WO2005081601A1 - マウンタ装置及びその部品カートリッジ、並びに基板の保持搬送方法 - Google Patents

マウンタ装置及びその部品カートリッジ、並びに基板の保持搬送方法 Download PDF

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mounter device
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Akihiro Kimura
Osamu Deguchi
Koji Annou
Atsushi Ishikawa
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Daisho Denshi Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a mounter device that is particularly suitable for use in manufacturing an electronic circuit board using a thin printed wiring board, a component force thereof, and a substrate holding and conveying method.
  • a resin material having weak adhesiveness is coated on the base material of the transport carrier, and the resin material
  • a method of holding the substrate by adhesive force, or a method of fixing the peripheral portion of the substrate to the transport carrier using a tape or a way rod is employed.
  • the above methods have the following problems.
  • the force generated by the heat stress generated when the substrate is reflowed may exceed the adhesive force of the carrier, which may prevent the substrate from being warped.
  • the method of fixing the board using tape or weight may increase costs due to an increase in man-hours.
  • the temperature of the substrate surface is uneven because the way ⁇ ⁇ force ⁇ heat is absorbed during reflow. In some cases, solder melting may be uneven.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to reliably prevent warpage during reflow of a substrate while effectively utilizing existing mounting lines and devices to reduce cost. Disclosure of the invention
  • the present invention provides a method in which an electronic component is mounted on a substrate mounted on a carrier by a mounter device, and then the substrate is heated to a predetermined temperature to thereby transfer the electronic component to the substrate.
  • a component cartridge for a mounter device used in a mounting process for mounting comprising: a holding component that holds the substrate in close contact with the carrier carrier; and a guide tape that holds the holding component;
  • the holding component is held by the mounter device to the transport carrier. It becomes possible to adopt a transport method.
  • the holding component is inserted while being elastically slidably contacted with the transport carrier, thereby generating a predetermined locking force between the holding component and the transport carrier. Therefore, if the locking force is set so that the substrate can be held with a holding force that exceeds the force generated by the thermal stress of the substrate during heating, the warpage of the substrate can be prevented. It is also possible to easily attach and detach the holding parts to and from the carrier carrier.
  • the edge portion of the substrate is a concept that includes, in addition to the peripheral edge portion, an inner edge portion such as a hole slit provided in the substrate (including the state of the base material before being formed as a substrate). is there.
  • FIG. 1 is a perspective view of a mounting line in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of a parts feeder of the mounting apparatus.
  • FIG. 3 is a perspective view of the substrate placed on the transport carrier.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
  • FIG. 5 is a front view of the holding pin.
  • FIG. 6 is a perspective view of the component cartridge.
  • FIG. 7 is a perspective view corresponding to FIG. 2 in the case of using a tray-type component force trough.
  • FIG. 1 shows a thin printed wiring board (hereinafter simply referred to as a thin printed wiring board) having a thickness of 0.001 to 1.Omm such as a thin printed wiring board (FWB) or a flexible printed circuit (FPC) board.
  • a thin printed wiring board (hereinafter simply referred to as a thin printed wiring board) having a thickness of 0.001 to 1.Omm
  • a thin printed wiring board (FWB) or a flexible printed circuit (FPC) board.
  • mounting line 1 for surface mounting hereinafter simply referred to as mounting
  • various electronic components such as transistors and capacitors and IC chips (integrated circuits) (see Fig. 2) 1 1 It shows the main part.
  • a plurality of substrates 10 trimmed to a desired shape are placed on one transport carrier 12 and in this state, each substrate 10 is transported carrier 1 2.
  • a series of processing in the mounting process is sequentially performed on each substrate 10 while being conveyed.
  • an arrow F indicates the transport direction of the substrate 10 and the transport carrier 12.
  • the mounting process includes a printing process for performing cream solder printing of a desired pattern on the substrate 10 placed on the carrier carrier 12 using the printing apparatus 2, and a mounter apparatus that is an electronic component automatic mounting machine. 3 is used to automatically mount various electronic components 1 1 on the substrate 10, and each electronic component 1 1 is mounted on the substrate 1 0 in the reflow furnace 4. This is divided into a reflow process in which each electronic component 11 is electrically connected and fixed to the substrate 10 through a cream solder heated to a temperature (220 to 28 ° C.). The reflow process is performed at a high temperature, whereas the printing process and the mounting process are performed at a room temperature of about room temperature.
  • the mounter device 3 includes a plurality of parts feeders 6 that can be replaced with respect to the mounter body 5.
  • Each of these parts feeders 6 is provided corresponding to each of various electronic parts 1 1, and a part cartridge 8 containing a plurality of electronic parts 11 of the same type is attached to the feeder body 7 in a replaceable manner. It is done.
  • This part strength ridge 8 is configured such that a corresponding electronic component 11 is held on a guide tape 9 and is wound around a reel, and these are accommodated in a case.
  • the guide tape 9 includes an embossed carrier tape 2 1 in which a plurality of embossed (concave-shaped portions) 2 2 are arranged at equal intervals in the longitudinal direction, and each embossed 2
  • the top cover tape 2 3 is attached to the embossed rear tape 2 1 so as to close the 2 2.
  • electronic components 1 1 are set in a posture (state) that can be mounted on the substrate 10, and the electronic components 1 1 are arranged on the guide tape 9 at equal intervals. It is in a retained state.
  • the guide tape 9 is provided with a plurality of feed holes 24 that can convey the guide tape 9 side by side.
  • the guide tape 9 is pulled out intermittently, and the top force bar tape 23 is scraped off by the take-up reel 25.
  • the electronic components 11 arranged on the tape 9 are arranged one by one at the component supply position in the feeder body 7.
  • the electronic component 11 placed at the component supply position is sucked and held by the mount arm 5 a of the mounter body 5, and the mount arm 5 a operates to place the electronic component 11 on the transport carrier 1 2. It moves to a predetermined position of the placed substrate 10 and is mounted on the substrate 10.
  • the operation control of the mounter device 3 including the mount arm 5a is performed by a control device (not shown), and can be appropriately handled according to the substrate 10 and the electronic component 1 1.
  • the electronic component 11 when the electronic component 11 is replenished or switched, it can be handled by replacing the component cartridge 8.
  • at least one of the parts feeders 6 is a holding pin that holds the substrate 10 in close contact with the substrate mounting surface of the carrier carrier 12 (holding component: see FIGS. 3 to 5).
  • the feeder main body 7 and the pin component cartridge 8A mounter device component cartridge
  • the feeder main body 7 and the pin component cartridge 8A are configured as a pin parts feeder 6A.
  • the component cartridge 8 A for the pin replaces the electronic component 1 1, and the holding pin 15 is held in the guide tape 9 and accommodated in the case in a reel-wound state.
  • each holding pin 15 is housed in the emboss 22 of the guide tape 9 in a posture (state) that can be attached to the transport carrier in the same manner as each electronic component 1 1. They are arranged at equal intervals and held in this position.
  • the guide tape 9 is intermittently pulled out along with the operation of the mounter body 5, and the top cover tape 23 is taken up by the take-up reel 25, and in this state the guide tape 9 is taken up.
  • the holding pins 15 arranged on the tape 9 are arranged one by one at the parts supply position in the feeder body 7.
  • the holding pins 15 are attracted and held by the mount arms 5 a and moved to a predetermined position of the transport carrier 12 and attached to the transport carrier 12.
  • the substrate 10 in this embodiment has a substantially square outer shape, and is a peripheral portion (outer edge portion) of the substrate 10 in the transport carrier 12 and a portion near each corner.
  • Each of the holding pins 15 is attached to each other. Then, the holding pins 15 attached to the transport carrier 12 hold the peripheral edge portion of the substrate 10 so as to prevent the transport carrier 12 from floating from the substrate placement surface 13.
  • each holding carrier 15 can be attached to a portion of the transport carrier 12 near the corner of the substrate 10 and outside the periphery of the substrate 10.
  • Each hole 14 is provided.
  • each holding pin 15 includes a leg portion 16 inserted into the through hole 14 of the carrier carrier 12 and an umbrella-shaped head provided on the substrate 10 side (base end side) of the leg portion 16. Part 1 And 7.
  • Each insertion hole 14 of the transport carrier 1 2 is formed so as to be substantially orthogonal to the substrate mounting surface 13, and the leg portion 16 of the holding pin 15 is inserted into each of the through holes 14.
  • the peripheral portion of the substrate 10 is pressed by the head 17, and the separation of the peripheral portion from the substrate placement surface 13 of the transport carrier 12, that is, the floating is restricted.
  • the peripheral edge portion of the substrate 10 is sandwiched between the lower surface of the head portion 17 of each holding pin 15 and the substrate placement surface 13 of the transport carrier 12.
  • the carrier 12 is made of a relatively hard base material 1 2 a such as glass cloth epoxy resin laminated material, aluminum, stainless steel, and magnesium alloy, and is relatively soft and 10 to 1 OOO g Z cm 2 For example, it is formed by coating a fluorine-based or silicon-based resin material 1 2 b having weak adhesiveness that satisfies the following conditions.
  • the substrate mounting surface 1 3 is formed by the resin material 1 2 b, and the substrate 10 placed on the substrate mounting surface 1 3 is bonded to the substrate by the adhesive force of the resin material 1 2 b. A holding force that suppresses lifting from the mounting surface 13 is applied, and positioning in the direction along the substrate mounting surface 13 is performed.
  • the substrate 10 can be easily peeled off from the carrier carrier 12 after finishing the processing in each process.
  • the transport carrier 1 2 is used by using a mounting jig (not shown) and a reference hole of the substrate 10 corresponding thereto.
  • the substrate 10 may be placed at a predetermined position.
  • the leg portion 16 of the holding pin 15 has, for example, a plurality of locking claws 16 6 a force ⁇ , which are curved so as to bulge the substantially central portion in the longitudinal direction toward the radially outer side. It is provided at a predetermined interval S in the circumferential direction.
  • Each of the locking claws 16 a has a panel property, and the leg portions 16 can be reduced in diameter by being displaced so as to be elastically deformed and to narrow the interval S. Yes.
  • the maximum outer diameter of the leg 16 before the diameter reduction is set to be larger than the inner diameter of the through hole 14 of the transport carrier 1 2.
  • the claw 16 a is inserted into the through hole 14 while being elastically slidably contacted with the inner surface of the through hole 14. This A predetermined locking force is generated between the holding pin 15 and the transport carrier 12, and as a result, at the peripheral portion of the substrate 10, the locking force and the adhesive force of the transport carrier 12 are The substrate 10 is held by the resultant force.
  • the length and maximum outer diameter of the legs 16 of the holding pin 15 are set corresponding to the insertion hole 14 of the transport carrier 1 2, but as an example, a thread with an inner diameter of approximately 1 mm is used.
  • the length L 1 of the leg 16 is about 1.25 mm and the maximum outer diameter D 1 is about 1.2 mm.
  • the outer diameter D 2 of the head 17 of the holding pin 15 is about 1.5 mm, and the strength is such that the substrate 10 can be held while being attached to the transport carrier 12.
  • the thickness T 2 of the head 17 is about 1 mm.
  • a disc-shaped base portion 18 having a thickness (for example, 0.45 mm) T 3 corresponding to the substrate 10 is provided on the lower surface side (the leg portion 16 side) of the head 17.
  • the leg portion 16 extends from the lower surface thereof.
  • the outer diameter D 3 of the pedestal portion 18 is about 0.9 mm.
  • Such holding pins 15 are made of, for example, a thermoplastic resin such as polystyrene or acrylic resin, a thermosetting resin such as polyacetal or epoxy resin, or a metal material such as stainless steel or aluminum, and has heat resistance and good resistance. It shall have flexibility. In addition to the above characteristics, the holding pin 15 is preferably conductive so as to prevent electrostatic charge.
  • each holding pin 15 is attached to the transport carrier 12 automatically and at high speed using the existing mounter device 3 in the mounting process, which is a pre-process of the reflow process.
  • the existing mounter device 3 in the mounting process which is a pre-process of the reflow process.
  • each locking claw 16 Remove each holding pin 15 smoothly without crushing a. You can.
  • the pin component cartridge 8 A in the above embodiment is mounted on the substrate 10 placed on the carrier carrier 12 after the electronic component 11 is mounted on the substrate 10 by the mounter device 3.
  • 1 0 is used in the mounting process in which electronic components 1 1 are mounted on the substrate 10 by being heated to a predetermined temperature, and the substrate 10 is held in close contact with the carrier carrier 1 2.
  • the holding pin 15 is held in a reel-wound state together with the guide tape 9 so that the holding pin 15 can be attached to the carrier 12 by the mounter 3. is there.
  • the holding pin 15 is automatically and rapidly transferred to the carrier carrier 12 by the mounter device 3 in the mounting process. It is possible to adopt a method for holding and conveying the substrate to be mounted.
  • the substrate transport method described above even when a thermal stress occurs on the substrate 10 during heating, the substrate 10 is held in close contact with the transport carrier 12 by the holding pins 15. It is possible to reliably prevent the substrate 10 from floating from the transport carrier 12, that is, the substrate 10 from warping.
  • halogen-free boards that do not contain halogen-based flame retardants such as bromine and chlorine, and so-called lead-free solders that do not contain lead (PB) have been adopted in consideration of environmental friendliness.
  • PB lead-free solders that do not contain lead
  • the halogen-free board tends to warp at once in the riff opening, and the lead-free solder has a high melting temperature (2500 to 2800 ° C), which prevents the board from warping. It is disadvantageous in terms.
  • the holding pins 15 are transported. Since it is configured to generate a predetermined locking force between the holding pin 15 and the transport carrier 12 by inserting the rear 12 while being elastically slidably contacted, the substrate during heating If the locking force is set so that the substrate 10 can be held with a holding force that exceeds the force generated by the 10 thermal stress, the substrate 10 can be prevented from warping, and the holding pin 1 5 It is also possible to easily attach and detach the transport carrier 12.
  • the holding pins 15 are arranged so as to hold the peripheral edge of the substrate 10, the peripheral edge of the substrate 10 is likely to float from the transfer carrier 12. Can be securely held in close contact with the carrier carrier 12, and the warpage of the substrate 10 can be effectively prevented. Then, it is possible to manufacture an electronic circuit board in which the electronic component 11 is mounted on the substrate 10 by using the existing mounting line and device, and the holding pin using the existing mounter device 3. 1 5 can be installed automatically and at high speed.
  • the printing process, mounting process, and reflow process are performed as a series of processes. Therefore, interposing the process of attaching the holding pin 15 between each process requires the existing mounting line 1 This is not desirable because it involves major changes. It is also possible to attach the holding pins 15 before the printing process, as in the conventional method of fixing the substrate 10 using tape, but the thickness of the head 1 of the holding pins 15 This is significantly thicker than the thickness of the tape (approximately 80 m), which hinders cream solder printing and increases the number of man-hours in the same way as conventional tape methods.
  • the above-described substrate holding and transporting method of attaching the holding pin 15 for holding the substrate 10 using the existing mounter device 3 can improve the production efficiency while suppressing the equipment cost. Very effective
  • a tray-type component force cartridge 1 0 8 may be attached by housing a plurality of electronic components 1 1 in one main body 1 0 7.
  • a plurality of recesses 10 9 are arranged in parallel on the component mounting surface of the tray body 10 7, and the same kind or various electronic components 11 are set in the recesses 10 9 respectively.
  • Each electronic component 11 in this state is directly sucked and held by the mount arm 10 05 a of the mounter body 105, moves to a predetermined position of the substrate 10, and is mounted on the substrate 10.
  • One of the component cartridges 10 8 and 8 is a pin component cartridge (mounter device component cartridge) 10 8 A that contains the holding pin 15 instead of the electronic component 11.
  • each holding pin 15 is configured not to be inserted into a part of the transport carrier 12 outside the periphery of the substrate 10 but to be inserted into the transport carrier 12 through the periphery of the substrate 10. It may be.
  • a positioning reference hole for example, a diameter of 3.2 mm or 4 mm used when placing the substrate 10 on the carrier carrier 12 is used. It is possible to use.
  • an arm-like shape extending from the base end portion of the leg portion 16 for example, instead of one umbrella-shaped head portion. You may set things.
  • the holding pin 15 may be configured to hold an inner edge portion such as a slit provided in the base material 10.
  • the number of substrates is not limited to a single substrate, for example, when the substrate is held in the state of the base material before it is formed as the substrate 10 by the transport carrier 12 and provided at the peripheral portion of the base material and this.
  • the holding pins 15 may be arranged so as to hold the base material using the inner edge portion of the formed hole or the like.
  • the transport carrier 12 may not be configured to adhere and hold the substrate 10 ⁇
  • the holding pins 15 may be positioned in the direction along the substrate mounting surface 13 of the substrate 10. May be. In this case, attach the holding pin 15 to the carrier 1 2 before mounting the electronic component 1 1, It is desirable that the substrate 10 be fixed to the transport carrier 12 in advance in combination.
  • the electronic component or the holding pin is not held in the guide tape by being housed in the emboss 22, but is held in the guide tape by being inserted, for example, through an adhesive layer. May be.
  • the holding component for holding the substrate 10 is not limited to the holding pin 15 and may be, for example, a snap button or a thumbtack.
  • the substrate is reliably prevented from warping. Therefore, it is possible to improve the yield and reduce the manufacturing cost.

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Abstract

電子部品を搬送キャリアに載置された基板にマウンタ装置により搭載した後に、該基板を所定温度まで加熱することで前記電子部品を前記基板へ実装する実装工程で用いられるマウンタ装置用部品カートリッジであって、前記基板を前記搬送キャリアに密接させた状態で保持する保持部品と、該保持部品を保持するガイドテープとを備え、前記保持部品を前記マウンタ装置により前記搬送キャリアに取り付け可能とするべく、前記保持部品を前記ガイドテープと共に巻回した状態で収容するようにしたマウンタ装置用部品カートリッジを提供する。これにより、前記実装工程において、前記保持部品をマウンタ装置を用いて搬送キャリアに取り付ける基板の保持搬送方法を採用することが可能となる。既存の実装ライン及び装置を有効利用しコストを抑えた上で、基板のリフロー時における反りを確実に防止する

Description

明細書
マウンタ装置及びその部品カートリッジ、 並びに基板の保持搬送方法 技術分野
この発明は、 特に薄板プリント配線基板を用いた電子回路基板の製造 時に好適に用いられるマウンタ装置及びその部品力一トリッジ、 並びに 基板の保持搬送方法に関する。 背景技術
従来、 搬送キャリアに載置された基板に電子部品が搭載された後に、 該基板がリフロー炉で所定温度まで加熱されることで、 前記基板に電子 部品が実装されてなる電子回路基板を製造する際には、 基板にリフロー 時の熱ス トレスによる反りが生じることを防止して電子回路基板の歩留 リを向上させるために、 例えば特開 2 0 0 3— 1 4 2 8 9 8号公報に記 載された技術においては、 基板の周縁部及び中央部等の任意箇所を、 搬 送キヤリァからの浮きを防止するべく該搬送キヤリアに密接させた状態 で押さえ付けるようにしている。
ところで、 薄板 P W Bや F P C基板といった薄板プリン卜配線基板を 用いた電子回路基板を製造する際には、 搬送キヤリァのベース材に弱粘 着性を有する樹脂材をコ一ティングし、 この樹脂材の粘着力によリ基板 を保持する方法や、 あるいは基板の周縁部をテープやウェイ 卜等を用い て搬送キャリアに固定する方法が採用されることが多い。
しかしながら、 前述の各方法には次のような課題がある。 まず、 基板 を粘着保持する方法においては、 基板のリフロー時に生じる熱ス トレス により生じる力が搬送キヤリアの粘着力を上回ることがあり、'基板の反 リを防止しきれない場合がある。 また、 テープやウェイ ト等を用いて基 板を固定する方法においては、 工数増加によるコス トアップを招く場合 がある。 しかも、 金属製のウェイ 卜を用いた場合には、 該ウェイ 卜力《リ フロー時における熱を吸収するため、 基板表面の温度分布が不均一にな リ、 ハンダ溶融の不均一を招く場合がある。
特に近年、 小型の情報記録媒体や I Cカード等の一般消費者への普及 に伴い、 極薄の基板を用いた電子回路基板の需要が急増している。 この ような電子回路基板においては、 ヨーロッパを中心とする環境対応に基 づき ヽロゲンフリ一基板ゃ鉛フリーハンダが採用されることが多いが、 これらの採用は、 ハロゲンフリー基板はリフロー時に比較的反り易く、 鉛フリーハンダは比較的溶融温度が高いことから、 基板の反り防止の面 では不利になる。 しかも、 上述のような電子回路基板に用いられる基板 はさらに薄板化される傾向にあり、 このような電子回路基板はコス 卜の 面でも厳しい状況にあるといえる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、 既存の実装ライン及び装 置を有効利用しコス 卜を抑えた上で、 基板のリフロー時における反りを 確実に防止することを目的とする。 発明の開示
上記課題の解決手段として、 本発明は、 電子部品を搬送キャリアに載 置された基板にマウンタ装置によリ搭載した後に、 該基板を所定温度ま で加熱することで前記電子部品を前記基板へ実装する実装工程で用いら れるマウンタ装置用部品カー卜リッジであって、 前記基板を前記搬送キ ャリアに密接させた状態で保持する保持部品と、 該保持部品を保持する ガイ ドテープとを備え、 前記保持部品を前記マウンタ装置により前記搬 送キヤリアに取リ付け可能とするべく、 前記保持部品を前記ガイ ドテー プと共に巻回した状態で収容するようにしたマウンタ装置用部品カート リッジを提供する。
そして、 上記マウンタ装置用部品カー卜リッジ及びこれが取リ付けら れてなるマウンタ装置を用いることで、 前記実装工程において、 前記保 持部品を前記マウンタ装置により前記搬送キヤリアに取リ付ける基板の 保持搬送方法を採用することが可能となる。
上記基板の保持搬送方法によれば、 加熱時に基板に熱ス トレスが生じ ても、 該基板が保持部品により搬送キヤリアに密接した状態で保持され ることで、 基板の搬送キャリアからの浮き、 すなわち基板の反りを確実 に防止することが可能となる。
また、 基板に電子部品が実装されてなる電子回路基板の製造を、 既存 の実装ライン及び装置を用いて行うことが可能となると共に、 既存のマ ゥンタ装置を用いて前記保持部品の取り付けを自動かつ高速で行うこと が可能となる。
また、 上記基板の保持搬送方法においては、 前記保持部品を搬送キヤ リアに弾性的に摺接させつつ差し込むことで、 該保持部品と搬送キヤリ ァとの間に所定の係止力を発生させるように構成されているため、 加熱 時における基板の熱ス 卜レスにより生じる力を上回るだけの保持力で基 板を保持できるように前記係止力を設定すれば、 基板の反りの発生を防 止できるし、 がつ保持部品の搬送キヤリァへの着脱を容易にすることも できる。
さらに、 上記基板の保持搬送方法において、 前記保持部品が前記基板 の縁部を保持するように配置される構成とすれば、 搬送キヤリアからの 浮きが生じ易い基板の周縁部 （外縁部） 等を搬送キャリアに密接させた 状態で確実に保持でき、 基板の反りの発生を効果的に防止できる。 ここ で、 基板の縁部とは、 前記周縁部の他に、 該基板 （基板として形成され る前の母材の状態を含む） に設けられた孔ゃスリッ 卜等の内縁部も含む 概念である。 図面の簡単な説明
図 1 は、 本発明の実施例における実装ラインの斜視図である。
図 2は、 マウント装置のパーツフィーダの斜視図である。
図 3は、 搬送キヤリァ上に載置された基板の斜視図である。
図 4は、 図 3の A— A線に沿う断面図である。
図 5は、 保持ピンの正面図である。
図 6は、 部品カートリッジの斜視図である。 図 7は、 卜レー式の部品力一トリッジを用いた場合の図 2に相当する 斜視図である。 発明を実施するための最良の形態 以下、 本発明の実施例を図面を参照して説明する。
図 1 は、 薄板 P WB (P r i n t e d W i r i n g B o a r d ) や F P C ( F l e x i b l e P r i n t e d C i r c u i t ) 基板 といった例えば 0. 0 1〜 1 . Ommの厚さを有する薄板プリン卜配線 基板 （以下、 単に基板という） 1 0に、 トランジスタやコンデンサ等の 素子及び I Cチップ （集積回路） といった各種の電子部品 （図 2参照） 1 1 を表面実装 （以下、 単に実装という） するための実装ライン 1 にお ける要部を示すものである。
本図に示すように、 実装ライン 1では、 所望の形状にトリ ミングされ た複数の基板 1 0がーつの搬送キャリア 1 2上に載置され、 この状態で 各基板 1 0が搬送キャリア 1 2と共に搬送されつつ、 各基板 1 0に実装 工程における一連の加工が順次行われるようになつている。 なお、 図中 矢印 Fは基板 1 0及び搬送キャリア 1 2の搬送方向を示す。
上記実装工程は、 搬送キャリア 1 2上に載置された基板 1 0に対して 印刷装置 2を用いて所望のパターンのクリームハンダ印刷を行うプリン ト工程と、 電子部品自動搭載機であるマウンタ装置 3を用いて基板 1 0 上に各種の電子部品 1 1 を自動的に搭載するマウン卜工程と、 基板 1 0 上に各電子部品 1 1が搭載された状態でこれをリフロー炉 4内で所定温 度 （ 2 20〜 2 8 0°C) まで加熱し、 溶融したクリームハンダを介して 各電子部品 1 1 を基板 1 0に導通、 固定させるリフロー工程とに分けら れる。 なお、 リフロー工程が高温下で行われるのに対し、 プリント工程 及びマウント工程は室温程度の常温下で行われるといえる。
上記各工程における加工が終了した各基板 1 0は、 搬送キヤリア 1 2 から取り外されて洗浄及び検査等が行われた後に、 電子回路基板として 製品化される。 図 2を併せて参照して説明すると、 マウンタ装置 3は、 マウンタ本体 5に対して差し替え可能な複数のパーツフィーダ 6を備える。 これら各 パーツフィーダ 6はそれぞれ各種の電子部品 1 1 に対応して設けられる もので、 そのフィーダ本体 7には、 同一種複数の電子部品 1 1が収容さ れた部品カートリッジ 8が差し替え可能に取り付けられる。 この部品力 一卜リッジ 8は、 対応する電子部品 1 1がガイ ドテープ 9に保持されか つリール巻きされた状態で、 これらがケース内に収容されてなるもので ある。
ここで、 図 6に示すように、 ガイ ドテープ 9は、 その長手方向で等間 隔となるように複数のエンボス （凹形状部） 2 2が並設されたエンボス キャリアテープ 2 1 と、 各エンボス 2 2を閉塞するようにエンボスキヤ リアテープ 2 1 に装着される トップカバーテープ 2 3とからなる。 各ェ ンボス 2 2内には、 基板 1 0に搭載可能な姿勢 （状態） で電子部品 1 1 がセッ トされており、 各電子部品 1 1がガイ ドテープ 9に等間隔に配列 されてこれに保持された状態となっている。なお、ガイ ドテープ 9には、 これを搬送可能とする送リ孔 2 4が複数並設されている。
そして、 図 2に示すように、 マウンタ本体 5の作動に伴い、 ガイ ドテ ープ 9が間欠的に引き出されると共に巻取り リール 2 5により トップ力 バーテープ 2 3が卷き取られ、 この状態でガイ ドテープ 9に配列された 電子部品 1 1がフィーダ本体 7における部品供給位置に一つずつ配置さ れる。
前記部品供給位置に配置された電子部品 1 1 は、 マウンタ本体 5のマ ゥントアーム 5 aに吸着保持され、 このマウントアーム 5 aが動作する ことで、 電子部品 1 1が搬送キヤリァ 1 2上に載置された基板 1 0の所 定位置まで移動すると共に該基板 1 0に搭載される。
マウントアーム 5 aを含めたマウンタ装置 3の動作制御は不図示の制御 装置により行われ、 基板 1 0及び電子部品 1 1 に応じて適宜対応可能で ある。 なお、 電子部品 1 1の補充時や切り替え時には、 部品カートリツ ジ 8を差し替えることで対応可能である。 ここで、 前記各パーツフィーダ 6の内の少なく とも一つは、 基板 1 0 を搬送キヤリァ 1 2の基板載置面に密接させた状態で保持する保持ピン (保持部品 ： 図 3〜 5参照） 1 5をマウンタ装置 3のマウンタ本体 5に 供給するべく、 フィーダ本体 7及びピン用部品カートリッジ 8 A (マウ ンタ装置用部品カートリッジ） が協働するピン用パーツフィーダ 6 Aと して構成される。 ピン用部品カートリッジ 8 Aは、 電子部品 1 1 に代わ リ、 保持ピン 1 5がガイ ドテープ 9に保持されかつリール巻きされた状 態でケース内に収容される点で他の部品力一卜リッジ 8と異なる。 また、 各保持ピン 1 5は、 各電子部品 1 1 と同様、 搬送キヤリアに取 リ付け可能な姿勢 （状態） でガイ ドテープ 9の前記エンボス 2 2内に収 容されており、 ガイ ドテープ 9に等間隔に配列されてこれに保持された 状態となっている。 そして、 他の部品カートリッジ 8と同様、 マウンタ 本体 5の作動に伴い、 ガイ ドテープ 9が間欠的に引き出されると共に巻 取り用リール 2 5により トップカバーテープ 2 3が巻き取られ、 この状 態でガイ ドテープ 9に配列された保持ピン 1 5がフィーダ本体 7におけ る部品供給位置に一つずつ配置される。 この保持ピン 1 5がマウントァ ーム 5 aに吸着保持され、 搬送キャリア 1 2の所定位置まで移動すると 共に該搬送キャリア 1 2に取り付けられる。
図 3に示すように、 この実施例における基板 1 0は略角形の外形を有 しておリ、 搬送キャリア 1 2における基板 1 0の周縁部 （外縁部） であ つて各隅部近傍の部位に前記保持ピン 1 5がそれぞれ取り付けられる。 そして、 搬送キャリア 1 2に取り付けられた各保持ピン 1 5によって、 基板 1 0の周縁部が搬送キヤリァ 1 2の基板載置面 1 3からの浮きを抑 えるべく保持される。
図 4を併せて参照して説明すると、 搬送キャリア 1 2における基板 1 0の隅部近傍であって基板 1 0の周縁よりも外側の部位には、 保持ピン 1 5を取り付け可能とする揷通孔 1 4がそれぞれ設けられる。 一方、 各 保持ピン 1 5は、 搬送キヤリァ 1 2の揷通孔 1 4に差し込まれる脚部 1 6と、 この脚部 1 6の基板 1 0側 （基端側） に設けられる傘状の頭部 1 7とを有する。 搬送キヤリァ 1 2の各挿通孔 1 4は、 基板載置面 1 3に 対して略直交するように形成され、 これら各揷通孔 1 4にそれぞれ保持 ピン 1 5の脚部 1 6を差し込むことで、 頭部 1 7により基板 1 0の周縁 部が押さえ付けられ、 該周縁部の搬送キャリア 1 2の基板載置面 1 3か らの離反、 つまり浮きが規制される。 この状態で、 各保持ピン 1 5の頭 部 1 7の下面と搬送キヤリァ 1 2の基板載置面 1 3とで基板 1 0の周縁 部が挟持される。
ここで、 搬送キャリア 1 2は、 例えばガラスクロスエポキシ樹脂積層 材、 アルミニウム、 ステンレス、 及びマグネシウム合金といった比較的 硬質のベース材 1 2 aに、 比較的軟質でかつ 1 0〜 1 O O O g Z c m 2 を満足する弱粘着性を有する例えばフッ素系あるいはシリコン系の樹脂 材 1 2 bをコーティングしてなるものである。 基板載置面 1 3は樹脂材 1 2 bによリ形成されており、 この基板載置面 1 3上に載置される基板 1 0には、 樹脂材 1 2 bの粘着力により、 基板載置面 1 3からの浮きを 抑える保持力が作用すると共に、 基板載置面 1 3に沿う方向での位置決 めがなされる。 また、 各工程における加工終了後には、 搬送キャリア 1 2から基板 1 0を容易に剥離することが可能である。 なお、 搬送キヤリ ァ 1 2上に基板 1 0を載置する際には、 不図示の載置用治具及びこれに 対応する基板 1 0の基準孔を用いる等によリ、 搬送キヤリア 1 2の所定 位置に基板 1 0を載置すればよい。
図 5に示すように、 保持ピン 1 5の脚部 1 6は、 例えばその長手方向 略中央部を径方向外側に向かって膨出させるように湾曲した複数の係止 爪 1 6 a力《、周方向で所定の間隔 Sをおいて設けられてなるものである。 各係止爪 1 6 aはそれぞれパネ性を有しており、 これらが弾性変形しつ つ、 かつ前記間隔 Sを狭めるように変位することで、 脚部 1 6が縮径可 能となっている。 また、 脚部 1 6の縮径前の最大外径は搬送キャリア 1 2の揷通孔 1 4の内径よりも大きくなるように設定されており、 このよ うな脚部 1 6が、 各係止爪 1 6 aを揷通孔 1 4の内面に弾性的に摺接さ せつつ、 該揷通孔 1 4に差し込まれるようになつている。 これにより、 保持ピン 1 5と搬送キヤリァ 1 2との間には所定の係止力が発生し、 そ の結果、 基板 1 0の周縁部においては、 前記係止力と搬送キャリア 1 2 の粘着力との合力により基板 1 0が保持される。
保持ピン 1 5の脚部 1 6の長さ及び最大外径は搬送キヤリア 1 2の挿 通孔 1 4に対応して設定されるが、 その一例と しては、 内径略 1 m mの 揷通孔 1 4に対して、 脚部 1 6の長さ L 1 が約 1 . 2 5 m mで、 最大外 径 D 1が約 1 . 2 m mとされる。 このとき、 保持ピン 1 5の頭部 1 7の 外径 D 2は約 1 . 5 m mとされ、 かつ搬送キヤリア 1 2に取り付けられ た状態で基板 1 0を保持可能な強度を有するべく、 該頭部 1 7の厚さ T 2は約 1 m mとされる。 また、 頭部 1 7の下面側 （脚部 1 6側） の部位 には、 基板 1 0に相当する厚さ （例えば 0 . 4 5 m m ) T 3を有する円 板状の台座部 1 8が設けられ、 その下面から前記脚部 1 6が延出されて いる。 なお、 台座部 1 8の外径 D 3は約 0 . 9 m mとされる。
このような保持ピン 1 5は、 例えばポリスチロールやアクリル樹脂等 の熱可塑性樹脂、 またはポリァセタールやエポキシ樹脂等の熱硬化性樹 脂、 あるいはステンレスやアルミニウム等の金属材料からなり、 かつ耐 熱性及び可撓性を有するものとされる。 なお、 前記特性に加え、 保持ピ ン 1 5は静電気による帯電を防止するべく導電性を有するものであるこ とが好ましい。
そして、 この実施例においては、 各保持ピン 1 5が、 リフロー工程の 前工程であるマウン卜工程において、 既存のマウンタ装置 3を用いて自 動かつ高速で搬送キャリア 1 2に取り付けられる。 なお、 各保持ピン 1 5を搬送キャリア 1 2から取り外す際には、 各保持ピン 1 5に対応する 押し出しピンを有する不図示の押し出し用治具を用いる等により、 搬送 キャリア 1 2の下面側から各保持ピン 1 5の脚部 1 6を揷通孔 1 4から 押し出せばよい。
このとき、 前記押し出しピンの先端が、 保持ピン 1 5の各爪部の先端で はなく頭部 1 7 (台座部 1 8 ) の下面を押圧するように設定すれば、 各 係止爪 1 6 aを潰すことなく、 各保持ピン 1 5をスムーズに取リ外すこ とができる。
以上説明してきたように、 上記実施例におけるピン用部品カートリッ ジ 8 Aは、 搬送キャリア 1 2に載置された基板 1 0にマウンタ装置 3に より電子部品 1 1 が搭載された後に、 該基板 1 0が所定温度まで加熱さ れることで基板 1 0への電子部品 1 1の実装が行われる実装工程で用い られるものであって、 基板 1 0を搬送キャリア 1 2に密接させた状態で 保持する保持ピン 1 5をマウンタ装置 3により搬送キャリア 1 2に取り 付け可能とするべく、 ガイ ドテープ 9に保持された保持ピン 1 5をガイ ドテープ 9と共にリール巻きされた状態で収容してなるものである。 そして、 上記ピン用部品カー卜リッジ 8 A及びこれが取リ付けられて なるマウンタ装置 3を用いることで、 前記実装工程において、 保持ピン 1 5をマウンタ装置 3により自動かつ高速で搬送キャリア 1 2に取り付 ける基板の保持搬送方法を採用することが可能となる。
上記基板の保持搬送方法によれば、 加熱時に基板 1 0に熱ス トレスが 生じても、 該基板 1 0が保持ピン 1 5により搬送キャリア 1 2に密接し た状態で保持されることで、 基板 1 0の搬送キヤリァ 1 2からの浮き、 すなわち基板 1 0の反りを確実に防止することが可能となる。
ここで、 近年の電子回路基板においては、 環境対応を考慮し、 臭素や 塩素といったハロゲン系難燃材等を含まない所謂ハロゲンフリー基板や、 鉛 （P B ) を含まない所謂鉛フリーハンダが採用されることが多いが、 このような場合、 ハロゲンフリー基板はリフ口一時に反り易く、 鉛フリ 一ハンダは溶融温度が高い （ 2 5 0 ~ 2 8 0 °C ) ことから、 基板の反り 防止の面では不利になる。
しかしながら、 上記基板の保持搬送方法を用いれば、 加熱時に反りが 生じ易い極薄基板やハロゲンフリー基板、 あるいは溶融温度が高い鉛フ リーハンダを用いて電子回路基板の製造を行う際にも、 基板の反りを確 実に防止することが可能となるため、 歩留りを向上させて製造コス 卜を 抑えることができる。
また、 上記基板の保持搬送方法においては、 保持ピン 1 5を搬送キヤ リア 1 2に弾性的に摺接させつつ差し込むことで、 該保持ピン 1 5と搬 送キャリア 1 2との間に所定の係止力を発生させるように構成されてい るため、 加熱時における基板 1 0の熱ス トレスにより生じる力を上回る だけの保持力で基板 1 0を保持できるように前記係止力を設定すれば、 基板 1 0の反りの発生を防止できるし、 かつ保持ピン 1 5の搬送キヤリ ァ 1 2への着脱を容易にすることもできる。
さらに、 上記基板の保持搬送方法において、 保持ピン 1 5が基板 1 0 の周縁部を保持するように配置される構成とすれば、 搬送キャリア 1 2 からの浮きが生じ易い基板 1 0の周縁部を搬送キャリア 1 2に密接させ た状態で確実に保持でき、基板 1 0の反りの発生を効果的に防止できる。 そして、 基板 1 0に電子部品 1 1が実装されてなる電子回路基板の製 造を、既存の実装ライン及び装置を用いて行うことが可能となると共に、 既存のマウンタ装置 3を用いて保持ピン 1 5の取り付けを自動かつ高速 で行うことが可能となる。
ここで、 実装ライン 1 では、 プリント工程、 マウント工程、 及びリフ ロー工程が一連の工程として行われるため、 各工程間に保持ピン 1 5を 取リ付ける工程を介入させることは既存の実装ライン 1の大きな変更を 伴うため好ましくない。 また、 従来のテープを用いて基板 1 0を固定す る方法のように、 保持ピン 1 5をプリント工程の前に取リ付けることも 考えられるが、 保持ピン 1 5の頭部 1 フの厚さは前記テープの厚さ （約 8 0 m ) と比べて大幅に厚いことから、 クリームハンダ印刷の妨げと なるし、 従来のテープを用いる方法と同様に作業工数を増加させてしま ラ。
したがって、 既存のマウンタ装置 3を用いて基板 1 0を保持する保持 ピン 1 5を取り付けるという上記基板の保持搬送方法は、 設備コス 卜を 抑えた上で生産効率の向上を図ることができるという点で極めて有効で
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なお、 本発明は上記実施例に限られるものではなく、 例えば図 6に示 すマウンタ装置 1 0 3のように、 前記パーツフィーダ 6に代わり、 トレ 一本体 1 0 7内に複数の電子部品 1 1 を収容してなる トレー式の部品力 ー トリッジ 1 0 8が取リ付けられるものであってもよい。 卜レー本体 1 0 7にはその部品載置面に複数の凹部 1 0 9が並設されておリ、 該凹部 1 0 9内に同一種あるいは多種の電子部品 1 1がそれぞれセッ 卜されて いる。 この状態の各電子部品 1 1がマウンタ本体 1 0 5のマウントァー ム 1 0 5 aにより直接吸着保持され、 基板 1 0の所定位置まで移動する と共に該基板 1 0に搭載される。 そして、 このような部品カー卜リッジ 1 0 8のうちの一つが、 電子部品 1 1に代わり保持ピン 1 5を収容して なるピン用部品カートリッジ （マウンタ装置用部品カートリッジ） 1 0 8 Aとされる。
また、 各保持ピン 1 5は、 搬送キヤリア 1 2における基板 1 0周縁よ リも外側の部位に差し込まれるのではなく、 基板 1 0の周縁部等を貫通 して搬送キャリア 1 2に差し込まれる構成であってもよい。 このとき、 基板 1 0における保持ピン 1 5の貫通孔として、 基板 1 0を搬送キヤリ ァ 1 2に載置する際に用いられる位置決め用の基準孔 （例えば直径 3 . 2 m mまたは 4 m m ) を利用することが可能である。
さらに、 保持ピン 1 5における基板 1 0の搬送キヤリア 1 2からの離 反を規制する規制部として、 傘状の頭部 1 つではなく、 例えば脚部 1 6 の基端部から延びるアーム状のものを設定してもよい。
さらにまた、 保持ピン 1 5が基材 1 0に設けられた孔ゃスリッ ト等の 内縁部を保持するように配置される構成であってもよい。 ここで、 個数 取り基板ゃ個片基板に限らず、 例えば基板 1 0として形成される前の母 材の状態でこれを搬送キャリア 1 2で保持する際にも、 母材の周縁部及 びこれに設けられた孔ゃスリッ 卜等の内縁部を利用して該母材を保持す るように保持ピン 1 5を配置すればよい。
また、 搬送キャリア 1 2が基板 1 0を粘着保持する構成でなくてもよ <、 例えば保持ピン 1 5によリ基板 1 0の基板載置面 1 3に沿う方向で の位置決めを行うようにしてもよい。 この場合、 電子部品 1 1の搭載よ リも先に保持ピン 1 5を搬送キャリア 1 2に取り付けるか、 テープ等を 併用して予め基板 1 0を搬送キヤリア 1 2に固定しておく ことが望まし い。
さらに、 電子部品あるいは保持ピンがエンボス 2 2内に収容されるこ とでガイ ドテープに保持される構成ではなく、 例えば粘着層を介して、 あるいは差し込まれることでガイ ドテープに保持される構成であっても よい。
ここで、 基板 1 0を保持する保持部品としては、 保持ピン 1 5に限ら ず、 例えばスナツプボタンゃ画錤のようなものであってもよい。
そして、 上記実施例における構成は一例であり、 発明の要旨を逸脱し ない範囲で種々の変更が可能であることはいうまでもない。 産業上の利用可能性
本発明によれば、 加熱時に反りが生じ易い極薄基板やハロゲンフリー 基板、 あるいは溶融温度が高い鉛フリーハンダを用いて電子回路基板の 製造を行う際にも、基板の反りを確実に防止することが可能となるため、 歩留リを向上させて製造コス 卜を抑えることができる。
また、 上述のような電子回路基板の製造を、 既存の実装ライン及び装 置を用いて行うことが可能となると共に、 マウンタ装置を用いて前記保 持部品の取り付けを自動かつ高速で行うことが可能となるため、 設備コ ス トを抑えた上で生産効率の向上を図ることができる。

Claims

請求の範囲
1 . 電子部品を搬送キャリアに載置された基板にマウンタ装置にょリ搭 載した後に、 該基板を所定温度まで加熱することで前記電子部品を前記 基板へ実装する実装工程で用いられるマウンタ装置用部品カートリッジ であって、 前記基板を前記搬送キャリアに密接させた状態で保持する保 持部品と、 該保持部品を保持するガイ ドテープとを備え、 前記保持部品 を前記マウンタ装置により前記搬送キヤリアに取り付け可能とするべく、 前記保持部品を前記ガイ ドテープと共に巻回した状態で収容するように したマウンタ装置用部品力一トリッジ。
2 . 請求の範囲第 1項に記載のマウンタ装置用部品カー卜リッジを備え てなるマウンタ装置。
3 . 電子部品を搬送キヤリアに載置された基板にマウンタ装置にょリ搭 載した後に、 該基板を所定温度まで加熱することで前記電子部品を前記 基板へ実装する実装工程で用いられる基板の保持搬送方法であって、 前 記基板を保持する保持部品を前記マウンタ装置により前記搬送キヤリァ に取り付けることによって前記基板を前記搬送キヤリアに密接させた状 態で保持するようにした基板の保持搬送方法。
4 . 前記保持部品を搬送キヤリアに弾性的に摺接させつつ差し込むこと で、 該保持部品と搬送キヤリアとの間に所定の係止力を発生させるよう にした請求の範囲第 3項に記載の基板の保持搬送方法。
5 . 前記保持部品が前記基板の縁部を保持するように配置される請求の 範囲第 3項又は第 4項に記載の基板の保持搬送方法。
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