JP4735565B2 - Component mounting apparatus and component mounting method - Google Patents
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本発明は、部品実装装置および部品実装方法に関するものである。 The present invention relates to a component mounting apparatus and a component mounting method.
半導体チップや抵抗等の部品の種類によっては、部品とプリント配線基板(以下、基板という。)の接合部にクリーム半田やフラックスを必要とするものがある。このような部品にあっては、従来、クリーム半田やフラックスを薄膜状に貯留した転写面にノズルでピックアップした部品を接地させ、接合端子に適量のクリーム半田やフラックスを転写した後に基板に実装する方法が用いられている(特許文献1参照)。
近年、限られた基板面積により多くの部品を実装する高密度実装が要求されており、3次元方向に実装密度を高めるスタック実装が広く行われるようになってきている。従来のスタック実装においては、基板保持部に保持された基板に一段ずつ部品を積み上げていく手法がとられており、基板に部品を一段実装する度に実装ヘッドが部品収納部と基板の間を往復移動する必要があった。この往復移動はスタック実装される部品の段数に相当する回数だけ行われるため、段数が増える毎に実装ヘッドの移動距離が伸びることになっていた。また、実装ヘッドの移動距離が伸びると1つの基板にスタック実装を終えるまでに要する時間が長くなり、実装装置の一定面積を占有する基板保持部に1つの基板が長時間停滞するため、面積生産性が低下するという問題を招来していた。 In recent years, high-density mounting for mounting many components on a limited board area has been demanded, and stack mounting for increasing the mounting density in a three-dimensional direction has been widely performed. In conventional stack mounting, a method is used in which components are stacked one by one on the substrate held by the substrate holding unit, and the mounting head moves between the component storage unit and the substrate every time one component is mounted on the substrate. It was necessary to move back and forth. Since this reciprocating movement is performed a number of times corresponding to the number of stages of the components to be stacked, the moving distance of the mounting head is increased as the number of stages is increased. In addition, as the movement distance of the mounting head increases, the time required to finish stack mounting on one substrate becomes longer, and one substrate stagnates for a long time in the substrate holding part that occupies a certain area of the mounting device. The problem of the decline of sex was invited.
そこで本発明は、面積生産性を向上させる部品実装装置および部品実装方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a component mounting apparatus and a component mounting method that improve area productivity.
請求項1記載の部品実装装置は、第1の部品を複数収納するパーツフィーダから成る第1収納部と、第2の部品を平面状に複数収納したトレイを複数段格納したマガジンから成る第2収納部と、第1の部品に半田若しくはフラックスを転写する転写部と、第1収納部と第2収納部と転写部を含む範囲で移動し、第1の部品を第2の部品に実装する実装ヘッドを備え、転写部にて半田若しくはフラックスが転写された第1の部品を第2収納部であるマガジンの最上段に順に移送されたトレイに収納された状態の第2の部品に実装する。
The component mounting apparatus according to
請求項2記載の部品実装方法は、パーツフィーダから成る第1収納部に収納された第1の部品を実装ヘッドによりピックアップする工程と、ピックアップされた第1の部品に転写部にて半田若しくはフラックスを転写する工程と、半田若しくはフラックスが転写された第1の部品をマガジンから成る第2収納部の最上段に順に移送されたて第2の部品を平面状に収納したトレイに収納された状態の第2の部品に実装する工程を含む。
The component mounting method according to
本発明によれば、第1収納部に収納された第1の部品を第2収納部であるマガジンの最上段に順に移送されたトレイに収納された状態の第2の部品に直接実装することで、実装を行うための領域が不要になり面積生産性が向上する。 According to the present invention, the first component stored in the first storage unit is directly mounted on the second component stored in the tray that is sequentially transferred to the uppermost stage of the magazine as the second storage unit. Thus, the area for mounting is not required, and the area productivity is improved.
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1は本発明の実施の形態の部品実装装置の構成を示す斜視図、図2は本発明の実施の形態の部品実装装置における実装方法を示す斜視図、図3は本発明の実施の形態の部品実装装置における実装方法を示す斜視図である。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a perspective view showing the configuration of a component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing a mounting method in the component mounting apparatus according to the embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an embodiment of the present invention. It is a perspective view which shows the mounting method in the component mounting apparatus.
最初に部品実装装置の構成について説明する。図1において、部品実装装置は、基板1を保持する基板保持部2と、第1の部品3を複数収納する第1収納部4と、第2の部品5を複数収納する第2収納部6と、第1の部品3と第2の部品5の接続端子に半田若しくはフラックスを転写する転写部7と、基板保持部2と第1収納部4と第2収納部6と転写部7を含む範囲で移動する実装ヘッド8とで構成されており、基板1に第1の部品3と第2の部品5をスタック実装する装置である。
First, the configuration of the component mounting apparatus will be described. In FIG. 1, the component mounting apparatus includes a
基板保持部2は基板1の両端部を支持した状態で一方向に搬送するとともに所定の位置で一時的に固定して基板1を保持する機能を備えている。第1収納部4はテープフィーダやバルクフィーダ等のパーツフィーダで構成され、第1の部品3を複数個収納している。第2収納部6は第1収納部4に隣接して配置され、第1の部品3より外形が大きい第2の部品5を互いに重ならない平面状に複数個収納したトレイ6a、6b、6cを複数段格納したマガジンで構成されている。トレイ6a、6b、6cは順に最上段に移送され、最上段にあるトレイ6aに収納された全ての第2の部品5が基板1に実装されると、代わって下段のトレイ6bが最上段に移送される。
The
転写部7は第1収納部4および第2収納部6と基板保持部2の間に配置され、フラックスやクリーム状の半田等の溶剤を上部に貯留している。実装ヘッド8は第1の部品3および第2の部品5を吸装着するノズル8aを備え、基板保持部2と第1収納部4と第2収納部6と転写部7を含む範囲の上方で水平移動可能に構成されている。ノズル8aは実装ヘッド8から下方に向けて装着され、実装ヘッド8に対して相対的な昇降が可能に構成されている。第1収納部4、第2収納部6の上方でノズル8aを昇降させることで第1の部品3、第2の部品5のピックアップを行い、所定の実装位置の上方でノズル8aを昇降させることで第1の部品3、第2の部品5の実装を行う。また、転写部7の上方で第1の部品3をピックアップしたノズル8aを昇降させることで第1の部品3の接続端子に溶剤を転写することができる。
The transfer unit 7 is disposed between the
実装ヘッド8には、鉛直下方を撮像する撮像手段であるカメラ9が装着されている。実装ヘッド8は、カメラ9により撮像された基板1、第1の部品3、第2の部品5の画像解析結果に基づいて位置制御され、第1の部品3を第2の部品5の所定の実装位置に正確に実装するとともに、第2の部品5を基板1の所定の実装位置に正確に実装する。
The mounting
次に、部品実装装置における部品実装方法について説明する。第1の部品3と第2の部品5はリフロー工程における半田接合により両接合端子同士が接合されるため、第1の部品3を第2の部品5の上部にスタック実装する際に荷重を加える必要はなく、位置ずれしない程度に搭載されていればよい。そのため、基板1に既に実装された第2の部品5ではなく、耐荷重性のないトレイ6a、6b、6cに収納した状態の第2の部品5に第1の部品3を直接搭載するこが可能である。従って部品実装においては、図2において、まず第1収納部4からピックアップした第1の部品3を転写部7に移送し(矢印a参照)、接続
端子に溶剤を転写させた第1の部品3を第2収納部6に移送し(矢印b参照)、トレイ6a、6b、6cに収納された状態の第2の部品5に実装する。第2の部品5に複数の第1の部品3を実装する必要があるときは、全ての第1の部品3の実装が完了した段階で既に実装された第1の部品3とともにピックアップした第2の部品5を基板保持部に移送し(矢印c参照)、基板1に実装する。
Next, a component mounting method in the component mounting apparatus will be described. Since both joint terminals of the
従来のスタック実装では、最初に第2の部品5を基板1に実装した後に全ての第1の部品3を基板1に実装された状態の第2の部品5に実装していたため、実装ヘッド8はスタック実装の段数および第1の部品3の実装点数に相当する回数だけ第1収納部4と基板保持部2の間を往復移動する必要があった。これに対し、上記の順序でスタック実装を行う場合、実装ヘッド8は、第1収納部4、転写部7、第2収納部6の順に移動し、トレイ6a、6b、6cに収納された状態の第2の部品5に全ての第1の部品3をスタック実装した後、基板保持部2に移動し、既に実装された第1の部品3とともに第2の部品5を基板1に実装するため、同じ段数のスタック実装を行うために要する実装ヘッド8の移動距離を従来のそれに比べ短縮できるという利点がある。これによりスタック実装における実装タクトが短縮され、生産効率が向上する。
In the conventional stack mounting, since the
本実施の形態では基板1に第1の部品3と第2の部品5を2段にスタック実装する場合を例に説明を行っているが、本発明はさらに複数段のスタック実装を行う場合にも適用することが可能である。例えば、第1の部品3の上部にさらに小型の第3の部品を実装する場合、第3の部品を複数個収納する第3収納部を第1収納部4、第2収納部6の並びに配置し、トレイ6a、6b、6cに収納された状態の第2の部品5に既に実装された第1の部品3にさらに第3の部品を実装し、第2の部品5は全ての第1の部品3および第3の部品が実装された後に基板1に実装される。
In this embodiment, the case where the
なお、上述した部品実装装置では、図3に示すように第2の部品を小型基板10に代えることで基板保持部2を使用せずに第1の部品3の実装を行うことが可能である。従来、小型基板を取り扱う場合、複数個を平面状に連結させた多面取り基板として取り扱うことが多く、基板保持部2に保持された多面取り基板に部品を実装した後に個別の小型基板に分割している。しかし、実装ヘッド8が第1収納部4と基板保持部2の間を何度も往復する必要が生じるため実装タクトの面で不利であり、また、結果として基板保持部2に多面取り基板が長時間停滞することになるため、部品実装装置の一定面積を占有する基板保持部2を有効活用することができず、面積生産性の面でも不利となっていた。
In the component mounting apparatus described above, it is possible to mount the
これに対し、トレイ6a、6b、6cに収納された状態の小型基板10に第1の部品3を直接実装すると(矢印d、e参照)、実装ヘッド8の移動距離が短縮されるので生産効率が向上し、基板保持部2には他の基板の保持に使用することができるので面積生産性の向上が期待できる。
On the other hand, when the
本発明によれば、第1収納部に収納された第1の部品を第2収納部であるマガジンの最上段に順に移送されたトレイに収納された状態の第2の部品に直接実装することで、実装を行うための領域が不要になり面積生産性が向上するという利点を有し、小型基板に微小部品を実装する分野において特に有用である。 According to the present invention, the first component stored in the first storage unit is directly mounted on the second component stored in the tray that is sequentially transferred to the uppermost stage of the magazine as the second storage unit. Thus, there is an advantage that the area for mounting is not required and the area productivity is improved, and this is particularly useful in the field of mounting micro components on a small substrate.
3 第1の部品
4 第1収納部
5 第2の部品
6 第2収納部
7 転写部
8 実装ヘッド
3
Claims (2)
転写部にて半田若しくはフラックスが転写された第1の部品を第2収納部であるマガジンの最上段に順に移送されたトレイに収納された状態の第2の部品に実装する部品実装装置。 A first storage portion comprising a parts feeder for storing a plurality of first components; a second storage portion comprising a magazine storing a plurality of trays storing a plurality of second components in a planar shape; and soldering the first components Alternatively, a transfer unit that transfers the flux, and a mounting head that moves within a range including the first storage unit, the second storage unit, and the transfer unit, and mounts the first component on the second component,
Component mounting apparatus for mounting the second part of the state of the solder or flux at the transfer unit is accommodated in the tray that is transferred in sequence to the top of the magazine is a first component second housing portion has been transferred.
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