JPWO2014199439A1

JPWO2014199439A1 - 部品実装機

Info

Publication number: JPWO2014199439A1
Application number: JP2015522287A
Authority: JP
Inventors: 龍平神尾; 賢志原
Original assignee: Fuji Machine Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Fuji Corp
Priority date: 2013-06-11
Filing date: 2013-06-11
Publication date: 2017-02-23
Anticipated expiration: 2033-06-11
Also published as: WO2014199439A1; JP6177907B2

Abstract

吸着ノズルに吸着された上部品のボール電極を接合剤トレイ内の接合剤に浸漬させ、上部品のボール電極を下部品の電極に押し当て、吸着ノズルで上部品を吸着した状態で上部品のボール電極を下部品の電極から離間させることにより、下部品の電極に接合剤を転写し（接合剤塗布工程）、上部品のボール電極を接合剤トレイ内の接合剤に再度浸漬させ、上部品のボール電極を下部品の電極に押し当て、吸着ノズルによる上部品を吸着を解除することにより、上部品の電極を下部品の電極に接合する（上部品実装工程）。

Description

本発明は、電極を有する電子部品を実装対象に実装する部品実装機に関する。

従来より、電子部品を基板上に実装する部品実装機が知られている。例えば、特許文献１には、下面に電極を有する電子部品をプリント基板上に実装する部品実装機において、フラックスを貯留した転写ステーションを設け、電子部品の電極を転写ステーション内のフラックスに浸漬させることにより、電極にフラックスを付着させてから、電子部品をプリント基板に実装するものが開示されている。また、特許文献２には、ボール状の電極を有する電子部品を基板上に実装するものが開示されている。
特開２００５−１６６９４４号公報特開２０００−１２４６９７号公報

ところで、電極を有する電子部品を基板や他の電子部品等の実装対象に実装する場合、実装対象の実装面に接合剤（例えばハンダ等）を塗布してから、電極を実装面に押し当てて接合することが考えられる。この場合、ブリッジや接合不十分などの接合不良が生じないように、接合剤を狙った箇所に過不足なく塗布する必要があるため、専用のノズルを用いて接合剤を塗布するのが通常である。しかしながら、専用のノズルを用いて接合剤を塗布する場合、接合剤を塗布する工程と電子部品を実装する工程とで異なるノズルが必要となるため、電子部品を実装する度にノズルの交換作業が必要となり、製品の生産効率が低下してしまう。

本発明の部品実装機は、製品の生産効率を低下させることなく、不良の発生を抑制することを主目的とする。

本発明の部品実装機は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の第１の部品実装機は、
電極を有する電子部品を実装対象に実装する部品実装機であって、
前記電子部品を保持可能なノズルと、
前記ノズルを移動させる移動手段と、
接合剤を貯留する貯留手段と、
前記ノズルに保持された前記電子部品の電極が前記貯留手段に貯留された接合剤に浸漬される位置に移動するよう前記移動手段を制御し、前記電子部品の電極が前記実装対象に押し当てられる位置に移動するよう前記移動手段を制御し、前記ノズルに前記電子部品が保持された状態で該電子部品の電極が前記実装対象から離間するよう前記移動手段を制御することにより、前記実装対象に前記接合剤を塗布する接合剤塗布工程を実行する接合剤塗布工程実行手段と、
前記接合剤塗布工程が実行されると、前記電子部品の電極が前記貯留手段に貯留された接合剤に浸漬される位置に再度移動するよう前記移動手段を制御し、前記電子部品の電極が前記実装対象に押し当てられる位置に移動するよう前記移動手段を制御し、前記ノズルによる前記電子部品の保持が解除されるよう該ノズルを制御することにより、前記電子部品を前記実装対象に実装する部品実装工程を実行する部品実装工程実行手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の第１の部品実装機では、ノズルに保持された電子部品の電極を貯留手段に貯留された接合剤に浸漬される位置に移動させ、電子部品の電極を実装対象に押し当てられる位置に移動させ、ノズルに電子部品が保持された状態で電子部品の電極を実装対象から離間させることにより、接合剤塗布工程を実行する。接合剤塗布工程が実行されると、電子部品の電極を貯留手段に貯留された接合剤に浸漬される位置に再度移動させ、電子部品の電極を実装対象に押し当てられる位置に移動させ、ノズルによる電子部品の保持を解除させることにより、部品実装工程を実行する。即ち、接合剤塗布工程では、ノズルに保持された電子部品の電極に接合剤を付着させ、付着させた接合剤を実装対象に転写することにより接合剤を塗布するから、接合剤を塗布するための専用のノズルを必要とすることなく、電子部品の位置合わせを行なうだけで狙った箇所に接合剤を塗布することができる。また、接合剤塗布工程と部品実装工程とで異なるノズルを用いる場合、接合剤塗布工程を実行した後にノズルの交換作業を行なう必要があるため、ノズルの交換作業に時間を要する結果、生産効率が低下してしまう。これに対して、本発明では、接合剤塗布工程と部品実装工程とで同一のノズルが用いられ、ノズルの交換は不要であるから、生産効率をより向上させることができる。これらの結果、製品の生産効率を低下させることなく、不良の発生を抑制することができる。ここで、「接合剤塗布工程」は、１回だけ実行するものとしてもよいし、複数回に亘って実行するものとしてもよい。

こうした本発明の第１の部品実装機において、前記実装対象を撮影する撮影手段と、前記接合剤塗布工程が実行された後に前記撮影手段により撮影された実装対象の画像に基づいて該実装対象に前記接合剤が適正に塗布されたか否かを判定する判定手段と、を備え、前記接合剤塗布工程実行手段は、前記判定手段により前記実装対象に前記接合剤が適正に塗布されていないと判定すると、前記接合剤塗布工程を再実行する手段であるものとすることもできる。こうすれば、実装対象に接合剤を十分に塗布した上で、電子部品を実装対象に実装することができるから、実装不良が生じるのを一層抑制することができる。

また、本発明の第１の部品実装機において、前記接合剤塗布工程実行手段は、前記接合剤塗布工程として、前記部品実装工程よりも小さな荷重で前記電子部品の電極が前記実装対象に押し当てられるよう前記移動手段を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、実装対象の必要な範囲を超えて接合剤が塗布される等の塗布不良の発生を効果的に抑制することができる。

本発明の第２の部品実装機は、
電極を有する電子部品を実装対象に実装する部品実装機であって、
前記電子部品を保持可能なノズルと、
前記ノズルを移動させる移動手段と、
接合剤を貯留する貯留手段と、
前記実装対象を撮影する撮影手段と、
前記ノズルに保持された前記電子部品の電極が前記貯留手段に貯留された接合剤に浸漬される位置に移動するよう前記移動手段を制御し、前記電子部品の電極が前記実装対象に押し当てられる位置に移動するよう前記移動手段を制御し、前記ノズルに前記電子部品が保持された状態で該電子部品の電極が前記実装対象から離間するよう前記移動手段を制御することにより、前記実装対象に前記接合剤を塗布する接合剤塗布工程を実行する接合剤塗布工程実行手段と、
前記接合剤塗布工程が実行された後に前記撮影手段により撮影された実装対象の画像に基づいて該実装対象に前記接合剤が適正に塗布されたか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記実装対象に前記接合剤が適正に塗布されていると判定されると、前記電子部品の電極が前記実装対象に押し当てられる位置に移動するよう前記移動手段を制御し、前記ノズルによる前記電子部品の保持が解除されるよう該ノズルを制御することにより、前記電子部品を前記実装対象に実装する部品実装工程を実行する部品実装工程実行手段と、
を備え、
前記接合剤塗布工程実行手段は、前記判定手段により前記実装対象に前記接合剤が適正に塗布されていないと判定されると、前記接合剤塗布工程を再実行する手段である
を備えることを要旨とする。

この本発明の第２の部品実装機では、ノズルに保持された電子部品の電極を貯留手段に貯留された接合剤に浸漬される位置に移動させ、電子部品の電極を実装対象に押し当てられる位置に移動させ、ノズルに電子部品が保持された状態で電子部品の電極を実装対象から離間させることにより、接合剤塗布工程を実行する。接合剤塗布工程が実行されると、撮影手段により撮影された実装対象の画像に基づいて実装対象に接合剤が適正に塗布されたか否かを判定し、実装対象に接合剤が適正に塗布されたと判定すると、電子部品の電極を実装対象に押し当てられる位置に移動させ、ノズルによる電子部品の保持を解除させることにより、部品実装工程を実行する。一方、実装対象に接合剤が適正に塗布されていないと判定すると、接合剤塗布工程を再実行する。これにより、実装対象に接合剤を十分に塗布した上で、電子部品を実装対象に実装することができるから、実装不良が生じるのを抑制することができる。また、接合剤塗布工程では、ノズルに保持された電子部品の電極に接合剤を付着させ、付着させた接合剤を実装対象に転写することにより塗布するから、接合剤を実装対象に塗布するための専用のノズルを必要としない。さらに、接合剤塗布工程と部品実装工程とで異なるノズルを用いる場合、接合剤塗布工程を実行した後にノズルを交換しなければならず、ノズルの交換作業に時間を要する結果、生産効率が低下してしまう。これに対して、本発明では、接合剤塗布工程と部品実装工程とで同一のノズルが用いられ、ノズルの交換は不要であるから、生産効率をより向上させることができる。これらの結果、製品の生産効率を低下させることなく、不良の発生を抑制することができる。

部品実装機１０の構成の概略を示す構成図である。制御装置９０の電気的な接続関係を示すブロック図である。制御装置９０により実行される上部品実装処理の一例を示すフローチャートである。制御装置９０により実行される接合剤塗布工程の一例を示すフローチャートである。上部品１８の電極１８ａに接合剤を付着させる様子を示す説明図である。上部品１８の電極１８ａに付着させた接合剤を実装対象の部品１９に転写させる様子を示す説明図である。制御装置９０により実行される上部品実装工程の一例を示すフローチャートである。上部品１８を下部品１９に積層する様子を示す説明図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は部品実装機１０の構成の概略を示す構成図であり、図２は部品実装機１０の制御装置９０の電気的な接続関係を示すブロック図である。

部品実装機１０は、図１に示すように、電子部品（以下、単に「部品」という）を供給する部品供給装置２０と、回路基板（以下、単に「基板」という）１６を搬送する基板搬送装置３０と、搬送された基板１６をバックアップするバックアップ装置４０と、部品供給装置２０により供給された部品をバックアップ装置４０によりバックアップされた基板１６に装着する部品装着装置５０と、実装機全体を制御する制御装置９０（図２参照）とを備え、基板搬送装置３０とバックアップ装置４０と部品装着装置５０が筐体１２内に収容されている。なお、図１には、１台の部品実装機１０のみを図示したが、部品実装ラインにおいては複数台の部品実装機が並設され、各部品実装機の制御装置にはこれらを管理するための管理コンピュータ１００（図２参照）が接続されている。

部品供給装置２０は、トレイによる部品の供給が可能なトレイフィーダ２２と、テープによる部品の供給が可能なテープフィーダ２４とを備える。トレイフィーダ２２は、基板１６に実装する板状の部品が並べられたトレイを複数段積み重ねられた段積み状態にて収容し、部品をトレイごと供給するものである。テープフィーダ２４は、部品が所定間隔で貼り付けられたテープが巻回されたリールを備え、リールからテープを引き出すことにより部品を供給するものである。テープフィーダ２４は、リールを備えないタイプも使用可能である。なお、テープフィーダ２４は、着脱可能に構成されており、供給する部品に適したフィーダに交換できるようになっている。

基板搬送装置３０は、筐体１２の下段部に設置された基台１４上にＹ軸方向（図１の前後方向）に所定間隔隔てて設けられた一対の支持板３２ａ，３２ｂと、支持板３２ａ，３２ｂの互いに対向する面に設けられた一対のコンベアベルト３４ａ，３４ｂとを備える。一対の支持板３２ａ，３２ｂは、長手方向がＸ軸方向（図１の左右方向）となる長方形状の部材として構成されており、長手方向の両端には駆動輪および従動輪が設けられている。コンベアベルト３４ａ，３４ｂは、支持板３２ａ，３２ｂに設けられた駆動輪および従動輪に架け渡されており、図示しない駆動モータにより駆動輪が駆動されることにより、基板１６を図１の左から右へと搬送する。

バックアップ装置４０は、図示しない昇降装置により昇降可能に配設されたバックアッププレート４２と、バックアッププレート４２の上面に装着されたベースプレート４４とを備える。ベースプレート４４には、基板１６を裏側からバックアップするための複数のバックアップピン４６が立設されている。

部品装着装置５０は、Ｘ軸モータ５１（図２参照）の駆動によりＸ軸方向（図１の左右方向）に移動されるＸ軸スライダ５２と、Ｙ軸モータ５３（図２参照）の駆動によりＹ軸方向（図１の前後方向）に移動されるＹ軸スライダ５４と、Ｘ軸スライダ５２に取り付けられたヘッド６０と、Ｚ軸モータ６２によりＺ軸方向（図１の上下方向）に移動されると共にθ軸モータ６４によりＺ軸周りを回転（θ軸方向に移動）されるようにヘッド６０に装着され部品を吸着可能な吸着ノズル６８と、基台１４に設けられ吸着ノズル６８に吸着された部品を撮影するパーツカメラ７０と、Ｘ軸スライダ５２に取り付けられ基板１６に設けられた基板位置決め基準マークを撮影するマークカメラ７２と、ヘッド６０に装着可能な複数種類の吸着ノズルをストックするノズルストッカ７４と、部品を接合する際に用いる接合剤としてのはんだを貯留するはんだトレイ７６とを備える。

Ｘ軸スライダ５２は、Ｙ軸スライダ５４の前面にＸ軸方向に沿って設けられたガイドレール５５に取り付けられており、ガイドレール５５に案内されつつＸ軸方向にスライド可能となっている。Ｙ軸スライダ５４は、筐体１２の上部にＹ軸方向に沿って設けられたガイドレール５６に取り付けられており、ガイドレール５６に案内されつつＹ軸方向にスライド可能となっている。

ヘッド６０には、吸着ノズル６８をＺ軸方向およびθ軸方向に移動させるＺθアクチュエータ６１が内蔵されている。Ｚθアクチュエータ６１は、吸着ノズル６８を保持するホルダ６９に取り付けられ軸方向がＺ軸方向に延伸されたねじ軸６２と、ねじ軸６２に貫通されたボールねじナットを回転駆動するＺ軸モータ６４と、ねじ軸６２に貫通されたボールスプラインナットを回転駆動するθ軸モータ６６とを備え、Ｚ軸モータ６４を駆動することによりねじ軸６２をＺ軸方向に昇降させ、θ軸モータ６６を駆動することによりねじ軸６２をＺ軸周りに回転させる。また、ヘッド６０は、吸着ノズル６８に作用するＺ軸方向の荷重を検知するためのロードセル７８（図２参照）を備えている。

吸着ノズル６８は、大気圧よりも低い圧力である負圧を利用して、先端に部品を吸着したり、ノズル先端に吸着している部品を離したりするものである。この吸着ノズル６８は、電磁弁８２を介して真空ポンプ８４及びエア配管８６のいずれか一方に接続される。吸着ノズル６８に部品を吸着するには、真空ポンプ８４と吸着ノズル６８とが連通するように電磁弁８２を位置決めする。これにより、吸着ノズル６８の内部は負圧になり、部品が吸着ノズル６８の先端に吸着される。一方、部品を吸着ノズル６８から外すには、エア配管８６と吸着ノズル６８とが連通するように電磁弁８２を位置決めする。これにより、吸着ノズル６８の内部は正圧になり、吸着ノズル６８の先端に吸着された部品が外れる。また、吸着ノズル６８は、内部の圧力を検出する圧力センサ７９（図２参照）を備えている。

パーツカメラ７０は、基板搬送装置３０の支持板３２ｂの前方側に配置されている。このパーツカメラ７０の撮像範囲は、パーツカメラ７０の上方である。部品を吸着した吸着ノズル６８がパーツカメラ７０の上方を通過する際、パーツカメラ７０は吸着ノズル６８に吸着された部品の状態を撮影し、その画像を制御装置９０へ出力する。制御装置９０は、パーツカメラ７０によって撮影された画像を予め記憶された正常な保持状態の画像と比較することにより、部品が正常に吸着されているか否かを判定する。

マークカメラ７２は、Ｘ軸スライダ５２の下端後方に固定されている。このマークカメラ７２の撮像範囲は、マークカメラ７２の下方である。マークカメラ７２は、ヘッド６０によって基板１６に設けられた基板位置決め基準マークを撮影し、その画像を制御装置９０へ出力する。制御装置９０は、マークカメラ７２によって撮影されたマークの画像を処理してマークの位置を認識することにより基板の位置を判断する。

ノズルストッカ７４は、複数種類の吸着ノズル６８をストックするボックスである。吸着ノズル６８は、ヘッド６０のホルダ６９に取り外し可能に装着されており、部品を搭載する基板１６の種類や部品の種類に適したものに交換される。

接合剤トレイ７６は、本実施例では、はんだ粉末とフラックスとを混ぜ合わせたペースト状のはんだが接合剤として貯留されている。接合剤トレイ７６に貯留されている接合剤は、図示しないスキージによって表面が水平となるよう均される。

制御装置９０は、図２に示すように、ＣＰＵ９１を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、処理プログラムを記憶するＲＯＭ９２、各種データを記憶するＨＤＤ９３、作業領域として用いられるＲＡＭ９４、外部装置と電気信号のやり取りを行うための入出力インタフェース９５などを備えており、これらはバス９６を介して接続されている。この制御装置９０には、パーツカメラ７０やマークカメラ７２からの画像信号や圧力センサ７９からの検出信号などを入出力インターフェース９５を介して入力しており、制御装置９０からは、基板搬送装置３０やバックアップ装置４０、Ｘ軸スライダ５２のＸ軸モータ５１、Ｙ軸スライダ５４のＹ軸モータ５３、ヘッド６０のＺ軸モータ６４、θ軸モータ６６、電磁弁８２などへの駆動信号を入出力インターフェース９５を介して出力している。また、制御装置９０は、部品供給装置２０や管理コンピュータ１００と双方向通信可能に接続されている。なお、Ｘ軸スライダ５２およびＹ軸スライダ５４には図示しない位置センサが装備されており、制御装置９０はそれらの位置センサからの位置情報を入力しつつ、Ｘ軸モータ５１およびＹ軸モータ５３を駆動制御する。

管理コンピュータ１００は、図２に示すように、ＣＰＵ１０１を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、処理プログラムを記憶するＲＯＭ１０２、基板１６の生産計画などを記憶するＨＤＤ１０３、作業領域として用いられるＲＡＭ１０４、外部装置と電気信号のやり取りを行うための入出力インタフェース１０５などを備えており、これらはバス１０６を介して接続されている。また、管理コンピュータ１００は、入出力インタフェース１０５を介して、マウスやキーボードに代表される入力デバイス１１２から信号を入力可能であり、ディスプレイ１１４に種々の画像を出力可能なように接続されている。ここで、基板１６の生産計画とは、部品実装機１０において基板１６にどの部品を実装するか、また、部品を実装した基板１６（組立品）を何枚作製するか等を定めた計画をいう。管理コンピュータ１００は、作業者から入力デバイス１１２を介して生産計画を受け付け、受け付けた生産計画に従って組立品が作製されるよう各種指令を部品装着機１０に送信する。

次に、こうして構成された部品実装機１０の動作、特に、基板１６上に複数の部品を積層するＰｏＰ（Package On Package）による実装方法を用いて部品を実装する場合について説明する。本実施例では、上部品にＢＧＡ（ball grid array）を用いるものとし、基板１６上に実装される下部品の電極と上部品のボール電極（はんだボール）とを接合剤を用いて接合することにより積層（実装）を行なう。以下、上部品を下部品に積層する処理について説明する。なお、下部品を基板１６上に実装する処理については、本発明の要旨をなさないから、その説明については省略する。図３は、制御装置９０により実行される上部品実装処理の一例を示すフローチャートである。

部品実装処理が実行されると、制御装置９０は、まず、部品供給装置２０により供給される上部品を吸着ノズル６８で吸着する（ステップＳ１００）。この処理は、部品供給装置２０によりトレイ供給された上部品の真上に吸着ノズル６８が来るようＸ軸モータ５１およびＹ軸モータ５３を制御し、吸着ノズル６８の先端が上部品の上面に当接するようＺ軸モータ６４を制御し、吸着ノズル６８に真空ポンプ８４からの負圧が作用するよう電磁弁８２を制御することにより行なわれる。

吸着ノズル６８に上部品１８を吸着させると、吸着された上部品のボール電極に接合剤を付着させると共に付着させた接合剤を下部品の電極に転写させる接合剤塗布工程を行なう（ステップＳ１１０）。ここで、ステップＳ１１０の処理は、図４の接合剤塗布工程を実行することにより行われる。図４の接合剤塗布工程では、まず、吸着ノズル６８に吸着させた上部品が接合剤トレイ７６の真上に来るようＸ軸モータ５１およびＹ軸モータ５３を制御し（ステップＳ２００）、上部品のボール電極が接合剤トレイ７６に貯留されている接合剤に浸漬されるようＺ軸モータ６４を制御する（ステップＳ２１０）。図５に、上部品１８のボール電極１８ａを接合剤トレイ７６の接合剤に浸漬する様子を示す。図示するように、接合剤トレイ７６に貯留された接合剤の深さは、ボール電極１８ａの直径よりも浅くなっており、ボール電極１８ａを接合剤トレイ７６の底に接触させても、ボール電極１８ａのみに接合剤が付着するようになっている。なお、ボール電極１８ａが接合剤トレイ７６の底に接触したか否かは、ロードセル７８により検出することができる。上部品のボール電極に接合剤を付着させると、次に、上部品が下部品の積層位置の真上に来るようＸ軸モータ５１、Ｙ軸モータ５３およびθ軸モータ６６を制御し（ステップＳ２２０）、上部品のボール電極が下部品の電極に押し当てられるようＺ軸モータ６４を制御する（ステップＳ２３０）。そして、吸着ノズル６８が上部品を吸着した状態を維持しつつ上部品のボール電極が下部品の電極から離間するようＺ軸モータ６４を制御して（ステップＳ２４０）、接合剤塗布工程を終了する。図６に、上部品１８のボール電極１８ａに付着された接合剤を下部品１９の電極１９ａに転写する様子を示す。本実施例では、下部品１９の電極１９ａに転写される接合剤が広がり過ぎないように、ステップＳ２３０の処理では、比較的小さな荷重をもって上部品１８のボール電極１８ａが下部品１９の電極１９ａに押し当てられるようＺ軸モータ６４が制御される。具体的には、ロードセル７８により検出される荷重が所定の目標荷重となるようＺ軸モータ６４を制御することにより行われる。

図３の上部品実装処理に戻って、こうして接合剤塗布工程を行なうと、下部品の電極をマークカメラ７２によって撮影し（ステップＳ１２０）、撮影により得られた画像に基づいて下部品の電極に接合剤が適正に塗布されているか否かを判定する（ステップＳ１３０）。この判定は、撮影により得られた画像と予め記憶された正常な転写状態を示す画像とを比較することにより行なうことができる。下部品の電極に接合剤が十分に転写されていないと判定すると（ステップＳ１４０）、ステップＳ１１０に戻って、接合剤塗布工程を再実行し、下部品の電極に接合剤が十分に転写されていると判定すると（ステップＳ１４０）、図７の上部品実装工程を実行して（ステップＳ１５０）、上部品実装処理を終了する。

図７の上部品実装工程では、まず、接合剤塗布工程のステップＳ２００〜Ｓ２２０と同様に、上部品が接合剤トレイ７６の真上に来るようＸ軸モータ５１およびＹ軸モータ５３を制御し（ステップＳ３００）、上部品のボール電極が接合剤トレイ７６内の接合剤に浸漬されるようＺ軸モータ６４を制御し（ステップＳ３１０）、上部品が下部品の積層位置の真上に来るようＸ軸モータ５１、Ｙ軸モータ５３およびθ軸モータ６６を制御する（ステップＳ３２０）。そして、上部品のボール電極が下部品の電極に押し当てられるようＺ軸モータ６４を制御し（ステップＳ３３０）、吸着ノズル６８による上部品の吸着が解除されるよう電磁弁８２を制御して（ステップＳ３４０）、部品実装工程を終了する。図８に、上部品１８を下部品１９に積層する様子を示す。本実施例では、上部品１８のボール電極１８ａが下部品１９の電極１９ａに確実に接合されるように、ステップＳ３３０の処理では、接合剤塗布工程のステップＳ２３０よりも大きな荷重をもって上部品１８のボール電極１８ａが下部品１９の電極１９ａに押し当てられるようＺ軸モータ６４を制御するものとした。

以上説明した実施例の部品実装機１０では、吸着ノズル６８に吸着された上部品のボール電極を接合剤トレイ７６内の接合剤に浸漬させ、上部品のボール電極を下部品の電極に押し当て、吸着ノズル６８で上部品を吸着した状態で上部品のボール電極を下部品の電極から離間させることにより、下部品の電極に接合剤を転写し（接合剤塗布工程）、上部品のボール電極を接合剤トレイ７６内の接合剤に再度浸漬させ、上部品のボール電極を下部品の電極に押し当て、吸着ノズル６８による上部品を吸着を解除することにより、上部品の電極を下部品の電極に接合する（上部品実装工程）。これにより、接合剤塗布工程と上部品実装工程とで吸着ノズル６８を交換する必要がない。接合剤塗布工程に専用のノズルを用いる場合、接合剤塗布工程を実行した後にノズルの交換作業を行なう必要があるため、ノズルの交換作業に時間を要する結果、生産効率が低下してしまう。これに対して、実施例の部品実装機１０では、接合剤塗布工程と上部品実装工程とで同一の吸着ノズル６８が用いられ、吸着ノズル６８の交換は不要であるから、生産効率をより向上させることができる。

また、実施例の部品実装機１０では、下部品の電極に接合剤を転写すると、マークカメラ７２により下部品の電極を撮影し、撮影により得られた画像に基づいて下部品の電極に接合剤が十分に転写されているか否かを判定し、接合剤が十分に転写されていないと判定すると、接合剤塗布工程を再実行するから、接合不十分など接合不良の発生を抑制することができる。

さらに、実施例の部品実装機１０では、接合剤塗布工程で上部品のボール電極を下部品の電極に押し当てる荷重を、部品実装工程で上部品のボール電極を下部品の電極に押し当てる荷重よりも小さくしたから、下部品の電極に転写される接合剤が広がり過ぎないようにして、ブリッジなどの接合不良の発生を抑制することができる。

実施例では、接合剤塗布工程を実行した後、マークカメラ７２によって下部品の電極を撮影することにより、下部品の電極に接合剤が十分に転写されているか否かを判定するものとしたが、こうした判定を省略するものとしてもよい。この場合、図３の上部品実装処理のステップＳ１２０〜Ｓ１４０の処理を省略するものとすればよい。

実施例では、基板に設けられた基板位置決め基準マークを撮影するマークカメラ７２が、実装対象を撮影する役割も兼ねるものとしたが、これに限定されるものではなく、マークカメラ７２とは別に、実装対象を撮影するための撮影手段を設けるものとし、実装対象に接合剤が塗布（転写）されると、その撮影手段によって実装対象を撮影することにより、撮影により得られた画像に基づいて接合剤が適正に塗布されたか否かを判定するものとしてもよい。

実施例では、接合剤塗布工程で上部品のボール電極に接合剤を付着させてから下部品の電極に押し当てることで下部品の電極に接合剤を転写させた後、部品実装工程で上部品のボール電極に接合剤を再付着させてから下部品の電極に接合させるものとしたが、これに限定されるものではなく、接合剤塗布工程を実行した後は、接合剤を再付着させることなく、直接に上部品のボール電極を下部品の電極に接合させるものとしてもよい。この場合、図７の部品実行工程のステップＳ３００，Ｓ３１０の処理を省略するものとすればよい。

実施例では、接合剤塗布工程で上部品のボール電極を下部品の電極に押し当てる際の荷重を部品実装工程で上部品のボール電極を下部品の電極に押し当てる際の荷重よりも小さくしたが、これに限定されるものではなく、両工程で同等の荷重で押し当てるものとしても構わない。

実施例では、本発明を、基板１６上に複数の部品を積層するＰｏＰによる実装方法を用いて上部品のボール電極を下部品の電極に接合する場合に適用して説明したが、これに限定されるものではなく、電極を有する部品を基板上に直接接合する場合に適用するものとしてもよい。また、用いる電極も必ずしもボール状の電極である必要はない。

ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、吸着ノズル６８が「ノズル」に相当し、ヘッド６０を介して吸着ノズル６８をＸＹ方向に移動させるためのＸ軸モータ５１，Ｘ軸スライダ５２，Ｙ軸モータ５３及びＹ軸スライダ５４と、吸着ノズル６８をＺθ方向に移動させるためのＺθアクチュエータ６１とが「移動手段」に相当し、接合剤トレイ７６が「貯留手段」に相当し、図４の接合剤塗布工程を実行する制御装置９０が「接合剤塗布工程実行手段」に相当し、図７の上部品実装工程を実行する制御装置９０が「部品実装工程実行手段」に相当する。また、マークカメラ７２が「撮影手段」に相当し、図３の上部品実装処理のステップＳ１２０，Ｓ１３０の処理を実行する制御装置９０が「判定手段」に相当する。なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行われるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、部品実装機の製造産業などに利用可能である。

Claims

電極を有する電子部品を実装対象に実装する部品実装機であって、
前記電子部品を保持可能なノズルと、
前記ノズルを移動させる移動手段と、
接合剤を貯留する貯留手段と、
前記ノズルに保持された前記電子部品の電極が前記貯留手段に貯留された接合剤に浸漬される位置に移動するよう前記移動手段を制御し、前記電子部品の電極が前記実装対象に押し当てられる位置に移動するよう前記移動手段を制御し、前記ノズルに前記電子部品が保持された状態で該電子部品の電極が前記実装対象から離間するよう前記移動手段を制御することにより、前記実装対象に前記接合剤を塗布する接合剤塗布工程を実行する接合剤塗布工程実行手段と、
前記接合剤塗布工程が実行されると、前記電子部品の電極が前記貯留手段に貯留された接合剤に浸漬される位置に再度移動するよう前記移動手段を制御し、前記電子部品の電極が前記実装対象に押し当てられる位置に移動するよう前記移動手段を制御し、前記ノズルによる前記電子部品の保持が解除されるよう該ノズルを制御することにより、前記電子部品を前記実装対象に実装する部品実装工程を実行する部品実装工程実行手段と、
を備えることを特徴とする部品実装機。
請求項１記載の部品実装機であって、
前記実装対象を撮影する撮影手段と、
前記接合剤塗布工程が実行された後に前記撮影手段により撮影された実装対象の画像に基づいて該実装対象に前記接合剤が適正に塗布されたか否かを判定する判定手段と、
を備え、
前記接合剤塗布工程実行手段は、前記判定手段により前記実装対象に前記接合剤が適正に塗布されていないと判定すると、前記接合剤塗布工程を再実行する手段である
ことを特徴とする部品実装機。
請求項１または２記載の部品実装機であって、
前記接合剤塗布工程実行手段は、前記接合剤塗布工程として、前記部品実装工程よりも小さな荷重で前記電子部品の電極が前記実装対象に押し当てられるよう前記移動手段を制御する手段である
ことを特徴とする部品実装機。
電極を有する電子部品を実装対象に実装する部品実装機であって、
前記電子部品を保持可能なノズルと、
前記ノズルを移動させる移動手段と、
接合剤を貯留する貯留手段と、
前記実装対象を撮影する撮影手段と、
前記ノズルに保持された前記電子部品の電極が前記貯留手段に貯留された接合剤に浸漬される位置に移動するよう前記移動手段を制御し、前記電子部品の電極が前記実装対象に押し当てられる位置に移動するよう前記移動手段を制御し、前記ノズルに前記電子部品が保持された状態で該電子部品の電極が前記実装対象から離間するよう前記移動手段を制御することにより、前記実装対象に前記接合剤を塗布する接合剤塗布工程を実行する接合剤塗布工程実行手段と、
前記接合剤塗布工程が実行された後に前記撮影手段により撮影された実装対象の画像に基づいて該実装対象に前記接合剤が適正に塗布されたか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記実装対象に前記接合剤が適正に塗布されていると判定されると、前記電子部品の電極が前記実装対象に押し当てられる位置に移動するよう前記移動手段を制御し、前記ノズルによる前記電子部品の保持が解除されるよう該ノズルを制御することにより、前記電子部品を前記実装対象に実装する部品実装工程を実行する部品実装工程実行手段と、
を備え、
前記接合剤塗布工程実行手段は、前記判定手段により前記実装対象に前記接合剤が適正に塗布されていないと判定されると、前記接合剤塗布工程を再実行する手段である
部品実装機。