JPS6239100A - 電子部品の実装装置 - Google Patents

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】 ［発明の技術分野］ 本発明は、特にフラットパッケージ型ＩＣ等の電子部品
（以下単に電子部品という。）を基板へ自動的に実装す
るのに好適な電子部品の実装装置に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 従来から、第８図および第９図に示すように、電子部品
１の矩形の本体部分１ａの各辺にリード列１ｂをほぼ水
平方向に突設した電子部品１を基板（図示せず）に実装
する場合には、これらの電子部品１を作業者が目視によ
り基板上に位置決めして基板の各端子と電子部品１の各
リードとを一致させたのち、手作業により半田付けする
ことが行なわれていた。

しかしながらこのような作業者の目視と手作業による実
装作業では、信頼性や作業性が作業者の熟練度により左
右され、熟練度が不十分な場合には、接続不良が生じ、
かつ生産性も低いという問題かあった。

［発明の目的］ 本発明はこのような従来の難点を解消すべくなされたも
ので、リード列を有する電子部品を基板の所定位置へ自
動的に実装することにより、実装の信頼性および作業性
を向上させた電子部品の実装装置を提供することを目的
とする。

［発明の概要］ 本発明の目的は、リード列を有する電子部品を平面内で
所定の向きに位置決めする電子部品位置決め装置と、前
記電子部品のリード列に同時に接触しこれらを一括して
加熱するヒータチップを備え所定の下降−Ｌ昇動作を行
う加熱ヘッドと、前記電子部品位置決め装置で位置決め
された電子部品を吸着し前記加熱ヘッドの下まで移動さ
せる電子部品搬送装置と、所定の位置に基板を搭載しこ
の基板の電子部品搭載部が前記加熱ヘッドの下に位置す
るよう移動するＸＹテーブルと、これら各装置を所定の
タイミングで動作させる制御装置とを具備することによ
り達成される。

［発明の実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例の外観を示す斜視図である。

この図に示ずように、この実施例の実装装置は、第８図
、第９図に示すような電子部品１を平面内で所定の向き
に位置決めする電子部品位置決め装置２と、電子部品１
の本体部分１ａをはさむ一対のリード列１ｂ、１ｂに同
時に接触しこれらを一括して加熱し半田付けする一対の
ヒータチップ３ａを備え所定の下降上昇動作を行う第１
の加熱ヘッド３と、この第１の加熱ヘッド３と９０’向
きを異ならせ電子部品１の他方向の一対のリード列１Ｇ
、１Ｇを加熱して半田付けするために設けられた上記第
１の加熱ヘッド３と同一構造の第２の加熱ヘッド４と、
電子部品位置決め装置２で位置決めされた電子部品１を
吸着して上昇し第１の加熱ヘッド３の下の所定の位置ま
で平行移動させる電子部品搬送装置５と、所定の位置に
３枚の基板６．６．６を位置決めして搭載しこの基板６
の電子部品搭載部を各加熱ヘッド３．４の下に位置させ
るよう順に移動するＸＹテーブル７と、これらの機構を
所定のタイミングで制御する制御装置（図示せず）とか
ら構成されている。

また８は加熱ヘッド３．４、電子部品搬送装置５、ＸＹ
テーブル７等の始動、停止、位置調整等を手動あるいは
自動で制御するためのコントロールパネル、９は本装置
の電源を配電制御する配電盤、１０はこれらを搭載する
基台である。　・電子部品位置決め装置２は、第２図に
示すように、この装置の対象となる電子部品１の本体部
分１ａの幅よりわずかに広い幅を有する角溝を直交させ
て形成された案内溝２ａと、これらの案内溝２ａに交差
部はさんでそれぞれ摺動可能に嵌合されその端面が同時
に交差部に向けて進退するように、カムあるいはリンク
機構によりそれぞれ連結された４個の可動片２ｂ、・・
・２ｂと、これらの可動片２ｂをそれぞれ矢印Ｘ、Ｙ方
向に前後動ざＵる駆動機ＷＩ（図示せず）とから構成さ
れている。

２Ｇは真空引き用の透孔である 第１の加熱ヘッド３は、第３図および第４図に示すよう
に、モリブデン板で口字状に形成された一対のヒータチ
ップ３ａ、３ａと、これらのヒータチップ３ａをそれぞ
れ平行に固定する放熱ブロック３ｂ、３ｂと、これらの
放熱ブロック３ｂをヒータチップ３ａの平行関係を維持
したままその間隔を調整する間隔調整ねじ３Ｃ１３Ｃと
、それらの相対的な高さを調整する高さ調整ねじ３ｄ、
３ｄと、放熱ブロック３ｂ、３ｂを支持ｆ［ｌ１３ｅ、
３ｅにより矢印Ｚ方向に摺動可能に保持する保持部材３
ｆと、この保持部材３ｆを一体的に上下させるエアシリ
ンダ３ｇと、これらを支持する支持部材３ｈとから構成
されている。ヒータチップ３ａの上面には熱電対（図示
せず）が取付（プられ、それぞれ独立して温度制御が可
能なようにされている。また保持部材３ｆ内には支持軸
３ｅに上方へ向かう弾撥力を付与する加圧機構が内蔵さ
れている。この加圧機構は後述するシーケンスにおいて
、エアシリンダ３ｇが作動する前に作動してヒータデツ
プ３ａが電子部品１のリード列１ｂに弾性的に押圧させ
るように作用する。ざらに各放熱ブロック３ｂ間には、
半田付けしたのち電子部品１のリード列１ｂの部分を冷
却するための空気ノズル（図示せず）が下向きに取イ」
けられている。

なお、第２の加熱ヘッド４はヒータデツプの向きを第１
の加熱ヘッドに対し９０’ずらして配置されているだけ
で、他の構成は第１の加熱ヘッド３と同じである。

電子部品搬送装置５は゛、第５図および第６図に示すよ
うに、電子部品１の本体部分１ａを真空吸着する吸着ヘ
ッド５ａと、この吸着ヘッド５ａをアームを介して上下
動させる第１のエアシリンダ５ｂと、吸着ヘッド５ａを
第１のエアシリンダ５ｂとともに所定の距離だけ水平方
向に直線的に進退させる第２のエアシリンダ５Ｃと、こ
の第２のエアシリンダ５Ｃのストローク長を設定するリ
ミット機構５ｄ、５ｅとから構成されている。

ＸＹテーブル６は、上面に３枚の基板６を嵌合させる位
置決め用の凹部を有しＮＣ制御により必らかしめ入力さ
れたＮＣデータに基づいて所定のシーケンスで各基板毎
の位置決め動作を行うように構成されている。

次に第７図のタイムチャートを参照してこの実施例の動
作を説明する。

まず作業者は、基板６の電子部品接続用の端子へ予備半
田がなされた基板６をＸＹテーブル７の位置決め用の凹
部または凸部へそれぞれ基板６を嵌合させて基板をＸＹ
テーブル７の所定の位置にセラ１〜する。

次にこの基板６へ搭載すべき電子部品１を、電子部品位
置決め装置２の案内溝２ａの中央部へ各リード列１ｂが
各案内溝におさまるようにセットして、コントロールパ
ネル８のスタートボタン（自動）をＯＮにする。

この操作により、まず最初に電子部品位置決め装置２の
可動片２ｂが駆動機構により豆いに同期してそれぞれ矢
印Ｘ、Ｙ方向に数回前後動じその端面で電子部品１の各
リード列１ｂの先端部を軽くたたくように押圧して電子
部品１の位置決めを行なう（第７図■）。この間案内溝
２ａの中央に形成された吸引孔２Ｇから真空引きが行な
われ、電子部品１が過度に移動しないように調整される
（同図■）。

またこの位置決め動作の過程で電子部品搬送装置５の吸
着ヘッド５ａが真空引きされ（同図■）、第１のエアシ
リンダ５ｂが動作し、吸着ヘッド５ａが降下してきて電
子部品１の本体部分１ａの上面を押圧してこれを吸着保
持する（同図■）。続いて第２のエアシリンダ５Ｃが所
定のスローク長だｃノ水平移動して吸着ヘッド５ａを第
１の加熱ヘッド３ａの下に位置させる（同図■）。この
ときヒータデツプ３ａは、電子部品１のリード列１ｂの
道上にある。

一方、ＸＹテーブル７は、あらかじめ入力されたＮＣデ
ータによるシーケンシャル制御により、搭載した基板６
の電子部品搭載部の端子列が第１の加熱ヘッド３のヒー
タチップ３ａの真下まで移動される（同図■）。ここで
第２のエアシリンダ５Ｃが動作して吸着ヘッド５ａが電
子部品１を吸着したまま下降する（同図■）。これによ
って下降した電子部品１のリード列１ｂは、基板６の端
子列上に各リートが対応する端子と接触するように押し
付けられる。この状態で加圧機構が作動して放熱ブロッ
ク３ｂを下方に付勢しく同図■）、第１の加熱ヘッド３
が下降してヒータチップ３ａを電子部品１のリード列１
ｂに押しつける（同図■）。これに伴って吸着ヘッド５
ａも電子部品１により強く押しつけられる（同図０）。

続いてそのヒータチップ３ａにパルス電圧が印加されて
第１の加熱ヘッド３のヒータチップ３ａが所定の温度で
所定の時間瞬間的に加熱され（同図Ｏ）、基板の端子列
と電子部品のリード列の接触面にそれぞれ必らかしめ付
着された半田が溶融する。この溶融は電子部品を熱損傷
さｔ！ないために１．５〜２秒程度の短時間の加熱によ
って行なわれる。

続いて空気ノズルから冷却エアがフローされて溶解した
半田が冷却固化され（同図［株］）、所定の時間冷却し
たのち、加熱も解除し、この第１の加熱ヘッド３は上野
する（同図■〉。続いてＸＹテーブル７が動作して基板
の電子部品搭載部が第２の力０熱ヘッド４の下まで移動
し、第２のヘッド４により同図に示すような動作が行な
われて電子部品］の４辺のうちの残りの２辺のリード列
１Ｃの半田付けが終了する。なお第７図のタイムチャー
トから明らかなように、第２のヘッド４による半田付け
においては、電子部品１がすでに基板６に固定されてい
るので電子部品１の供給および吸着ヘッドによる加圧は
行なわれない。この必と他の基板についても同様の操作
により電子部品の実装が行なわれる。

なお以上の実施例では、１種類の矩形の本体部品の４片
にそれぞれリード列を突設した電子部品を基板に搭載す
る例について説明したが本発明はサイズの異なる電子部
品や電子部品本体の２つの辺あるいは１つの辺にリード
列を有する電子部品の実装にも適用することができる。

［発明の効果コ 以上説明したように本発明の電子部品の実装装置は基板
上への電子部品を実装する際電子部品のリード列をヒー
タチップにより押圧しながら加熱して半田付けを行なう
ようにしたので、基板の変形の影響を受けず、半田付け
の浮きを防止して、半田付けの信頼性を向上させる。ま
た電子部品の本体部分が加熱されないので電子部品が熱
損傷を受けるようなことがない。ざらに電子部品を予め
位置決めしてから基板上に供給するため位置ずれを起こ
すようなこともない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の外観を示す斜視図、第２図
はこの実施例の電子部品位置決め装置を示す斜視図、第
３図はこの実施例の加熱ヘッドを示す側面図、第４図は
その正面図、第５図はこの実施例の電子部品搬送装置の
正面図、第６図その表平面、第７図はこの実施例のタイ
ムチャート、第８図は電子部品を示す平面図、第９図は
その正面図である。 １・・・・・・・・・電子部品 １ａ・・・・・・本体部品 １ｂ、１Ｃ・・・リード列 ２・・・・・・・・・電子部品位置決め装置２ａ・・・
・・・案内溝 ２ｂ・・・・・・可動片 ３・・・・・・・・・第１の加熱ヘッド３ａ・・・・・
・ヒータチップ ３ｂ・・・・・・放熱ブロック ３Ｇ・・・・・・間隔調整ねじ ３ｄ・・・・・・高さ調整ねじ ３ｇ・・・・・・エアシリンダ ４・・・・・・・・・第２の加熱ヘッド５・・・・・・
・・・電子部品搬送装置５ａ・・・・・・吸着ヘッド ５ｂ・・・・・・第１のエアシリンダ ５Ｇ・・・・・・第２のエアシリンダ ６・・・・・・・・・基板 ７・・・・・・・・・ＸＹテーブル ８・・・・・・・・・コントロール ９・・・・・・・・・配電盤 １０・・・・・・・・・基　台 出願人　　　　　株式会社　東芝 代理人弁理士　　須　山　佐　− 第２図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）リード列を有する電子部品を平面内で所定の向き
   に位置決めする電子部品位置決め装置と、前記電子部品
   のリード列に同時に接触しこれらを一括して加熱するヒ
   ータチップを備え所定の下降上昇動作を行う加熱ヘッド
   と、 前記電子部品位置決め装置で位置決めされた電子部品を
   吸着し前記加熱ヘッドの下まで移動させる電子部品搬送
   装置と、 所定の位置に基板を搭載しこの基板の電子部品搭載部が
   前記加熱ヘッドの下に位置するよう移動するＸＹテーブ
   ルと、 これら各装置を所定のタイミングで動作させる制御装置
   と を有することを特徴とする電子部品の実装装置。
2. （２）加熱ヘッドが、電子部品の２列に配設されたリー
   ド列に同時に接触しこれらを一括して加熱する間隔調整
   可能な平行する一対のヒータチップを有することを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の電子部品の実装装置
   。
3. （３）加熱ヘッドが、それぞれヒータチップの向きを９
   ０°ずらして配置された２組の加熱ヘッドからなる特許
   請求の範囲第１項記載の電子部品の実装装置。
4. （４）ＸＹテーブルが、ＮＣ制御により所定の位置へ所
   定のタイミングで移動される特許請求の範囲第１項ない
   し第３項のいずれか１項記載の電子部品の実装装置。