JPH0468098B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、電子部品をプリント基板に自動装着
する電子部品自動装着装置に係り、殊に半導体チ
ツプが合成樹脂モールド体にモールドされていな
いベアチツプを作業能率良く、しかも高精度でプ
リント基板に複数個自動装着するための装置に関
するものである。

（従来の技術） 近年、半導体チツプがモールド体にモールドさ
れていない電子部品（一般にベアチツプと呼ばれ
る）をプリント基板に自動装着する装置は、電子
部品を基板の所定位置に精度良く確実に装着出
来、しかも作業能率をあげるために、装着時間を
短くすることが益々要求されてきている。

第６図は従来の電子部品自動装着装置の斜視図
であつて、５は基板であり、この基板５上に次の
ようにして電子部品１１を搭載する。９は電子部
品供給装置であつて、治具２１上に電子部品１１
が貼着されたウエハーが設けられており、電子部
品１１をXY方向（矢印Ａ）に移動させる。２３
はウエハー上の電子部品１１を下方から突き上げ
装る突き上げ置（エジエクター）である。

７１は電子部品１１の位置ずれを補正する位置
ずれ補正装置（以下プリセンターという）であ
る。７２はダイピツカーであり、アームの先端部
に移載ヘツド７０を有している。この移載ヘツド
７０が矢印Ｏ方向に往復回動することにより、治
具２１上の電子部品１１をピツクアツプしてプリ
センター７１上に移載する。

このプリセンター７１において、電子部品１１
に４方向（矢印方向）から位置規正爪が押し当て
られて、電子部品１１のXYθ方向の位置ずれが
補正され、また電子部品１１を水平方向（矢印Ｓ
方向）に回転させることにより、電子部品１１の
回転角度が設定される。なおこの回転角度の設定
は、基板５に搭載する電子部品１１の向きを設定
するものである。

１は移載装置であつて、スライドユニツト９６
を有している。このスライドユニツト９６からシ
ヤフト９５が突出しており、このシヤフトには、
接着剤塗布ヘツド６８と、移載ヘツド６９が設け
られている。両ヘツド６８，６９は、ドラムの周
面上に複数個装着されており、シヤフト９５をＴ
方向に回転させることにより、電子部品１１に最
適のヘツド６８，６９が選択される。

シヤフト９５がその軸方向（矢印Ｐ方向）に往
復移動することにより、一方のヘツド６８は接着
剤供給装置（以下エポキシユニツトという）２７
の接着剤を、基板５上に塗布する。また他方のヘ
ツド６９は、プリセンター７１において上述のよ
うにして位置ずれの補正がなされた電子部品１１
をピツクアツプし、基板５に塗布された接着剤上
に搭載する。基板５は基板ホルダー７上に位置決
めされており、この基板ホルダー７が駆動するこ
とにより、基板５はXY方向（矢印Ｂ方向）に移
動し、これにより基板５の所定位置に接着剤が塗
布され、またこの接着剤上に電子部品１１が搭載
される。６７，１７は基板搬送用ガイドレールで
ある。

（発明が解決しようとする課題） ところが上記従来手段には、次のような問題点
があつた。

(1) 治具２１上の電子部品１１の寸法形状は様々
である。したがつて電子部品１１の品種に対応
できるように、ダイピツカーに大小様々のノズ
ルを装備させておき、電子部品１１の品種によ
つてノズルを使い分けることが望ましい。しか
し上記従来手段のダイピツーカー７２は１個の
ノズルしか有していないので、電子部品１１の
品種に対応できず、このノズルでピツクアツプ
可能な電子部品１１の品種はごく少数に限定さ
れる。

(2) プリセンター７１において、電子部品１１の
XYθ方向の位置ずれ補正だけでなく、回転角
度の設定も行い、回転角度の設定が終わつた
後、移載ヘツド６９が電子部品１１をピツクア
ツプするようになつている。しかしながら回転
角度の設定には時間がかかることから、移載ヘ
ツド６９のピツクアツプが遅れてサイクルタイ
ムが長くなり、基板５への電子部品１１の搭載
能率があがらない。

(3) プリセンター７１において、電子部品１１の
位置ずれを補正した後、電子部品１１を所定角
度水平回転させて、回転角度の設定を行うた
め、その際、新たな回転方向の誤差が生じてし
まい、搭載精度があがらない。

したがつて本発明は、上記従来手段の問題点を
解消できる電子部品自動装着装置を提供すること
を目的とする。

（課題を解決するための手段） このために本発明は、電子部品供給装置と、電
子部品の位置ずれ補正装置と、プリント基板を位
置決めしてXY方向に移動させる基板ホルダーの
３個の装置を横並びに並設するとともに、上記電
子部品供給装置と上記位置ずれ補正装置の間を往
復移動して電子部品供給装置に備えられた電子部
品をノズルに吸着して位置ずれ補正装置に移載す
るサブ移載ヘツドと、位置ずれ補正装置と上記基
板ホルダーの間を往復移動して上記位置ずれ補正
装置において位置ずれ補正がなされた電子部品を
ノズルに吸着して上記基板ホルダーに位置決めさ
れたプリント基板に移載する移載ヘツドと、接着
剤を上記基板ホルダーに位置決めされたプリント
基板の電子部品が搭載される位置に塗布する接着
剤塗布手段とを備え、上記サブ移載ヘツドが大小
複数本のノズルと、ノズルの選択手段とを有し、
且つ電子部品を吸着したノズルを回転させて、こ
の電子部品の回転角度の設定を行う回転角度設定
手段を設けたものである。

（作用） 上記構成において、サブ移載ヘツドは電子部品
供給装置と位置ずれ補正装置の間を移動し、電子
部品供給装置の電子部品を位置ずれ補正装置に移
載する。この場合、電子部品の品種に応じて、サ
ブ移載ヘツドのノズルの選択が行われる。また電
子部品を位置ずれ補正装置へ移送する際中に、こ
の電子部品を吸着したノズルを回転させることに
より、回転角度の設定を行つたうえで、この電子
部品を位置ずれ補正装置に搭載する。そして移載
ヘツドは位置ずれ補正装置において位置ずれが補
正された電子部品をピツクアツプし、接着剤塗布
手段により予め接着剤が塗布されたプリント基板
に移載する。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説
明する。

第２図において、１は移載装置であり、その背
面側にプリント基板５をストツクする基板ストツ
カ４と、リフター装置（ローダ）３と、プリント
基板５を押し出す押し出し装置２と、コンベヤ６
が設けられている。またコンベヤ６の前方には
XY方向に移動する基板ホルダー７が設けられて
いる（第１図も参照）。８は搬送装置である。

ストツカ４の基板５は、コンベヤ６上を搬送さ
れて、基板ホルダー７上に位置決めされる。この
基板ホルダー７は、基板５の所定座標位置に接着
剤を塗布し、またこの接着剤上に電子部品１１を
搭載するために、基板５をXY方向に移動させ
る。また基板ホルダー７上において電子部品１１
が装着された基板５は、搬出コンベヤ１７と搬送
装置１５によりリフター装置（アンローダ）１４
に保持された基板ストツカ４に回収される。

第１図〜第３図において、９は電子部品供給装
置である。この電子部品供給装置９にはXYテー
ブル１０とインデツクス装置１２が設けられてい
る。第１図に示すように、このインデツクス装置
１２には、治具２１がネジ２２により固定されて
おり、治具２１には電子部品１１が装着されてい
る。インデツクス装置１２が駆動すると、治具２
１は水平回転し、所望の電子部品１１を有する治
具２１がサブ移載ヘツド４０ａ（後述）の直下に
移動する。またXYテーブル１０が駆動すると、
この治具はXY方向に移動し、電子部品１１をサ
ブ移載ヘツド４０ａのノズル７３（後述）の直下
に位置させる。

第１図及び第３図において、治具２１の下方に
は、電子部品１１を上方（矢印Ｃ方向）に突き上
げる突き上げピン２４を有する突き上げ装置２３
（以下エジエクターという）が設けられている。
またその側方には、電子部品１１の位置ずれを補
正する位置ずれ補正装置１３（以下プリセンター
という）が設けられている。３９はプリセンター
１３に設けられた位置規正爪である。又、その側
方にＸ軸を駆動するモータ２６とＹ軸を駆動する
モータ２５を有する上記基板ホルダー７が設けら
れており、Ｂ方向（XY方向）に基板５を移動さ
せる。

更にその側方に接着剤供給装置（以下、エポキ
シユニツトという）２７が設けられている。この
エポキシユニツト２７はリング状の溝を有するリ
ング２９を備えており、このリング２９には接着
剤が貯溜されている。２８はモータであり、リン
グ２９を水平回転させる。

前記電子部品供給装置９、プリセンター１３、
基板ホルダー７、エキポシユニツト２７の４個の
装置は横並びに並設されており、これらの上部に
上記移載装置１が位置している。また上記搬入コ
ンベヤ６と搬出コンベヤ１７は、この横並び方向
と直交する方向に配設されている。このように装
置全体をレイアウトすることにより、装置全体を
コンパクトに構成できる。次に移載装置１の詳細
な構造を説明する。

第１図において、横並びの前記各装置９，１
３，７，２７の背面にはブロツク３１が設けられ
ている。このブロツク３１には、ガイドレール７
６が設けられ、ガイドレールナツト３８を介し
て、プレート４４ａ，４４ｂが設けられている。
プレート４４ｂには、サブ移載ヘツド４０ａが設
けられている。このサブ移載ヘツド４０ａは、ガ
イドレール７６に沿つて横方向に移動することに
より、電子部品供給装置９とプリセンター１３の
間を往復移動し、エジエクター２３のピン２４に
突き上げられた電子部品１１を、ノズル７３がＨ
方向に上下動することによりピツクアプし、プリ
センター１３に移送搭載する。このサブ移載ヘツ
ド４０ａには、ノズル７３に吸着された電子部品
１１の回転角度の設定を行うためのモータ４１が
設けられている。

第５図に示すように、サブ移載ヘツド４０ａ
は、シリンダ７７のシヤフト７８に結合されてい
る。またこのサブ移載ヘツド４０ａは、小径のノ
ズル７３ａと、大径のノズル７３ｂを有してい
る。７９ａ，７９ｂは、各々のノズル７３ａ，７
３ｂ上のシヤフトである。第５図イに示すよう
に、シリンダ７７のロツド７８がN1方向に突出
すると、一方のアーム７９ｂはレバー３７の前方
に位置し、この状態でレバー３７が揺動すると、
これに押されてアーム７９ｂは揺動してノズル７
３ｂは下降し、大形の電子部品１１ａをピツクア
ツプする。

また第５図ロに示すように、ロツド７８がN2
方向に引き込むと、他方のアーム７９ａはレバー
３７の前方に位置し、この状態でレバー３７が揺
動すると、これに押されてアーム７９ａは揺動し
てノズル７３ａは下降し、小形の電子部品１１ｂ
をピツクアツプする。すなわち、シリンダ７７
は、電子部品１１，１１ａ，１１ｂの品種に応じ
て、ノズル７３，７３ａ，７３ｂの選択を行うノ
ズル７３の選択手段となつている。

次に第４図を参照しながら、電子部品１１の回
転角度の設定手段を説明する。

第４図ロにおいて、７９ａは上記アームであ
り、シヤフト８０を中心に矢印Ｆ方向に揺動す
る。アーム７９ａの先端部にはローラ８１が装着
されている。このローラ８１はシヤフト８２の上
面に接地している。またこのシヤフト８２は、ブ
ロツク８３、ノズルシヤフト８５を介して、ノズ
ル７３に連結されている。８４，９０は弾発用弾
性体である。

上記構成において、アーム７９ａがその背面を
上記レバー３７に押されてＦ方向に揺動すると、
シヤフト８２はローラ８１により押し下げられ、
このシヤフト８２に結合されたノズル７３もＨ方
向に下降して、治具２１上の電子部品１１をピツ
クアツプする。

第４図はイ，ロ，ハにおいて、８８はモータ４
１に駆動されて回転するギヤである。このギヤ８
８には、ギヤ８７，８７ａ，８７ｂが係合してい
る。ギヤ８７は上記ノズル７３，７３ａ，７３ｂ
と同軸上にある。モータ４１が駆動すると、ギヤ
８７は回転し、ノズル７３もその軸心を中心に回
転することにより、ノズル７３に吸着された電子
部品１１の回転角度の設定が行われる。すわなち
モータ４１、ギヤ８７，８８は、ノズル７３の回
転角度の設定手段を構成している。９２ａ，９２
ｂは、回転角度設定のための原点検出器である。

第１図において、プレート４４ａには、移載ヘ
ツド４０ｂと、接着剤塗布手段４０ｃが装着され
ている。移載ヘツド４０ｂは、ガイドレール７６
に沿つて横方向に移動することにより、プリセン
ター１３と基板ホルダー７の間を往復移動し、プ
リセンター１３において位置ずれが補正された電
子部品１１を、基板ホルダー７上に位置決めされ
た基板５に移送搭載する。また接着剤塗布手段４
０ｃは、同様にしてエポキシユニツト２７と基板
ホルダー７の間を往復移動し、エポキシユニツト
２７の接着剤を基板５に塗布する。

移載ヘツド４０ｂは電子部品１１を吸着するた
めのノズル７４を複数本備えており、モータ４２
を駆動して回転させることにより、電子部品１１
の大きさ、形状に適合するノズル７４を選択す
る。またこれと同様に、接着剤塗布手段４０ｃも
複数本のノズル７５を有しており、モータ４３を
駆動して回転させることにより、電子部品１１の
大きさ、形状に適合するノズル７５を選択する。

第１図において、ブロツク３１の側面に装着さ
れた軸受６６には、その軸心線を中心に回転する
シヤフト３３が設けられている。このシヤフト３
３には、サブ移載ヘツド４０ａ、移載ヘツド４０
ｂ、接着剤塗布手段４０ｃが停止する位置、すな
わち電子部品供給装置９、プリセンター１３、基
板ホルダー７、エポキシユニツト２７の上方に、
各々のノズル７３，７４，７５を上下動させるた
めのレバー３６，３７が設けられている。３５は
レバー３６に装着されたプレート、３４はトラブ
ル等に対応して独立して作動するソレノイドであ
る。

シヤフト３３がその軸心線を中心に回転する
と、各々のレバー３６，３７は同時に揺動する。
すると第４図ロを参照しながら説明したように、
レバー３７はアーム７９ａ，７９ｂを背面から押
し、アーム７９ａ，７９ｂをシヤフト８０を中心
に揺動させてノズル７３を上下動させ、またレバ
ー３６は揺動してノズル７４，７５を上下動させ
る。

第３図において、５４はモータ、５５はカム駆
動装置、５６はカム駆動装置５５に駆動されてＪ
方向に上下動するロツド、５７はピン５８を中心
にＬ方向に揺動するレバー、５９はレバー５７に
駆動されてＥ方向に往復動するロツドである。上
記プレート４４ａ，４４ｂはこのロツド５９に結
合されており、したがつてモータ５４が駆動する
と、上記サブ移載ヘツド４０ａ、移載ヘツド４０
ｂ、接着剤塗布手段４０ｃは、上述したようにガ
イドレール７６に沿つて横方向に往復移動する。

また上記シヤフト３３は、ロツド９７、ボール
ジヨイント６４、アーム６５を介してカム駆動装
置５５に連結されており、モータ５４が駆動する
と、ロツド９７はＩ方向に上下動し、シヤフト３
３はその軸心線を中心に回転して、上記レバー３
６，３７は揺動し、ノズル７３，７４，７５は上
下動する。

また上記エジエクター２３は、ロツド６１、ピ
ン６２に軸支されたレバー６３を介してカム駆動
装置５５に連結されている。モータ５４が駆動す
ると、ロツド６１はＫ方向に往復動し、レバー６
３はピン６２を中心に揺動して、ピン２４は上下
動し、治具２１上の電子部品１１を突き上げる。
上記サブ移載ヘツド４０ａは、ピン２４により突
き上げられた電子部品１１を、ノズル７３に吸着
してピツクアツプする。

このように本装置は、１個のモータ５４によ
り、サブ移載ヘツド４０ａ、移載ヘツド４０ｂ、
接着剤塗布手段４０ｃの横方向の往復動と、各々
のノズル７３，７４，７５の上下動と、エジエク
ター２３のピン２４の上下動を行なうようにし
て、これらの駆動系を簡単化し、且つ各々の動作
のタイミングを取りやすくしている。殊に、突き
上げピン２４とサブ移載ヘツド４０ａのノズル７
３を同一モータ５４で駆動することにより、ピン
２４の突き上げタイミングとノズル７３のピツク
アツプタイミングを確実に一致させ、両タイミン
グの狂いによる電子部品１１のピツクアツプミス
を解消している。

本装置は上記のような構成より成り、次に動作
の説明を行なう。

押し出し装置２により、ストツカ４から押し出
された基板５は、搬入コンベヤ６により基板ホル
ダー７上へ送られ、この基板ホルダー７上に位置
決めされる。次いでモータ５４が駆動することに
より、第３図に示すように、サブ移載ヘツド４０
ａ、移載ヘツド４０ｂ、接着剤塗布手段４０ｃ
は、それぞれエジエクター２３、プリセンター１
３、基板ホルダー７の直上で停止する。この状態
で、シヤフト３３が回転することにより、レバー
３６，３７は揺動し、各々のノズル７３，７４，
７５は上下動する。これと同時に、エジエクター
２３のピン２４は治具２１の電子部品１１を下方
から突き上げ、ノズル７３は上下動しながらこの
電子部品１１を吸着してピツクアツプする。また
移載ヘツド４０ｂのノズル７４はプリセンター１
３で位置ずれが補正された電子部品１１をピツク
アツプし、また接着剤塗布手段４０ｃのノズル７
５は接着剤を基板５に塗布する。

次いで、モータ５４が更に駆動することによ
り、サブ移載ヘツド４０ａ、移載ヘツド４０ｂ、
接着剤塗布手段４０ｃは、ガイドレール７６に沿
つて右方へ移動して、それぞれプリセンター１
３、基板ホルダー７、エポキシユニツト２７の直
上で停止する。次いでレバー３６，３７が揺動す
ることにより、サブ移載ヘツド４０ａのノズル７
３は上下動して電子部品１１をプリセンター１３
に移載し、また移載ヘツド４０ｂのノズル７４も
上下動して、その下端部に吸着した電子部品１１
を上記のようにして予め基板５に塗布された接着
剤上に搭載し、また接着剤塗布手段４０ｃのノズ
ル７５も上下動して、リング２９に貯溜された接
着剤をその下端部に付着させる。すなわちこのも
のは、接着剤塗布手段４０ｃにより基板５にワン
ポイントづつ接着剤を塗布しながら、その都度、
その直後に直ちに移載ヘツド４０ｂによりこの接
着剤上に電子部品１１が接着される。

次いでモータ５４が更に駆動することにより、
サブ移載ヘツド４０ａ、移載ヘツド４０ｂ、接着
剤塗布手段４０ｃは左方へ移動して、それぞれエ
ジエクター２３、プリセンター１３、基板ホルダ
ー７で停止して、第３図に示す状態に復帰する。
次いでノズル７３は上下動して治具２１上の電子
部品１１をピツクアツプし、またノズル７４はプ
リセンター１３上の電子部品１１をピツクアツプ
し、またノズル７５はその下端部に付着した接着
剤を基板５に塗布する。

以上のようにモータ５４が駆動して、サブ移載
ヘツド４０ａ、移載ヘツド４０ｂ、接着剤塗布手
段４０ｃが横方向に同時に往復移動することによ
り、治具２１上の電子部品１１のプリセンター１
３への移載と、プリセンター１３上の電子部品１
１の基板５への移載と、基板５の電子部品搭載位
置への接着剤の塗布が一連の作業として同時進行
しながら繰り返し行なわれ、電子部品１１の搭載
が終了した基板５は、搬出コンベヤ１７に搬送さ
れてストツカ４に回収される。

本装置は、基板５に複数品種の電子部品１１を
搭載するものである。したがつて第１図、第２図
に示すように、電子部品供給装置９には、インデ
ツクス装置１２を中心に、複数個の治具２１が配
設されており、各々の治具２１に、様々な品種の
電子部品１１が装備されている。またインデツク
ス装置１２は、XYテーブル１０上に設置され
て、XY方向に移動できるようになつている。し
たがつてインデツクス装置１２を駆動して、各治
具２１を水平回転させることにより、所望の電子
部品１１を装備する治具２１をエジエクター２３
の直上に位置させる。またその状態で、XYテー
ブル１０を駆動して、治具２１をXY方向に移動
させることにより、所定の電子部品１１をピン２
４の直上に停止させ、サブ移載ヘツド４０ａのノ
ズル７３によりピツクアツプする。上記動作にお
いて、第５図を参照しながら説明したように、シ
リンダ７７のロツド７８を突出させることによ
り、電子部品１１に適合するノズル７３ａ，７３
ｂの選択が行われる。またサブ移載ヘツド４０ａ
がピツクアツプした電子部品１１をプリセンター
１３へ移送する際中に、第４図を参照しなから説
明したように、モータ４１を駆動してノズル７３
をその軸心を中心に回転させて、電子部品１１の
回転角度の設定が行われる。したがつてこの回転
角度の設定のため時間はデツドタイムとはなら
ず、それだけサイクルタイムを短縮できる。なお
上述したように、第６図に示す従来手段は、プリ
センター７１において電子部品１１のXYθ方向
の位置ずれを補正した後、プリセンター７１を回
転させて、回転角度の設定を行つていたため、こ
の回転角度の設定が終了するまで、移載ヘツド６
９は電子部品１１をピツクアツプできず、それだ
けサイクルタイムが長くなつて基板５への搭載能
率が低下するとともに、このプリセンター７１の
回転にともなつて、新たなθ方向（回転方向）の
誤差を生じて、搭載精度があがらなかつたもので
ある。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、基板の所
定位置への接着剤の塗布、電子部品供給装置の電
子部品の位置ずれ補正装置（プリセンター）への
移送搭載、プリセンターで位置ずれ補正がなされ
た電子部品の基板への移送搭載を、一連の作業と
して相互に密接に連係させながら作業性よく行う
ことができる。しかもサブ移載ヘツドは、電子部
品の品種に応じて最適ノズルを選択でき、またピ
ツクアツプした電子部品をプリセンターへ移送す
る際中に、ノズルを回転させて電子部品の回転角
度の設定を行えるので、この回転角度の設定に要
する時間がデツドタイムとなることもなく、複数
品種のチツプを能率よく基板に搭載できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における電子部品自動
装着装置の斜視図、第２図は同斜視図、第３図は
同装置の正面図、第４図イ，ロ，ハは部分平面図
及び部分断面図、第５図イ，ロは部分正面図、第
６図は従来の電子部品自動装着装置の斜視図であ
る。 ５……基板、７……基板ホルダー、９……電子
部品供給装置、１１……電子部品、１３……プリ
センター（位置ずれ補正装置）、２４……突き上
げピン、３６，３７……上下動手段、４０ａ……
サブ移載ヘツド、４０ｂ……移載ヘツド、４０ｃ
……接着剤塗布手段、４１，８７，８８……回転
角度設定手段、５４……モータ、７３，７４，７
５……ノズル、７７……ノズルの選択手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 電子部品供給装置と、電子部品の位置ずれ補
   正装置と、プリント基板を位置決めしてXY方向
   に移動させる基板ホルダーの３個の装置を横並び
   に並設するとともに、上記電子部品供給装置と上
   記位置ずれ補正装置の間を往復移動して上記電子
   部品供給装置に備えられた電子部品をノズルに吸
   着して上記位置ずれ補正装置に移載するサブ移載
   ヘツドと、位置ずれ補正装置と上記基板ホルダー
   の間を往復移動して上記位置ずれ補正装置におい
   て位置ずれ補正がなされた電子部品をノズルに吸
   着して上記基板ホルダーに位置決めされたプリン
   ト基板に移載する移載ヘツドと、接着剤を上記基
   板ホルダーに位置決めされたプリント基板の電子
   部品が搭載される位置に塗布する接着剤塗布手段
   とを備え、上記サブ移載ヘツドが大小複数本のノ
   ズルと、ノズルの選択手段とを有し、且つ電子部
   品を吸着したノズルを回転させて、この電子部品
   の回転角度の設定を行う回転角度設定手段を設け
   たことを特徴とする電子部品自動装着装置。