(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
装着ヘッドに設けられた吸着ノズルに保持された電子部品の突起電極にフラックスを転写するフラックス転写装置を具備し、突起電極にフラックスが転写された電子部品をプリント基板の電極パッド上に実装する電子部品実装装置において、
前記フラックス転写装置が、フラックス供給部と、このフラックス供給部からフラックスが供給される複数のフラックス貯溜部と、これらのフラックス貯留部のフラックスを覆い吸着ノズルが通る開口部が形成されたカバーとを有することを特徴とする電子部品実装装置。
【請求項２】
前記フラックス転写装置が複数のフラックス貯溜部の夫々に対応した複数のフラックス供給部を有することを特徴とする請求項１に記載の電子部品実装装置。
【請求項３】
前記フラックス貯溜部が、フラックス供給部から供給されるフラックスを回転駆動される円盤上に貯溜し、前記フラックス転写装置はこの円盤に供給されたフラックスの塗布厚が所定塗布厚となるようにならすスキージとを有するものであり、前記フラックス転写装置は各フラックス貯溜部の円盤の回転を駆動する単一の駆動源を有することを特徴とする請求項１または２に記載の電子部品実装装置。
【請求項４】
前記フラックス貯溜部が、フラックス供給部から供給されるフラックスを回転駆動される円盤上に貯溜し、前記フラックス転写装置はこの円盤に供給されたフラックスの塗布厚が所定塗布厚となるようにならすスキージとを有するものであり、前記複数の円盤の回転中心間距離を前記装着ヘッドに複数設けられた吸着ノズルの配設間隔としたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電子部品実装装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、突起電極を有する電子部品をプリント基板の電極パッド上に実装する電子部品実装装置に関し、特に、電子部品をプリント基板に半田付けする際に、前記突起電極にフラックスを転写するフラックス転写装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
以下、従来の電子部品実装装置、特にフラックス転写装置について説明する。
【０００３】
例えば、フリップチップ等の部品裏面に突起電極（以下、半田バンプという。）を有する電子部品をプリント基板の電極パッド上に実装するにあたっては、半田のヌレ性を向上させるために基板の電極パッドや半田バンプにフラックスを転写している。
【０００４】
尚、このような電子部品実装装置としては、特開平１１−１３５５７２号公報（国際分類：Ｈ０１Ｌ  ２１／６０）等に紹介されている。
【０００５】
このものは、電子部品をロボットにより吸着保持した状態で転写ステージに搬送し、この転写ステージに搭載された円盤状の回転ディスク上に塗布されたフラックス液面にめがけてロボットを下動させることで、電子部品の半田バンプにフラックスを転写させ、更にロボットの移動によりプリント基板の電極パッド上にこの電子部品を実装している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記電子部品実装装置におけるフラックス転写装置では、上述したように円盤状の回転ディスク上に塗布されたフラックス液面に電子部品の半田バンプ部分を浸すことで、半田バンプにフラックスを転写させている。
【０００７】
ここで、半田バンプの厚みは機種毎に様々あり、例えば８０μｍ程度のものもあり、それぞれの厚みに応じてフラックス液面の高さも調整しておく必要がある。そのために、前記回転ディスク上に塗布したフラックスをスキージでならすことで所定塗布厚になるように設定していた。
【０００８】
また、前記従来技術では、装着ヘッドは１回のフラックス転写で１個の電子部品に転写していたので、例えば複数の吸着ノズルを１つの装着ヘッドに設けても吸着ノズル毎にフラックス転写を行わなければならず作業効率が悪かった。
【０００９】
そこで、本発明ではフラックス転写の作業効率を上げることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明は装着ヘッドに設けられた複数の吸着ノズルに保持された電子部品の突起電極にフラックスを転写するフラックス転写装置を具備し、突起電極にフラックスが転写された電子部品をプリント基板の電極パッド上に実装する電子部品実装装置において、
前記フラックス転写装置が、フラックス供給部と、このフラックス供給部からフラックスが供給される複数のフラックス貯溜部と、これらのフラックス貯留部のフラックスを覆い吸着ノズルが通る開口部が形成されたカバーとを有する構成としたものである。
【００１１】
このように構成したので、各フラックス貯留部のフラックスを塵埃等から守りながら、複数の吸着ノズルに保持された各電子部品へのフラックスの転写を同時にすることができる。
【００１２】
また、本発明は、好ましくはフラックス転写装置が複数のフラックス貯溜部の夫々に対応した複数のフラックス供給部を有するものである。
【００１３】
このようにしたので、複数種類のフラックスを複数のフラックス貯溜部に供給することができる。
【００１４】
また、本発明は、フラックス貯溜部が、フラックス供給部から供給されるフラックスを回転駆動される円盤上に貯溜し、フラックス転写装置はこの円盤に供給されたフラックスの塗布厚が所定塗布厚となるようにならすスキージとを有するものであり、フラックス転写装置は各フラックス貯溜部の円盤の回転を駆動する単一の駆動源を有する構成とするものである。
【００１５】
このようにしたので、複数の円盤を単一の駆動源で回転させ、構造を単純化できる。
【００１６】
また、本発明は、フラックス貯溜部が、フラックス供給部から供給されるフラックスを回転駆動される円盤上に貯溜し、フラックス転写装置はこの円盤に供給されたフラックスの塗布厚が所定塗布厚となるようにならすスキージとを有するものであり、複数の円盤の回転中心間距離を前記装着ヘッドに複数設けられた吸着ノズルの配設間隔としたものである。
【００１７】
このようにしたので、装着ヘッドに複数本の吸着ノズルが所定の間隔で設けられた場合であっても、夫々の吸着ノズルが吸着する電子部品へのフラックスの転写を同時に行うことができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電子部品実装装置に係る一実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１９】
図１は電子部品実装装置の平面図であり、図２及び図３は前記電子部品実装装置に搭載されるフラックス転写装置の平面図及び側面図である。
【００２０】
図１において、電子部品実装装置１の基台２上にＡビーム３及びＢビーム４のＹ方向への移動を案内する一対のレール５が配置されている。Ａビーム３及びＢビーム４はＸ方向に長く、この長手方向に沿って装着ヘッド７，８がそれぞれ移動可能に配設されている。従って、前記装着ヘッド７，８は、ＸＹ方向に移動可能になされている。
【００２１】
また、Ａ側Ｙ軸モータ１０により回動されるボールネジ軸１１がＡビーム３に固定された図示しないナットに螺合しており、このＡビーム３はボールネジ軸１１の回動によりレール５に沿って移動可能である。Ｂビーム４は同様な構造のボールネジ軸１２がＢ側Ｙ軸モータ１４により回動されることで、レール５に沿って移動する。
【００２２】
更に、基台２の図１における上方及び下方の位置には、それぞれ部品供給部が形成され、この部品供給部では種々の電子部品１５を供給する部品供給装置１６が搭載されている。尚、部品供給装置１６には、いわゆるテープ供給方式の部品供給装置やスティック供給方式の部品供給装置やトレイ供給方式の部品供給装置等がある。また、３０は本発明が適用されるフラックス転写装置で、詳しくは後述するが、前記部品供給装置１６内のある部品供給装置１６から供給された半田バンプを有する電子部品１５に対して、その半田バンプにフラックスを転写するものである。
【００２３】
そして、前記装着ヘッド７，８は、各部品供給装置１６から真空吸着により取り出した電子部品１５をプリント基板１８の所望の位置に搬送して実装するものである。
【００２４】
また、前記プリント基板１８は、基台２上に設置された搬送コンベア２０により搬送され、所定の作業ステージ位置で図示しない固定機構により位置決め固定される。
【００２５】
更に、前記部品供給装置１６から取り出された電子部品１５は部品認識カメラ２１により、その装着ヘッド７，８に対する吸着位置ずれ状況、部品落下状況、更には後述するフラックス転写状況等が認識される。
【００２６】
また、前記基台２にはノズルストッカ２２が設置されており、前記装着ヘッド７，８に交換可能に取り付けられる吸着ノズル２４が用意されている。吸着ノズル２４は装着ヘッド７に２本所定間隔で取付けられ、また、装着ヘッド８にも２本装着ヘッド７の場合と同一の間隔で取付けられている。
【００２７】
以下、フラックス転写装置３０の構成について説明する。
【００２８】
図２において、フラックス転写装置３０の基台３１上には、大きく分けてフラックス供給部３２と、フラックス貯溜部３３と、更にはフラックス排出部３４が搭載されている。
【００２９】
前記フラックス供給部３２は、前記基台３１に支持板３６を介して固定されたシリンジ３７内にフラックスを貯蔵し、図示しない加圧空気供給装置から供給される加圧空気をバルブの開動作期間シリンジ３７内に送り込むことで、シリンジ３７内のフラックスがノズル３８の先端につながったホース３９を通じて、前記フラックス貯溜部３３に供給される。
【００３０】
前記フラックス貯溜部３３は、基台３１に回転可能に設けられ、前記フラックス供給部３２から供給されたフラックスを貯溜するフラックスが外側に排出されないようにするための外縁のある円盤状の回転ディスク４０を有し、この回転ディスク４０は回動モータ４１の回動がプーリ４２、ベルト４３、プーリ４４を介して伝えられ、一定方向に回転させられる。
【００３１】
また、４６は前記回転ディスク４０上に塗布されたフラックスをならして所定塗布厚に調整するためのスキージで、支持板４７を介して基台３１に固定されている。
【００３２】
５０は、前記回転ディスク４０上に塗布されたフラックスを埃塵等から守るためのカバーで、一ヶ所だけ開口部５１が形成されている。この開口部５１を介して前記吸着ノズル２４に吸着保持された電子部品１５がフラックスに浸される。
【００３３】
尚、本実施形態では、一対の回転ディスク４０、４０Ａを搭載し、一回の作業で２個の電子部品１５にフラックスを転写する構成となっている。即ち、２つの開口部５１の間隔は前述する装着ヘッド７、８における吸着ノズル２４の設置間隔と同一になされているのである。また、この開口部５１間の距離は回転ディスク４０の回転中心と回転ディスク４０Ａの回転中心間の距離とも一致する。また、夫々の開口部５１の回転ディスク４０、４０Ａの中心からの距離は同一である。一方（図面下方）のフラックス転写部には、回転ディスク４０Ａの下に受け皿４０Ｂを備えた構成のフラックス回収機構を図示しており、他方の（図面上方）フラックス転写部には中央に開口部５４を有する回転ディスク４０が搭載されている。但し、回転ディスク４０を１対設ける構成にしてもよいし、また回転ディスク４０Ａを１対設ける構成にしてもよい。
【００３４】
次に、回転ディスク４０Ａのフラックス転写部について説明する。
【００３５】
回転ディスク４０Ａの下にこの回転ディスク４０Ａの直径よりも大きな直径を有する受け皿４０Ｂを配置してあり、ディスク４０Ａ上のフラックスがスキージ４６にならされ、その余剰分が回転ディスク４０Ａの外側から垂れ落ち排出される。
【００３６】
また、前記受け皿４０Ｂ内にある程度、フラックスが溜めることができるが、ある程度の量が溜まった場合にはこのフラックスを排出する必要がある。この場合には、回転ディスク４０Ａを取り外し、更に前記受け皿４０Ｂを取り外す必要がある。このとき、一旦電子部品の実装作業を中断させなければならない。
【００３７】
次に、回転ディスク４０のフラックス転写部について説明する。
【００３８】
図３において、５３は回転ディスク４０から排出されたフラックスを回収する回収タンクで、前記回転ディスク４０の下方に準備されている。そして、回転ディスク４０から排出される余剰のフラックスは回転ディスク４０の中央部に形成された開口部５４から排出管５５を通じて、前記タンク５３に回収させる構成である。従って、前記フラックスの塗布厚が所定の塗布厚になるようにスキージを使ってフラックスをならす際に、余剰のフラックスが回転ディスク４０の中央部から排出される仕組みになっている。更に言えば、本実施形態は回転ディスク４０の上面は平面であるが、この上面を中央部に向かうに従って窪んだ形にして、余剰フラックスが中央部に集まり易くしてもよい。但し、このようにした場合には、フリップチップの電極がディスクの上面に当接したときに全ての電極にフラックスが転写されるようにしなければならない。
【００３９】
以下、動作について説明する。
【００４０】
先ず、電子部品実装装置１の作業テーブル位置に前記プリント基板１８が搬送コンベア２０により搬送され、固定機構により位置決め固定される。
【００４１】
続いて、前記装着ヘッド７，８が、所望の部品供給装置１６の電子部品取り出し位置までＸＹ移動して行き、そこで電子部品１５上面まで下動して吸着ノズル２４の先端で電子部品１５を吸着する。
【００４２】
そして、再び装着ヘッド７，８が上動して吸着ノズル２４の先端で電子部品１５を吸着保持した状態で、部品認識カメラ２１上方までＸＹ移動して行き、そこで、その装着ヘッド７，８（吸着ノズル２４）に対する吸着位置ずれ状況、部品落下状況を認識する。
【００４３】
以下、異常なしとして説明を続けるが、もし、異常が発見された場合には、その異常状況に合わせて対処する。即ち、例えば吸着位置ずれ異常であれば、その電子部品１５を排出した後、再度吸着作業に戻るように、また、例えば部品落下異常であれば、直ちに吸着作業に戻るように制御させれば良い。更に言えば、装置を異常停止させると共に、異常報知して作業者に報知させるようなものでも良い。
【００４４】
次に、装着ヘッド７，８は部品認識カメラ２１上方から前記フラックス転写装置３０のフラックス転写位置（回転ディスク４０、４０Ａ上）までＸＹ移動して行き、そこでフラックス液面に吸着ノズル２４に吸着保持された電子部品１５の半田バンプが浸るまで下動させる。即ち、装着ヘッド７または装着ヘッド８の２本の吸着ノズル２４が同時に下降して、開口部５１を通りディスク４０、４０Ａ上に電子部品１５の半田バンプを到達させるのである。そして、再び装着ヘッド７，８が上動した際に、夫々の電子部品１５の半田バンプには適量のフラックスが転写されている。
【００４５】
このとき、フラックス転写装置３０の回転ディスク４０、４０Ａ上に塗布されたフラックスは転写に適した状態に準備されている。
【００４６】
即ち、予め、前記フラックス供給部３２のシリンジ３７内に加圧空気が供給されることで（バルブの開動作期間）、シリンジ３７内のフラックスがノズル３８の先端につながったホース３９を通じて回転駆動されている回転ディスク４０、４０Ａ上に供給される。そして、このままの状態では使えないため回転ディスク４０、４０Ａ上のフラックスが、所定塗布厚となるようにスキージ４６でならされている。
【００４７】
このようにしてフラックスが所定の塗布厚となるようにならされたら、前記回転ディスク４０、４０Ａは回転を停止して、吸着ノズル２４に吸着保持された電子部品の半田バンプへのフラックス転写に備える。
【００４８】
そして、フラックス転写終了（吸着ノズル２４が上動した）後、前記回転ディスク４０、４０Ａは回転を再開して、次のフラックス転写に備える。ここで、回転ディスク４０、４０Ａ上には、前述したようにバルブが開動作される期間、フラックス供給部３２からフラックスが供給され、スキージ４６でならし動作されているため、回転ディスク４０、４０Ａ上のフラックスは常に転写に適した状態に準備しておくことができる。即ち、このバルブの開閉による間欠的なフラックスの供給によりディスク４０、４０Ａ上に貯溜されているフラックスの特性が劣化しないような間隔で行われる。尚、回転ディスク４０、４０Ａ上へのフラックスの供給タイミングは、本実施形態のようにバルブの開閉動作に連動した間欠供給でなければいけないというものではなく、例えば転写作業中において、連続的に常時供給されるものであっても構わない。
【００４９】
また、スキージ４６でならされた余剰のフラックスは、回転ディスク４０、４０Ａの中央部に形成された開口部５４から排出管５５を通じて、回収タンク５３に回収される。また、回転ディスク４０Ａの外側から受け皿４０Ｂ上に排出される。
【００５０】
続いて、フラックス転写作業後、装着ヘッド７，８が再び部品認識カメラ２１上方までＸＹ移動して行き、そこで、その装着ヘッド７，８に対する吸着位置ずれ状況、部品落下状況、そしてフラックス転写状況を認識する。これは、フラックスがある程度の粘性を有するものであり、転写時に電子部品１５の吸着位置がずれたり、回転ディスク４０上に置き忘れられてしまったり、更にはフラックス転写が多過ぎたり、少な過ぎたりとかいった不具合を認識させるためである。
【００５１】
以下、異常なしとして説明を続けるが、もしも異常が発見された場合には、上述したように電子部品１５を再吸着した後、半田バンプにフラックスを転写させるまでの作業を繰り返す。また、装置を異常停止させると共に、異常報知して作業者に報知させても良い。
【００５２】
そして、前記装着ヘッド７，８がプリント基板１８の所望の電極パッド上までＸＹ移動し、そこで下動して電極パッド上に電子部品１５（の半田バンプ）を実装させる。以下、上記作業が繰り返された後、半田をリフローすることで、プリント基板１８上に各電子部品１５が接続される。
【００５３】
また、シリンジ３７はディスク４０、４０Ａの夫々に対応して２本設けられており、貯蔵されるフラックスの種類は同一のものでも異なる種類のものでもよい。異なる種類のフラックスを貯蔵するようにすれば電子部品１５の種類により、転写すべきフラックスの種類を変える必要がある場合には対応できる。即ち、１枚のプリント基板１８に装着すべき部品１５でフラックスの種類を変える必要がある場合１台の電子部品実装装置で対応できる場合が増えるのである。転写すべきフラックスの種類により異なる部品種類の部品であっても装着できる場合が増加し、部品種類への対応能力が向上するのである。
【００５４】
また、フラックスの種類が変わり、ディスク４０、４０Ａの回転速度を変える必要がある場合にはモータ４１の回転速度を変えればよく、また、ディスク４０、上のフラックスと４０Ａ上のフラックスの種類が異なり、夫々の回転速度を異ならせる必要がある場合には夫々のプーリ４４の直径を速度に合わせて変えればよい。
【００５５】
【発明の効果】
本発明によれば、複数のフラックス貯溜部を設け、フラックス貯留部のフラックスを吸着ノズルが通る開口部が形成されたカバーにより覆ったので、各フラックス貯留部のフラックスを塵埃等から守りながら、複数の吸着ノズルに保持された各電子部品へのフラックスの転写を同時にすることができ、フラックス転写の作業効率を上げることができる。
【００５６】
また、複数のフラックス貯溜部の夫々に対応した複数のフラックス供給部を有するので、複数種類のフラックスを複数のフラックス貯溜部に供給することができる。
【００５７】
また、フラックスを貯溜する複数の円盤は単一の駆動源で駆動するようにしたので、構造を単純化できる。
【００５８】
また、フラックスを貯溜する複数の円盤はその回転中心間の距離を装着ヘッドに設けられた吸着ノズルの間隔と同一としたので、夫々の吸着ノズルする電子部品へのフラックスの転写を同時にでき作業効率を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の電子部品実装装置を示す平面図である。
【図２】本発明の一実施形態の電子部品実装装置に適用されるフラックス転写装置を示す平面図である。
【図３】本発明の一実施形態の電子部品実装装置に適用されるフラックス転写装置を示す側面図である。
【符号の説明】
１      電子部品実装装置
１５    電子部品
３０    フラックス転写装置
３２    フラックス供給部
３３    フラックス貯溜部
３４    フラックス排出部
【図１】
0003583320.tif 000002
【図２】
0003583320.tif 000003
【図３】
0003583320.tif 000004