JPH11119841A - ワークの熱圧着装置および熱圧着方法 - Google Patents
ワークの熱圧着装置および熱圧着方法Info
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- JPH11119841A JPH11119841A JP9278378A JP27837897A JPH11119841A JP H11119841 A JPH11119841 A JP H11119841A JP 9278378 A JP9278378 A JP 9278378A JP 27837897 A JP27837897 A JP 27837897A JP H11119841 A JPH11119841 A JP H11119841A
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Abstract
た場合でも、最適なヒータの温度制御が行えるワークの
熱圧着装置および熱圧着方法を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 熱圧着ツール加熱用のヒータ13を温度
制御部21によりPID制御してワークを基板に熱圧着
する熱圧着装置において、熱圧着過程で用いられるPI
Dパラメータを、ワークに対応した異なる種類の複数の
熱圧着ツール、および各ワークに所定の加熱プロファイ
ルの各温度ステップに応じて予め設定し、記憶部25に
記憶させておく。ワークの熱圧着に際しては、熱圧着ツ
ールを交換するごとに、さらには各温度ステップごとに
最適のPIDパラメータを記憶部25より読み出し、こ
れらのパラメータによって温度制御を行う。これによ
り、所定の温度プロファイルに従い、精度よく温度制御
を行うことができる。
Description
ークを熱圧着するワークの熱圧着装置および熱圧着方法
に関するものである。
ングする方法として、熱圧着による方法が知られてい
る。この方法は、熱圧着ツールにワークを保持させて基
板表面に押圧するとともに、ワークを加熱することによ
りワークを基板に半田付けや樹脂接着剤により接着する
ものである。ここで、加熱は熱圧着ツールに内蔵された
ヒータにより行われるが、良好な圧着品質を得るために
は、熱圧着過程でのワークの温度を所定の経時温度変化
パターン、すなわち加熱プロファイルにしたがって制御
する必要がある。
ID制御が用いられる。PID制御では、P(比例)、
I(積分)、D(微分)の各要素に対応したパラメータ
(PIDパラメータ)が設定され、ヒータの温度制御に
おいては加熱プロファイルに従ってPIDパラメータを
設定する必要がある。
クの熱圧着装置で圧着されるワークは一般に複数種類で
あり、ワークの種類が異る場合には熱圧着ツールをワー
クの種類に応じて交換しなければならない。そして熱圧
着ツールが異ると一般に前述のPIDパラメータの最適
値も異なったものとなる。しかしながら、従来のワーク
の熱圧着装置では、ワークの種類に応じて熱圧着ツール
を交換した場合でも同一のPIDパラメータを用いてい
たため、場合によっては必ずしも最適な加熱プロファイ
ルに従ったヒータの温度制御が行われないという問題点
があった。
圧着ツールを交換した場合でも、最適な加熱プロファイ
ルに従ったヒータの温度制御が行えるワークの熱圧着装
置および熱圧着方法を提供することを目的とする。
熱圧着装置は、熱圧着ツールを加熱するヒータと、この
ヒータの温度をPID制御する温度制御部と、複数の異
る熱圧着ツールを交換するツール交換手段と、前記熱圧
着ツールのそれぞれに固有のPIDパラメータを記憶す
る記憶部とを備えた。
ータ制御部によりヒータをPID制御し、このヒータに
より熱圧着ツールを介してワークを加熱することにより
ワークを熱圧着する熱圧着方法であって、複数の熱圧着
ツールのそれぞれに固有の温度制御パラメータを予め求
めて記憶部に記憶させておき、ツール交換手段によりこ
れらの熱圧着ツールを交換したならば、前記固有の温度
制御パラメータを用いてヒータの温度制御を行うように
した。
れぞれに固有のPIDパラメータを求めて予め記憶部に
記憶させておき、熱圧着ツールを交換したならばこの固
有の温度制御パラメータを用いて熱圧着ツールを加熱す
るヒータを制御することにより、ワークの種類に応じて
熱圧着ツールを交換した場合でも最適な加熱プロファイ
ルに従ったヒータの温度制御を行うことができる。
参照して説明する。図1は本発明の一実施の形態のワー
クの熱圧着装置の斜視図、図2は同ワークの熱圧着装置
のツール交換部の側断面図、図3は同ワークの熱圧着装
置の制御系の構成を示すブロック図、図4は同ワークの
熱圧着装置の温度制御の加熱プロファイルを示すグラ
フ、図5は同ワークの熱圧着装置のPIDパラメータの
データテーブルである。
構造を説明する。図1において、基台1上には可動テー
ブル2が配設されている。可動テーブル2はX軸モータ
3およびY軸モータ4を備えている。可動テーブル2上
には基板5およびワークである電子部品6の供給部7が
配設されている。
る。フレーム8の上部には熱圧着ヘッドの昇降テーブル
9が装着されている。昇降テーブル9の下端部には熱圧
着ヘッド11が装着されている。昇降テーブル9が駆動
すると熱圧着ヘッド11は上下動し、熱圧着ヘッド11
の先端に装着された熱圧着ツール12により電子部品6
を真空吸着する。熱圧着ヘッド11の上下動と、可動テ
ーブル2の水平移動を組み合わせることにより、熱圧着
ヘッド11は供給部7より電子部品6を真空吸着してピ
ックアップし、電子部品6を基板5上に押圧して熱圧着
する。
熱圧着する熱圧着ツール12のツール交換部10が配設
されている。以下、図2を参照してツール交換部10お
よび熱圧着ツール12について説明する。図2におい
て、可動テーブル2上にはツール交換部10の基部14
が固着されている。基部14上にはツールプレート15
が装着されており、ツールプレート15には複数(図2
の例では3個)のツール収納用の凹部が設けられてい
る。これらの凹部には種類および大きさの異る3種類の
熱圧着ツール12a,12b,12cがそれぞれ着脱自
在に収納されている。
ール12(図2の例では熱圧着ツール12a)を圧着ヘ
ッド11の下方に位置させ、昇降テーブル9を下降させ
て圧着ヘッドに熱圧着ツール12を吸着させた後、昇降
テーブル9を上昇させることにより、熱圧着ツール12
は圧着ヘッド11に装着される。また、熱圧着ツール1
2aによる熱圧着を終えた後には、使用済の熱圧着ツー
ル12aを上記と逆の手順でツールプレート15の収納
位置に戻し、同様の手順で新たに使用する熱圧着ツール
12bまたは熱圧着ツール12cと交換することができ
る。すなわち圧着ヘッド11、昇降テーブル9、ツール
プレート15および可動テーブル2は熱圧着ツール12
を交換するツール交換手段となっている。
ータ13が内蔵されており、ヒータ13を駆動すること
により圧着ヘッド11に装着される熱圧着ツール12を
介して電子部品6(図1)を加熱する。
制御系の構成を説明する。図3において制御部20はワ
ークの熱圧着装置全体を制御する。温度制御部21はP
ID制御によりヒータ13の温度制御を行う。ヒータ1
3によって加熱された熱圧着ツール12の温度を温度セ
ンサ22で検出することにより、間接的に電子部品6の
温度を検出する。この検出された温度は温度制御部21
にフィードバックされ、温度制御部21ではこの検出温
度と制御部20からの指令温度に基づいてヒータ13へ
の給電を制御する。
に基き昇降テーブル9を駆動する。可動テーブル駆動部
24は同様に制御部20の指令に基き可動テーブル2を
駆動する。記憶部25は電子部品6の種類に応じて設定
される温度制御パラメータとしてのPIDパラメータを
記憶する。
成より成り、次に動作を説明する。まず図1において、
可動テーブル2および昇降テーブル9を駆動することに
より、所定の熱圧着ツール12を圧着ヘッド11に装着
する。次いで再び可動テーブル2と昇降テーブル9を駆
動することにより、熱圧着ツール12にて供給部7より
電子部品6を真空吸着してピックアップし、基板5上に
搭載する。次いで、圧着ヘッド11により電子部品6を
基板5に対して所定荷重で押圧するとともに、ヒータ1
3を駆動して熱圧着ツール12を介して電子部品6を加
熱する。
参照して説明する。図4は、電子部品6を基板5に熱圧
着する過程で所望される電子部品6の経時温度変化をグ
ラフに示した加熱プロファイルである。図4に示すよう
に、熱圧着過程で所望される電子部品6の温度条件は一
定でなく、異る温度の温度ステップT1〜T5に分割さ
れた形となっており、さらに各温度ステップT1〜T5
の切換えのタイミングt1〜t4も異っている。
制御を実現するため、温度制御部21でのPID制御に
おいて、指令温度を維持するのに最適なPIDパラメー
タを、熱圧着時の各温度ステップT1〜T5ごとにそれ
ぞれ予め設定し、記憶部25に電子部品6の種類および
熱圧着ツール12の種類ごとに記憶させておく。ここで
熱圧着ツール12を変えた場合にもPIDパラメータを
変更するのは、熱圧着ツール12は種類によって形状や
大きさが異り、熱圧着ツール12を変えれば圧着ヘッド
11からの熱伝導や熱圧着ツール12からの放熱の条件
も異ったものとなるからである。
応じた加熱プロファイルに基き、さらに熱圧着ツール1
2の種類および加熱プロファイルの各温度ステップに従
って設定されたPIDパラメータを記憶部25から読み
出して温度制御部21に伝達する。温度制御部21は、
これらのPIDパラメータを用いてヒータ温度のPID
制御を行う。図5は記憶部25に記憶されるPIDパラ
メータをテーブルの形式で表した例を示している。図5
では電子部品の種類と熱圧着ツールの種類を一対一で対
応させているが、同一の熱圧着ツールにて異る電子部品
を熱圧着する場合もある。図5に示すように、各温度ス
テップ(T1〜T5)につきP,I,Dに対応する3個
のパラメータが設定される。
ル12の種類や、加熱プロファイルの各温度ステップに
応じてきめ細かく設定して記憶部に記憶させ、熱圧着時
にはこれらのPIDパラメータを熱圧着ツール12の種
類や、加熱プロファイルの各温度ステップに応じて用い
ることにより、電子部品の種類や熱圧着ツールが変わる
場合でも所望の加熱プロファイルにより忠実な温度制御
が実現でき、電子部品の熱圧着品質を向上させることが
できる。
それぞれに固有の温度制御パラメータを求めて予め記憶
部に記憶させておき、熱圧着ツールを交換する際にはこ
の固有の温度制御パラメータを用いて熱圧着ツールを加
熱するヒータを制御するようにしたので、ワークの種類
や熱圧着ツールが変わった場合でも所望の加熱プロファ
イルに従った温度制御を精度よく行うことができ、した
がって良好な熱圧着品質を得ることができる。
斜視図
ツール交換部の側断面図
制御系の構成を示すブロック図
温度制御の加熱プロファイルを示すグラフ
PIDパラメータのデータテーブルを示す図
Claims (2)
- 【請求項1】熱圧着ツールを加熱するヒータと、このヒ
ータの温度をPID制御する温度制御部と、複数の異る
熱圧着ツールを交換するツール交換手段と、前記熱圧着
ツールのそれぞれに固有の温度制御パラメータを記憶す
る記憶部とを備えたことを特徴とするワークの熱圧着装
置。 - 【請求項2】ヒータ制御部によりヒータを制御し、この
ヒータにより熱圧着ツールを介してワークを加熱するこ
とによりワークを熱圧着する熱圧着方法であって、複数
の熱圧着ツールのそれぞれに固有の温度制御パラメータ
を予め求めて記憶部に記憶させておき、ツール交換手段
によりこれらの熱圧着ツールを交換したならば、前記固
有の温度制御パラメータを用いてヒータの温度制御を行
うことを特徴とするワークの熱圧着方法。
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|---|---|---|---|
| JP27837897A JP3497356B2 (ja) | 1997-10-13 | 1997-10-13 | ワークの熱圧着装置および熱圧着方法 |
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1997
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