(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリアを搬送する搬送路と、この搬送路上に設けられてパッケージを露呈させるための開口部が開口されたマスクプレートと、前記キャリアを前記マスクプレートに対して相対的に上下動させる上下動手段と、前記搬送路上の前記キャリアから前記マスクプレートが相対的に退去した状態で前記キャリアに前記パッケージを移載するとともに、パッケージが移載されたキャリアを前記マスクプレートの下方に位置させ、パッケージを前記マスクプレートで上方から押えつけた状態でパッケージ上にチップを移載する移載ヘッドとを備えたことを特徴とする電子部品実装装置。
【請求項２】
キャリアを第１の搬送路上へ引き出す工程と、移載ヘッドによりキャリア上にパッケージを複数個搭載する工程と、パッケージをマスクプレートで押えつけてマスクプレートの開口部から前記移載ヘッドによりパッケージ上にチップを搭載する工程と、マスクプレートによる押えつけ状態を解除してパッケージとチップが搭載されたキャリアを第２の搬送路により搬出する工程と、を含むことを特徴とする電子部品実装方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、キャリア上に小形のパッケージとチップを搭載する電子部品実装装置および電子部品実装方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品実装装置は、一般にプリント基板などのワークを搬送路上を搬送しながら、ワーク上にチップなどの電子部品を搭載するようになっている。ところがワークが小形のパッケージの場合、パッケージを単体のままで搬送路を搬送することは困難であることから、パッケージを大形のキャリアに搭載し、キャリアを搬送路上を搬送しながら、パッケージ上にチップを搭載することが一般に行われている。
【０００３】
したがってこのようなキャリア方式の場合、キャリアにパッケージを移載するパッケージ移載手段と、パッケージにチップを搭載するチップ移載手段の２つの移載手段が必要である。
【０００４】
従来、パッケージ移載手段によりキャリア上にパッケージを移載する第１の実装装置と、パッケージ上にチップを移載する第２の実装装置は別々の装置となっていた。そして第１の実装装置によりキャリア上にパッケージを所定個数搭載した後、このキャリアをマガジンに一旦回収し、次いでこのマガジンを第２の実装装置へ移送し、第２の実装装置でパッケージ上にチップを搭載していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来は、上記のように第１の実装装置と第２の実装装置を用いて、２つの工程でパッケージの実装（搭載）とチップの実装を行っていたため、多大な設備費と設置スペースを必要とし、また実装能率もあがらないものであった。
【０００６】
したがって本発明は、キャリアへのパッケージの実装と、パッケージへのチップの実装を一連の実装作業として作業性よく行うことができる電子部品実装装置および電子部品実装方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、キャリアを搬送する搬送路と、この搬送路上に設けられてパッケージを露呈させるための開口部が開口されたマスクプレートと、前記キャリアを前記マスクプレートに対して相対的に上下動させる上下動手段と、前記搬送路上の前記キャリアから前記マスクプレートが相対的に退去した状態で前記キャリアに前記パッケージを移載するとともに、パッケージが移載されたキャリアを前記マスクプレートの下方に位置させ、パッケージを前記マスクプレートで上方から押えつけた状態でパッケージ上にチップを移載する移載ヘッドとを備えたことを特徴とする電子部品実装装置である。
【０００８】
上記構成において、搬送路に送られてきたキャリア上に移載手段によりパッケージが搭載される。次いでマスクプレートでキャリアを押えつけ、開口部に露呈するパッケージ上に移載手段によりチップが搭載される。次いでマスクプレートによる押えつけ状態を解除したうえで、キャリアを次の工程へ送り出す。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の斜視図、図２は同電子部品実装装置の側面図、図３〜図２０は同電子部品の実装工程の説明図である。
【００１０】
まず、図１を参照して電子部品実装装置の全体構造を説明する。図１において、第１の搬送路１と第２の搬送路２が直線状に配設されている。３はマガジンであり、その内部に段積して収納されたキャリア１０（図２）を１個づつ第１の搬送路１へ送り出す。
【００１１】
第１の搬送路１の側方には、電子部品供給部１１と位置ずれ補正装置１２が第１の搬送路１と直交する方向に横一列に配設されている。電子部品供給部１１は、ターンテーブル１３にトレイ１４，１５を配設して成り、一方のトレイ１４にはパッケージが収納されており、また他方のトレイ１５にはチップが収納されている。位置ずれ補正装置１２は、ステージ１６と、ステージ１６上に配設された位置ずれ補正爪１７から成っている。
【００１２】
また第１の搬送路１の上方には、第１の移載ヘッド２１と第２の移載ヘッド２２とボンド塗布ヘッド２５が横一列に設けられている。第１の移載ヘッド２１はノズル２３でトレイ１４，１５に収納されたパッケージ２７（図８）とチップ２８（図１３）を真空吸着してピックアップし、ステージ１６上に移載する。ステージ１６上に移載されたパッケージ２７とチップ２８には位置ずれ補正爪１７が押しつけられ、その位置ずれを補正する。第２の移載ヘッド２２は位置ずれが補正されたステージ１６上のパッケージ２７とチップ２８をノズル２４で真空吸着してピックアップし、第１の搬送路１上のキャリア１０に移載する。
【００１３】
ボンド塗布ヘッド２５は、ボンド皿３０のボンドをピン２６の下端部に付着し、パッケージ２７に塗布する。第２の移載ヘッド２２は、このボンド上にチップ２８を搭載する。なおボンド塗布ヘッドとしてはディスペンサなども適用できる。
【００１４】
次に、図２を参照して、マガジン３からキャリア１０を引き出す引き出し機構等を説明する。５０は水平な細長い搬送爪であり、キャリア１０を係止する爪５１がピッチをおいて複数個（本例では３個）突設されている（図１も参照）。搬送爪５０の下流側の端部はシリンダ５２のロッド５３に結合されている。シリンダ５２のロッド５３が突没すると、搬送爪５０はその長手方向（Ｘ方向）へ往復動する。すなわちシリンダ５２は搬送爪５０の往復移動手段となっている。
【００１５】
シリンダ５２は台板５４上に設置されており、台板５４はシリンダ５５のロッド５６に結合されている。シリンダ５５のロッド５６が突没すると、台板５４上の搬送爪５０は上下動する。すなわちシリンダ５５は搬送爪５０の上下動手段となっている。
【００１６】
シリンダ５５は台板５７（図１も参照）上に設置されている。５８はＸテーブル、５９はＹテーブルである。台板５７はＹテーブル５９上に設置されており、Ｘテーブル５８とＹテーブル５９が駆動すると、台板５７および台板５７上の搬送爪５０等はＸ方向やＹ方向へ水平移動する。なおＹテーブル５９は、Ｙ方向に複数のパッケージ２７やチップ２８を搭載する場合等に、キャリア１０をＹ方向へ移動させる。なお本発明では、搬送路１，２によるキャリア１０の搬送方向をＸ方向、これに直交する方向をＹ方向とする。
【００１７】
第１の搬送路１は、フレーム６０により台板５７上に設置されており、可動テーブル（Ｘテーブル５８、Ｙテーブル５９）が駆動することにより台板５７と一体的にＸ方向やＹ方向へ水平移動する。台板５７上には上下動手段としてのシリンダ６１が設置されており、そのロッド６２には平板状のバックアップ部材６３が装着されている。パッケージ２７上にチップ２８を搭載するときは、バックアップ部材６３は上昇してキャリア１０を下方から支持する。
【００１８】
図１において、第１の搬送路１の上方には押え用のマスクプレート６４が設けられている。マスクプレート６４にはキャリア１０上のパッケージ２７を露呈させるための開口部６５が複数個開口されている。開口部６５の周縁には、キャリア１０を弾性的に押えつけるためのばね６６が装着されている。
【００１９】
バックアップ部材６３は、キャリア１０を下方から持ち上げて、キャリア１０上のパッケージ２７をマスクプレート６４に押しつける。すなわち、シリンダ６１とバックアップ部材６３は、マスクプレート６４でパッケージ２７を押えつけるために、キャリア１０をマスクプレート６４に対して相対的に上下動させる上下動手段になっている。また上記Ｘテーブル５８は、台板５７上の第１の搬送路１、搬送爪５０、第１の搬送路１と一体のマスクプレート６４などを水平方向へ移動させる移動手段となっている。また第２の搬送路２の下流側端部は上下動手段としてのシリンダ６７のロッド６８に支持されており（図２）、ロッド６８が突没することにより第２の搬送路２は上下動する。図１において、鎖線で示す第２の搬送路２は、上昇した状態を示している。６９はＸテーブル５８やシリンダ６７などを設置する基台である。第１の移載ヘッド２１によるピックアップ位置の上方には光学手段７０が設けられており、またマスクプレート６４の上方には光学手段７１が設けられている。
【００２０】
この電子部品実装装置は上記のような構成より成り、次に図３〜図２０を参照して動作を説明する。図３〜図２０は実装動作を工程順に示している。
【００２１】
まず搬送爪５０をマガジン３内のキャリア１０の下方へ進入させ（図３の矢印Ａ）、次に搬送爪５０を上昇させ（図４の矢印Ｂ）、キャリア１０を搬送爪５０の爪５１に係止してマガジン３から第１の搬送路１上へ引き出す（図５の矢印Ｃ）。次に搬送爪５０を下降させ（図６の矢印Ｄ）、また第２の搬送路２を上昇させて上方へ退去させる（図６の矢印Ｄ’）。
【００２２】
次にＸテーブル５８とＹテーブル５９を移動させてキャリア１０を光学手段７１の下方へ移動させ（図７の矢印Ｅ）、光学手段７１によりキャリア１０の位置認識を行う（図７の矢印Ｆ）。このとき、第２の搬送路２は上方へ退去しているので、搬送爪５０やマスクプレート６４が矢印Ｅ方向へ後退する動作の障害にはならない。次に第２の移載ヘッド２２（図１も参照）によりキャリア１０のポケットにパッケージ２７を移載する（図８）。
【００２３】
キャリア１０に対するパッケージ２７の搭載が終了したならば、第１の搬送路１を原位置へ後退させ（図９の矢印Ｇ）、搬送爪５０を再びマガジン３内に進入させ（図１０の矢印Ｈ）、また第２の搬送路２を下降させる（図１０の矢印Ｈ’）。次いで第２番目のキャリア１０をマガジン３から引き出し（図１１の矢印Ｉ）、次にパッケージ２７を搭載済の第１番目のキャリア１０をバックアップ部材６３により下方から押し上げてパッケージ２７をマスクプレート６４に押しつけ、パッケージ２７の認識を光学手段７１で行う（図１２の矢印Ｊ）。またこれと前後して、第２の搬送路２を上方へ退去させる（図１２の矢印Ｊ’）。
【００２４】
次に開口部６５に露呈するパッケージ２７上に第２の移載ヘッド２２によりチップ２８を移載する（図１３の矢印Ｋ）。次いでチップ２８を実装済のキャリア１０を第１の搬送路１上に下降させてマスクプレート６４による押えつけ状態を解除し（図１４の矢印Ｌ）、また第２番目のキャリア１０を光学手段７１で認識する（図１４の矢印Ｍ）。次いでキャリア１０上に第２の移載ヘッド２２によりパッケージ２７を搭載する（図１５の矢印Ｎ）。次に第１の搬送路１を原位置へ後退させ（図１６の矢印Ｏ）、次に搬送爪５０をマガジン３内に進入させ（図１７の矢印Ｐ）、第２の搬送路２を下降させる（図１７の矢印Ｐ’）。次に第３番目のキャリア１０をマガジン３から引き出すとともに、パッケージ２７とチップ２８を搭載済のキャリア１０を第２の搬送路２上へ送り出し（図１８の矢印Ｑ，Ｑ’）、次に図１２の場合と同様にしてバックアップ部材６３でキャリア１０を支持してパッケージ２７にマスクプレート６４を押しつけ（図１９の矢印Ｒ）、また第２の搬送路２を上昇させる（図１９の矢印Ｓ）。次に図１３の場合と同様にパッケージ２７にチップ２８を搭載し（図２０の矢印Ｔ）、第２の搬送路２で実装作業が終了したキャリア１０を次の工程へ搬出する（矢印Ｕ）。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、キャリアへのパッケージの実装と、パッケージへのチップの実装を一連の実装作業として作業性よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の斜視図
【図２】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の側面図
【図３】本発明の一実施の形態の電子部品の実装工程の説明図
【図４】本発明の一実施の形態の電子部品の実装工程の説明図
【図５】本発明の一実施の形態の電子部品の実装工程の説明図
【図６】本発明の一実施の形態の電子部品の実装工程の説明図
【図７】本発明の一実施の形態の電子部品の実装工程の説明図
【図８】本発明の一実施の形態の電子部品の実装工程の説明図
【図９】本発明の一実施の形態の電子部品の実装工程の説明図
【図１０】本発明の一実施の形態の電子部品の実装工程の説明図
【図１１】本発明の一実施の形態の電子部品の実装工程の説明図
【図１２】本発明の一実施の形態の電子部品の実装工程の説明図
【図１３】本発明の一実施の形態の電子部品の実装工程の説明図
【図１４】本発明の一実施の形態の電子部品の実装工程の説明図
【図１５】本発明の一実施の形態の電子部品の実装工程の説明図
【図１６】本発明の一実施の形態の電子部品の実装工程の説明図
【図１７】本発明の一実施の形態の電子部品の実装工程の説明図
【図１８】本発明の一実施の形態の電子部品の実装工程の説明図
【図１９】本発明の一実施の形態の電子部品の実装工程の説明図
【図２０】本発明の一実施の形態の電子部品の実装工程の説明図
【符号の説明】
１  第１の搬送路
２  第２の搬送路
３  マガジン
１０  キャリア
１１  電子部品供給部
２１  第１の移載ヘッド
２２  第２の移載ヘッド
２７  パッケージ
２８  チップ
５０  搬送爪
５２，５５，６１，６７  シリンダ
５８  Ｘテーブル
５９  Ｙテーブル
６３  バックアップ部材
６４  マスクプレート
６５  開口部
７１  光学手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0003613013.tif 000014
【図１４】
0003613013.tif 000015
【図１５】
0003613013.tif 000016
【図１６】
0003613013.tif 000017
【図１７】
0003613013.tif 000018
【図１８】
0003613013.tif 000019
【図１９】
0003613013.tif 000020
【図２０】
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