JP2003142814A - 電子部品実装装置および電子部品実装方法ならびにペースト供給装置 - Google Patents
電子部品実装装置および電子部品実装方法ならびにペースト供給装置Info
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Abstract
子部品実装装置および電子部品実装方法ならびにペース
ト供給装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 移載ヘッドによって基板に電子部品を実
装する電子部品実装装置において、電子部品に転写され
るフラックス膜を供給するフラックス供給装置の塗膜部
材13に、水平な膜厚基準面13aに対してそれぞれ異
なる高さで設けられた複数の平坦な塗膜面13b〜13
eを形成し、スキージ14の摺接部14cを膜厚基準面
13aに接触させた状態で移動させることにより、塗膜
面13b〜13e上に複数の膜厚が異なるフラックス膜
を形成する。これにより、必要膜厚が異なる電子部品を
対象とする場合にあっても、品種切り替えの都度スキー
ジ交換を行う必要がなく、品種切り替え性を向上させる
ことができる。
Description
トを転写して基板に実装する電子部品実装装置および電
子部品実装方法ならびにペーストを延展して所定膜厚の
ペースト膜の形態で供給するペースト供給装置に関する
ものである。
いる方法が広く用いられている。半田接合に際しては半
田接合性を向上させる目的でペースト状のフラックスを
半田接合部に供給することが行われる。このフラックス
供給の方法として、転写による方法が知られている。こ
の方法は、塗膜ステージ上にフラックス膜を形成し、こ
のフラックス膜に電子部品に形成された半田バンプなど
の転写対象物を接触させることにより、転写対象物にフ
ラックスを転写するものである。転写対象物によって必
要な転写量が異なる場合には、従来より塗膜ステージ上
に形成されるフラックス膜の膜厚を変えることにより、
転写量を調整するようにしていた。
フラックス膜厚はスキージの下端部に形成された塗膜形
成用のギャップ寸法によって設定されるようになってい
た。このため、実装される電子部品の品種が切り替えら
れ半田バンプのサイズが変更になる度に、スキージを交
換する必要があり、品種切り替え時の段取り替え作業に
手間と時間を要していた。
せることができる電子部品実装装置および電子部品実装
方法ならびにペースト供給装置を提供することを目的と
する。
実装装置は、移載ヘッドによって基板に電子部品を実装
する電子部品実装装置であって、前記移載ヘッドを移動
させる移動手段と、この移動手段による移載ヘッドの移
動経路に配設され複数の膜厚が異なるペースト膜を供給
するペースト供給部と、前記移動手段を制御することに
より移載ヘッドに保持された電子部品を前記ペースト膜
のいずれかに対して選択的に昇降させて電子部品にペー
ストを転写する転写制御部とを備えた。
ヘッドによって基板に電子部品を実装する電子部品実装
方法であって、ペースト供給部によって複数の膜厚が異
なるペースト膜を供給する工程と、電子部品を保持した
前記移載ヘッドを前記ペースト供給部に移動させて移載
ヘッドに保持された電子部品を前記ペースト膜のいずれ
かに対して選択的に昇降させて電子部品にペーストを転
写する工程と、ペーストが転写された電子部品を移載ヘ
ッドによって基板に移送搭載する工程とを含む。
ージによってペーストを延展することによりペーストを
所定膜厚のペースト膜の形態で供給するペースト供給装
置であって、水平面に平行で且つそれぞれ異なる高さで
設けられた複数の平坦なペースト膜形成面が形成された
塗膜ステージと、前記複数のペースト膜形成面の上方で
前記水平面に対して平行に相対移動することにより前記
複数のペースト膜形成面上にそれぞれ異なる所定膜厚の
ペースト膜を形成するスキージとを備えた。
項3記載のペースト供給装置であって、前記塗膜ステー
ジに前記水平面に平行な膜厚基準面を設け、前記スキー
ジの一部を前記膜厚基準面に接触させながら相対移動さ
せるようにした。
項4記載のペースト供給装置であって、前記塗膜ステー
ジが前記複数のペースト膜形成面と前記膜厚基準面が一
体形成された部材を備えた。
ぞれ異なる高さで設けられた複数の平坦なペースト膜形
成面が形成された塗膜ステージを備え、複数のペースト
膜形成面の上方で水平面に対して平行にスキージを相対
移動することにより複数のペースト膜形成面上にそれぞ
れ異なる所定膜厚のペースト膜を形成することができ、
品種切り替え時のスキージ交換作業を排して、品種切り
替え性を向上させることができる。
参照して説明する。図1は本発明の一実施の形態の電子
部品実装装置の平面図、図2は本発明の一実施の形態の
ペースト供給装置の斜視図、図3(a)は本発明の一実
施の形態のペースト供給装置の塗膜ステージの斜視図、
図3(b)は本発明の一実施の形態のペースト供給装置
の塗膜ステージの断面図、図4は本発明の一実施の形態
のペースト供給装置の塗膜形成スキージの動作説明図、
図5は本発明の一実施の形態のペースト供給装置の塗膜
掻き取りスキージの動作説明図、図6、図7は本発明の
一実施の形態の電子部品実装装置の動作説明図である。
いて説明する。図1において、基台1の中央部には、基
板3を搬送する搬送路2が設けられている。搬送路2は
基板3を搬送し、電子部品実装位置にて基板3を位置決
めする。基台1上面の両端部には、Y軸モータ4aを備
えたY軸テーブル4およびY軸ガイド部4bが配設され
ている。Y軸テーブル4およびY軸ガイド部4bにはX
軸モータ5aを備えたX軸テーブル5が架設されてお
り、X軸テーブル5には移載ヘッド6が装着されてい
る。
ることにより、移載ヘッド6はX方向、Y方向に移動す
る。X軸テーブル5、Y軸テーブル4は、移載ヘッド6
を移動させる移動手段となっている。このとき、制御部
10によってX軸モータ5a、Y軸モータ4aおよび移
載ヘッド6の駆動を制御することにより、移載ヘッド6
を以下に説明するペースト供給装置9を含む移動範囲内
の任意位置で昇降させることができる。
びペースト供給装置9(ペースト供給部)が配設されて
いる。部品供給部7はバンプ付きの電子部品8を格子状
に収納し、移載ヘッド6に対して供給する。ペースト供
給装置9は、部品供給部7から電子部品8を取り出した
移載ヘッド6が基板3へ移動する移動経路に配設され、
電子部品8のバンプにペーストであるフラックスを転写
により塗布するためのフラックス膜を供給する。
の構造を説明する。図2において、水平なベース部9a
には、ポスト部材11によって支持されたフラックス容
器12が配設されている。フラックス容器12は上面が
開放された薄底箱状の容器であり、フラックス容器12
の底面はフラックスの塗膜ステージ12aとなってい
る。塗膜ステージ12aは、塗膜面(ペースト膜形成
面)が形成された塗膜部材13を備えており、後述する
ようにこれらの塗膜面の上方で水平面に対してスキージ
を平行に相対移動することにより、フラックスを延展し
てフラックス膜を形成する。
のスキージ14および形成された塗膜を掻き取るための
スキージ18が配設されている。スキージ14、スキー
ジ18の両端はそれぞれ保持ブロック15,19に結合
されており、保持ブロック15,19はフラックス容器
12の下方に配置された移動ブロック20に昇降自在に
保持されている。フラックス容器12の両側方には、ガ
イドレール24,25がX方向に配設されており、ガイ
ドレール24,25は保持ブロック15,19に結合さ
れたカムフォロア17(保持ブロック19に結合された
カムフォロアは反対側のため図示せず)を下方から支持
している。
昇降自在となっており、ガイドレール24の昇降動作は
シャフト24aによってスライド自在に支持されてい
る。シリンダ26によってガイドレール24を上昇させ
ることにより、ガイドレール24上に当接したカムフォ
ロア17を介してスキージ14は上昇する。また保持ブ
ロック15はスプリング16によって常に下方に付勢さ
れており、ガイドレール24を下降させることにより保
持ブロック15に結合されたスキージ14は下降し、そ
の下端部が塗膜部材13に対して押しつけられる。同様
にガイドレール25を昇降させることにより、スキージ
18は塗膜部材13に対して昇降する。
前側にはモータ23が配置されており、モータ23の回
転軸に結合されたプーリ22にはベルト21が調帯され
ている。ベルト21の端部は移動ブロック20に結合さ
れており、モータ23を正逆回転することにより、移動
ブロック20および保持ブロック15,19はフラック
ス容器12の下方で一体的にX方向に往復動し、したが
ってスキージ14,18は塗膜部材13上で一体的にX
方向に往復動する。
昇降動作とを組み合わせることにより、スキージ14、
スキージ18のいずれかを選択的に塗膜部材13に対し
て下降させた状態で往復動させることができ、これによ
りスキージ14、スキージ18はそれぞれ後述する塗膜
形成動作、塗膜掻き取り動作を行う。
て説明する。図3に示すように、塗膜部材13は上面に
段差が設けられた板状部材であり、上面の両側部には長
さ方向に全通した平滑な膜厚基準面13aが、水平面に
平行に形成されている。また上面の中央部には、水平面
に平行で且つそれぞれ異なる高さで設けられた複数の平
坦な塗膜面(ペースト膜形成面)13b,13c,13
d,13eおよびフラックス溜め面13fが設けられて
いる。
13c,13d,13eは、それぞれ隣接した面との間
で段差を有する階段状に形成されており、各塗膜面の膜
厚基準面13aからの高さ寸法は、それぞれh1,h
2,h3,h4に設定されている。すなわち、塗膜ステ
ージ12aは、複数の塗膜面13b〜13eと膜厚基準
面13aとが一体形成された塗膜部材13を備えてい
る。
成について説明する。図4(a)に示すように、フラッ
クス塗膜の形成に用いられるスキージ14(塗膜形成ス
キージ)は、フラックス容器12をまたぐ棒状部14a
の下面(図4(a)に示す反転図では上面)に、フラッ
クスの上面を掻き均して延展する直線状の延展部14b
と、延展部14bの両端部に突出した摺接部14cとを
設けた構造となっている。ここで、延展部14bと摺接
部14cとの高さ差が所定高さ寸法Hとなるよう、各部
寸法が設定されている。
塗膜形成を行う際には、スキージ14は摺接部14cを
膜厚基準面13aに接触させた状態で矢印方向(X方
向)に水平移動する。すなわち、塗膜ステージ12aに
は水平面に平行な膜厚基準面13aが設けられており、
スキージ14の一部を膜厚基準面13aに接触させなが
ら相対移動するようになっている。
延展部14bと塗膜面13bとの間に生じる隙間に等し
い所定膜厚のフラックス塗膜が、塗膜面13b上に形成
され、形成されるフラックス塗膜の膜厚t1は、H−h
1となる。同様に、塗膜面13c,13d,13e上に
は、膜厚t2(=H−h2),t3(=H−h3),t
4(=H−h4)のフラックス塗膜が形成される。
は常に膜厚基準面13aに接触した状態で移動すること
から、形成されるフラックス塗膜の膜厚が変動すること
がなく、膜厚精度を向上させることができる。また、複
数の塗膜面13b〜13eと膜厚基準面13aとが一体
形成された塗膜部材13を用いることにより、部品加工
精度のみによって塗膜部材13の寸法精度が確保され、
組み立て時の調整作業を必要とすることなく、必要な膜
厚精度を確保することが可能となっている。
て、移載ヘッド6に保持された電子部品8を下降させる
ことにより、電子部品8のバンプ8a(図6参照)にフ
ラックスを転写により塗布することができる。このと
き、制御部10によって移載ヘッド6の水平移動および
昇降動作を制御することにより、複数の膜厚が異なるフ
ラックス塗膜のいずれかに対して移載ヘッド6を選択的
に昇降させることが可能となっている。これにより、電
子部品8のバンプ8aに塗布されるフラックスの塗布量
を膜厚によって調整することができるようになってい
る。制御部10は、移載ヘッド6をフラックス塗膜のい
ずれかに対して選択的に昇降させて電子部品にペースト
を転写する転写制御部となっている。
面から除去する塗膜掻き取りについて説明する。図5に
示すように、フラックス塗膜の除去に用いられるスキー
ジ18(塗膜掻き取りスキージ)は、スキージ14と同
様にフラックス容器12をまたぐ棒状部18aの下面
(図5に示す反転図では上面)に、各塗膜面の上面に摺
接して付着したフラックスを掻き取る掻き取り部18b
を設けた構造となっている。
状態では、掻き取り部18bが各塗膜面に当接した状態
で、矢印方向(X方向)に移動する。このとき、スキー
ジ18はスプリング(図2に示すスプリング16参照)
の付勢力によって常に塗膜部材13に対して押しつけら
れていることから、スキージ18の移動に伴い、掻き取
り部18bは塗膜面13b,13c,13d,13eお
よびフラックス溜め面13fの各面間の段差にならって
摺接する。これにより、塗膜形成動作によって塗膜面1
3b,13c,13d,13eに形成された塗膜は、塗
膜面13b,13c,13d,13eから掻き取られて
除去される。
装動作において、移載ヘッド6に保持された電子部品8
のバンプにフラックスを転写するための塗膜形成動作お
よびフラックス転写動作について説明する。図6(a)
は、フラックス容器12の塗膜ステージ12aの断面を
示している。電子部品実装動作の開始に先立って、フラ
ックス容器12内のフラックス溜め面13fには、フラ
ックス27が供給される。
3f側から塗膜面13bへ向かって移動させることによ
り、スキージ14によってフラックス27が延展され、
各塗膜面13b,13c,13d,13e上には所定膜
厚(図4(b)参照)のフラックス塗膜27b,27
c,27d,27eが形成される。これにより、ペース
ト供給装置9によって複数の膜厚が異なるフラックス塗
膜が移載ヘッド6に対して供給される。このとき、形成
されるフラックス塗膜の液面は同一高さとなる。
塗布が行われる。部品供給部7から電子部品8をピック
アップした移載ヘッド6はペースト供給装置9の上方に
移動する。そして移載ヘッド6を所定の膜厚のフラック
ス塗膜(ここでは、フラックス塗膜27d)上に位置さ
せて、ここで移載ヘッド6が昇降動作を行うことによ
り、電子部品8のバンプ8aがフラックス塗膜27dに
対して接触し、これにより図6(b)に示すように、所
定量のフラックス27がバンプ8aに転写により塗布さ
れる。
持した移載ヘッド6は、搬送路2に位置決めされた基板
3上に移動する。そしてここで移載ヘッド6が基板3に
対して昇降することにより、電子部品8のバンプ8aを
基板3の電極上に着地させて搭載する。
ラックス転写後に、塗膜部材13からフラックス27を
除去する塗膜掻き取り動作を示している。すなわち、ス
キージ18をまず塗膜面13bに対して下降させ、スキ
ージ18の下端部の掻き取り部18bを塗膜面13bに
当接させた状態でスキージ18を右方向に移動させる。
これにより、掻き取り部18bは各塗膜面13b,13
c,13d,13e上のフラックス27を順次掻き取っ
て、フラックス溜め面13f上に掻き寄せる。
始する際には、図6(e)に示すように、掻き溜めたフ
ラックス27をスキージ14を左方向に移動させて延展
し、再び図6(a)に示すように各塗膜面13b,13
c,13d,13e上にフラックス塗膜を形成する。
動作において電子部品の種類に応じてフラックス塗布量
を調整する必要がある場合の塗膜面の選択について説明
する。まず電子部品8が小型のバンプ8aを有するもの
で、必要とされるフラックス塗布量が小さい場合には、
図7(a)に示すように、バンプ8aのサイズに応じた
膜厚t1のフラックス塗膜27bが形成された塗膜面1
3bに対して、電子部品8を保持した移載ヘッド6を下
降させる。これにより、バンプ8aには適正量のフラッ
クス27が転写により塗布される。
を有する電子部品8’に対してフラックス転写を行う場
合には、バンプ8’aのサイズに応じた膜厚t4のフラ
ックス塗膜27eが形成された塗膜面13eに対して、
電子部品8’を保持した移載ヘッド6を下降させる。こ
れにより、バンプ8’aには適正量のフラックス27が
転写により塗布される。
調整において、塗膜部材13上には予め膜厚が異なる複
数のフラックス塗膜が形成されていることから、転写対
象の電子部品8を保持した移載ヘッド6をこれらのフラ
ックス塗膜に対して選択的に昇降させることのみで、フ
ラックス塗布量の調整が行える。したがって、従来の転
写によるフラックス塗布において必要とされた塗布量調
整のためのスキージの交換を行うことなく、同一のスキ
ージによって多種類の電子部品に対して適正量のフラッ
クス塗布が行え、品種切り替え性を大幅に向上させるこ
とができる。
布量を求めるための条件出しを行う場合にあっても、フ
ラックス塗膜の膜厚微調整を容易に行うことができる。
れぞれ異なる高さで設けられた複数の平坦なペースト膜
形成面が形成された塗膜ステージを備え、複数のペース
ト膜形成面の上方で水平面に対して平行にスキージを相
対移動することにより複数のペースト膜形成面上にそれ
ぞれ異なる所定膜厚のペースト膜を形成することがで
き、品種切り替え時のスキージ交換作業を排して、品種
切り替え性を向上させることができる。
面図
視図
置の塗膜ステージの斜視図(b)本発明の一実施の形態
のペースト供給装置の塗膜ステージの断面図
膜形成スキージの動作説明図
膜掻き取りスキージの動作説明図
作説明図
作説明図
Claims (5)
- 【請求項1】移載ヘッドによって基板に電子部品を実装
する電子部品実装装置であって、前記移載ヘッドを移動
させる移動手段と、この移動手段による移載ヘッドの移
動経路に配設され複数の膜厚が異なるペースト膜を供給
するペースト供給部と、前記移動手段を制御することに
より移載ヘッドに保持された電子部品を前記ペースト膜
のいずれかに対して選択的に昇降させて電子部品にペー
ストを転写する転写制御部とを備えたことを特徴とする
電子部品実装装置。 - 【請求項2】移載ヘッドによって基板に電子部品を実装
する電子部品実装方法であって、ペースト供給部によっ
て複数の膜厚が異なるペースト膜を供給する工程と、電
子部品を保持した前記移載ヘッドを前記ペースト供給部
に移動させて移載ヘッドに保持された電子部品を前記ペ
ースト膜のいずれかに対して選択的に昇降させて電子部
品にペーストを転写する工程と、ペーストが転写された
電子部品を移載ヘッドによって基板に移送搭載する工程
とを含むことを特徴とする電子部品実装方法。 - 【請求項3】スキージによってペーストを延展すること
によりペーストを所定膜厚のペースト膜の形態で供給す
るペースト供給装置であって、水平面に平行で且つそれ
ぞれ異なる高さで設けられた複数の平坦なペースト膜形
成面が形成された塗膜ステージと、前記複数のペースト
膜形成面の上方で前記水平面に対して平行に相対移動す
ることにより前記複数のペースト膜形成面上にそれぞれ
異なる所定膜厚のペースト膜を形成するスキージとを備
えたことを特徴とするペースト供給装置。 - 【請求項4】前記塗膜ステージに前記水平面に平行な膜
厚基準面を設け、前記スキージの一部を前記膜厚基準面
に接触させながら相対移動させるようにしたことを特徴
とする請求項3記載のペースト供給装置。 - 【請求項5】前記塗膜ステージが前記複数のペースト膜
形成面と前記膜厚基準面が一体形成された部材を備えた
ことを特徴とする請求項4記載のペースト供給装置。
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