JPH03181362A - ハンダ塗布装置 - Google Patents

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、フラットパッケージ型のＩＣ等の部品を基板
にハンダ付すべく、基板の所要個所にクリームハンダを
塗布するハンダ塗布装置に関し、この塗布されたクリー
ムハンダの上に、前記フラットパッケージ型のＩＣ等の
部品を載置して、クリームハンダを加熱、溶解し、ハン
ダ付が行われるものである。

〔従来の技術〕

従来、この種のハンダ付装置においては、第１２図のよ
うにクリームハンダ５０はシリンジ５１内に収容されて
おり、その下端からクリームハンダを吐出するノズルに
導かれている。

そして、このクリームハンダＩの単位面積当りの吐出量
は、ノズルの線速度、或いはクリームハンダを吐出させ
る圧力によって変化させるようになっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

このようなハンダ塗布装置においては、これを吐出させ
る圧力、或いはノズルの線速度を一定に保っていても、
第１０図、第１１図に示すように、シリンジ５１内のク
リームハンダ５０の量がＡ〜Ｃのように減少するにつれ
、単位面積当りの吐出量も変化して来る。

その変化の度合いは、第１０図と第１１図の変化が異な
るように、一定とはならないものである。

しかし、近来微細ピッチのＩＣが使用される等によって
、基板のピッチも微細化されるようになって来ている。

このような微細ピッチでのハンダ付のためには、ハンダ
のブリッジ等のショート等を防止するため、クリームハ
ンダの塗布量を一定化する必要が生して来た。

これに対し、前述のハンダ塗布装置では、ハンダの塗布
量を微細にコントロールできないので、微細ピッチでの
ハ、ンダ付に、種々の問題を生じていた。

又、ハンダの吐出圧を、時間、シリンジ５１内のクリー
ムハンダ５０の量に応して変えるようにしたものもある
が、塗布量の変化が前述のように一定化されないので、
常に塗布量を一定化することはできなかった。

［発明の目的］ 本発明は、従来のハンダ塗布装置における前述の問題点
を解消するためのもので、ノズルと基板の間隔を一定化
することによって、塗布されたクリームハンダの巾が変
化することを利用し、その巾によって塗布量を検出し、
吐出圧やノズルの線速度等の塗布量変化手段を動作させ
、単位面積当りの塗布量を一定化することを目的とする
。

〔発明の概要］ 本発明は、前述の目的を達成するためのハンダ塗布装置
の手段に関し、ハンダ吐出用のノズルと基板の間隔を一
定に保持し、塗布されたハンダ中を画像認識装置で検出
して、これと記録されている巾との比較により、ハンダ
の吐出圧、ノズルの線速度等の塗布量変化手段を動作さ
せるようにしたものである。

（発明の実施例） 次に、本発明の一実施例を、第１図〜第９図について説
明する。

第３図〜第５図はハンダ塗布装置の全体を、第１図はノ
ズルと基板の関係を示している。

同面において、■はフラットパッケージ型のＩＣ２を吸
着する吸盤３を備えた吸着チャックで、吸盤３内を真空
にすることでＩＣ２を吸着し、吸盤３内を大気圧にする
ことでＩＣ２を放すもので、軸４の下端に取付けられて
いる。

この軸４は、これにスプライン嵌合したスリーブ５を軸
承するベアリング６によって、スリーブ５と共に回転自
在であり、且つスリーブ５内を上下に移動できる。

７はＤＣサーボモータで、その歯車８とネジ軸９の歯車
１０との間にはタイミングベルト１１が張架され、ＤＣ
サーボモータ７が回転するとネジ軸９も回転する。

ネジ軸９には連結ブロック１２が螺合しており、連結ブ
ロック１２の一端はベアリング１３により軸４に対して
回動可能ではあるが、上下方向には連動するように取付
けられているので、連結ブロンク１２は回転不能であり
、従ってネジ軸９が回転すると連結ブロック１２は上下
方向に移動し、軸４もこれに伴って上下移動する。

そして、連結ブロック１２には、スプリング１４の一端
が、軸４と連結ブロック１２の重量に釣合うように張架
され、ＤＣサーボモータフに対する負荷を軽減するよう
になっている。

前記スリーブ５には、２個の歯車１５．１６が取付けら
れていて、モータ１７の歯車１８と歯車１５との間には
タイミングベルト１９が張架され、モータ１７の回転に
よってスリーブ５、軸４を介して吸着チャックｌも回転
する。

一方、固定ガイド枠２０に取付けた支板２１には軸承ブ
ロック２２が取付けられていて、これに軸承される軸２
３の歯車２４が、スリーブ５の歯車１６と噛合し、モー
タ１７の回転は軸２３に伝達される。

２５は、固定ガイド枠２０に対して上下動可能に支持さ
れているデイスペンサユニットで、固定ガイド枠２０に
取付けられているシリンダ２６のプランジャ２７に取付
けられている。

従って、シリンダ２６の動作によってデイスペンサユニ
ット２５は上下するが、固定ガイド枠２０のバネ受部２
８との間にスプリング２９が張架され、プランジャ２７
、デイスペンサユニット２５の重量とスプリング２９の
張力は釣合っている。

そのため、デイスペンサユニット２５が下降状態にある
時には、デイスペンサユニット２５に対して、僅かな上
下方向の力が作用した時には、それに従って、デイスペ
ンサユニット２５は上下する。

デイスペンサユニット２５の上端には、クリームハンダ
槽に接続される接続口３０が設けられ、下端にはクリー
ムハンダを注出するノズル３１が設けられていて、設定
されたプログラムに従ってノズル３１からクリームハン
ダを送出する。

デイスペンサユニット２５の下部外周にはベアリング３
２によって回動自在に歯車３３が支承され、これの歯車
３３は軸２３の歯車３４と噛合し、モータ１７の回転に
よって歯車３３も回転するが、デイスペンサユニット２
５が前記のように上下しても、その噛合は外れることが
ない。

この歯車３３には、ノズル３１に近接すると共に、第１
図に示すようにノズル３１の下端よりも寸法αだけ下方
に位置するガイドピン３５を有する回転盤３６が取付け
られているものである。

次に、このハンダ塗布装置の作用について説明する。

先ず吸着チャックｌの吸盤３に、ＩＣ２が吸着され、軸
４と吸着チャック１は上昇した状態で待機している。

そして、Ｘ−Ｙテーブルに基板Ａがセットされ、プログ
ラムに従って、Ｘ−Ｙテーブルが移動して第９図のよう
にＩＣ２の搭載位置に対してＧ、の位置にノズル３１が
来た時、シリンダ２５が動作して、デイスペンサユニッ
ト２５を下降させる。

すると、ガイドピン３５は、Ｇ１の内側の点線の位置に
おいて基板に接し、シリンダ２６の下降力は相殺されて
、デイスペンサユニット２５はその位置に停止するので
、ノズル３１と基板４ｏとの間には寸法αなる隙間が形
成される。

すると、Ｘ−Ｙテーブルがプログラムに従って第９図の
矢印の方向に移動するので、基板４０上にはノズル３１
の軌跡Ｇ１〜Ｇ２、その内側に点線で示したガイドピン
３５の軌跡が画かれる。

そして、ノズル３１が軌跡Ｇ、〜Ｇ２の斜線部分に至る
間ノズル３１からクリームハンダが注出され、Ｇ２に至
ると注出が停止するので、その間にクリームハンダが塗
布される。

この時、基板Ａに反りがあると、その反りに従ってガイ
ドピン３５が上下するがスプリング２７の力によってデ
イスペンサユニット２５もこれに伴って上下し、基板４
０とノズル３１の間隔は一定に保たれる。

次に、軌跡りの曲り角に来ると、Ｘ−Ｙテーブルは停止
しモータ１７が回転して回転盤３６を回動させ、ガイド
ピン３５を９０度、円弧を画くようにして回動させる。

そして、前述と同様にしてＸ−Ｙテーブルの移動、ノズ
ル３１からのクリームハンダの注出、及びガイドピン３
５の摺擦による基板４００反りに対応するノズル３１の
上下が行われて、次の軌跡Ｇ３〜Ｇ４へのクリームハン
ダの塗布が行われる。

前記の反覆により、ノズル３■が軌跡Ｇ、に到達すると
、シリンダ２６が逆方向に動作して、デイスペンサユニ
ット２５を上昇させ、ノズル３１、ガイドピン３５を基
板４０から上昇させる。

すると、Ｘ−Ｙテーブルが再び移動して、クリームハン
ダが塗布された４０上にＩＣ２を一致させ、モータ１７
を回転させて、軌跡りとＩＣ２の向きを合せた後にＤＣ
サーボモータ７が回転して吸着チャック１を下降させ、
その上にＩＣ２を置く。

そして、吸盤３内に大気を導入してＩＣ２をセットした
後、再びＤＣサーボモータ７が逆回転して吸着チャック
１を上昇させ、ＩＣ２のセットが行われる。

このような基板４０とノズル３工の先端が一定寸法に保
たれるハンダ塗布装置においては、第２図に示すように
、クリームハンダの粘性によって、クリームハンダの単
位面積当りの塗布量に応じてその塗布中Ｗは決定される
。

そこで、このハンダ塗布装置においては、ノズル３１の
軌跡上に、ノズル３１から任意の距離だけ離れた位置に
、クリームハンダの塗布中を検出する図示しない画像認
識装置Ｐが設置される。

そして、第７図に示された基板４０のパターン４１を横
切るようにしてノズル３１が通過することによって、第
８図に示すように塗布中Ｗでクリームハンダ４２が塗布
されるのに対し、その塗布中を、ノズル３１の位置から
ｎ番目の塗布時のパターン４１上の塗布中を検出する。

この塗布中Ｗに対し、予じめ決定されている塗布量の中
Ｗ′とを比較し、第６図に示すようにその差を演算して
処理する処理回路Ｎが設けられ、塗布量を変化すること
のできる塗布圧力変化装置、或いはノズル３１と基板４
０との相対線速度変化装置Ｔを処理回路Ｎの出力によっ
て制御する。

その結果をｎ＋１番目の塗布時のパターン上の塗布中Ｗ
で検出し、これを反覆するクローズトループによって、
塗布量の一定化を図るものである。

上記実施例において、クリームハンダの塗布量の変化は
、第１０図、第１１図のように、急激な変化はないので
、その測定間隔を大きくしても差しつかえはない。

なお、前記した実施例は、ノズル３１と基板４０との間
隔αを固定する例を示したが、ピッチの小さいＩＣから
大きいＩＣまで、つまり塗布量の少ないＩＣから多いＩ
Ｃまで一つの装置で対応しようとすると、塗布形状が第
２図のようにならない場合が発生する。

これを解決するために間隔αを任意に、かつ自動的に変
えられるような構造としてもよい。

また、塗布中Ｗは、パターン４１を横切った巾を測定す
る例を示したが、画像認識が可能であれば測定位置は問
わない。例えば、基板４０上の他の位置、または、装置
上の特定の位置に仮りに塗布して測定を行ってもよい。

〔発明の効果〕

本発明は軟土のように、ノズルの先端と基板の間隔を一
定化することによって、ハンダの塗布量に応じて塗布中
が変化するのを利用して、その塗布量を塗布中の検出に
よって知るものである。

その検出した塗布中を、最適な塗布量の塗布中と比較し
て、その塗布量の過多、過少を知ることができ、これに
よってハンダの塗布量を変化させる塗布量変化手段を動
作させ、塗布量を調節するものであるから、ハンダの塗
布量を常に最適量とすることができる。

そして、この塗布量の制御は、クローズトループで行え
るため、その塗布量を正確なものとする制御が行える。

又、これに使用する画像認識装置は、ハンダの塗布位置
を高精度とするための画像認識装置を併用することがで
きるので、ハンダ塗布装置のコストを著しく高めること
がないものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の基板とノズル部の関係を示
す側面図、 第２図はハンダの塗布中とノズルの関係図、第３図は全
体の正面図、 第４図は吸着チャック駆動部を断面とした側面図、 第５図はデイスペンサユニットの上下機構の側面図、 第６図は塗布中調節のフローチャート図、第７図と第８
図はパターンに対するハンダ塗布前後の状態を示す平面
図、 第９図はハンダ塗布動作の説明図、 第１０図、第１１図はハンダ塗布量の変化図、第１２図
はシリンジにハンダを収容した断面図である。 ２６・・・シリンダ、２９・・・スプリング、３１・・
・ノズル、３５・・・ガイドピン、４０・・・基板、４
２・・・クリームハンダ゛、α・・・ノズルと基板の間
隔、Ｗ・・・塗布中、Ｗ′・・・適正量の塗布中、Ｎ・
・・処理回路、Ｐ・・・画像認識装置、Ｔ・・・塗布量
変化手段。 第６ 図 第７ 図 １ ２ ６ ５

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ハンダを吐出するノズルの先端と、基板との間隔を一定
   に保持するノズル高さ制御手段と、前記ノズルから塗布
   されたハンダの巾を検出する画像認識装置と、該画像認
   識装置で検出されたハンダの巾と、予じめ記録されてい
   る巾とを比較して、ノズルから吐出するハンダ量、ノズ
   ルの移動線速度等の塗布ハンダの基板への塗布量を変化
   させる塗布量変化手段とを備えたことを特徴とするハン
   ダ塗布装置。