JP3351372B2 - 電子部品実装装置および電子部品実装方法 - Google Patents
電子部品実装装置および電子部品実装方法Info
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Description
を打抜いて得られた電子部品を表示パネルなどの基板に
搭載する電子部品実装装置および電子部品実装方法に関
するものである。
いる液晶パネルやプラズマパネルなどの基板は、ガラス
板などの透明板を貼り合わせ、この透明板の縁部に形成
された電極に電子部品を搭載して組み立てられる。電子
部品としては、TAB(TapeAutomated
Bonding)法により製造される電子部品が多用さ
れている。TAB法とは、合成樹脂フィルムから成るフ
ィルムキャリヤの表面にリードやチップをボンディング
し、このフィルムキャリヤを打抜装置で打抜くことによ
り電子部品を得る方法である。
ムキャリヤの打抜工程を説明するための打抜装置の要部
断面図を示している。図7(a)において、1はテープ
状のフィルムキャリヤであり、その表面にはチップ2と
リード(図示せず)がボンディングされている。3は上
型であり、その下面にパンチ4を備えている。5は下型
であり、その内部にはノックアウトピン6が設けられて
いる。フィルムキャリヤ1は供給リール(図外)に巻回
されており、上型3と下型5の間をピッチ送りされる。
うにチップ2が上型3と下型5の間で停止した状態で、
図7(b)に示すように上型3が下降し、フィルムキャ
リヤ1は打抜かれる。次に図7(c)に示すように上型
3は上昇するとともに、ノックアウトピン6も上昇す
る。このノックアウトピン6の上面にはフィルムキャリ
ヤ1を打抜いて得られた電子部品7が載っている。次に
移載ヘッド8が上型3と下型5の間に進入し、ノックア
ウトピン6上の電子部品7をノズル9に真空吸着してピ
ックアップし、表示パネル(図外)へ向って移送する。
ら、上記従来のものの問題点を説明する。図8は図7
(c)に示す状態の要部拡大断面図である。パンチ4が
下降してパンチ4と下型5とによりフィルムキャリヤ1
を打抜いたことにより、フィルムキャリヤ1の縁部には
ばりE1,E2が生じている。残存側のフィルムキャリ
ヤ1のばりE1は下方へ向って尖っており、またノック
アウトピン6上のフィルムキャリヤ1のばりE2は上方
へ向って尖っている。このため、ノックアウトピン6が
図7(b)に示す下降位置から図7(c)に示す上昇位
置まで上昇する際に、ばりE1とばりE2が互いに引っ
かかり、ノックアウトピン6上で電子部品7が図8にお
いて鎖線にて示すように位置ずれし、その結果、ノズル
9は電子部品7を正しい姿勢でしっかり真空吸着してピ
ックアップできず、ピックアップミスが発生しやすいと
いう問題点があった。
8は上型3と下型5の間に進入してノックアウトピン6
上の電子部品7をピックアップするので、この進入空間
を確保するために、上型3の昇降ストロークSを大きく
し、上型3が高い位置に退去できるようにしなければな
らない。しかしながら上型3の昇降ストロークSを大き
くすると、上型3が下降してフィルムキャリヤ1を打抜
く際の衝撃はそれだけ大きくなり、その衝撃にともなう
振動のために、上型3や下型5を含む電子部品実装装置
全体が振動し、装置のがた発生の原因となるだけでな
く、移載ヘッド8が電子部品7を表示パネル(図外)に
搭載する際に振動が生じると、搭載位置に狂いを生じて
しまうという問題点があった。さらには、上型3の上下
動作に要する時間が長くかかり、かつ移載ヘッド8が上
型3と下型5の間に出入りする時間も要するので、タク
トタイムが長くなり、搭載能率があがらないという問題
点があった。
消し、フィルムキャリヤを打抜いて得られた電子部品を
精度よくかつ搭載能率よく表示パネルなどの基板に搭載
できる電子部品実装装置および電子部品実装方法を提供
することを目的とする。
置は、電子部品実装装置に備えられる打抜装置を、上下
方向に貫通する貫通孔が形成された下型と、この貫通孔
内を上下動することによりフィルムキャリヤを打抜くパ
ンチとから構成し、またこの貫通孔の下方にあってこの
パンチにより打抜いて得られた電子部品を下方から真空
吸着して受取り、移載用ノズルに受渡す転送用ノズル
と、この転送用ノズルをその軸心を中心に回転自在に保
持するノズル保持部材と、前記転送用ノズルを移動させ
るノズル移動手段と、前記転送用ノズルをその軸心を中
心に回転させるノズル回転手段を設けたものである。
を備えた下型上にチップがボンディングされたフィルム
キャリアを位置決めする工程と、前記フィルムキャリア
の上方からパンチを前記貫通孔内に向かって下降させて
このフィルムキャリアを打ち抜く工程と、前記フィルム
キャリアから打ち抜かれた電子部品を下方から転送用の
ノズルで受け取る工程と、転送用ノズルをその軸心を中
心に回転させて電子部品の水平方向の向きを調整する工
程と、前記転送用のノズルに保持された前記電子部品を
移載用ノズルへ受け渡す工程と、前記移載用ノズルに保
持された前記電子部品のリードとテーブル上に載置され
た基板の電極とを位置合わせして搭載する工程と、を含
む。
ルムキャリヤを打抜く。すると打抜いて得られた電子部
品はそのまま転送用ノズルに真空吸着して下方から受取
られ、回転手段により電子部品の向きを調整したうえ
で、転送用ノズルから移載用ノズルに受渡されて基板に
搭載される。したがつて電子部品に不要な位置ずれが生
じることはなく、高精度で能率よく基板に搭載できる。
実施の形態1における電子部品実装装置の全体構成を示
す平面図、図2は同側面図である。図1において、11
はターンテーブルであり、4本のアーム12が外方へ水
平に延出しており、ノズル保持部材であるアーム12の
先端部には転送用のノズル13(図2参照)が設けられ
ている。図2において、ターンテーブル11はインデッ
クス駆動部14の直立シャフト14aの上端部に支持さ
れており、インデックス機構部14が駆動するとターン
テーブル11は水平回転する。インデックス駆動部14
はXテーブル15とYテーブル16上に設置されてい
る。このターンテーブル11は、転送用ノズル(後述)
13を水平方向に移動させるノズル移動手段となってい
る。Xテーブル15のモータ17が駆動すると、ターン
テーブル11はX方向に水平移動し、またYテーブル1
6のモータ18が駆動すると、ターンテーブル11はY
方向に移動し、その位置が調整される。ターンテーブル
11の位置は、フィルムキャリヤの打抜装置(後述)の
位置に応じて調整される。20は基台である。
リヤの打抜装置付近の側面図である。図4(a)におい
て、アーム12の先端部の上面にはノズルシャフト21
が立設されており、その上端部に転送用のノズル13が
装着されている。ノズルシャフト21は、アーム12の
先端部の下面に装着されたシリンダ22に結合されてい
る。したがってシリンダ22が作動してノズルシャフト
21が突出すると、ノズル13は同図において破線で示
す位置まで上昇し、またノズルシャフト21が引込む
と、実線で示す位置まで下降する。
近くの下面にはモータ23が装着されている。モータ2
3の回転軸とノズルシャフト21にはそれぞれプーリ2
4,25が装着されており、プーリ24とプーリ25に
はベルト26が調帯されている。したがってモータ23
が駆動すると、ノズルシャフト21はその軸心を中心に
回転し、ノズル13の上面に真空吸着された電子部品
(後述)の水平方向の向きを調整する。すなわちモータ
23、プーリ24,25、ベルト26などは、電子部品
の水平方向の向きを調整するためにノズル13をその軸
心を中心に回転させるノズル回転手段となっている。
B,1Cは3本備えられており、3方向からアーム12
へ向かって供給される。各々のフィルムキャリヤ1A,
1B,1Cの表面には、それぞれチップ2A,2B,2
Cやリード(図示せず)がボンディングされている。図
中、Aは打抜線であり、この線に沿って打抜装置(後
述)によりフィルムキャリヤ1A,1B,1Cを打抜く
ことにより、電子部品が得られる。なお3本のフィルム
キャリヤ3A,3B,3Cの品種は異品種でもよく、あ
るいは同一品種でもよく、任意に決定される。
ルムキャリヤ1A,1B,1Cの供給機構を説明する。
図2において、31Aは第1の支持壁、31Bは第2の
支持壁であり、それぞれ供給リール32、巻取リール3
3、ガイドローラ34、打抜き後のフィルムキャリヤ1
A,1B,1Cを巻取る巻取ローラ35が取り付けられ
ている。一方の供給リール32にはフィルムキャリヤ1
Aが巻回されており、他方の供給リール32にはフィル
ムキャリヤ1Bが巻回されている。巻取リール33は、
フィルムキャリヤ1A,1B,1Cに重ねて供給リール
32に巻回されたセパレートテープ36を巻取る。図3
はフィルムキャリヤの供給機構の背面図であって、第3
の支持壁31Cにはフィルムキャリヤ1Cの供給リール
32、巻取リール33、ローラ34、巻取ローラ35な
どが設けられている。37はフィルムキャリヤ1A,1
B,1Cを後述する打抜装置40に対して位置決めする
ための一対のスプロケットである。供給リール32、巻
取リール33、巻取ローラ35及びスプロケット35は
図示しない駆動手段に駆動されて回転する。したがっ
て、駆動手段が駆動するとフィルムキャリヤ1A,1
B,1Cは供給リール32から導出されて打抜装置40
に対して位置決めされ、またセパレートテープ36は巻
取リール33に、また打抜かれたフィルムキャリヤ1
A,1B,1Cは巻取ローラ35にそれぞれ巻き取られ
る。
A,1B,1Cの打抜装置であり、3本のフィルムキャ
リヤ1A,1B,1Cに応じて3個配設されている。図
2および図3に示すように、供給リール32から繰出さ
れたフィルムキャリヤ1A,1B,1Cは打抜装置40
を通り、これに打抜かれた後、巻取ローラ35に巻取ら
れる。次に図4(a)を参照しながら打抜装置40の詳
細な構造を説明する。
向に貫通する貫通孔43が形成されている。44は下型
42の支持フレームである。上述したように、転送用の
ノズル13はこの貫通孔43の内部に上昇自在になって
いる。下型42の上面隅部にはガイドロッド46が立設
されており、ガイドロッド46の上部には台板45が装
着されている。台板45上にはシリンダ47が設置され
ており、シリンダ47のロッド48には上型49が結合
されている。また上型49の下面にはパンチ50が装着
されている。ガイドロッド46は上型49を貫通してお
り、上型49の上下動を案内する。したがってシリンダ
47のロッド48が突出すると、パンチ50は下降し
て、パンチ50と下型42とによりフィルムキャリヤ1
Aを打抜く。またシリンダ47のロッド48が引込む
と、パンチ50は上方へ退去する。
り、水平に外方へ延出する4本のアーム52を有してい
る。図2に示すように、回転テーブル51はインデック
ス機構部53の直立シャフト53aに支持されており、
インデックス駆動部53が駆動すると回転テーブル51
は水平方向にピッチ回転する。アーム52の先端部に
は、移載用のノズル54が設けられている。転送用のノ
ズル13の回転軌道と移載用のノズル54の回転軌道は
交差しており、この交差点において移載用のノズル54
が転送用のノズル13の真上に位置する状態で、転送用
のノズル13から移載用のノズル54に電子部品7が受
渡される。図1において、ノズル54の回転軌道の下方
には観察装置55が設けられている。この観察装置55
はカメラなどの光学系を備えており、ノズル54に真空
吸着された電子部品7の位置を検出する。
ルである。表示パネル60は、可動テーブル61に載置
されている。可動テーブル61は、Xテーブル62、Y
テーブル63、θテーブル64から構成されている。X
テーブル62のモータ65やYテーブル63のモータ6
6が駆動すると表示パネル60はX方向やY方向に水平
移動し、θテーブル64が駆動すると水平回転する。図
2に示すように、表示パネル60の上方にはボンディン
グヘッド70が設けられている。ボンディングヘッド7
0は、電子部品7のリードを、表示パネル60の長辺と
短辺の縁部に形成された電極に押し付けて熱圧着するた
めの熱圧着子71を備えている。
シリンダ72が設置されている。シリンダ72のロッド
には下受板73が結合されている。この下受板73は熱
圧着子71の下方に位置しており、熱圧着子71が下降
して電子部品7のリードを表示パネル60の縁部に押し
付ける際に、表示パネル60の縁部を下方から支持す
る。基台20の上面にはロッド74が立設されている。
このロッド74の上端部には下受板75が結合されてい
る。図示しない手段によりロッド74は上下動作をし、
ノズル54に真空吸着された電子部品7を下方から支持
する。またボンディング位置の下方にはカメラ76が設
けられている。77はカメラ76の鏡筒である。このカ
メラ76は、電子部品7のリードや表示パネル60の電
極の位置を検出する。
のように構成されており、次に全体の動作を説明する。
図示しない駆動手段を駆動することにより供給リール3
2からフィルムキャリヤ1Aを繰出して、打抜装置40
の下型42とパンチ50の間に位置決めする。
る。図4(a)は打抜前の状態を示している。このと
き、転送用のノズル13は貫通孔43の直下に待機して
いる。図4(b)に示すように、ノズルシャフト21が
上方へ突出することにより、ノズル13は貫通孔43内
に上昇する。このとき、シリンダ47のロッド48も下
方へ突出してパンチ50は下降し、フィルムキャリヤ1
Aは打抜かれる。フィルムキャリヤ1Aを打抜いて得ら
れた電子部品7はノズル13に真空吸着される。すなわ
ちノズル13は、打抜装置40で打抜かれた電子部品7
を下方から受取る受取手段を兼務している。
フト21は下方へ引込んでノズル13は貫通孔43から
下方へ脱出する。またシリンダ47のロッド48は上方
へ引込んでパンチ50は上昇する。この後、下型42と
パンチ50の間に位置する打抜後のフィルムキャリヤ1
Aは巻取ローラ35(図2)に巻取られる。
を受取ったならば、ターンテーブル11は180°水平
回転し、図2に示すように転送用のノズル13を回転テ
ーブル51のアーム52の先端部に設けられた移載用の
ノズル54の直下に移動させる。このとき、図1から明
らかなように、転送用のノズル13は、移載用のノズル
54の直下へ移動するときに、モータ23が駆動するこ
とにより時計方向へ90°回転し、これによりノズル1
3に真空吸着された電子部品7の水平方向の向きを表示
パネル60に実装されるべき向きに調整する。そして、
一方のノズル13の真空吸着状態を解除し、その状態で
他方のノズル54が真空吸引することにより、電子部品
7はノズル13からノズル54へ受渡される。
°反時計方向へ水平回転することにより、ノズル54は
観察装置55の直上へ移動し、ノズル54に真空吸着さ
れた電子部品7を観察装置55で観察してその位置が荒
検出される。次に回転テーブル51が90°回転するこ
とにより、電子部品7は表示パネル60の縁部の直上へ
移送される。
示パネル60に搭載する工程を説明する。Xテーブル6
2やYテーブル63が駆動することにより、表示パネル
60は予め所定の位置で待機している。この場合、表示
パネル60は、上記した観察装置55の観察結果に基い
て、表示パネル60の長辺の所定の電極が電子部品7の
リードの下方に位置するように、位置調整がなされる。
カメラ76の上方に到来すると、カメラ76により電子
部品7のフィルムキャリヤ1Aに貼着されたリードと、
表示パネル60の縁部に形成された電極のXYθ方向の
位置ずれが精密に検出される。そしてX方向やY方向の
位置ずれは、Xテーブル62やYテーブル63を駆動し
て表示パネル60をX方向やY方向に移動させることに
より補正し、またθ方向の位置ずれは、θテーブル64
を駆動して表示パネル60を水平回転させることにより
補正する。勿論、この補正方法は本実施の形態に限定さ
れないのであって、例えばノズル54を回転させること
により、θ方向の位置ずれを補正してもよい。
へ突出させて電子部品7のリードを表示パネル60の電
極に着地させ、次にボンディングヘッド70の熱圧着子
71を下降させてリードを電極に押し付けて熱圧着す
る。次にノズル54や熱圧着子71を上昇させれば、一
連の動作は終了する。以上のような動作が繰返されるこ
とにより、表示パネル60の長辺の縁部には電子部品7
が次々に搭載される。
子部品7を搭載するときは、θテーブル64を駆動して
表示パネル60を90°水平回転させ、短辺をボンディ
ングヘッド70の下方に位置させ、上述と同様の動作を
行う。ここで、表示パネル60の長辺と短辺に搭載され
る電子部品7の品種が異る場合は、これに応じて他のフ
ィルムキャリヤ1B又は1Cを打抜いて所望の電子部品
7を得、この電子部品7を搭載すればよい。すなわち、
図1において、本実施の形態では3本のフィルムキャリ
ヤ1A,1B,1Cが備えられているが、これらのフィ
ルムキャリヤ1A,1B,1Cは同一品種でもよく、あ
るいは品種を異ならせてもよいものである。このように
複数個のフィルムキャリヤ1A,1B,1Cと打抜装置
40を備えていれば、多品種の電子部品7を表示パネル
60に搭載できる。またフィルムキャリヤ1A,1B,
1Cの装備量も多いので、フィルムキャリヤ1A,1
B,1Cの品切れにともなう供給リール32の交換頻度
も削減できる。また3本のフィルムキャリヤ1A,1
B,1Cのうち、何れかが品切れになったならば、他の
フィルムキャリヤにより作業を続行し、その間に品切れ
になったフィルムキャリヤの補充を行えるので、装置の
運転を停止する必要がなく、フィルムキャリヤの補充に
ともなう作業能率の低下を解消できる。
態2における電子部品実装装置の平面図である。このも
のは、図2に示す実施の形態1のXテーブル15は除去
されており、ターンテーブル11はYテーブル16上に
設置されて、Y方向にのみ移動する。16aはターンテ
ーブル11の移動を案内するガイドレールである。
に2個づつ計4個設けられており、それぞれフィルムキ
ャリヤ11A,11B,11C,11Dが横方向から供
給される。またターンテーブル11にはアーム12が2
個互いに直交して設けられている。したがってターンテ
ーブル11がYテーブル16上を移動することにより、
アーム12の先端の転送用ノズル13が真空吸着するフ
ィルムキャリヤ1A〜1Dが選択される。またターンテ
ーブル11が90°水平方向に往復回転することによ
り、転送用のノズル13が真空吸着した電子部品7を移
載用のノズル54に受渡す。他の動作は実施の形態1と
同様であり、その説明は省略する。
態3における電子部品実装装置の平面図である。このも
のは、ターンテーブル11の両側部に打抜装置40が2
個設けられており、それぞれフィルムキャリヤ1A,1
Bが供給される。またターンテーブル11にはアーム1
2は2個互いに直交して設けられている。したがってタ
ーンテーブル11が90°水平方向に往復回転すること
により、転送用のノズル13が真空吸着した電子部品7
を移載用のノズル54に受渡す。他の動作は実施の形態
1と同様であり、その説明は省略する。このように本発
明は、様々な設計変更が考えられるものであり、何れに
せよ、フィルムキャリヤを複数本装備し、それぞれを打
抜装置40で打抜いて転送用ノズル13に受取るように
構成することにより、作業能率を著しく向上することが
できる。なお上記各実施の形態は、基板として表示パネ
ルを例にとって説明したが、基板としては表示パネル以
外にもプリント基板などでもよいものである。
抜装置で打抜いて得られた電子部品を転送用ノズルに確
実に受取って、基板に搭載できる。また転送用ノズルは
下方から電子部品を受取るので、パンチの昇降ストロー
クは短くてよく、したがってパンチの昇降にともなって
発生する振動は小さく、この振動が基板や移載用ノズル
側へ伝達されることによる搭載位置精度の低下を防止で
きる。更には図7に示す従来のノックアウトピンやその
上下動機構を不要にすることが可能になるので打抜装置
の構成を簡単化でき、かつパンチの昇降ストロークを短
くできるので打抜装置を小型化できる。更には、フィル
ムキャリヤの打抜きや、打抜いて得られた電子部品を基
板に搭載する作業を並行して行えるので、全体のタクト
タイムを短縮し、実装能率を大幅に向上できる。
装備し、何れの打抜装置で打抜いて得られた電子部品で
も転送用ノズルに受取って移載用ノズルへ受渡し可能と
することにより、何れかのフィルムキャリヤが品切れに
なった場合には、他のフィルムキャリヤにより装置の運
転を継続しながら基板への電子部品の搭載作業を続行
し、その間に品切れになったフィルムキャリヤの補充を
行えるので、フィルムキャリヤの補充にともなう運転効
率の低下を解消できる。
置の全体構成を示す平面図
置の側面図
置のフィルムキャリヤの供給機構の背面図
実装装置のフィルムキャリヤの打抜装置付近の側面図 (b)本発明の実施の形態1における電子部品実装装置
のフィルムキャリヤの打抜装置付近の側面図 (c)本発明の実施の形態1における電子部品実装装置
のフィルムキャリヤの打抜装置付近の側面図
置の平面図
置の平面図
部断面図 (b)従来のフィルムキャリヤの打抜装置の要部断面図 (c)従来のフィルムキャリヤの打抜装置の要部断面図
断面図
Claims (3)
- 【請求項1】チップがボンディングされたフィルムキャ
リヤを打抜く打抜装置と、基板が載置されたテーブル
と、この打抜装置によりフィルムキャリヤを打抜いて得
られた電子部品を真空吸着して前記基板に搭載する移載
用ノズルと、前記フィルムキャリヤに形成されたリード
を前記基板の縁部に形成された電極に熱圧着する熱圧着
子とを備え、 前記打抜装置が、上下方向に貫通する貫通孔が形成され
た下型と、この下型の上方にあってこの貫通孔内を上下
動することにより前記フィルムキャリヤを打抜くパンチ
とを備え、またこの貫通孔の下方にあってこのパンチに
より打抜いて得られた電子部品を下方から真空吸着して
受取り、前記移載用ノズルに受渡す転送用ノズルと、こ
の転送用ノズルをその軸心を中心に回転自在に保持する
ノズル保持部材と、前記転送用ノズルを移動させるノズ
ル移動手段と、前記転送用ノズルをその軸心を中心に回
転させるノズル回転手段を設けたことを特徴とする電子
部品実装装置。 - 【請求項2】前記熱圧着子が、前記移載用ノズルとは別
体であって、前記電子部品を前記基板の縁部にボンディ
ングするボンディング位置に設けられた熱圧着ヘッドに
備えられたことを特徴とする請求項1記載の電子部品実
装装置。 - 【請求項3】チップがボンディングされたフィルムキャ
リアを打ち抜いて得られた電子部品を基板に搭載する電
子部品実装方法であって、貫通孔を備えた下型上にチッ
プがボンディングされたフィルムキャリアを位置決めす
る工程と、 前記フィルムキャリアの上方からパンチを前記貫通孔内
に向かって下降させてこのフィルムキャリアを打ち抜く
工程と、前記フィルムキャリアから打ち抜かれた電子部
品を下方から転送用のノズルで受け取る工程と、転送用
ノズルをその軸心を中心に回転させて電子部品の水平方
向の向きを調整する工程と、 前記転送用のノズルに保持された前記電子部品を移載用
ノズルへ受け渡す工程と、 前記移載用ノズルに保持された前記電子部品のリードと
テーブル上に載置された基板の電極とを位置合わせして
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。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP36885998A JP3351372B2 (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | 電子部品実装装置および電子部品実装方法 |
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---|---|---|---|
JP36885998A JP3351372B2 (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | 電子部品実装装置および電子部品実装方法 |
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---|---|---|---|
JP5244539A Division JP3024457B2 (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 電子部品実装装置および電子部品実装方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH11243297A JPH11243297A (ja) | 1999-09-07 |
JP3351372B2 true JP3351372B2 (ja) | 2002-11-25 |
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JP (1) | JP3351372B2 (ja) |
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1998
- 1998-12-25 JP JP36885998A patent/JP3351372B2/ja not_active Expired - Lifetime
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