JPH0263199A

JPH0263199A - 電子部品実装装置および電子部品実装方法

Info

Publication number: JPH0263199A
Application number: JP63214039A
Authority: JP
Inventors: Wataru Shiyuuse; 渡秀瀬
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1988-08-29
Filing date: 1988-08-29
Publication date: 1990-03-02
Anticipated expiration: 2012-07-02
Also published as: JP2625948B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は電子部品実装装置に係り、電子部品の厚さの変
化に対応して、電子部品を吸着するノズルの昇降ストロ
ークを調整できるようにしたものである。

（従来の技術）ＩＣやＬＳＩなどの電子部品を基板に実装する電子部品
実装装置は、ノズルの下端部に電子部品を吸着すること
により、ウェハーやトレイなどに置かれた電子部品をテ
ィクアップし、また基板に移送搭載するようになってい
る。

第７図は従来のノズルの昇降手段を示すものであって、
１０１はノズル、１０２は昇降シャフト　１０３はシャ
フト１０２を上方に付勢するばね材、１０４はシャフト
１０２を下方に押圧する駆動部材、１０５はモータ（図
外）により駆動される回転シャフトである。このものは
、回転シャフト１０５が回転することにより、昇降シャ
フト１０２は駆動部材１０４に押圧されてばね材１０３
のばね力に抗して下降し、ウェハーやトレイなどに装備
された電子部品Ｐを吸着してティクアップする。また吸
着した電子部品Ｐを基板に搭載する時も、同様にしてノ
ズル１０１は昇降する。

（発明が解決しようとする課題）ところで、電子部品Ｐの厚さは様々であるが、従来、ノ
ズル１０１のストロークＳは一定であったため、次のよ
うな問題があった。すなわち、電子部品Ｐをティクアッ
プする場合、電子部品Ｐが厚い場合には、第８図（ａ）
に示すように、電子部品Ｐの上面にノズル１０１の下端
部が強く当って電子部品Ｐは破壊される。また同図（ｂ
）に示すように、電子部品Ｐが薄い場合には、ノズル１
０１は電子部品Ｐの上面に着地できず、間隔【が生じる
ため、電子部品Ｐを確実にティクアップできない。かか
る不都合は、電子部品を基板に着地させる場合も同様に
生じる。

かかる問題を解消するための手段として、昇降シャフト
１０２のストロークを電子部品の厚さの変化に対応して
調整するように、シャフト１０５の回転量をコンピュー
タにより制御することが考えられる。しかしながらこの
ようにすると、以下に述べるような新たな問題を生じる
。

すなわち、第９図は上記ノズル１０１の下降速度Ｖとス
トロークＳの曲線を示すものであって、下降開始時が最
大下降速度Ｖｍａｘ、下降終了時が最小速度Ｖｍｉｎで
ある。したがってこのものは、電子部品の厚さが薄いと
きには、長いストロークＳ１が得られるように、昇降時
間ｔ１を長くし、また電子部品の厚さが厚い場合には、
短いストロークＳ２が得られるように、昇降時間ｔ２を
短くしなければならない。この場合、図から明らかなよ
うに、厚い場合の最終下降速度ｖ２は、薄い場合の最終
下降速度Ｖ１よりも速い。このことは、電子部品の厚さ
が厚くなればなる程、ノズル１０１の下端部は電子部品
の上面に速い速度で強く当り、電子部品が破壊されやす
いことを意味している。更には電子部品の厚さが薄いと
、必要なストロークを得るのに要する時間が長くなり、
実装速度が低下することを意味する。以上のように、第
７図に示す従来手段によっては、電子部品の厚さの変化
に旨く対応することは困難である。

そこで本発明は、電子部品の厚さの変化に対応して、ノ
ズルの昇降ストロークを簡単に調整できる手段を提供す
ることを第１の目的とする。

また高速にて実装作業ができるように、ノズルの昇降速
度をできるだけ速くするとともに、しかもノズルが電子
部品の上面に着地する時や、基板に電子部品を着地させ
る時の下降速度をできるだけ遅くして、電子部品に与え
る衝撃を極力緩和することができる手段を提供すること
を第２の目的とする。

（課題を解決するための手段）このために本発明は、電子部品を吸着するノズルを昇降
駆動する昇降シャフトと、この昇降シャフトを昇降駆動
する駆動部材と、モータに駆動される第１及び第２のカ
ムと、この第１及び第２のカムの運動に連動して、上記
昇降シャフトを昇降させるように上記駆動部材を駆動す
る第１及び第２の伝動部材と、基板に実装される電子部
品の厚さのデータが記憶されて、このデータに基いて上
記第２のカムの駆動用モータを制御する制御装置とから
、電子部品実装装置を構成している。

（作用）上記構成において、電子部品のティクアップや基板への
着地等のためのノズルの昇降駆動は、第１のカムと第２
のカムの駆動により行われる。

この場合、ノズルは、第１のカムによって一定のストロ
ークで昇降する。また第２のカムは、ノズルの昇降時の
途中速度をアーノプするとともに、ノズルに電子部品の
厚さに応じた補助ストロークを与える。

（実施例）次に、図面を参照しながら本発明の詳細な説明を行う。

第１図は電子部品実装装置を示すものであって、この装
置は、サブ移送ヘッドＡと、マウントヘッドＢと、転写
へラドＣの３つのヘッドを有している。これらの３つの
ヘッドＡ、Ｂ、Ｃは基本的に同一構造であるが、サブ移
送ヘッドＡとマウントヘッドＢは電子部品を吸着するノ
ズル１を装備しているのに対し、転写ヘッドＣは、ボン
ドを付着する転写ピン２を装備している点において構造
上の差異を有している。なおノズルとしては、箱型の吸
着部を備えたグイコレット式ノズルでもよい。また後に
詳述するように、これらの３つのヘッドＡ、Ｂ、Ｃは、
電子部品の位置ずれ補正、基板への電子部品の実装、基
板へのボンド塗布等の一連の作業を、横方向に一体的に
往復摺動しながら、同時に行う。

３は支持部、４はこの支持部３に設けられたガイド部で
あり、ヘッドＡ−Ｃの背面に設けられた嵌合部２２はこ
のガイド部４に摺動自在に嵌合している。４０は支持部
３の側方に設けられた横方向駆動装置であって、４１は
駆動ボックス、４２は駆動用モータ、４３は昇降シャフ
ト、４４．４５はリンク、４６は上記ヘッドＣに結合さ
れたロッドであり、モータ４２が駆動すると、３つのヘ
ッドＡ、Ｂ、Ｃはガイド部４に沿って一体的に横方向に
往復摺動する。

各ヘッドＡ、Ｂ、Ｃの下方には、電子部品供給部１０、
サブステージ１１．基板１４の位置決め部１２、ボンド
皿９が置かれたボンド供給部１３が配設されている。基
板としては、通常の基板の他、リードフレームでもよい
。電子部品供給部１０には、電子部品Ｐを装備するウェ
ハー１５が置かれている。１６はウェハー１５の載置テ
ーブル、１７はグイエジェクタであり、テーブル１６が
回転することにより、所望のウェハー１５がグイエジェ
クタ１７の上方に移動する。４６は上記駆動ボックス４
０から延出する駆動シャフトであり、グイエジェクタ１
７のピン１７ａを突没させて、ウェハー１５上の電子部
品Ｐを突き上げる。なお供給部１０としては、ウェハー
のかわりに、トレイ等を装備するものでもよい。

サブステージ１１は、電子部品Ｐのｘｙθ方向の位置ず
れの補正やカメラによる観察などを行うためのステージ
である。位置決め部１２は、ｘｙ方向移動装置１８．１
９から成り、その上部に位置決めされた基板１４をｘｙ
力方向移動させることにより、基板１４の所定位置にノ
ズル１を下降させる。次に、第２図と第３図を併せて参
照しながら、マウントヘッドＢの詳細な構造を説明する
。なお上述のように、他のヘッドＡ、Ｃもマウントヘッ
ドＢと同様の構造を有している。

２１はマウントヘッドＢの主体となるフレームであって
、上述したように、その背面には上記ガイド部４に摺動
自在に嵌合する嵌合体２２が装着されている。２５はス
ライダ、２６は第１のモータＭ１により駆動される第１
のカム、２７はカムフォロア、２８．２９はリンクから
成る第１の伝動部材であり、カム２６が回転すると、ス
ライダ２５は前後方向Ｎに往復摺動する。３１．３２は
スライダ２５のガイド部材である。Ｍ２はスライダ２５
上に設けられた第２のモータ、３３はこのモータＭ２に
駆動される第２のカム、３４はカムフォロア、３５はこ
のカムフォロア３４を支持する第２の伝動部材、３０は
その支持材である。なおモータＭ２は、パルスモータで
あり、コンピュータ５０により制御される。３６は上記
フレーム２１にピン３７に軸支された駆動部材であって
、その上部背面には、上記伝動部材３５の下端部に軸着
されたロール３８が当接している。３９は、駆動部材３
６の先端部に軸着されたローラ、５１はこのローラ３９
が接地するプレート、５２はこのプレート５１に垂設さ
れた上記ノズル１の昇降シャフト、５３は付勢用ばね材
、５４はガイドシャフト、である。

第４図は第３図の昇降手段を理解しやすいように簡略に
示すものであり、次にこれを参照しながら、ノズル１の
昇降動作を説明する。第１のカム２６が回転すると、第
１の伝動部材２９とスライダ２５は前後方向Ｎに往復摺
動する。

Ｌｌはその摺動ストロークである。また第２のカム３３
が回転すると、第２の伝動部材３５も前後方向に移動す
る。Ｌ２はカム３３の回転による摺動ストロークであり
、したがって伝動部材３５は、合算ストロークＬ１＋Ｌ
２で前後方向に往復動する。駆動部材３６は、伝動部材
３５に押されてピン３７を中心に揺動するので、第５図
（ａ）に示すようにカム３３の大径側かローラ３４に当
接した状態では、駆動部材３６の揺動量は大きく、した
がってノズル１の昇降ストロークは大きい。また同図（
ｂ）に示すように、カム３３の小径側かローラ３４に当
接した状態では、ノズルｌの昇降ストロークは小さい。

したがってカム３３の回転角度を調整することにより、
ノズル１の昇降ストロークを調整することができる。こ
のように、第１のカム２６と第１の伝動部材２８．２９
は、駆動部材３６の第１の駆動装置５５を構成しており
、ノズルｌはこの駆動装置５５に駆動されて、一定のス
トロークで昇降する。また第２のカム３３や第２の伝動
部材３５は、第２の駆動装置５６を構成しており、しか
もこの第２の駆動装置５６は、カム３３の回転角度を変
えることにより、ノズル１のストロークを調整できる昇
降ストロークの調整装置となっている。

第６図は、ノズル１の昇降速度Ｖと、ストロ一りＳと時
間ｔの関係を示すグラフであって、ｔｌは第１のカム２
６の回転スタート時、ｔ２は第２のカム３３の回転スタ
ート時、ｔ３は同カム３３の回転停止時、ｔ４はカム２
６の回転停止時である。またＳｌ、Ｓ２は各カム２６゜
３３による昇降ストロークである。この図から明らかな
ように、まず第１のカム２６が回転を開始してノズルｌ
が下降を始め、次に第２のカム３３が回転を開始する。

次にカム３３が回転を停止し、最後に第１のカム２６が
回転を開始する。したがって両カム２６．３３が共に回
転する時間（ｔ２〜ｔ３＞は、ノズル１は両カム２６．
３３による下降速度の和Ｖｌ＋Ｖ２で高速にて下降する
が、電子部品Ｐに着地する直前（ｔ　、３〜ｔ４）には
、第１のカム２６だけの回転により、ゆっくりと下降す
る。この場合、合算ストロークＳ１＋３２は、第５図を
参照しながら説明したように、カム３３の回転角度を調
整することにより変更できる。したがって基板１４に実
装される電子部品Ｐの厚さのデータを制御装置５０に予
め記憶させておき、このデータに基づいてパルスモータ
Ｍ２を制御してカム３３の回転角度を調整すれば、最良
のストロークでノズル１を昇降させることができる。ま
た、上記時間ｔ３〜ｔ４においては、下降速度のスロー
プは緩やかであって、このことは、電子部品Ｐを低速で
ソフトに基板１４に着地させることができ、またノズル
１をウェハー１５上の電子部品Ｐの上面にソフトに着地
させることができることを意味しており、また途中の時
間ｔ２〜ｔ３の合算速度ｖ１＋ｖ２の勾配は急であって
、このことは、ノズル１は中間速度をナツプして高速で
昇降し、実装速度をあげることができることを意味して
いる。なおノズルの昇降ストロークは、各電子部品毎に
その都度変更することが望ましいが、例えばその基板に
実装される電子部品の厚さの平均値に対応する平均スト
ロークが得られるように、第２のカム３３の回転角度を
設定してもよい。

（発明の効果）以上説明したように本発明は、電子部品を吸着するノズ
ルを昇降駆動する昇降シャフトと、この昇降シャフトを
昇降駆動する駆動部材と、モータに駆動される第１及び
第２のカムと、この第１及び第２のカムの運動に連動し
て、上記昇降シャフトを昇降させるように上記駆動部材
を駆動する第１及び第２の伝動部材と、基板に実装され
る電子部品の厚さのデータが記憶されて、このデータに
基いて上記第２のカムの駆動用モータを制御する制御装
置とから電子部品実装装置を構成しているので、電子部
品の厚さの変化に対応して、ノズルの昇降ストロークを
調整することができる。しかもノズルが昇降するときの
中間速度をアップして実装速度をあげるとともに、しか
もノズルが電子部品の上面に着地する時や、基板に電子
部品を着地させる時の下降速度をできるだけ遅くして、
電子部品に与える衝撃を極力抑え、ランディング時の衝
撃による電子部品の破損を解消できる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示すものであって、第１図は電子
部品実装装置の要部正面図、第２図。第３図は昇降装置の斜視図及び側面図、第４図は簡略図
、第５図は部分平面図、第６図はグラフ図、第７図及び
第８図は従来装置の側面図、第９図はグラフ図である。 ■・・・ノズル２６・・・第１のカム２８．２９・・・第１の伝動部材３３・・・第２のカム３５・・・第２の伝動部材３６・・・駆動部材５０・・・制御装置５２・・・昇降シャフトＭ２・・・モータＰ・・・電子部品

Claims

【特許請求の範囲】

　電子部品を吸着するノズルを昇降駆動する昇降シャフ
トと、この昇降シャフトを昇降駆動する駆動部材と、モ
ータに駆動される第１及び第２のカムと、この第１及び
第２のカムの運動に連動して、上記昇降シャフトを昇降
させるように上記駆動部材を駆動する第１及び第２の伝
動部材と、基板に実装される電子部品の厚さのデータが
記憶されて、このデータに基いて上記第２のカムの駆動
用モータを制御する制御装置とを備えたことを特徴とす
る電子部品実装装置。