する。平な基板4oの真空
装置の切換による受渡しは上述の通りである。
プリント基板lo上の所定位置となった7レキシプル基
板40は前述のXYθテーブル装置6゜上での駒整によ
って正し〜・位置を保たれ、両基板10.400接続部
の各導線は互に一致して〜・る。
要すれば簡単な確認作業の後に1本体54を僅に下降さ
せて基板40を基板10上に押付け□る。
と工で溶接機5を所定距離だけ′前進させ、次に下降さ
せてヒーターチップ71.72に通電し、フレキシブル
基板4oの接続端部41.42をプリント基板IQの所
定位tK溶接する。溶接完了すれば溶接機5内の送風装
置を作動させて溶接部を冷却固化させる。溶接機5を上
昇後退させて図の位置に引込める〇 四ボット本体54を上昇後退させる。この間にs動式x
yθテーブル62は移動回動して7レキシプル基板40
を変形させる。後退したロボット本体54が下降すれば
、後部吸着部55.56は平なフレキシブル基板を保持
し、前部吸着部57.58は変形したフレキシブル基板
’400両端部を把持部材63.64から受ける。
上述した通り、本発明によって、フレキシブル基板をマ
ガジンから取出し搬送するロボットと、正確な位置合せ
用のセンナ装置と、位置合せ後に溶接接続する溶接機と
を1組としたステーションをプリント基板な段歩前進さ
せるコンベアICGって複数組配列するととkよって、
プリント基板に対する自動部品取付が可能となり、人手
を著しく省略することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるプリント電気配線基板の位置出し
接続装置のラインを示す図、第2図は鮪1図のステーシ
ョンの1個の詳細を示す平面図、第3図は同じく端面図
、第4図は他の実施例によるステーションの詳細を示す
平ms、菖6図は同じく端面図である。 l・・・プリント基板供給装置 2・・・コンベア 3.50・・・ロボット 40−フレキシブル基板用iガジン 5・0溶接機 6−・・サブコンベア 7・・嗜センサ lO・・・プリント基板 11・・・台 12.40・・・7レキシプル基板 13%55.56.57.58・・・吸着腕14.71
,72−・・ヒーターテップ25.54・・・ロボット
本体 31、32.41142・・・接続端部6011・・X
Y#テーブル装置 63.64・・・把持部材

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)可撓性のな〜・プリント電気配線基板(プリント
    基板)の所定位置に多数の導憑を並列させた電気部品を
    各導線を一致させて取付ける装置であって、プリント基
    板を段歩前進させるコンベアと、上記コンベアに沿って
    配列し夫々の電気部品をプリント基板の所定位置に取付
    けるa数のステーションとを設け、上記ステーションの
    少なくとも一部のステーションとして、上記電気部品を
    供給するマガジンと、上記マガジンから電気部品な取出
    してプリント基板0方回′cfI8送す7′搬送装置た
    ・プリント基板上の電気部品の導線を溶接接続するf6
    接機とを組としたものにお−・て、上6己ステーション
    に電気部品を珠付してXYθ方向に可動とした保持装置
    と、電気部品の少なくとも一部のイメージを基準イメー
    ジパターンと比較するセンサ装置と、センナ装置出力を
    受けて保持装置を動かし電気部品を所定位置に一致させ
    る制#装置とを備えることを%徴とするプリント電気配
    線基板の位置出し接続装置。
  2. (2)  可撓性のなζ・プリント電気配鯨基板(プリ
    ント基板)の所定位置忙多数の4線を並夕1jさせたフ
    レキシブルプリン)%気配一基板(フレキシブル基板)
    を各導線を一致させて接続する装置であって、多数のフ
    レキシブル基板を収容するマガジンと、マガジン内の1
    個のフレキシブル基板を保持可能とした保持腕と。 上記保持腕をXYZθ方向に動か丁ロボットと、プリン
    ト基板な段歩搬送し所定位置に停止させるコンベアと、
    ロボットが保持腕に保持されたフレキシブル基板をプリ
    ント基板上のはy所定位置とした時に接続部の影像を祷
    るテレビカメラと、上記影像を所定のパターンと比較し
    Pボットを作動させるfill(iltl装筐と、保持
    腕に保持されたフレキシブル基板の接続部をプリント基
    板の接続gk#1ikする溶接機とを備えることを特徴
    とするプリント電気配線基板の位置出し溶接装置。
  3. (3)可撓性のなり・プリント電気配線基板(プリント
    基板)の所定位置に多数の導線を並列させたフレキシブ
    ルプリント電気配線基板(フレキシブル基板)を各導線
    を一致させて接続する装置であって、上記フレキシブル
    基板の両J1!i1接続部間の相対位置がフレキシブル
    基板を千に置℃・た姿勢とプリント基板上に取付けた姿
    勢とが異なる場合に、プリント基板な段歩搬送し所定位
    置で停止させるコンベアと。 多数のフレキシブル基板を収容するマガジンと、マガジ
    ン内の1個のフレキシブル基板の両端部分を夫々保持す
    る第1組の保持腕を有し7レキシプル基板をプリント基
    板に向けて搬送するロボットと、フレキシブル基板の両
    “端接続部をプリント基板に溶接接続する溶接機とを有
    するものにお(・て、上記マガジンとコンベアとの間に
    フレキシブル基板両端部を夫々保持可能とした第1第2
    の保持装置を備え、上記第1第2の保持装置の少なくと
    も一方を移動させて両保持装置間の相対位置を平なフレ
    キシブル基板を受ける第1の位置と基板両端部をプリン
    ト基板上の相対位置に相当させた第2の位置との間に動
    かす作動装置を備え1両保持装置が第1の位置にある時
    に霞ポットの第1組の保持腕から平なフレキシブル基板
    を受け、両保持装置が第2の位置にある時にロボットの
    lEZ組の保持腕がフレキシブル基板を受けてプリント
    基板上に搬送することを%徴とするプリント電気配線基
    板の位置出社接続装置。
  4. (4)可撓性のな〜・プリント電気配線基板(プリント
    基板)の所定位置に多数の4巌を並列させたフレキシブ
    ルプリント電気配線基板(フレキシブル基板)を各導線
    を一致させて接続し、上記フレキシブル基板の両端接続
    部間の相対位置がフレキシブル基板を千に置(・flQ
    勢とプリント基板上に*付けた姿勢とが異なる場合に、
    プリント基板な段歩搬送し所定位置で停止させるコンベ
    アと、多数のフレキシブル基板を収容するマガジンと、
    マガジン内の1個のフレキシブル基板の両端部分を夫々
    保持する第1組の保持腕を有しフレキシブル基板をプリ
    ント基板に向けて搬送するロボットと、フレキシブル基
    板の両端接続部をプリント基板KI!接接続する溶接機
    とを有するものKお〜・て、上記マガジンとコンベアと
    の間にフレキシブル基板雨漏sな夫々保持可能とした第
    1第2の保持装置と、上記第1第2の保持装置を移動回
    動させる作動装置と、保持装置上のフレキシブル部材端
    部のイメージを基準イメージと比較して作動装置を作動
    させるセンサ装置とを備え、ロボットの第1組の°保持
    腕から受けたフレキシブル基板を調整後にロボットの5
    g2組の保持腕によってプリント基板上に送ることを特
    徴とするプリント電気配線基板の位置出し接続装置。
  5. (5)  前記作動装置の少なくとも一方はフレキシブ
    ル基板を保持腕から受けた後に所定運動を行なってフレ
    キシブル基板両端部間の相対姿勢を変化させる特許請求
    の範囲第4項記載の装置。
JP56204453A 1981-12-17 1981-12-17 プリント電気配線基板の位置出し接続装置 Expired - Lifetime JPH0632435B2 (ja)

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