JP4093854B2

JP4093854B2 - Electronic component mounting equipment

Info

Publication number: JP4093854B2
Application number: JP2002361624A
Authority: JP
Inventors: 寛二秦; 正力成田; 智仕田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-04-05
Filing date: 2002-12-13
Publication date: 2008-06-04
Anticipated expiration: 2022-12-13
Also published as: JP2004047927A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベアＩＣチップなどの接続面を上向きにして供給される電子部品とチップ部品などの接続面を下向きにして供給される電子部品とを、１台の装置にて共に接続面を基板表面に対向させた状態で、基板に実装する電子部品実装装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品を基板に実装する電子部品実装装置としては、間欠回転する回転体の外周部にその間欠回転角間隔で複数の実装ヘッドを配設して各実装ヘッドが供給位置と実装位置との間で移動するようにし、供給位置に所定の電子部品を部品供給部を移動させて供給し、基板の所定の実装位置を実装位置に位置決めし、実装ヘッドにて基板の所定位置に電子部品を実装する方式や、基板を位置決め固定し、ＸＹ方向に移動可能な実装ヘッドにて、部品供給部から所定の電子部品を取り出し、基板の所定の実装位置に移動して実装する方式など、種々の方式のものが知られている。
【０００３】
また、多種類の電子部品を基板に実装するため、図１８に示すように、搬入部６１から搬入された基板６２を位置決めテーブル６３にて位置決め固定し、実装後搬出部６４から搬出するように構成するとともに、位置決めテーブル６３の基板搬送方向と直交する方向の両側に、電子部品の供給方式が互いに異なる第１の部品供給部６５と第２の部品供給部６６を配設し、実装ヘッド６７をＸＹテーブル６８にて両部品供給部６５、６６間にわたってＸＹ方向に移動可能に構成し、これら部品供給部６５、６６の任意の電子部品を取り出して基板６２の任意の位置に実装するようにしたものも知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、ベアＩＣチップを基板に実装する電子部品実装装置として、ダイシングされたウエハの状態でベアＩＣチップをＸＹテーブル上に供給し、このＸＹテーブルにて所定のベアＩＣチップを第１の供給位置に位置決めし、反転移送手段にて第１の供給位置で所定のベアＩＣチップを保持して上下を反転して第２の供給位置に移送し、第２の供給位置で実装ヘッドにて保持し、一方、基板をＹ方向テーブルにてＹ方向に移動可能な支持台上に載置固定し、実装ヘッドをＸ方向テーブルにて基板における実装位置のＸ方向位置まで移動させるとともに基板における実装位置のＹ方向位置が実装ヘッドのＹ方向位置に一致するようにＹ方向テーブルにて基板を移動し、ベアＩＣチップと基板の実装箇所の位置合わせを行った後、実装ヘッドにてベアＩＣチップを実装するように構成されたものが知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
このベアＩＣチップの基板に対する実装は、上記電子部品の実装工程とは全く別に、クリーンルーム等で行われていた。それは、ベアＩＣチップは高集積化、小型化のために、電極の多電極化とファインピッチ化が著しく、高精度の実装が要請され、また埃による接合不良を防止するために実装環境のクリーン化が強く求められるためである。
【０００６】
そして、このようにベアＩＣチップを基板に実装して電子部品を構成した後、その電子部品を他の電子部品ととともに上記電子部品実装装置に供給して、電子機器の基板に実装していた。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−９１３８５号公報
【０００８】
【特許文献２】
特開２０００−６８３２７号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年は、ＩＣの高集積化がさらに進行してベアＩＣチップが大型化するとともに、それに伴って１枚の基板に対する電子部品の実装数が少なくて済むようになっており、また同時に携帯機器等に搭載するために基板の小型化が進んでいる。
【００１０】
しかるに、上記従来例のようにベアＩＣチップの実装と他の電子部品の実装を全く別工程で実装していると、無駄な製造工程や部品の管理・輸送に対する工数とコストが大きくなるという問題があり、１枚の基板にベアＩＣチップと他の電子部品を混載して実装することが要請されてきている。
【００１１】
そこで、１台の電子部品実装装置にてベアＩＣチップのように接続面が上向きの状態で供給される電子部品と、チップ部品のように接続面が下向きの状態で供給される電子部品の両方を混載して実装できる電子部品実装装置の開発が求められているが、そのような実装を高精度にかつ高速にて実現できるものは提案されていない。
【００１２】
また、例えば、図１８に示した電子部品実装装置の第１又は第２の部品供給部６５、６６として、上記特許文献２（特開２０００−６８３２７号公報）に開示されたベアＩＣ部品の供給手段（ＸＹテーブルと反転移送手段）を配設することも考えられるが、実装ヘッド６７をＸＹロボット６８にてＸＹ方向に移動させて実装する方式であるため、実装の高精度化や実装速度の高速化を実現することができないという問題がある。
【００１３】
本発明は、このような状況に鑑み、ベアＩＣチップなどの接続面を上向きにして供給される電子部品とチップ部品などの接続面を下向きにして供給される電子部品を、１台の装置にて共に接続面を基板表面に対向させた状態で、高精度かつ高速にて実装することができる電子部品実装装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子部品実装装置は、基板をＸ方向に位置決めする基板位置決め手段を設け、基板位置決め手段に対してＸ方向と直交するＹ方向の一側に、基板の電極と接続する電極を有する接続面を上向きにした状態で電子部品を供給する上向き部品供給手段と、上向き部品供給手段から電子部品を受け取ってＹ方向に移動するとともに上下を反転して第１の部品供給位置に供給する反転移送手段とを配設し、基板位置決め手段に対してＹ方向の他側に、接続面を下向きにした状態で電子部品を第２の部品供給位置に供給する下向き部品供給手段を配設し、第１と第２の部品供給位置の間でＹ方向に移動可能で、第１又は第２の部品供給位置で保持した電子部品を基板位置決め手段上の基板のＹ方向の任意の位置で実装する一つの実装手段を設け、一つの実装手段は、第１の部品供給位置に供給された電子部品を保持して実装する第１の実装ヘッドと、第２の部品供給位置に供給された電子部品を保持して実装する第２の実装ヘッドとのそれぞれ専用の実装ヘッドを有し、かつ第２の実装ヘッドは、第２の部品供給位置に供給される電子部品を複数保持するとともにこの複数保持した任意の電子部品を選択的に実装するように構成されているものである。
【００１５】
このような構成によると、基板位置決め手段にて基板をＸ方向に位置決めし、基板位置決め手段のＹ方向の一側において、上向き部品供給手段にて接続面が上向きの電子部品を供給し、その電子部品を反転移送手段にて第１の部品供給位置に供給し、基板位置決め手段のＹ方向の他側において、下向き部品供給手段にて接続面が下向きの電子部品を第２の部品供給位置に供給し、実装手段にて第１又は第２の部品供給位置で電子部品は保持してＹ方向に移動・位置決めすることで、基板の所定の実装位置に所定の電子部品を実装することができ、従ってベアＩＣチップなどの接続面を上向きにして供給される電子部品とチップ部品などの接続面を下向きにして供給される電子部品を、１台の装置にて共に接続面を基板表面に対向させた状態で実装することができ、かつ実装手段を１方向にのみ直線移動させて位置決めすれば良いので、高精度・高速実装を実現することができる。また、実装手段が、第１の供給位置に供給された電子部品を保持して実装する第１の実装ヘッドと、第２の供給位置に供給された電子部品を保持して実装する第２の実装ヘッドとを備えているので、それぞれ専用の実装ヘッドを用いることで効率的にかつ確実に電子部品の実装を行うことができる。また、第２の実装ヘッドが、第２の部品供給位置に供給される電子部品を複数保持するとともにこの複数保持した任意の電子部品を選択的に実装するように構成されているので、第２の部品供給位置への一度の移動によって複数のチップ部品を保持することができ、実装点数の比較的多いチップ部品の実装を効率的に行うことができ、全体として実装効率を向上することができる。
【００１６】
また、基板位置決め手段のＸ方向一側に基板の搬入部、他側に基板の搬出部を配設すると、基板を搬入から搬出まで１方向にのみ移動させるため、コンパクトに構成できるとともに構成が簡単で安価に構成することができる。
【００１７】
また、上向き部品供給手段が、複数の突起電極を有する接続面を上向きにしたベアＩＣチップを供給する手段であると、ベアＩＣチップとチップ部品等の表面実装部品を基板に混載して実装することができる。
【００１８】
また、上向き部品供給手段は、電子部品を所定の平面領域に配列されている複数の電子部品を保持した状態でＸ方向に移動可能な供給テーブルを備え、反転移送手段は供給テーブル上の電子部品配列領域のＹ方向の任意の位置と第１の部品供給位置との間で移動・位置決め可能に構成されていると、ベアＩＣチップをウエハの状態やトレイに収容した状態で供給する等、複数の電子部品を平面領域に配列した状態で、上向き部品供給手段の供給テーブルに供給することで、この供給テーブルをＸ方向に位置決めするだけで、反転移送手段をＹ方向に位置決めによって任意の電子部品を供給することができ、電子部品の供給を容易かつ低コストにて行うことができる。
【００１９】
また、基板位置決め手段にて位置決めされた基板のＹ方向幅の範囲を移動可能でかつ実装手段による実装位置と実装位置から退避した位置との間で移動可能な認識手段を設け、認識手段は実装位置に位置決めされた状態で実装手段に保持された電子部品と基板の実装位置の両方を認識するように構成すると、実装位置で基板の実装位置と電子部品の両方を認識することができ、その認識結果によって補正を行うことで高い実装精度を確保することができる。
【００２０】
また、第１の部品供給位置のＹ方向の側方位置に、接続面を下向きにした状態で電子部品を保持する移載ステージを配設するとともに実装手段を移載ステージ上の電子部品を保持可能に構成し、移載ステージに接続面を下向きにした状態で電子部品を供給する手段を設けると、上向き部品供給手段に代えて、上向き部品供給手段にて供給されるベアＩＣ部品などの電子部品を、その接続面を下向きにして供給する手段を配設した場合にも、その電子部品を移載ステージにて保持することで実装手段にて上記と同様に実装することができる。
【００２１】
また、本発明の電子部品実装装置の別の構成として、基板搬送方向のＸ方向と直交するＹ方向に基板を位置決めする基板位置決め手段を設け、基板位置決め手段に対してＸ方向の一側に、基板の電極と接続する電極を有する接続面を上向きにした状態で電子部品を供給する上向き部品供給手段と、上向き部品供給手段から電子部品を受け取ってＸ方向に移動するとともに上下を反転して第１の部品供給位置に供給する反転移送手段とを配設し、基板位置決め手段に対してＸ方向の他側に、接続面を下向きにした状態で電子部品を第２の部品供給位置に供給する下向き部品供給手段を配設し、第１と第２の部品供給位置の間でＸ方向に移動可能で、第１又は第２の部品供給位置で保持した電子部品を基板位置決め手段上の基板のＸ方向の任意の位置で実装する一つの実装手段を設け、一つの実装手段は、第１の部品供給位置に供給された電子部品を保持して実装する第１の実装ヘッドと、第２の部品供給位置に供給された電子部品を保持して実装する第２の実装ヘッドとのそれぞれ専用の実装ヘッドを有し、かつ第２の実装ヘッドは、第２の部品供給位置に供給される電子部品を複数保持するとともにこの複数保持した任意の電子部品を選択的に実装するように構成されていても同様の作用効果を得ることができる。
【００２２】
また、その上向き部品供給手段は、複数の突起電極を有する接続面を上向きにしたベアＩＣチップを供給する手段であると、ベアＩＣチップとチップ部品等の表面実装部品を基板に混載して実装することができる。
【００２３】
また、上向き部品供給手段は、電子部品を所定の平面領域に配列されている複数の電子部品を保持した状態でＹ方向に移動可能な供給テーブルを備え、反転移送手段は供給テーブル上の電子部品配列領域のＸ方向の任意の位置と第１の部品供給位置との間で移動・位置決め可能に構成されていると、上記と同様に電子部品の供給を容易かつ低コストにて行うことができる。
【００２４】
また、基板位置決め手段にて位置決めされた基板のＸ方向幅の範囲を移動可能でかつ実装手段による実装位置と実装位置から退避した位置との間で移動可能な認識手段を設け、認識手段は実装位置に位置決めされた状態で実装手段に保持された電子部品と基板の実装位置の両方を、同一位置とタイミングで認識するようにすると、上記と同様に認識結果によって補正を行うことで、高い実装精度を確保できる。
【００２５】
また、チップタイプの電子部品等の実装時においては、上記認識手段において基板認識を行った後、連続して部品認識を行い、この認識結果によって補正実装を行うこともできる。
【００２６】
また、第１の部品供給位置のＸ方向の側方位置に、接続面を下向きにした状態で電子部品を保持する移載ステージを配設するとともに実装手段を移載ステージ上の電子部品を保持可能に構成し、移載ステージに接続面を下向きにした状態で電子部品を供給する手段を設けると、上向き部品供給手段に代えて、上向き部品供給手段にて供給されるベアＩＣ部品などの電子部品を、その接続面を下向きにして供給する手段を配設した場合にも、その電子部品を移載ステージにて保持することで実装手段にて上記と同様に実装することができる。
【００２７】
また、基板は剛性のある基板に限られるものではなく、フィルム基板から成る場合にも適用でき、その場合に複数のフィルム基板が一体的に連接された帯状フィルム基板の送給・回収手段を備えると、フィルム基板に対して効率的に実装することができる。
【００２８】
また、以上の各電子部品実装装置において、実装手段が、加熱手段を有する実装ヘッドを備えていると、電子部品の実装に先立って実装位置に、異方導電性の樹脂シートや樹脂若しくは非導電性の樹脂シートや樹脂などの接合材を配置することで、電子部品の実装時にその樹脂シートや樹脂材料に圧力と熱を加えることによって、電子部品と基板の接合及び封止までの実装工程を完了することができる。
【００２９】
また、実装手段が、電子部品を保持して実装する実装ヘッドと封止材を塗布するディスペンサを備え、実装ヘッドは加熱手段を有していると、電子部品の実装に先立って実装位置に封止材を塗布し、電子部品の実装時に加熱することで封止材を加熱効果させて封止までの実装工程を完了することができる。
【００３１】
また、第１の実装ヘッドは、ベアＩＣチップを保持するように構成されるとともに加熱手段を備え、第２の実装ヘッドは表面実装部品を保持するように構成されていると、ベアＩＣチップと表面実装部品をそれぞれ効率的にかつ確実に実装することができる。
【００３２】
また、第２の実装ヘッドは、電子部品を吸着保持する複数の吸着ノズルが放射状にかつ水平軸回りに回動可能に支持軸下端部に設けられているのが好ましい。
【００３３】
また、反転移送手段が、それぞれ電子部品を保持する複数の保持手段を備えていると、上向き部品供給手段にて供給された電子部品を反転移送手段にて第１の部品供給位置に上下を反転して供給する工程のタクトが長いために、各基板毎の実装タクトが長くなり、実装効率が低下するような場合に、１回の往復動作で複数の電子部品を供給できるので、実装効率を大幅に向上することができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電子部品実装装置の一実施形態について、図１〜図７を参照して説明する。
【００３５】
本実施形態の電子部品実装装置１は、ベアＩＣチップなど、図２（ａ）に示すように、基板２に対する接続面３ａを上向きにした状態で供給される上向き供給電子部品３（以下、単に電子部品３と記すことがある）と、容量素子や抵抗素子などのチップ部品や四周の少なくとも一部に接続リードが設けられたリード付き部品など、図２（ｂ）に示すように、基板２に対する接続面４ａを下向きにした状態で供給される下向き供給電子部品４（以下、単に電子部品４と記すことがある）とを、基板２に混載して実装するものである。
【００３６】
電子部品実装装置１は、本体部５とその前後両側に配設される部品供給部６、７にて構成されている。各部品供給部６、７は本体部５に交換可能に結合されるユニットとして構成されている。
【００３７】
前側の部品供給部６は、多数の電子部品３が配列して形成されるとともに個片にダイシングされた状態でエキスパンドシート上に支持されている半導体ウエハ８を複数枚収容した部品マガジン９と、所望の半導体ウエハ８を所定の供給高さ位置に位置決めするマガジンリフタ１０にて構成されている。
【００３８】
後側の部品供給部７は、多数の電子部品４を収容して成るテープ状部品集合体が装着された複数の部品供給カセット１１を左右に移動可能な部品供給台１２上にその移動方向に並列して搭載して成り、任意の部品供給カセット１１の電子部品４を、図３に示すように、第２の部品供給位置Ｂに供給するように構成されている。
【００３９】
本体部５の前部には、エキスパンド台１３が左右方向のＸ方向に移動可能な供給テーブルとしてのＸ方向テーブル１４上に上下シリンダ１５にて上下移動可能に設置され、ウエハ引き出し手段（図示せず）にて部品供給部６の部品マガジン９から半導体ウエハ８をエキスパンド台１３に導入するように構成され、エキスパンド台１３にてそのエキスパンドシートを拡張させて各電子部品３を間隔をあけて分離させ、さらに所望の電子部品３を所定のＸ方向位置に位置決めするように構成されている。
【００４０】
１６は、エキスパンド台１３上で所定のＸ方向位置に位置決めされた電子部品３を認識する認識カメラであり、図４に示すように、Ｙ方向テーブル１７にて前後方向に沿うＹ方向に移動可能に支持されている。Ｙ方向テーブル１７は、Ｙ方向ガイド１７ａにてＹ方向に移動自在に支持された移動体１７ｂを移動用モータ１７ｃと送りねじ機構１７ｄにて移動・位置決めするように構成され、その移動体１７ｂに認識カメラ１６が装着されている。この認識カメラ１６にて、所定のＸ方向位置に位置決めされた電子部品３の内のＹ方向に任意の位置の電子部品３を認識するように構成されている。
【００４１】
また、本体部５の前部から中間部には反転移送手段１８が配設されている。この反転移送手段１８は、図３に示すように、所定のＸ方向位置に位置決めされたエキスパンド台１３上の半導体ウエハ８のＹ方向の大きさに対応する部品供給領域Ｄ内の任意の電子部品３を吸着してＹ方向後方に向けて移動し、第１の部品供給位置Ａまで移載するとともに吸着した電子部品３を１８０度上向きに反転させるように構成されている。半導体ウエハ８の状態では、各電子部品３の接続面３ａは上向きに形成されており、反転移送手段１８にて各電子部品３の接続面３ａを吸着した後上向きに１８０度旋回することによって、電子部品３の接続面３ａが下向きとなり、その状態で第１の部品供給位置Ａで実装手段２６に受け渡すように構成されている。
【００４２】
反転移送手段１８の具体構成は、図５、図６に示すように、Ｙ方向テーブル１９にてＹ方向に移動可能に支持された移動台２０上に、Ｘ方向位置調整機構２１を配設し、このＸ方向位置調整機構２１に上下移動機構２２を介して反転機構２３を取付け、さらにこの反転機構２３にθ調整機構２４を介して電子部品３を吸着保持する吸着ノズル２５を装着して構成されている。
【００４３】
Ｙ方向テーブル１９は、移動台２０をＹ方向に移動自在に支持するＹ方向ガイド１９ａと、移動モータ１９ｂと、送りねじ機構１９ｃにて構成されている。Ｘ方向位置調整機構２１は、移動台２０にＸ方向に移動可能に支持された可動板２１ａと、モータ２１ｂにて回転されるとともに可動板２１ａに係合するカム２１ｃと、可動板２１ａをカム２１ｃに向けて付勢するばね２１ｄにて構成されている。上下移動機構２２は、可動板２１ａに上下移動可能に支持された昇降部材（図示せず）と、昇降部材を昇降駆動する上下駆動カム２２ａと、それを回転する上下用モータ２２ｂと、昇降部材をカム２２ａに向けて付勢するばね（図示せず）にて構成されている。反転機構２３は、反転部材２３ａを反転用モータ２３ｂにてプーリ・ベルト機構２３ｃを介して１８０°往復回転するように構成されている。θ調整機構２４は、θ調整用モータ２４ａにてプーリ・ベルト機構２４ｂを介して反転部材２３ａに装着された吸着ノズル２５をその軸芯まわりに回転させるように構成されている。
【００４４】
実装手段２６は、電子部品３又は４を保持して基板２に実装する実装ヘッド２７と、実装ヘッド２７を第１の部品供給位置Ａと第２の部品供給位置Ｂとの間でＹ方向に移動・位置決めするＹ方向テーブル２８にて構成されている。実装ヘッド２７は、電子部品３、４を吸着保持する吸着ノズル２７ａとその昇降手段２７ｂとボイスコイルモータなどの加圧手段２７ｃと電子部品３、４を加熱する加熱手段２７ｄとを備え、さらに封止材を塗布するディスペンサ２７ｅが配設されている。Ｙ方向テーブル２８は実装ヘッド２７をＹ方向に移動自在に支持するＹ方向ガイド２８ａと、移動用モータ２８ｂと送りねじ機構２８ｃにて構成されている。
【００４５】
本体部５の後部における実装ヘッド２７のＹ方向の移動経路の下部に、基板２をＸ方向に移動させ、基板２における電子部品を実装すべき位置を実装ヘッド２７によるＸ方向の実装位置に位置決めする基板位置決め手段としてのＸ方向テーブル２９が配設されている。Ｘ方向テーブル２９はＸ方向のガイドレール２９ａに沿って移動自在に支持されるとともに移動モータ２９ｂと送りねじ機構２９ｃにて移動・位置決めするように構成されている。このＸ方向テーブル２９上に基板２を載置固定する支持台３０が昇降可能に設けられている。
【００４６】
こうしてＸ方向テーブル２９にて位置決めされた基板２のＹ方向幅に対応する実装範囲Ｃ内の所定の実装位置に、Ｙ方向テーブル２８にて実装ヘッド２７を位置決めすることで、所定の電子部品３、４が基板２の所定の実装位置に実装するように構成されている。
【００４７】
また、実装ヘッド２７と支持台３０との間に、上側で実装ヘッド２７に保持された電子部品３、４を認識し下側で基板２の電子部品を実装すべき位置の両方を認識できるように構成された同時認識手段３１が配設されている。この同時認識手段３１は、図７に示すように、ＸＹテーブル３２によって、Ｙ方向の実装範囲Ｃ内の任意の位置に位置決め可能でかつ実装ヘッド２７による実装位置と実装位置からＸ方向に退避した位置との間で移動可能に支持されている。３２ａはＹ軸移動モータ、３２ｂはＸ軸移動モータである。
【００４８】
なお、同時認識手段３１は、実装位置に位置決めされた状態でプリズム等で光路を切り換えて順次電子部品３、４と基板２の実装位置を認識するように構成され、字義通りに完全に同時に認識するのではない。勿論、字義通り同時に認識するようにしても良いが、構成が複雑になったり、コスト高になったりして好ましくない場合が多い。
【００４９】
Ｘ方向テーブル２９のＸ方向一側（図では右側）には、基板２を支持台３０上に搬入する搬入部３３が、Ｘ方向テーブル２９のＸ方向他側に、支持台３０上から基板２を搬出する搬出部３４が配設されている。支持台３０の前後両側には搬入部３３、搬出部３４の一対のレールに接続可能でかつ昇降可能な部分レール３５が設けられ、基板２をこの部分レール３５上に受けた後、支持台３０上に載置固定するように構成されている。
【００５０】
次に、以上の構成における基板２に対する電子部品３、４の実装動作を説明する。搬入部３３にて供給された基板２は、Ｘ方向テーブル２９に設けられた部分レール３５上に受け渡された後、部分レール３５が下降することで支持台３０上に載置固定される。その後、Ｘ方向テーブル２９にて基板２における電子部品３、４の実装位置のＸ方向位置が、実装ヘッド２７のＸ方向位置に一致するように位置決めされる。
【００５１】
一方、部品供給部６にて供給され、エキスパンド台１３上に導入された半導体ウエハ８は、エキスパンド台１３でエキスパンドシートが拡大されて各電子部品３が分離された後、Ｘ方向テーブル１４が作動されて実装すべき電子部品３が反転移送手段１８の吸着ノズル２５の移動経路の直下に位置するように位置決めされる。また、Ｙ方向テーブル１７が作動されて認識カメラ１６が実装すべき電子部品３の直上に位置決めされ、電子部品３の適否とその位置が高精度に認識され、その認識結果によってＸ方向テーブル１４の位置補正が成されるとともに、反転移送手段１８における吸着ノズル２５の位置決めすべき位置と電子部品３のθ補正量が求められる。次いで、反転移送手段１８のＹ方向テーブル１９が作動され、吸着ノズル２５が実装すべき電子部品３の位置に位置決めされ、吸着ノズル２５にてその電子部品３が吸着保持されて持ち上げられ、その後第１の部品供給位置Ａに向けてＹ方向に移動させるとともに上下が反転されて、接続面３ａを下向きにして第１の部品供給位置Ａに供給される。
【００５２】
その時には、実装手段２６の実装ヘッド２７が第１の部品供給位置Ａに移動してきており、実装ヘッド２７にて電子部品３が保持された後、Ｙ方向テーブル２８が作動されて実装ヘッド２７が基板２における実装位置のＹ方向位置に位置決めされる。
【００５３】
それと同時に、ＸＹテーブル３２が作動されて同時認識手段３１も基板２の実装位置に位置決めされ、その状態で基板２の実装位置に設けられている位置マークが認識されるとともに、実装ヘッド２７に保持されている電子部品３が認識され、所定の位置決め精度が確保されるようにＹ方向テーブル２８及びＸ方向テーブル２９による位置補正が成され、基板３の実装位置に電子部品３の位置が高精度に位置決めされる。
【００５４】
その後、実装ヘッド２７の吸着ノズル２７ａが昇降手段２７ｂにて下降されるとともに、ボイスコイルモータなどの加圧手段２７ｃにて加圧されて、電子部品３が実装される。また、必要に応じて加熱手段２７ｄにて電子部品３が加熱され、加熱加圧によって電子部品３の電極と基板２の電極の接合が行われる。また、基板２の実装位置に予めディスペンサ２７ｅにて封止材を塗布しておくと、実装と同時に加熱手段２７ｄにて封止材も加熱硬化されて封止までを含めた実装が完了される。
【００５５】
その一方で、部品供給部７では部品供給台１２が作動して基板２に実装すべき電子部品４を収容した部品供給カセット１１が第２の部品供給位置Ｂに対向する位置に位置決めされ、この第２の部品供給位置Ｂに電子部品４が供給されており、その後実装手段２６にてこの電子部品４が保持されてＹ方向に移動し、上記と同様に基板２の所定の実装位置に実装される。
【００５６】
以上の実装動作が適宜繰り返されて、基板２に対して所要数の電子部品３、４の実装が完了すると、基板２は搬出部３４にて次工程に向けて搬出され、次の基板２が搬入部３３にて搬入され、支持台３０上に設置される。
【００５７】
なお、基板２に対する電子部品３、４の実装タクトは、電子部品３の方が、第１の部品供給位置Ａに対する供給動作が複雑でタクトが長くなるため、基板２の搬入搬出動作中に第１の部品供給位置Ａに電子部品３を供給しておき、最初に電子部品３を実装した後、１又は複数の電子部品４を基板２に実装し、その後再び電子部品３を実装するという実装動作制御が好適である。また、何れかの電子部品３、４の不良や吸着失敗等が発生した場合には、他方の電子部品の実装を先行して行うように動作制御される。
【００５８】
以上のように本実施形態によれば、基板位置決め手段としてのＸ方向テーブル２９にて基板２をＸ方向に位置決めし、本体部５の前側において、部品供給部６からエキスパンド台１３上に上向き供給電子部品３を半導体ウエハ８の形態で供給し、半導体ウエハ８をＸ方向テーブル１４にてＸ方向に位置決めし、反転移送手段１８にて所望の電子部品３を吸着保持し、反転して第１の部品供給位置Ａに供給し、本体部５の後側において、部品供給部７から下向き供給電子部品４を第２の部品供給位置Ｂに供給し、実装手段２６にて第１又は第２の部品供給位置Ａ、Ｂで電子部品３または４を保持してＹ方向に移動・位置決めすることで、基板２の所定の実装位置に所定の電子部品３、４を実装することができる。従って、ベアＩＣチップなどの上向き供給電子部品３とチップ部品などの下向き供給電子部品４を、１台の装置にて基板２に接続面３ａ、４ａを基板２の表面に対向させた状態で混載して実装することができ、かつ実装手段２６を１方向にのみ直線移動させて位置決めすれば良いので、高精度の実装を高速にて実現することができる。
【００５９】
また、基板位置決め手段としてのＸ方向テーブル２９のＸ方向の一側に搬入部３３、他側に搬出部３４を配設し、基板２を搬入から搬出まで１方向にのみ移動させるようにしているので、コンパクトに構成できるとともに構成が簡単で安価に構成することができる。
【００６０】
また、ベアＩＣチップなどの下向き供給電子部品３を、半導体ウエハ８の状態やトレイに収容した状態で供給テーブルとしてのＸ方向テーブル１４上に供給すると、Ｘ方向テーブル１４にてＸ方向に位置決めされ、反転移送手段１８にてＹ方向の位置が選択されて任意の電子部品３を供給することができ、それぞれ１軸方向の位置決めによって所望の電子部品３を供給することができ、電子部品３の供給を容易かつ低コストにて行うことができる。
【００６１】
また、同時認識手段３１を実装位置に位置決めした状態で、実装手段２６の実装ヘッド２７に保持された電子部品３、４と基板２の実装位置の両方を認識するようにしているので、その認識結果によって補正を行うことで高い実装精度を確保することができる。
【００６２】
また、実装ヘッド２７に加熱手段２７ｄを備えているので、電子部品３、４の実装に先立って基板２の実装位置に、異方導電性の樹脂シートや樹脂若しくは非導電性の樹脂シートや樹脂などの接合材を配置することで、電子部品３、４の実装時にその樹脂シートや樹脂材料に圧力と熱を加えることによって、電子部品３、４と基板２の接合及び封止までの実装工程を完了することができる。
【００６３】
また、実装手段２６の実装ヘッド２７に加熱手段２７ｄと封止材を塗布するディスペンサ２７ｅを備えていると、電子部品３、４の実装に先立って実装位置に封止材を塗布し、電子部品３、４の実装時に加熱することで封止材を加熱硬化させて封止までの実装工程を完了することができる。
【００６４】
次に、本発明の電子部品実装装置の他の実施形態について、図８、図９を参照して説明する。
【００６５】
上記実施形態では、上向き供給電子部品３の部品供給部６は、基板搬送方向のＸ方向と直交するＹ方向一側の前側に、下向き供給電子部品４の部品供給部７はＹ方向他側の後側に配設し、部品供給部６から供給された半導体ウエハ８の供給テーブルはＸ方向テーブル１４にて構成し、反転移送手段１８はＹ方向に移動し、実装手段２６は実装ヘッド２７をＹ方向に移動させ、基板位置決め手段はＸ方向テーブル２９にて構成している。
【００６６】
これに対して本実施形態では、部品供給部６、７は共に基板搬送方向のＸ方向と直交するＹ方向一側の前側において、その左右両側に配設されている。部品供給部６から供給された半導体ウエハ８の供給テーブルはＹ方向テーブル１４Ａにて構成され、反転移送手段１８Ａは、Ｙ方向に位置決めされた半導体ウエハ８のＸ方向の任意の電子部品３を保持し、Ｘ方向に移動するとともに反転して第１の部品供給位置Ａに供給するように構成されている。反転移送手段１８Ａと同様に認識カメラ１６ＡもＸ方向に移動・位置決め可能に構成されている。
【００６７】
また、部品供給部７は、複数の部品供給カセット１１をＸ方向に並列して搭載するようにされている。そして、部品供給カセット１１の先端の部品供給位置は、後述の実装手段２６Ａにおける実装ヘッド２７の移動経路の直下に位置し、部品供給部７の任意の部品供給カセット１１の電子部品４を実装ヘッド２７にて吸着保持するように構成され、電子部品４を供給する第２の部品供給位置ＢはＸ方向に所定の幅を有する領域として設定されている。
【００６８】
実装手段２６Ａは実装ヘッド２７をＸ方向に移動・位置決め可能に構成され、第１の部品供給位置Ａと所定幅の領域として設定されている第２の部品供給位置Ｂとの間でＸ方向に移動して電子部品３、４を吸着保持し、その中間に配置されて位置決めされている基板２のＸ方向の所定位置に実装するように構成されている。
【００６９】
基板２は搬入部３３から搬入され、基板位置決め手段としてのＹ方向テーブル２９Ａ上の支持台３０に固定支持され、基板２における電子部品３、４の実装位置のＹ方向の位置が実装ヘッド２７の移動経路の直下に位置するようにＹ方向テーブル２９Ａにて位置決めされ、実装手段２６ＡのＸ方向に移動・位置決め可能な実装ヘッド２７にて基板２の所定位置に電子部品３、４を実装するように構成されている。実装が完了した基板は搬出部３４から搬出される。
【００７０】
以上の構成の電子部品実装装置においても、上記実施形態と同様に上向き供給電子部品３と下向き供給電子部品４を、精度良く、高速にて混載して実装することができる。また、部品供給部６、７を共に前側に配置しているので、作業性が良いという利点がある。また、部品供給部７に部品供給台１２を設けて左右に移動させる必要がないため、部品供給部７の構成が簡単かつコンパクトになるという利点もある。なお、部品供給部７は、図９に部品供給部７０として示すように、後側に配設することもできる。
【００７１】
以上の各実施形態の説明においては、実装ヘッド２７として、吸着ノズル２７ａと昇降手段２７ｂと加圧手段２７ｃと加熱手段２７ｄを備えた例を示したが、図１０に示すように、超音波振動発生手段３６を有する超音波接合ヘッド３７を装着し、超音波接合を行うように構成することもできる。また、その超音波接合ヘッド３７に加熱手段を設けて、上記のように封止を同時に行うようにすることもできる。
【００７２】
また、図１１に示すように、実装手段２６に実装ヘッド２７に代えて、第１の部品供給位置Ａに供給された電子部品３を保持して実装する第１の実装ヘッド３８と、第２の部品供給位置Ｂに供給された電子部品４を保持して実装する第２の実装ヘッド３９を配設した構成としてもよく、そうすると電子部品３、４をそれぞれ専用の実装ヘッド３８、３９にて実装することで、効率的にかつ確実に電子部品３、４の実装を行うことができる。
【００７３】
図１１において、第１の実装ヘッド３８は、ベアＩＣチップから成る電子部品３を吸着保持するように構成されるとともに加熱手段３８ｂが設けられた保持部３８ａが支持軸３８ｃの下端部に設けられ、その支持軸３８ｃが上端部を上方に突出させた状態で上下移動可能に支持された構成とされ、また第２の実装ヘッド３９は、チップ部品から成る電子部品４を吸着保持する複数の吸着ノズル３９ａが放射状にかつ水平軸３９ｂ回りに回動可能に支持軸３９ｃの下端部に設けられ、その支持軸３９ｃが上端部を上方に突出させた状態で上下移動可能に支持された構成とされている。そして、これら実装ヘッド３８、３９の上部に、支持軸３８ｃ、３９ｃの何れかを選択的に押圧して下降移動させるように、押圧手段４０がスライダ４１にて位置切り換え可能に設けられている。また、モータ４２ａとプーリベルト機構４２ｂにて支持軸３８ｃ、３９ｃを軸芯回りに回転させることで、電子部品３、４の実装姿勢を調整するθ調整機構４２が設けられている。
【００７４】
このように第２の実装ヘッド３９において、複数の吸着ノズル３９ａにてそれぞれチップ部品から成る電子部品４を保持し、任意の電子部品４を選択的に実装するように構成すると、実装手段２６を第２の部品供給位置Ｂに移動させた時に、一度に複数の電子部品４を吸着保持することで、実装点数が比較的多く、また実装タクトの短いチップ部品の実装を効率的に行うことができ、全体として実装効率を向上することができる。
【００７５】
また、上記実施形態の説明では、部品供給部６において、図１２（ａ）に示すように、複数枚の半導体ウエハ８を収容された部品マガジン９を搭載してその半導体ウエハ８を供給するように構成した例を説明したが、図１２（ｂ）に示すようなサイズの小さい半導体ウエハ８ａを収容した部品マガジン９ａを搭載してその半導体ウエハ８ａを供給するようにしても良く、また図１２（ｃ）に示すように、多数の電子部品３を配列して収容した１又は複数のトレイ４３を保持したトレイプレート４４を複数枚収容保持した部品マガジン９ｂを搭載してそのトレイプレート４４を供給するようにしても良く、また図１２（ｄ）に示すように、多数の電子部品３を配列して収容した大型のトレイ４５を直接供給するように構成してもよい。
【００７６】
さらに、図１３に示すように、部品供給部６を、多数の電子部品３を収容して成るテープ状部品集合体が装着された複数の部品供給カセット４６や、段積みされた多数のトレイ４７を順次供給するトレイフィーダ４８を、Ｘ方向移動台４９上に搭載した構成とし、この部品供給部６から直接反転移送手段１８に電子部品３を供給するようにすることもできる。
【００７７】
また、図１〜図７の実施形態における部品供給部６を、図１２（ｃ）や図１２（ｄ）に示すように構成した場合には、ベアＩＣ部品などの電子部品３の接続面３ａを下向きにしてトレイ４３、４５に収容して供給することも可能であり、そのような電子部品３の供給形態もあり得る。
【００７８】
このような電子部品３の供給形態にも対処できるようにした別の実施形態を図１４を参照して説明すると、本実施形態では、第１の部品供給位置ＡのＹ方向の側方位置に、接続面を下向きにして供給された下向き供給電子部品３Ａを保持する移載ステージ５０を配設している。また、実装手段２６の移動範囲を移載ステージ５０の位置を含むようにし、実装手段２６の実装ヘッド２７にて移載ステージ５０上の電子部品３Ａを保持可能に構成している。また、部品供給部６から供給されたトレイ４３、４５が供給テーブルとしてのＸ方向テーブル１４にてＸ方向に位置決めされ、トレイ４３、４５上の任意の電子部品３Ａは、反転移送手段１８にて保持されて移載ステージ５０上に移送されるとともに反転機構２３が作動することなく、移載ステージ５０上に受け渡される。かくして、図１２（ｃ）や図１２（ｄ）に示すような部品供給部６と、Ｘ方向テーブル１４と、反転機構２３を作動停止させた反転移送手段１８にて部品供給手段が構成されている。このように、ベアＩＣ部品などの電子部品３をその接続面を下向きにして供給する手段を配設した場合にも、その電子部品３Ａを移載ステージ５０にて保持することで実装手段２６にて上記と同様に実装することができる。
【００７９】
また、図８、図９の実施形態においても同様に、その部品供給部６を、図１２（ｃ）や図１２（ｄ）やさらに図１３に示すような構成とした場合には、ベアＩＣ部品などの電子部品３をその接続面３ａを下向きにした状態でトレイ４３、４５、４７に収容して供給することも可能であり、そのような下向き供給電子部品３Ａにも対処できるようにするためには、図１５に示すように、図１４と同様に、第１の部品供給位置ＡのＸ方向の側方位置に、接続面を下向きにした状態で供給された電子部品３Ａを保持する移載ステージ５０を配設するとともに、実装手段２６Ａを移載ステージ５０上の電子部品３Ａを保持可能に構成することで、実装手段２６Ａにてその電子部品３Ａを保持して上記と同様に実装することができる。
【００８０】
また、上記各実施形態の説明では、反転移送手段１８における電子部品３の保持手段として、単一の吸着ノズル２５を有するものを例示したが、図１６に示すように、それぞれが電子部品３を吸着・保持する複数（図示例では２つ）の吸着ノズル２５ａ、２５ｂを設けることもできる。図１６においては、エキスパンド台１３上の半導体ウエハ８における電子部品３を順次突き上げピン１３ａにて突き上げ、反転移送手段１８の各吸着ノズル２５ａ、２５ｂにてそれぞれ吸着保持し、これらの吸着ノズル２５ａ、２５ｂの向きを上下反転するとともにこれらの吸着ノズル２５ａ、２５ｂを順次第１の部品供給位置Ａに位置決めし、実装手段２６の実装ヘッド２７にて第１の部品供給位置Ａから下向きの電子部品３を取り出して基板２上に実装する動作過程を示している。
【００８１】
このように、反転移送手段１８に複数の吸着ノズル２５ａ、２５ｂを設けることで、半導体ウエハ８の各電子部品３を反転移送手段１８にて上下を反転して第１の部品供給位置Ａに供給する工程のタクトが長いために、各基板２毎の実装タクトが長くなり、実装効率が低下するような場合に、反転移送手段１８の１回の往復動作で複数の電子部品３を供給できるので、実装効率を大幅に向上することができる。
【００８２】
また、上記各実施形態の説明では、剛性のある基板２に対して電子部品３、４を実装する例について説明したが、本発明の電子部品実装装置は、図１７に示すように、基板がフィルム基板５２からなる場合にも好適に適用できる。図１７において、フィルム基板５２は複数のフィルム基板５２が一体的に連接された帯状フィルム基板５１の形態で適用されている。そして、複数の帯状フィルム基板５１が並列配置された状態で送給ロール５３から基板位置決め手段５４に送給され、基板位置決め手段５４にて電子部品３を実装する各フィルム基板５２を吸着等の適宜手段で固定して実装位置のＸ方向の位置決めを行い、実装手段２６の実装ヘッド２７にて電子部品３をＹ方向の所定位置に実装し、電子部品３の実装の終了したフィルム基板５２は帯状フィルム基板５１を回収ロール５５に順次巻き取ることで回収するように構成されている。このような構成によれば、フィルム基板５２に対する電子部品３の実装を効率的に行うことができる。また、図８、図９に示した構成の電子部品実装装置においても、同様に適用可能である。
【００８３】
【発明の効果】
本発明の電子部品実装装置によれば、以上のように基板位置決め手段にて基板をＸ方向に位置決めし、基板位置決め手段のＹ方向の一側において、上向き部品供給手段にて接続面が上向きの電子部品を供給し、その電子部品を反転移送手段にて第１の部品供給位置に供給し、基板位置決め手段のＹ方向の他側において、下向き部品供給手段にて接続面が下向きの電子部品を第２の部品供給位置に供給し、実装手段にて第１又は第２の部品供給位置で電子部品は保持してＹ方向に移動・位置決めすることで、基板の所定の実装位置に所定の電子部品を実装するようにしているので、ベアＩＣチップなどの接続面を上向きにして供給される電子部品とチップ部品などの接続面を下向きにして供給される電子部品を、１台の装置にて共に接続面を基板表面に対向させた状態で実装することができ、かつ実装手段を１方向にのみ直線移動させて位置決めすれば良いので、高精度・高速実装を実現することができる。また、実装手段が、第１の供給位置に供給された電子部品を保持して実装する第１の実装ヘッドと、第２の供給位置に供給された電子部品を保持して実装する第２の実装ヘッドとを備えているので、それぞれ専用の実装ヘッドを用いることで効率的にかつ確実に電子部品の実装を行うことができる。また、第２の実装ヘッドが、第２の部品供給位置に供給される電子部品を複数保持するとともにこの複数保持した任意の電子部品を選択的に実装するように構成されているので、第２の部品供給位置への一度の移動によって複数のチップ部品を保持することができ、実装点数の比較的多いチップ部品の実装を効率的に行うことができ、全体として実装効率を向上することができる。
【００８４】
また、基板搬送方向のＸ方向と直交するＹ方向に基板位置決め手段にて基板を位置決めし、基板位置決め手段のＸ方向の一側において、上向き部品供給手段にて接続面が上向きの電子部品を供給し、その電子部品を反転移送手段にて第１の部品供給位置に供給し、基板位置決め手段のＸ方向の他側において、下向き部品供給手段にて接続面が下向きの電子部品を第２の部品供給位置に供給し、実装手段にて第１又は第２の部品供給位置で電子部品は保持してＸ方向に移動・位置決めすることで、基板の所定の実装位置に所定の電子部品を実装するようにしても同様の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子部品実装装置の一実施形態における全体概略構成を示す透視斜視図である。
【図２】同実施形態において実装する上向き供給電子部品と下向き供給電子部品を示す斜視図である。
【図３】同実施形態における実装工程を模式的に示した斜視図である。
【図４】同実施形態における認識カメラの移動・位置決め機構を示す斜視図である。
【図５】同実施形態における反転移送手段の全体構成を示す透視斜視図である。
【図６】同実施形態における反転移送手段の要部詳細を示す透視斜視図である。
【図７】同実施形態における同時認識カメラの移動・位置決め機構を示す斜視図である。
【図８】本発明の電子部品実装装置の他の実施形態における全体概略構成を示す透視斜視図である。
【図９】同実施形態の全体概略構成を示す平面図である。
【図１０】上記各実施形態における実装ヘッドの変形例の斜視図である。
【図１１】上記各実施形態における実装ヘッドの別の変形例の斜視図である。
【図１２】上記各実施形態における上向き供給電子部品の供給形態の各種変形例を示す斜視図である。
【図１３】上記各実施形態における上向き供給電子部品の供給手段の他の構成例を示す斜視図である。
【図１４】本発明の電子部品実装装置の別の実施形態における実装工程を模式的に示した斜視図である。
【図１５】本発明の電子部品実装装置のさらに別の実施形態における全体概略構成を示す平面図である。
【図１６】上記各実施形態における反転移送手段の変形例の動作説明図である。
【図１７】本発明の電子部品実装装置をフィルム基板に対する実装工程に適用した例の全体概略斜視図である。
【図１８】従来例の電子部品実装装置の全体概略構成を示す平面図である。
【符号の説明】
１電子部品実装装置
２基板
３上向き供給電子部品
３Ａ下向き供給電子部品
４下向き供給電子部品
６部品供給部（上向き部品供給手段）
７部品供給部（下向き部品供給手段）
８半導体ウエハ
１３エキスパンド台（上向き部品供給手段）
１４Ｘ方向テーブル（供給テーブル）
１４ＡＹ方向テーブル（供給テーブル）
１８、１８Ａ反転移送手段
２５ａ、２５ｂ吸着ノズル（保持手段）
２６、２６Ａ実装手段
２７実装ヘッド
２７ｄ加熱手段
２７ｅディスペンサ
２９Ｘ方向テーブル（基板位置決め手段）
２９ＡＹ方向テーブル（基板位置決め手段）
３１同時認識カメラ（認識手段）
３３搬入部
３４搬出部
３８第１の実装ヘッド
３８ｂ加熱手段
３９第２の実装ヘッド
３９ａ吸着ノズル
５０移載ステージ
５１帯状フィルム基板
５２フィルム基板
５３送給ロール
５４基板位置決め手段
５５回収ロール
Ａ第１の部品供給位置
Ｂ第２の部品供給位置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
In the present invention, an electronic component supplied with a connection surface such as a bare IC chip facing upward and an electronic component supplied with a connection surface such as a chip component facing downward are both connected to a substrate by a single device. The present invention relates to an electronic component mounting apparatus that is mounted on a substrate in a state of being opposed to the surface.
[0002]
[Prior art]
As an electronic component mounting apparatus that mounts electronic components on a substrate, a plurality of mounting heads are arranged at intervals of the intermittent rotation angle on the outer periphery of a rotating body that rotates intermittently, and each mounting head is located between a supply position and a mounting position. And move the component supply unit to the supply position by moving the component supply unit, position the predetermined mounting position of the board at the mounting position, and mount the electronic component at the predetermined position on the board with the mounting head Various methods, such as a method of positioning and fixing a substrate, a method of taking a predetermined electronic component from a component supply unit with a mounting head movable in the X and Y directions, and moving to a predetermined mounting position on the substrate Things are known.
[0003]
Further, in order to mount various types of electronic components on the board, as shown in FIG. 18, the board 62 carried in from the carry-in part 61 is positioned and fixed by the positioning table 63 and carried out from the carry-out part 64 after mounting. A first component supply unit 65 and a second component supply unit 66 having different electronic component supply methods are arranged on both sides of the positioning table 63 in the direction orthogonal to the substrate conveyance direction, and the mounting head 67 is arranged. The XY table 68 is configured to be movable in the XY direction between the two component supply units 65 and 66, and any electronic components of these component supply units 65 and 66 are taken out and mounted at arbitrary positions on the board 62. Is also known (for example, see Patent Document 1).
[0004]
Further, as an electronic component mounting apparatus for mounting a bare IC chip on a substrate, the bare IC chip is supplied onto an XY table in a diced wafer state, and a predetermined bare IC chip is supplied to the first supply position on the XY table. The reverse bearer holds the predetermined bare IC chip at the first supply position by the reverse transfer means, reverses it upside down and transfers it to the second supply position, and holds it by the mounting head at the second supply position. On the other hand, the substrate is placed and fixed on a support table movable in the Y direction by the Y direction table, the mounting head is moved to the X direction position of the mounting position on the substrate by the X direction table, and the mounting position on the substrate is changed. The substrate is moved by the Y direction table so that the Y direction position matches the Y direction position of the mounting head, and the mounting positions of the bare IC chip and the substrate are aligned, and then the mounting head That is configured to implement the IC chip is known (e.g., see Patent Document 2.).
[0005]
The bare IC chip is mounted on the substrate in a clean room or the like completely separate from the electronic component mounting step. This is because bare IC chips are highly integrated and miniaturized, so the number of electrodes and fine pitch are remarkably high, and high-precision mounting is required, and the mounting environment is clean in order to prevent poor bonding due to dust. This is because there is a strong demand for conversion.
[0006]
Then, after the bare IC chip is mounted on the substrate in this way to configure the electronic component, the electronic component is supplied to the electronic component mounting apparatus together with other electronic components and mounted on the substrate of the electronic device. .
[0007]
[Patent Document 1]
JP 2000-91385 A
[0008]
[Patent Document 2]
JP 2000-68327 A
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in recent years, as IC integration has further increased, the size of the bare IC chip has increased, and as a result, the number of electronic components mounted on one substrate has been reduced, and at the same time, it has become portable. Substrate miniaturization is progressing for mounting on equipment and the like.
[0010]
However, if the mounting of bare IC chips and mounting of other electronic components are mounted in completely separate processes as in the above conventional example, the man-hours and costs for wasteful manufacturing processes and management / transport of parts increase. There is a demand for mounting a bare IC chip and other electronic components together on a single substrate.
[0011]
Therefore, both an electronic component supplied with a connection surface facing upward like a bare IC chip in one electronic component mounting apparatus and an electronic component supplied with a connection surface facing downward like a chip component Development of an electronic component mounting apparatus that can be mounted in a mixed manner is demanded, but no device that can realize such mounting with high accuracy and high speed has been proposed.
[0012]
Further, for example, supply of bare IC components disclosed in Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-68327) as the first or second component supply unit 65 or 66 of the electronic component mounting apparatus shown in FIG. It is conceivable to provide means (XY table and reverse transfer means), but since the mounting head 67 is mounted by moving the mounting head 67 in the XY direction by the XY robot 68, the mounting accuracy is increased and the mounting speed is increased. There is a problem that high speed cannot be realized.
[0013]
In view of such a situation, the present invention provides an electronic component supplied with a connection surface such as a bare IC chip facing up and an electronic component supplied with a connection surface such as a chip component facing down in a single device. It is an object of the present invention to provide an electronic component mounting apparatus that can be mounted with high accuracy and high speed with the connection surface facing the substrate surface.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
  The electronic component mounting apparatus of the present invention is provided with a board positioning means for positioning the board in the X direction, and a connection having an electrode connected to the electrode of the board on one side of the Y direction perpendicular to the X direction with respect to the board positioning means. An upward component supply means for supplying an electronic component with the surface facing upward, and a reverse transfer that receives the electronic component from the upward component supply means, moves in the Y direction, and is turned upside down and supplied to the first component supply position. And a downward component supply means for supplying the electronic component to the second component supply position with the connection surface facing downward, on the other side in the Y direction with respect to the substrate positioning means. The electronic component that is movable in the Y direction between the first component supply position and the second component supply position and that is held at the first or second component supply position is mounted at an arbitrary position in the Y direction of the substrate on the substrate positioning means. One mounting means is provided One mounting means holds the first mounting head for holding and mounting the electronic component supplied to the first component supply position, and the first mounting for holding and mounting the electronic component supplied to the second component supply position. Each of the two mounting heads has a dedicated mounting head, and the second mounting head includes:Electronic component supplied to second component supply positionTheMultipleWith holdingHeld this multipleanyElectronic componentsIs configured to be selectively implemented.
[0015]
  According to such a configuration, the board positioning means positions the board in the X direction, and on one side of the board positioning means in the Y direction, the upward component supply means supplies the electronic component with the connection surface facing upward. The component is supplied to the first component supply position by the reverse transfer means, and the electronic component whose connection surface is downward is supplied to the second component supply position by the downward component supply means on the other side in the Y direction of the substrate positioning means. Then, by holding the electronic component at the first or second component supply position by the mounting means and moving / positioning in the Y direction, a predetermined electronic component can be mounted at a predetermined mounting position on the substrate, Therefore, the electronic component supplied with the connection surface of the bare IC chip or the like facing upward and the electronic component supplied with the connection surface of the chip component or the like facing downward are both faced to the substrate surface in one device. In the state Can do so, and since the mounting means may be positioned moved linearly only in one direction, it is possible to realize a high precision and high speed implementations. In addition, the mounting means holds a first mounting head for holding and mounting the electronic component supplied to the first supply position, and a second for holding and mounting the electronic component supplied to the second supply position. Therefore, it is possible to mount electronic components efficiently and reliably by using a dedicated mounting head. In addition, the second mounting head isElectronic component supplied to second component supply positionTheMultipleWith holdingHeld this multipleanyElectronic componentsSince a plurality of chip components can be held by a single movement to the second component supply position, it is possible to efficiently mount a chip component having a relatively large number of mounting points. As a whole, the mounting efficiency can be improved.
[0016]
In addition, if a substrate loading part is provided on one side in the X direction of the substrate positioning means and a substrate unloading part is provided on the other side, the substrate can be moved in only one direction from loading to unloading. And can be configured at low cost.
[0017]
Further, if the upward component supply means is a means for supplying a bare IC chip with a connection surface having a plurality of protruding electrodes facing upward, the bare IC chip and the surface mount component such as the chip component are mixedly mounted on the substrate. be able to.
[0018]
The upward component supply means includes a supply table that is movable in the X direction while holding a plurality of electronic components arranged in a predetermined plane area, and the reverse transfer means is an electronic component on the supply table. If it is configured to be movable / positionable between an arbitrary position in the Y direction of the array area and the first component supply position, a plurality of such as supplying a bare IC chip in a wafer state or a state accommodated in a tray, etc. In the state where the electronic components are arranged in the plane area, any electronic component can be obtained by positioning the reversing transfer means in the Y direction by simply positioning the supply table in the X direction by supplying it to the supply table of the upward component supply means. The electronic components can be supplied easily and at low cost.
[0019]
Also provided is a recognizing means that is movable in the Y-direction width range of the board positioned by the board positioning means and is movable between a mounting position by the mounting means and a position retracted from the mounting position. If it is configured to recognize both the electronic component held by the mounting means and the mounting position of the board while being positioned at the position, it is possible to recognize both the mounting position of the board and the electronic component at the mounting position. A high mounting accuracy can be ensured by performing correction according to the recognition result.
[0020]
In addition, a transfer stage for holding the electronic component with the connection surface facing downward is disposed at a side position in the Y direction of the first component supply position, and the mounting means holds the electronic component on the transfer stage. If the transfer stage is provided with means for supplying an electronic component with the connection surface facing downward, an electronic component such as a bare IC component supplied by the upward component supply means instead of the upward component supply means Even when means for supplying the components with their connection surfaces facing downward is provided, the electronic components can be mounted on the transfer stage and mounted by the mounting means in the same manner as described above.
[0021]
  Further, as another configuration of the electronic component mounting apparatus of the present invention, there is provided a board positioning means for positioning the board in the Y direction orthogonal to the X direction of the board transport direction, and on one side of the X direction with respect to the board positioning means, An upward component supply means for supplying an electronic component with the connection surface having an electrode connected to the electrode of the substrate facing upward, and an electronic component received from the upward component supply means, moved in the X direction, and turned upside down A reversal transfer means for supplying the first component supply position, and supplying the electronic component to the second component supply position with the connection surface facing downward on the other side in the X direction with respect to the substrate positioning means. A downward component supply means is provided, and can be moved in the X direction between the first and second component supply positions, and the electronic component held at the first or second component supply position is placed on the substrate on the substrate positioning means. Any in the X direction One mounting means is provided, and one mounting means holds the electronic component supplied to the first component supply position and supplies the first mounting head to the second component supply position. Each of the mounting heads dedicated to the second mounting head for holding and mounting the electronic component, and the second mounting head includes:Electronic component supplied to second component supply positionTheMultipleWith holdingHeld this multipleanyElectronic componentsEven if it is configured to selectively implement, the same effect can be obtained.
[0022]
Further, the upward component supply means is a means for supplying a bare IC chip with a connection surface having a plurality of protruding electrodes facing upward, and the bare IC chip and a surface mount component such as a chip component are mixedly mounted on the substrate. can do.
[0023]
The upward component supply means includes a supply table that can move in the Y direction while holding a plurality of electronic components arranged in a predetermined plane area, and the reverse transfer means is an electronic component on the supply table. If it is configured to be movable / positionable between an arbitrary position in the X direction of the arrangement region and the first component supply position, it is possible to supply electronic components easily and at a low cost in the same manner as described above. .
[0024]
Also provided is a recognition means that is movable in the X-direction width range of the board positioned by the board positioning means and is movable between a mounting position by the mounting means and a position retracted from the mounting position. When both the electronic component held by the mounting means and the mounting position of the board are recognized at the same position and timing, the high mounting can be achieved by correcting the recognition result in the same manner as above. Accuracy can be secured.
[0025]
In mounting a chip-type electronic component or the like, it is also possible to perform component recognition continuously after performing substrate recognition in the recognition means, and perform correction mounting based on the recognition result.
[0026]
Also, a transfer stage for holding the electronic component with the connection surface facing downward is disposed at a side position in the X direction of the first component supply position, and the mounting means holds the electronic component on the transfer stage. If the transfer stage is provided with means for supplying an electronic component with the connection surface facing downward, an electronic component such as a bare IC component supplied by the upward component supply means instead of the upward component supply means Even when means for supplying the components with their connection surfaces facing downward is provided, the electronic components can be mounted on the transfer stage and mounted by the mounting means in the same manner as described above.
[0027]
The substrate is not limited to a rigid substrate, and can be applied to a case where the substrate is formed of a film substrate. In this case, a belt-like film substrate feeding / recovering unit in which a plurality of film substrates are integrally connected is provided. And it can mount efficiently with respect to a film substrate.
[0028]
In each of the electronic component mounting apparatuses described above, if the mounting means includes a mounting head having a heating means, an anisotropic conductive resin sheet, resin, or non-conductive material is mounted at the mounting position prior to mounting the electronic component. By placing pressure and heat on the resin sheet and resin material when mounting electronic components, the mounting process up to the bonding and sealing of the electronic components and the board is performed by placing a bonding material such as a resin sheet or resin. Can be completed.
[0029]
The mounting means includes a mounting head for holding and mounting the electronic component and a dispenser for applying a sealing material. If the mounting head has a heating means, the mounting head is sealed at the mounting position prior to mounting of the electronic component. The mounting process up to sealing can be completed by applying a stopper and heating the electronic component when it is mounted, thereby heating the sealing material.
[0031]
In addition, the first mounting head is configured to hold the bare IC chip and includes a heating unit, and the second mounting head is configured to hold the surface-mounted component. Each surface mount component can be mounted efficiently and reliably.
[0032]
  The second mounting head isIt is preferable that a plurality of suction nozzles for sucking and holding the electronic components are provided at the lower end of the support shaft so as to be rotatable radially and around the horizontal axis.
[0033]
In addition, when the reversing transfer means includes a plurality of holding means for holding the electronic components, the electronic components supplied by the upward component supply means are reversed up and down to the first component supply position by the reversing transfer means. Since the mounting tact for each substrate is long and the mounting tact for each board is long, which reduces the mounting efficiency, multiple electronic components can be supplied in one reciprocating operation. It can be greatly improved.
[0034]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an electronic component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0035]
As shown in FIG. 2A, the electronic component mounting apparatus 1 of the present embodiment includes an upward supply electronic component 3 (hereinafter simply referred to as a bare IC chip) supplied with the connection surface 3a facing the substrate 2 facing upward. As shown in FIG. 2B, the substrate 2 may be a chip component such as a capacitor element or a resistance element, or a lead-attached component in which connection leads are provided on at least a part of the four circumferences. A downward supply electronic component 4 (hereinafter, simply referred to as an electronic component 4) supplied in a state in which the connection surface 4a is directed downward is mounted on the substrate 2 in a mixed manner.
[0036]
The electronic component mounting apparatus 1 includes a main body portion 5 and component supply portions 6 and 7 disposed on both front and rear sides thereof. Each component supply unit 6, 7 is configured as a unit that is exchangeably coupled to the main body unit 5.
[0037]
The front-side component supply unit 6 includes a component magazine 9 that contains a plurality of semiconductor wafers 8 that are formed by arranging a large number of electronic components 3 and that are diced into individual pieces and that are supported on an expanded sheet. The magazine lifter 10 is used to position a desired semiconductor wafer 8 at a predetermined supply height position.
[0038]
The rear-side component supply unit 7 has a plurality of component supply cassettes 11 mounted with a tape-shaped component assembly that accommodates a large number of electronic components 4 on a component supply table 12 that can move left and right in the moving direction. It is configured to be mounted in parallel, and is configured to supply the electronic component 4 of an arbitrary component supply cassette 11 to the second component supply position B as shown in FIG.
[0039]
At the front part of the main body 5, an expand base 13 is installed on an X-direction table 14 as a supply table that can move in the left-right X direction, and can be moved up and down by an upper and lower cylinder 15. 2), the semiconductor wafer 8 is introduced from the component magazine 9 of the component supply unit 6 into the expanding table 13, and the expanding sheet is expanded by the expanding table 13 to separate the electronic components 3 at intervals. In addition, a desired electronic component 3 is positioned at a predetermined position in the X direction.
[0040]
Reference numeral 16 denotes a recognition camera for recognizing the electronic component 3 positioned at a predetermined X-direction position on the expand base 13, and can be moved in the Y-direction along the front-rear direction on the Y-direction table 17, as shown in FIG. It is supported by. The Y-direction table 17 is configured to move and position a moving body 17b supported by a Y-direction guide 17a so as to be movable in the Y-direction by using a moving motor 17c and a feed screw mechanism 17d. A recognition camera 16 is attached. The recognition camera 16 is configured to recognize the electronic component 3 at an arbitrary position in the Y direction among the electronic components 3 positioned at a predetermined X-direction position.
[0041]
Further, the reverse transfer means 18 is disposed from the front part to the intermediate part of the main body part 5. As shown in FIG. 3, the reverse transfer means 18 is an arbitrary electronic component in the component supply region D corresponding to the size in the Y direction of the semiconductor wafer 8 on the expand base 13 positioned at a predetermined X direction position. 3 is sucked and moved rearward in the Y direction, transferred to the first component supply position A, and the sucked electronic component 3 is inverted 180 degrees upward. In the state of the semiconductor wafer 8, the connection surface 3 a of each electronic component 3 is formed upward, and the reverse transfer means 18 sucks the connection surface 3 a of each electronic component 3 and then turns upward 180 degrees, The connection surface 3a of the electronic component 3 is directed downward, and in this state, the electronic component 3 is configured to be delivered to the mounting means 26 at the first component supply position A.
[0042]
As shown in FIGS. 5 and 6, the specific configuration of the reversing transfer means 18 includes an X-direction position adjusting mechanism 21 disposed on a moving table 20 supported by a Y-direction table 19 so as to be movable in the Y-direction. The reversing mechanism 23 is attached to the X-direction position adjusting mechanism 21 via the up-and-down moving mechanism 22, and the suction nozzle 25 for sucking and holding the electronic component 3 is attached to the reversing mechanism 23 via the θ adjusting mechanism 24. Has been.
[0043]
The Y-direction table 19 includes a Y-direction guide 19a that supports the movable table 20 so as to be movable in the Y direction, a movement motor 19b, and a feed screw mechanism 19c. The X-direction position adjusting mechanism 21 includes a movable plate 21a supported by the movable table 20 so as to be movable in the X direction, a cam 21c rotated by a motor 21b and engaged with the movable plate 21a, and a cam for the movable plate 21a. It is comprised with the spring 21d urged | biased toward 21c. The vertical movement mechanism 22 includes an elevating member (not shown) supported by the movable plate 21a so as to be movable up and down, a vertical driving cam 22a that drives the elevating member up and down, a vertical motor 22b that rotates the elevating member, and an elevating member Is configured by a spring (not shown) for biasing the cam toward the cam 22a. The reversing mechanism 23 is configured such that the reversing member 23a is reciprocally rotated by 180 ° via a pulley / belt mechanism 23c by a reversing motor 23b. The θ adjustment mechanism 24 is configured to rotate the suction nozzle 25 attached to the reversing member 23a around its axis by the θ adjustment motor 24a via the pulley / belt mechanism 24b.
[0044]
The mounting means 26 holds the electronic component 3 or 4 and mounts it on the substrate 2, and the mounting head 27 between the first component supply position A and the second component supply position B in the Y direction. It is composed of a Y-direction table 28 that moves and positions. The mounting head 27 includes a suction nozzle 27a for sucking and holding the electronic components 3 and 4; a lifting and lowering means 27b; a pressurizing means 27c such as a voice coil motor; and a heating means 27d for heating the electronic components 3 and 4. A dispenser 27e for applying a stopping material is provided. The Y-direction table 28 includes a Y-direction guide 28a that supports the mounting head 27 movably in the Y direction, a moving motor 28b, and a feed screw mechanism 28c.
[0045]
The substrate 2 is moved in the X direction below the movement path in the Y direction of the mounting head 27 at the rear portion of the main body 5, and the position where the electronic component is to be mounted on the substrate 2 is positioned at the mounting position in the X direction by the mounting head 27. An X-direction table 29 is disposed as a substrate positioning means. The X-direction table 29 is movably supported along the X-direction guide rail 29a, and is configured to move and position by a movement motor 29b and a feed screw mechanism 29c. A support base 30 for mounting and fixing the substrate 2 is provided on the X-direction table 29 so as to be movable up and down.
[0046]
By positioning the mounting head 27 with the Y-direction table 28 at a predetermined mounting position within the mounting range C corresponding to the Y-direction width of the substrate 2 positioned with the X-direction table 29 in this manner, the predetermined electronic component 3 4 is configured to be mounted at a predetermined mounting position of the substrate 2.
[0047]
Further, between the mounting head 27 and the support base 30, it is possible to recognize both the electronic components 3 and 4 held by the mounting head 27 on the upper side and to recognize both positions where the electronic components on the substrate 2 should be mounted on the lower side. The simultaneous recognition means 31 comprised in this is arrange | positioned. As shown in FIG. 7, the simultaneous recognition means 31 can be positioned at an arbitrary position within the mounting range C in the Y direction by the XY table 32 and retracted in the X direction from the mounting position and the mounting position by the mounting head 27. It is supported so as to be movable between positions. 32a is a Y-axis movement motor, and 32b is an X-axis movement motor.
[0048]
The simultaneous recognition means 31 is configured to sequentially recognize the mounting positions of the electronic components 3, 4 and the substrate 2 by switching the optical path with a prism or the like while being positioned at the mounting position. Not to do. Of course, it may be recognized at the same time literally, but there are many cases where the configuration becomes complicated and the cost is high, which is not preferable.
[0049]
On one side in the X direction of the X direction table 29 (right side in the figure), a loading portion 33 for carrying the substrate 2 onto the support base 30 is disposed on the other side in the X direction of the X direction table 29 from above the support base 30. An unloading part 34 for unloading is disposed. A partial rail 35 that can be connected to a pair of rails of the carry-in portion 33 and the carry-out portion 34 and that can be raised and lowered is provided on both front and rear sides of the support base 30, and after receiving the substrate 2 on this partial rail 35, the support base 30 It is configured to be mounted and fixed on the top.
[0050]
Next, the mounting operation of the electronic components 3 and 4 on the substrate 2 in the above configuration will be described. After the substrate 2 supplied by the carry-in unit 33 is transferred onto the partial rail 35 provided on the X-direction table 29, the partial rail 35 is lowered and placed and fixed on the support table 30. Thereafter, the X-direction table 29 is positioned so that the X-direction position of the mounting position of the electronic components 3 and 4 on the substrate 2 coincides with the X-direction position of the mounting head 27.
[0051]
On the other hand, the semiconductor wafer 8 supplied by the component supply unit 6 and introduced onto the expansion table 13 is operated by the X-direction table 14 after the expanded sheet is expanded and the electronic components 3 are separated by the expansion table 13. Thus, the electronic component 3 to be mounted is positioned so as to be located immediately below the moving path of the suction nozzle 25 of the reverse transfer means 18. In addition, the Y direction table 17 is activated and the recognition camera 16 is positioned immediately above the electronic component 3 to be mounted, and the suitability and position of the electronic component 3 are recognized with high accuracy. Position correction is performed, and the position where the suction nozzle 25 is to be positioned in the reverse transfer means 18 and the θ correction amount of the electronic component 3 are obtained. Next, the Y-direction table 19 of the reverse transfer means 18 is operated, the suction nozzle 25 is positioned at the position of the electronic component 3 to be mounted, and the electronic component 3 is sucked and held by the suction nozzle 25 and then lifted. It is moved in the Y direction toward the first component supply position A and turned upside down, and supplied to the first component supply position A with the connection surface 3a facing downward.
[0052]
At that time, the mounting head 27 of the mounting means 26 has moved to the first component supply position A, and after the electronic component 3 is held by the mounting head 27, the Y-direction table 28 is operated and the mounting head 27 is moved. The substrate 2 is positioned at the mounting position in the Y direction.
[0053]
At the same time, the XY table 32 is operated and the simultaneous recognition means 31 is also positioned at the mounting position of the substrate 2, and the position mark provided at the mounting position of the substrate 2 is recognized and held by the mounting head 27. The position correction of the electronic component 3 is performed by the Y-direction table 28 and the X-direction table 29 so that the predetermined electronic component 3 is recognized and a predetermined positioning accuracy is ensured. Is positioned.
[0054]
Thereafter, the suction nozzle 27a of the mounting head 27 is lowered by the lifting / lowering means 27b and pressurized by the pressing means 27c such as a voice coil motor, and the electronic component 3 is mounted. Moreover, the electronic component 3 is heated by the heating means 27d as necessary, and the electrode of the electronic component 3 and the electrode of the substrate 2 are joined by heating and pressing. Further, when the sealing material is previously applied to the mounting position of the substrate 2 by the dispenser 27e, the sealing material is also heat-cured by the heating means 27d simultaneously with the mounting, and the mounting including the sealing is completed. .
[0055]
On the other hand, in the component supply unit 7, the component supply stand 12 is operated to position the component supply cassette 11 containing the electronic component 4 to be mounted on the substrate 2 at a position facing the second component supply position B. The electronic component 4 is supplied to the second component supply position B, and then the electronic component 4 is held by the mounting means 26 and moved in the Y direction, and mounted at a predetermined mounting position on the substrate 2 in the same manner as described above. Is done.
[0056]
When the mounting operation described above is repeated as appropriate and mounting of the required number of electronic components 3 and 4 on the board 2 is completed, the board 2 is unloaded at the unloading section 34 for the next process, and the next board 2 is loaded. It is carried in by the carry-in part 33 and installed on the support base 30.
[0057]
Note that the mounting tact of the electronic components 3 and 4 with respect to the board 2 is longer during the loading / unloading operation of the board 2 because the feeding operation to the first component feeding position A is more complicated and the tact time becomes longer. Mounting in which the electronic component 3 is supplied to one component supply position A, the electronic component 3 is first mounted, one or more electronic components 4 are mounted on the substrate 2, and then the electronic component 3 is mounted again. Operation control is preferred. In addition, when any one of the electronic components 3 and 4 is defective or sucked, operation control is performed so that the other electronic component is mounted in advance.
[0058]
As described above, according to the present embodiment, the substrate 2 is positioned in the X direction by the X direction table 29 as the substrate positioning means, and is supplied upward from the component supply unit 6 onto the expand base 13 on the front side of the main body unit 5. The electronic component 3 is supplied in the form of a semiconductor wafer 8, the semiconductor wafer 8 is positioned in the X direction by the X direction table 14, the desired electronic component 3 is sucked and held by the reverse transfer means 18, and reversed to be the first. To the second component supply position B on the rear side of the main body 5 from the component supply unit 7 to the second component supply position B. By holding the electronic components 3 or 4 at the component supply positions A and B and moving and positioning them in the Y direction, the predetermined electronic components 3 and 4 can be mounted at predetermined mounting positions on the substrate 2. Accordingly, the upward supply electronic component 3 such as a bare IC chip and the downward supply electronic component 4 such as a chip component are mixedly mounted on the substrate 2 with the connection surfaces 3a and 4a facing the surface of the substrate 2 in one apparatus. Since the mounting means 26 only needs to be positioned by linearly moving the mounting means 26 in only one direction, highly accurate mounting can be realized at high speed.
[0059]
In addition, a carry-in portion 33 is provided on one side in the X direction of the X-direction table 29 as the substrate positioning means, and a carry-out portion 34 is provided on the other side so that the substrate 2 is moved only in one direction from carry-in to carry-out. Therefore, it can be configured compactly, and the configuration is simple and inexpensive.
[0060]
Further, when the downward supply electronic component 3 such as a bare IC chip is supplied onto the X direction table 14 as a supply table in the state of the semiconductor wafer 8 or accommodated in the tray, it is positioned in the X direction by the X direction table 14. The position in the Y direction is selected by the reversing transfer means 18 and an arbitrary electronic component 3 can be supplied, and the desired electronic component 3 can be supplied by positioning in one axial direction. Supply can be performed easily and at low cost.
[0061]
Further, since the simultaneous recognition means 31 is positioned at the mounting position, both the electronic components 3 and 4 held by the mounting head 27 of the mounting means 26 and the mounting position of the substrate 2 are recognized. By performing correction according to the result, high mounting accuracy can be ensured.
[0062]
In addition, since the mounting head 27 is provided with the heating means 27d, the anisotropic conductive resin sheet or resin or non-conductive resin sheet or resin is mounted at the mounting position of the substrate 2 prior to mounting the electronic components 3 and 4. The mounting process up to the bonding and sealing of the electronic components 3, 4 and the substrate 2 by applying pressure and heat to the resin sheet or resin material when mounting the electronic components 3, 4 by arranging the bonding material such as Can be completed.
[0063]
In addition, when the mounting head 27 of the mounting means 26 is provided with the heating means 27d and the dispenser 27e for applying the sealing material, the sealing material is applied to the mounting position prior to mounting the electronic components 3 and 4, and the electronic component By heating at the time of mounting 3 and 4, the sealing material can be heated and cured to complete the mounting process up to sealing.
[0064]
Next, another embodiment of the electronic component mounting apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0065]
In the above embodiment, the component supply unit 6 of the upward supply electronic component 3 is on the front side on one side in the Y direction orthogonal to the X direction in the board conveyance direction, and the component supply unit 7 of the downward supply electronic component 4 is on the other side in the Y direction. The supply table of the semiconductor wafer 8 disposed on the rear side and supplied from the component supply unit 6 is constituted by the X direction table 14, the reverse transfer means 18 moves in the Y direction, and the mounting means 26 moves the mounting head 27. The substrate positioning means is constituted by an X direction table 29 that is moved in the Y direction.
[0066]
On the other hand, in the present embodiment, the component supply units 6 and 7 are both disposed on the left and right sides on the front side on the one side in the Y direction orthogonal to the X direction in the board transport direction. The supply table of the semiconductor wafer 8 supplied from the component supply unit 6 is composed of a Y-direction table 14A, and the reverse transfer means 18A holds an arbitrary electronic component 3 in the X direction of the semiconductor wafer 8 positioned in the Y direction. Then, it is configured to move in the X direction and reverse to be supplied to the first component supply position A. Similar to the reverse transfer means 18A, the recognition camera 16A is configured to be movable and positioned in the X direction.
[0067]
The component supply unit 7 is configured to mount a plurality of component supply cassettes 11 in parallel in the X direction. The component supply position at the tip of the component supply cassette 11 is located immediately below the movement path of the mounting head 27 in the mounting means 26A described later, and the electronic component 4 of any component supply cassette 11 in the component supply unit 7 is mounted on the mounting head. The second component supply position B for supplying the electronic component 4 is set as an area having a predetermined width in the X direction.
[0068]
The mounting means 26A is configured to be able to move and position the mounting head 27 in the X direction, and in the X direction between the first component supply position A and the second component supply position B set as an area of a predetermined width. The electronic parts 3 and 4 are moved and sucked and held, and are mounted at predetermined positions in the X direction of the substrate 2 which is arranged and positioned in the middle.
[0069]
The board 2 is carried in from the carry-in section 33 and is fixedly supported on a support base 30 on a Y-direction table 29A as board positioning means, and the position in the Y direction of the mounting position of the electronic components 3 and 4 on the board 2 is the position of the mounting head 27. The electronic components 3 and 4 are mounted at predetermined positions on the substrate 2 by the mounting head 27 which is positioned by the Y-direction table 29A so as to be positioned directly below the moving path and can be moved and positioned in the X direction of the mounting means 26A. It is configured. The board that has been mounted is unloaded from the unloading section 34.
[0070]
Also in the electronic component mounting apparatus having the above-described configuration, the upward supply electronic component 3 and the downward supply electronic component 4 can be mixed and mounted with high accuracy and high speed as in the above embodiment. In addition, since both the component supply units 6 and 7 are arranged on the front side, there is an advantage that workability is good. Moreover, since it is not necessary to provide the component supply stand 12 in the component supply part 7 and to move left and right, there is an advantage that the configuration of the component supply part 7 is simple and compact. In addition, the component supply part 7 can also be arrange | positioned in the back side, as shown as the component supply part 70 in FIG.
[0071]
In the description of each of the above embodiments, the example in which the suction nozzle 27a, the elevating / lowering means 27b, the pressurizing means 27c, and the heating means 27d are provided as the mounting head 27 is shown. However, as shown in FIG. An ultrasonic bonding head 37 having the generating means 36 may be attached and configured to perform ultrasonic bonding. Further, a heating means can be provided in the ultrasonic bonding head 37 so that the sealing is simultaneously performed as described above.
[0072]
As shown in FIG. 11, instead of the mounting head 27 on the mounting means 26, a first mounting head 38 for holding and mounting the electronic component 3 supplied to the first component supply position A, and a second The second mounting head 39 for holding and mounting the electronic component 4 supplied to the component supply position B may be provided, and then the electronic components 3 and 4 are respectively mounted by the dedicated mounting heads 38 and 39. By mounting, the electronic components 3 and 4 can be mounted efficiently and reliably.
[0073]
In FIG. 11, the first mounting head 38 is configured to suck and hold the electronic component 3 made of a bare IC chip, and a holding portion 38a provided with heating means 38b is provided at the lower end portion of the support shaft 38c. The support shaft 38c is configured to be supported so as to move up and down with the upper end protruding upward, and the second mounting head 39 has a plurality of suctions that hold the electronic parts 4 made of chip parts. The nozzle 39a is provided at the lower end portion of the support shaft 39c in a radial manner and rotatable around the horizontal shaft 39b, and the support shaft 39c is supported so as to be movable up and down with the upper end portion protruding upward. ing. A pressing means 40 is provided at the upper part of the mounting heads 38 and 39 so that the position of the pressing means 40 can be switched by a slider 41 so as to selectively press any one of the support shafts 38c and 39c. Further, a θ adjustment mechanism 42 that adjusts the mounting posture of the electronic components 3 and 4 by rotating the support shafts 38c and 39c around the axis by the motor 42a and the pulley belt mechanism 42b is provided.
[0074]
As described above, when the second mounting head 39 is configured to hold the electronic component 4 made of a chip component by each of the plurality of suction nozzles 39a and selectively mount an arbitrary electronic component 4, the mounting means 26 is provided. When moved to the second component supply position B, a plurality of electronic components 4 are sucked and held at a time, so that a chip component having a relatively large number of mounting points and a short mounting tact can be efficiently mounted. As a whole, the mounting efficiency can be improved.
[0075]
In the description of the above embodiment, the component supply unit 6 supplies the semiconductor wafer 8 by mounting the component magazine 9 containing a plurality of semiconductor wafers 8 as shown in FIG. In the example described above, a component magazine 9a containing a small-sized semiconductor wafer 8a as shown in FIG. 12B may be mounted to supply the semiconductor wafer 8a. As shown in (c), a component magazine 9b holding and holding a plurality of tray plates 44 holding one or a plurality of trays 43 in which a large number of electronic components 3 are arranged and received is mounted and the tray plate 44 is supplied. Alternatively, as shown in FIG. 12D, a large tray 45 in which a large number of electronic components 3 are arranged and accommodated may be directly supplied.
[0076]
Further, as shown in FIG. 13, the component supply unit 6 includes a plurality of component supply cassettes 46 mounted with a tape-shaped component assembly containing a large number of electronic components 3, and a plurality of stacked trays 47. The tray feeder 48 for sequentially supplying the electronic components 3 may be mounted on the X-direction moving table 49 so that the electronic component 3 can be directly supplied from the component supply unit 6 to the reverse transfer means 18.
[0077]
When the component supply unit 6 in the embodiment of FIGS. 1 to 7 is configured as shown in FIGS. 12C and 12D, the connection surface 3a of the electronic component 3 such as a bare IC component. Can be accommodated in the trays 43 and 45 and supplied, and such a supply form of the electronic component 3 is also possible.
[0078]
Referring to FIG. 14, another embodiment that can deal with such a supply form of the electronic component 3 will be described with reference to FIG. 14. In the present embodiment, the first part supply position A is located at a lateral position in the Y direction. The transfer stage 50 for holding the downward supply electronic component 3A supplied with the connection surface facing downward is disposed. Further, the moving range of the mounting means 26 includes the position of the transfer stage 50, and the electronic component 3A on the transfer stage 50 can be held by the mounting head 27 of the mounting means 26. Further, the trays 43 and 45 supplied from the component supply unit 6 are positioned in the X direction by an X direction table 14 as a supply table, and any electronic component 3A on the trays 43 and 45 is It is held and transferred onto the transfer stage 50 and is transferred onto the transfer stage 50 without the reversing mechanism 23 operating. Thus, the component supply means is constituted by the component supply unit 6 as shown in FIGS. 12C and 12D, the X direction table 14, and the reverse transfer means 18 that stops the reverse mechanism 23. Yes. As described above, even when a means for supplying the electronic component 3 such as a bare IC component with its connection surface facing downward is provided, the electronic component 3A is held by the transfer stage 50 to be mounted on the mounting means 26. Can be implemented in the same manner as described above.
[0079]
Similarly, in the embodiment shown in FIGS. 8 and 9, when the component supply unit 6 is configured as shown in FIGS. 12 (c), 12 (d), and FIG. Electronic components 3 such as components can be supplied by being accommodated in trays 43, 45, and 47 with the connection surface 3a facing downward, so that such downwardly-supplied electronic components 3A can be dealt with. For this purpose, as shown in FIG. 15, similarly to FIG. 14, the electronic component 3A supplied with the connection surface facing downward is held at the side position in the X direction of the first component supply position A. By arranging the transfer stage 50 and configuring the mounting means 26A to hold the electronic component 3A on the transfer stage 50, the mounting means 26A holds the electronic component 3A and mounts it as described above. can do.
[0080]
In the description of each of the above embodiments, the holding unit for the electronic component 3 in the reverse transfer unit 18 is exemplified as having the single suction nozzle 25. However, as shown in FIG. A plurality (two in the illustrated example) of suction nozzles 25a and 25b for suction and holding can also be provided. In FIG. 16, the electronic components 3 on the semiconductor wafer 8 on the expand base 13 are sequentially pushed up by the push-up pins 13a and sucked and held by the suction nozzles 25a and 25b of the reverse transfer means 18, respectively. The direction of 25b is reversed upside down, and these suction nozzles 25a, 25b are sequentially positioned at the first component supply position A, and the electronic component 3 facing downward from the first component supply position A by the mounting head 27 of the mounting means 26. The operation | movement process which takes out and mounts on the board | substrate 2 is shown.
[0081]
In this way, by providing a plurality of suction nozzles 25a and 25b in the reverse transfer means 18, the electronic components 3 of the semiconductor wafer 8 are turned upside down by the reverse transfer means 18 and supplied to the first component supply position A. Since the mounting tact for each substrate 2 becomes long due to the long tact of the process to be performed, and the mounting efficiency is lowered, a plurality of electronic components 3 can be supplied by one reciprocating operation of the reverse transfer means 18. The mounting efficiency can be greatly improved.
[0082]
In the description of each of the above embodiments, the example in which the electronic components 3 and 4 are mounted on the rigid substrate 2 has been described. However, as shown in FIG. The present invention can also be suitably applied when the film substrate 52 is used. In FIG. 17, a film substrate 52 is applied in the form of a strip-shaped film substrate 51 in which a plurality of film substrates 52 are integrally connected. Then, the plurality of strip-shaped film substrates 51 are fed from the feed roll 53 to the substrate positioning means 54 in a state where the plurality of belt-like film substrates 51 are arranged in parallel, and the film substrate 52 on which the electronic component 3 is mounted is appropriately picked up by the substrate positioning means 54. The electronic component 3 is mounted at a predetermined position in the Y direction by the mounting head 27 of the mounting means 26, and the film substrate 52 on which the mounting of the electronic component 3 has been completed is band-shaped. The film substrate 51 is configured to be recovered by sequentially winding the film substrate 51 on a recovery roll 55. According to such a configuration, the electronic component 3 can be efficiently mounted on the film substrate 52. Further, the present invention can be similarly applied to the electronic component mounting apparatus having the configuration shown in FIGS.
[0083]
【The invention's effect】
  According to the electronic component mounting apparatus of the present invention, the board is positioned in the X direction by the board positioning means as described above, and the connection surface is directed upward by the upward component supply means on one side in the Y direction of the board positioning means. An electronic component is supplied, the electronic component is supplied to the first component supply position by the reverse transfer means, and on the other side of the substrate positioning means in the Y direction, the electronic component whose connection surface is downward is supplied by the downward component supply means. The electronic component is supplied to the second component supply position, held by the mounting means at the first or second component supply position, and moved and positioned in the Y direction. Since the components are mounted, an electronic component supplied with the connection surface of the bare IC chip or the like facing upward and an electronic component supplied with the connection surface of the chip component or the like facing downward are used in one device. Both based on connection surface Can be implemented in a state of being opposed to the surface, and since the mounting means may be positioned moved linearly only in one direction, it is possible to realize a high precision and high speed implementations. In addition, the mounting means holds a first mounting head for holding and mounting the electronic component supplied to the first supply position, and a second for holding and mounting the electronic component supplied to the second supply position. Therefore, it is possible to mount electronic components efficiently and reliably by using a dedicated mounting head. In addition, the second mounting head isElectronic component supplied to second component supply positionTheMultipleWith holdingHeld this multipleanyElectronic componentsSince a plurality of chip components can be held by a single movement to the second component supply position, it is possible to efficiently mount a chip component having a relatively large number of mounting points. As a whole, the mounting efficiency can be improved.
[0084]
In addition, the substrate positioning means positions the substrate in the Y direction orthogonal to the X direction of the substrate transport direction, and the electronic component whose connection surface faces upward is supplied by the upward component supply means on one side of the substrate positioning means in the X direction. Then, the electronic component is supplied to the first component supply position by the reverse transfer means, and on the other side in the X direction of the substrate positioning means, the electronic component whose connection surface is downward is supplied to the second component by the downward component supply means. The electronic component is supplied to the supply position, held by the mounting means at the first or second component supply position, and moved and positioned in the X direction to mount the predetermined electronic component at the predetermined mounting position on the board. Even if it does in this way, the same effect can be acquired.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an overall schematic configuration of an electronic component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing an upward supply electronic component and a downward supply electronic component mounted in the same embodiment;
FIG. 3 is a perspective view schematically showing a mounting process in the same embodiment.
FIG. 4 is a perspective view showing a movement / positioning mechanism of the recognition camera in the embodiment.
FIG. 5 is a see-through perspective view showing the overall configuration of the reverse transfer means in the same embodiment.
FIG. 6 is a perspective view showing the details of the main part of the reverse transfer means in the same embodiment.
FIG. 7 is a perspective view showing a movement / positioning mechanism of the simultaneous recognition camera in the embodiment.
FIG. 8 is a perspective view showing an overall schematic configuration of another embodiment of the electronic component mounting apparatus according to the invention.
FIG. 9 is a plan view showing an overall schematic configuration of the embodiment.
FIG. 10 is a perspective view of a modified example of the mounting head in each of the embodiments.
FIG. 11 is a perspective view of another modified example of the mounting head in each of the embodiments.
FIG. 12 is a perspective view showing various modifications of the supply form of the upward supply electronic component in each of the embodiments.
FIG. 13 is a perspective view showing another configuration example of the supply means for the upward supply electronic component in each of the embodiments.
FIG. 14 is a perspective view schematically showing a mounting process in another embodiment of the electronic component mounting apparatus of the present invention.
FIG. 15 is a plan view showing an overall schematic configuration in still another embodiment of the electronic component mounting apparatus according to the present invention.
FIG. 16 is an operation explanatory diagram of a modified example of the reverse transfer means in each of the embodiments.
FIG. 17 is an overall schematic perspective view of an example in which the electronic component mounting apparatus of the present invention is applied to a mounting process on a film substrate.
FIG. 18 is a plan view showing an overall schematic configuration of a conventional electronic component mounting apparatus.
[Explanation of symbols]
1 Electronic component mounting equipment
2 Substrate
3 Upward supply electronic components
3A downward supply electronic components
4 Electronic components supplied downward
6 Component supply unit (upward component supply means)
7 Component supply section (downward component supply means)
8 Semiconductor wafer
13 Expand base (upward component supply means)
14 X direction table (supply table)
14A Y direction table (supply table)
18, 18A Reverse transfer means
25a, 25b Suction nozzle (holding means)
26, 26A Mounting means
27 Mounting head
27d Heating means
27e dispenser
29 X direction table (substrate positioning means)
29A Y direction table (substrate positioning means)
31 Simultaneous recognition camera (recognition means)
33 Carry-in part
34 Unloading section
38 First mounting head
38b Heating means
39 Second mounting head
39a Suction nozzle
50 Transfer stage
51 Strip film substrate
52 Film substrate
53 Feeding roll
54 Substrate positioning means
55 Collection roll
A First component supply position
B Second component supply position

Claims

基板をＸ方向に位置決めする基板位置決め手段を設け、基板位置決め手段に対してＸ方向と直交するＹ方向の一側に、基板の電極と接続する電極を有する接続面を上向きにした状態で電子部品を供給する上向き部品供給手段と、上向き部品供給手段から電子部品を受け取ってＹ方向に移動するとともに上下を反転して第１の部品供給位置に供給する反転移送手段とを配設し、基板位置決め手段に対してＹ方向の他側に、接続面を下向きにした状態で電子部品を第２の部品供給位置に供給する下向き部品供給手段を配設し、第１と第２の部品供給位置の間でＹ方向に移動可能で、第１又は第２の部品供給位置で保持した電子部品を基板位置決め手段上の基板のＹ方向の任意の位置で実装する一つの実装手段を設け、この一つの実装手段は、第１の部品供給位置に供給された電子部品を保持して実装する第１の実装ヘッドと、第２の部品供給位置に供給された電子部品を保持して実装する第２の実装ヘッドとのそれぞれ専用の実装ヘッドを有し、かつ第２の実装ヘッドは、第２の部品供給位置に供給される電子部品を複数保持するとともにこの複数保持した任意の電子部品を選択的に実装するように構成されていることを特徴とする電子部品実装装置。An electronic component having board positioning means for positioning the board in the X direction, with the connection surface having electrodes connected to the electrodes of the board facing upward on one side of the Y direction perpendicular to the X direction with respect to the board positioning means Positioning the substrate by positioning an upward component supply means for supplying the electronic component and a reverse transfer means for receiving the electronic component from the upward component supply means and moving it in the Y direction and supplying it to the first component supply position by turning it upside down. A downward component supply means for supplying the electronic component to the second component supply position with the connection surface facing downward is arranged on the other side in the Y direction with respect to the means, and the first and second component supply positions are arranged. One mounting means for mounting the electronic component held at the first or second component supply position at an arbitrary position in the Y direction of the board on the board positioning means is provided. The mounting means is the first A first mounting head that holds and mounts the electronic component supplied to the component supply position and a second mounting head that holds and mounts the electronic component supplied to the second component supply position. The second mounting head has a mounting head, and is configured to hold a plurality of electronic components supplied to the second component supply position and selectively mount any of the plurality of held electronic components. An electronic component mounting apparatus characterized by comprising:

基板搬送方向のＸ方向と直交するＹ方向に基板を位置決めする基板位置決め手段を設け、基板位置決め手段に対してＸ方向の一側に、基板の電極と接続する電極を有する接続面を上向きにした状態で電子部品を供給する上向き部品供給手段と、上向き部品供給手段から電子部品を受け取ってＸ方向に移動するとともに上下を反転して第１の部品供給位置に供給する反転移送手段とを配設し、基板位置決め手段に対してＸ方向の他側に、接続面を下向きにした状態で電子部品を第２の部品供給位置に供給する下向き部品供給手段を配設し、第１と第２の部品供給位置の間でＸ方向に移動可能で、第１又は第２の部品供給位置で保持した電子部品を基板位置決め手段上の基板のＸ方向の任意の位置で実装する一つの実装手段を設け、一つの実装手段は、第１の部品供給位置に供給された電子部品を保持して実装する第１の実装ヘッドと、第２の部品供給位置に供給された電子部品を保持して実装する第２の実装ヘッドとのそれぞれ専用の実装ヘッドを有し、かつ第２の実装ヘッドは、第２の部品供給位置に供給される電子部品を複数保持するとともにこの複数保持した任意の電子部品を選択的に実装するように構成されていることを特徴とする電子部品実装装置。A substrate positioning means for positioning the substrate in the Y direction orthogonal to the X direction of the substrate transport direction is provided, and a connection surface having an electrode connected to the electrode of the substrate is directed upward on one side of the X direction with respect to the substrate positioning means. An upward component supply means for supplying an electronic component in a state, and a reverse transfer means for receiving the electronic component from the upward component supply means and moving it in the X direction and turning it upside down and supplying it to the first component supply position Then, downward component supply means for supplying the electronic component to the second component supply position with the connection surface facing downward is disposed on the other side in the X direction with respect to the substrate positioning means. One mounting means is provided which is movable in the X direction between the component supply positions and mounts the electronic component held at the first or second component supply position at an arbitrary position in the X direction of the board on the board positioning means. One implementation hand The first mounting head for holding and mounting the electronic component supplied to the first component supply position, and the second mounting head for holding and mounting the electronic component supplied to the second component supply position The second mounting head holds a plurality of electronic components supplied to the second component supply position and selectively mounts the plurality of arbitrary electronic components held by the second mounting head. An electronic component mounting apparatus configured as described above.

上向き部品供給手段は、電子部品を所定の平面領域に配列されている複数の電子部品を保持した状態でＹ方向に移動可能な供給テーブルを備え、反転移送手段は供給テーブル上の電子部品配列領域のＸ方向の任意の位置と第１の部品供給位置との間で移動・位置決め可能に構成されていることを特徴とする請求項２に記載の電子部品実装装置。 The upward component supply means includes a supply table that is movable in the Y direction while holding a plurality of electronic components arranged in a predetermined plane area, and the reverse transfer means is an electronic component arrangement area on the supply table. The electronic component mounting apparatus according to claim 2, wherein the electronic component mounting device is configured to be movable / positionable between an arbitrary position in the X direction and a first component supply position.

第１の部品供給位置のＸ方向の側方位置に、接続面を下向きにした状態で電子部品を保持する移載ステージを配設するとともに実装手段を移載ステージ上の電子部品を保持可能に構成し、移載ステージに接続面を下向きにした状態で電子部品を供給する手段を設けたことを特徴とする請求項２又は３に記載の電子部品実装装置。 A transfer stage for holding the electronic component with the connection surface facing downward is disposed at a side position in the X direction of the first component supply position, and the mounting means can hold the electronic component on the transfer stage. 4. The electronic component mounting apparatus according to claim 2, further comprising means for supplying the electronic component with the connection surface facing downward on the transfer stage.

第２の実装ヘッドは、電子部品を吸着保持する複数の吸着ノズルが放射状にかつ水平軸回りに回動可能に支持軸下端部に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子部品実装装置。 3. The second mounting head according to claim 1 or 2, wherein a plurality of suction nozzles for sucking and holding electronic components are provided at the lower end of the support shaft so as to be rotatable about a horizontal axis. Electronic component mounting equipment.