KR200161516Y1 - Apparatus for mounting part - Google Patents
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Abstract
부품실장장치를 개시한다. 개시된 부품실장장치는 X, Y 좌표상의 임의의 위치점으로 자유로운 이동이 가능하도록 마련된 헤드와, 헤드에 승강가능하게 설치된 노즐로 부품을 흡착하여 기판 상에 실장하는 부품실장장치에 있어서, 헤드는, 기판과 부품사이의 상대적인 기울어짐을 보정하는 기울기보정수단을 구비한다. 이와 같은 구조의 부품실장장치에 의하면, 부품과 기판 사이의 상대적인 기울어짐을 극복하여 정확한 실장을 수행할 수 있다.A component mounting apparatus is disclosed. The disclosed component mounting apparatus includes a head provided so as to be able to move freely to an arbitrary position point on X and Y coordinates, and a component mounting apparatus for mounting a component on a substrate by adsorbing the component with a nozzle mounted to the head. Tilt correction means for correcting the relative tilt between the substrate and the component is provided. According to the component mounting apparatus having such a structure, accurate mounting can be performed by overcoming the relative inclination between the component and the substrate.
Description
본 고안은 부품실장장치에 관한 것으로서, 상세하게는 부품과 기판 사이의 상대적 기울기를 보정하는 기울기보정수단을 구비한 부품실장장치에 관한 것이다.The present invention relates to a component mounting apparatus, and more particularly, to a component mounting apparatus having a tilt correction means for correcting the relative tilt between the component and the substrate.
일반적으로 반도체칩이나 저항칩등과 같은 소형의 전기 부품을 기판에 장착하기 위한 부품실장장치는 제1도에 도시된 바와 같이, 직교좌표로봇 등에 의해 XY좌표상의 임의의 위치점으로 자유로이 이송되는 헤드(30)를 가진다. 헤드(30)에는 부품 픽업을 위한 노즐(60)이 승강 가능하게 마련되어 있다. 이러한 부품실장장치는 노즐(60)을 통해 부품 공급부(미도시)에 마련된 부품(5)을 흡착한 후, 직교좌표 로봇에 의해 원하는 위치로 이동되어 스테이지(20)상에 올려진 기판(10)상에 부품(5)을 실장하게 된다.In general, a component mounting apparatus for mounting a small electric component such as a semiconductor chip or a resistance chip on a substrate is freely transferred to an arbitrary position point on the XY coordinate by a rectangular coordinate robot, as shown in FIG. Has 30. The head 30 is provided so that the nozzle 60 for picking up components can be elevated. The component mounting apparatus sucks the component 5 provided in the component supply unit (not shown) through the nozzle 60, and then moves to a desired position by a rectangular coordinate robot and is mounted on the stage 20. The component 5 is mounted on it.
그러나, 노즐(60)은 실제적으로는 기판(10)에 대해 수직을 유지하지 못하고 미세한 각도(θ)로 틀어져 있거나, 또는 기판(10)의 표면이 수평을 유지하지 못하기 때문에, 노즐(60)에 의해 흡착된 부품(5)의 표면이 기판(10)의 표면에 동시에 안착되지 않는다. 즉, 기판(10)의 표면에 처음에 안착되는 부분과 나중에 안착되는 부분이 있게 되는 것이다. 따라서, 소정의 위치에 정확한 실장이 이루어지지 않게 되고, 실장되더라도 부품과 기판 사이에 부분적인 압력 차이가 발생되어 부품이 파손될 수도 있다. 이는 실장되는 부품이 매우 소형일 시에 제조된 제품의 성능에 치명적인 요인이 된다.However, the nozzle 60 is not actually perpendicular to the substrate 10 and is twisted at a fine angle θ, or because the surface of the substrate 10 is not horizontal, the nozzle 60 The surface of the component 5 adsorbed by it is not simultaneously seated on the surface of the substrate 10. That is, there will be a part that is initially seated on the surface of the substrate 10 and a part that is later seated. Therefore, accurate mounting may not be performed at a predetermined position, and even when mounted, a partial pressure difference may occur between the component and the substrate, and the component may be damaged. This is a critical factor in the performance of manufactured products when the parts to be mounted are very small.
본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 부품을 흡착하는 노즐과 기판 사이의 상대적 기울기를 보정하여 정확한 실장을 수행할 수 있는 부품실장장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention was created in order to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a component mounting apparatus capable of performing accurate mounting by correcting the relative inclination between the nozzle and the substrate which adsorb the component.
제1도는 종래의 부품실장장치에 의한 실장작업시, 부품과 기판 사이의 기울어짐을 나타내보인 도면.1 is a view showing the inclination between the component and the substrate during the mounting operation by the conventional component mounting apparatus.
제2도는 본 발명에 의한 부품실장장치의 요부를 보인 사시도.Figure 2 is a perspective view showing the main part of the component mounting apparatus according to the present invention.
제3도는 제2도에 도시된 부품실장장치에 있어서, III방향에서 본 측면도.3 is a side view of the component mounting apparatus shown in FIG.
제4도는 제2도에 도시된 부품실장장치에 있어서, IV방향에서 본 정면도.4 is a front view of the component mounting apparatus shown in FIG. 2, seen from the IV direction.
제5도는 제2도에 도시된 부품실장장치에 채용되는 볼베어링부의 개략적 구성도.5 is a schematic configuration diagram of a ball bearing part employed in the component mounting apparatus shown in FIG.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
5 : 부품 110 : 기판5: component 110: substrate
120 : 스테이지 130 : 기울기보정수단120: stage 130: tilt correction means
131 : 제1블럭 131a : 제1샤프트131: first block 131a: first shaft
133 : 제2블럭 133a :제2샤프트133: second block 133a: second shaft
135 : 제3블럭 140 : 헤드135: third block 140: head
160 : 노즐 200 : 볼베어링부160: nozzle 200: ball bearing part
210 : 파이프 220 : 스프링210: pipe 220: spring
230 : 볼230: ball
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 고안의 부품실장장치는, X, Y좌표상의 임의의 위치점으로 자유로운 이동이 가능하도록 마련된 헤드(140)와, 상기 헤드에 승강가능하게 설치된 노즐(160)로 부품(5)을 흡착하여 기판 상에 실장하는 부품실장장치에 있어서, 상기 헤드(140)에 설치되며, 수평방향의 제1샤프트(131a)를 가지는 제1블럭(131)과, 상기 제1샤프트(131a)에 소정 각도 회동 가능하게 결합되며, 상기 제1샤프트(131a)에 대해 수평방향으로 직교하는 제2샤프트(133a)를 가지는 제2블럭(133)과, 상기 제2샤프트(133a)에 소정 각도 회동 가능하게 결합되며, 그 하부 방향으로 상기 노즐(160)이 설치된 제3블럭(135)을 포함한다.In order to achieve the above object, the component mounting apparatus of the present invention, the head 140 is provided so as to be able to move freely to any position point on the X, Y coordinates, and the nozzle 160 provided to be elevated on the head A component mounting apparatus for adsorbing furnace components (5) and mounting them on a substrate, comprising: a first block (131) mounted on the head (140) and having a first shaft (131a) in a horizontal direction; A second block 133 coupled to the shaft 131a so as to be rotated by a predetermined angle and having a second shaft 133a orthogonal to the first shaft 131a in a horizontal direction, and the second shaft 133a It is coupled to be rotated by a predetermined angle, and comprises a third block 135, the nozzle 160 is installed in the lower direction.
여기서, 상기 3개의 블럭중 적어도 2개의 블록에 설치되어 각 블럭들의 움직임을 탄력적으로 저지할 수 있는 복수의 볼베어링부(200)를 더 포함하며, 상기 볼베어링부(200)는, 상기 블록에 형성된 홈에 개재된 스프링(220)과, 상기 스프링에 의해 탄성 바이어스되어 상기 홈으로부터 돌출되는 볼(230)을 포함한다.Here, the ball bearing part 200 is installed on at least two blocks of the three blocks to elastically block the movement of each block, the ball bearing part 200, the groove formed in the block A spring 220 interposed therebetween and a ball 230 elastically biased by the spring to protrude from the groove.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 고안에 따른 부품실장장치를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the component mounting apparatus according to the present invention.
제2도 내지 제5도를 참조하면, 본 고안에 따른 부품실장장치는, XY방향으로 이동되는 직교좌표로봇(미도시)에 의해 이송되는 헤드(140)와, 상하 승강이 가능하며 부품을 픽업하는 노즐(160)을 포함한다. 이때, 상기 헤드에는 노즐(160)에 흡착된 부품(5)과 기판(110) 사이의 상대적인 기울어짐을 보정하는 기울기보정수단(130)을 구비한다. 본 고안의 특징에 따르면, 상기 기울기보정수단은, 제1블럭(131), 제2블럭(133) 및 제3블럭(135)으로 구성된다.Referring to Figures 2 to 5, the component mounting apparatus according to the present invention, the head 140 is transferred by a rectangular coordinate robot (not shown) moved in the XY direction, and can be lifted up and down and pick up parts Nozzle 160. At this time, the head is provided with a tilt correction means 130 for correcting the relative inclination between the component 5 adsorbed to the nozzle 160 and the substrate 110. According to a feature of the present invention, the tilt correction means is composed of a first block 131, a second block 133 and a third block 135.
상기 헤드에 설치되는 제1블럭(131)에는 양 가장자리에서 아래로 마주보며 연장되게 한쌍의 제1플랜지블럭(131m, 131n)이 형성되어 있다. 상기 제1플랜지블럭(131m, 132n)에는 수평방향으로 제1샤프트(131a)가 설치되고, 이곳에 후술될 제2블럭(133)이 회동가능하게 설치된다. 그리고, 제5도에 도시된 바와 같이, 제2블럭(133)의 움직임을 탄력적으로 저지할 수 있도록 2개의 볼베어링부(200)가 제1샤프트(131a)를 중심으로 제1블럭(131)의 내부에 마련되어 있다. 상기 볼베어링부(200)는, 제1블럭(131)의 홈에 끼어지는 파이프(210)에 스프링(220)이 개재되며, 스프링(220)에 의해 지지되는 볼(230)이 파이프(210)의 타측으로 돌출되는 구조로 되어 있다. 상기 볼(230)은 제2블럭(133)의 상면과 접촉되어 제2블럭(133)이 제1샤프트(131a)에 대해 소정 각도 회동할 때, 그 회동이 너무 자유로운 것을 탄력적으로 저지한다.A pair of first flange blocks 131m and 131n are formed in the first block 131 installed in the head so as to face downward at both edges. A first shaft 131a is installed in the first flange blocks 131m and 132n in a horizontal direction, and a second block 133 to be described later is rotatably installed. And, as shown in FIG. 5, the two ball bearing parts 200 of the first block 131 around the first shaft 131a so as to elastically block the movement of the second block 133. It is provided inside. The ball bearing part 200 has a spring 220 interposed in a pipe 210 inserted into a groove of the first block 131, and a ball 230 supported by the spring 220 of the pipe 210. The structure protrudes to the other side. The ball 230 is in contact with the upper surface of the second block 133, when the second block 133 is rotated by a predetermined angle with respect to the first shaft 131a, it is elastically prevent that the rotation is too free.
상기 제2블럭(133)은 상기 한쌍의 제1플랜지블럭(131m, 131n) 사이에서 상기 제1샤프트(131a)에 결합된다. 이때, 상기 제1블럭(131)의 내주면과 상기 제2블럭(133)의 외주면들은 소정간격 이격되어 있어 상기 제2블럭(133)이 제1블럭(131)에 대해서 소정각도 회동가능하다. 상기 제2블럭(133)에는 제1플랜지블럭(131m, 131n)사이의 양 가장자리에서 아래로 연장되는 마주보는 한쌍의 제2플랜지블럭(133m, 133n)이 형성되어 있다. 상기 제2플랜지블럭(133m, 133n)에는 제2샤프트(133a)가 상기 제1샤프트(131a)에 대해 직교하도록 설치되어 있어, 이곳에 후술할 제3블럭(135)이 회동가능하게 설치된다.The second block 133 is coupled to the first shaft 131a between the pair of first flange blocks 131m and 131n. In this case, the inner circumferential surface of the first block 131 and the outer circumferential surface of the second block 133 are spaced apart by a predetermined interval so that the second block 133 may be rotated by a predetermined angle with respect to the first block 131. The second block 133 is provided with a pair of opposite second flange blocks 133m and 133n extending downward from both edges between the first flange blocks 131m and 131n. A second shaft 133a is installed at the second flange blocks 133m and 133n so as to be orthogonal to the first shaft 131a, and a third block 135, which will be described later, is rotatably installed.
상기 제3블럭(135)은 상기 한쌍의 제2플랜지블럭(133m, 133n) 사이에서 상기 제2샤프트(133a)에 소정 각도 회동 가능하게 결합된다. 이때, 상기 제2블럭(133)의 내주면과 상기 제3블럭(135)의 외주면들은 소정간격 이격되어 있어 상기 제3블럭(135)은 제2블럭(133)에 대해서 소정각도 회동가능하다. 그리고, 제3블럭(135)의 하단에 직교한 방향으로 노즐(160)이 승강 가능하게 설치된다. 이때, 상기 제3블럭(135)에는 제1블럭(131)에 구비되어 있는 동일한 구조의 2개의 볼베어링부(200)가 상기 제2샤프트(133a)를 중심으로 설치된다. 상기 볼베어링부(200)는 제2블럭(133)에 대해서 제3블럭(135)이 너무 자유롭게 움직이는 것을 탄력적으로 저지할 수 있도록 하기 위하여 마련된 것이다. 따라서, 상기 제3블럭(135)은 제2블럭(133)에 대해 제2샤프트(133a)를 중심으로 소정 각도 회동 가능하며 탄력적으로 구속한다.The third block 135 is rotatably coupled to the second shaft 133a by a predetermined angle between the pair of second flange blocks 133m and 133n. At this time, the inner circumferential surface of the second block 133 and the outer circumferential surface of the third block 135 are spaced apart by a predetermined interval so that the third block 135 can rotate at a predetermined angle with respect to the second block 133. In addition, the nozzle 160 is provided to be elevated in a direction orthogonal to the lower end of the third block 135. In this case, two ball bearing parts 200 having the same structure that are provided in the first block 131 are installed around the second shaft 133a in the third block 135. The ball bearing part 200 is provided to elastically prevent the third block 135 from moving too freely with respect to the second block 133. Therefore, the third block 135 is pivotally rotated at a predetermined angle about the second shaft 133a with respect to the second block 133 and is elastically restrained.
이와 같이 결합된 제1, 2, 3블럭(131, 133, 135)은 상기 노즐(160)에 부착된 부품(5)이 상하 좌우 움직임이 가능하도록 하여 노즐(160)이나 기판(110)이 기울어져 있더라도 기판(110)면과 부품(5)면이 완전히 밀착되도록 한다.The combined first, second, and third blocks 131, 133, and 135 may allow the component 5 attached to the nozzle 160 to move up, down, left, and right, so that the nozzle 160 or the substrate 110 is tilted. Even if it is secured, the surface of the substrate 110 and the surface of the component 5 are completely in contact.
상기와 같은 구조의 부품실장장치의 동작을 설명하면 다음과 같다. 상기 헤드(140)에 고정된 제1블럭(131)의 제1샤프트(131a)를 중심으로 상기 제2블럭(133)은 지면에 수직한 방향으로 소정 각도 회동 가능하다. 상기 제3블럭(135)은 제2블럭(133)의 제2샤프트(133a)에 대해 지면과 평행한 방향으로 소정 각도 회동 가능하다. 즉, 상기 노즐(160)은 제3도, 제4도에 도시된 바와 같이, θ각도로 움직일 수 있고, 그 θ에 직교방향인 φ각도로도 움직일 수 있다. 이때, 상기 제2블럭(133)이나 제3블럭(135)은 볼베어링부(200)에 의해 그 움직임이 탄력적으로 구속되므로, 움직일 때의 불필요한 요동이 억제된다. 따라서, 제3블럭(135)에 설치된 노즐(160)은 상하 좌우 움직임이 가능하므로 노즐(160)에 흡착된 부품(5)은 노즐(160)이나 기판(110)이 어떤 방향으로도 기울어져 있다 하더라도, 부품(5)면이 기판(110)면에 정확히 안착된다.Referring to the operation of the component mounting apparatus of the above structure is as follows. The second block 133 may be rotated by a predetermined angle in a direction perpendicular to the ground about the first shaft 131a of the first block 131 fixed to the head 140. The third block 135 may be rotated by a predetermined angle in a direction parallel to the ground with respect to the second shaft 133a of the second block 133. That is, the nozzle 160 may move at an angle θ as shown in FIGS. 3 and 4, and may also move at an angle φ orthogonal to the θ. At this time, since the movement of the second block 133 or the third block 135 is elastically constrained by the ball bearing part 200, unnecessary fluctuations during movement are suppressed. Therefore, since the nozzle 160 installed in the third block 135 can move up, down, left, and right, the component 5 adsorbed to the nozzle 160 is inclined in any direction in the nozzle 160 or the substrate 110. Even so, the component 5 surface is accurately seated on the substrate 110 surface.
본 고안은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. .
상술한 바와 같이, 본 고안에 따른 부품실장장치는 헤드와 노즐사이에 기울기 보정 수단을 설치하는 것에 의하여, 노즐에 부착된 부품이 헤드에 대해서 상하 좌우 유연하게 움직일 수 있다. 따라서, 기울어진 기판에 실장하는 경우에도 부품면이 기판면에 완전히 안착되므로 정확한 실장이 이루어지며, 부품상에 가해지는 압력이 일정하여 부품의 파손을 막을 수 있다.As described above, in the component mounting apparatus according to the present invention, by providing a tilt correction means between the head and the nozzle, the components attached to the nozzle can be moved up, down, left, and right with respect to the head. Therefore, even when mounted on an inclined substrate, since the component surface is completely seated on the substrate surface, accurate mounting is achieved, and pressure applied to the component is constant to prevent breakage of the component.
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