(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、モータに駆動されて回転する第１の回転軸と、第１の回転軸に装着された円柱カムから成る第１のカムおよび第２のカムと、第１の回転軸に対して９０°ねじれた向きで配置された第２の回転軸と、第２の回転軸に装着されて前記第１のカムのカム溝に係合するローラを有し、前記第１のカムの回転によって前記第２の回転軸を正逆回転させるローラギヤと、前記第２の回転軸が正逆回転することにより横方向へ移動してチップを移送するヘッドと、チップのピックアップ位置と基板の位置決め部の上方にそれぞれ配設されてこのピックアップ位置とこの位置決め部に移動してきたヘッドに備えられた電子部品真空吸着用ノズルを上方から押圧する押圧子と、前記第２のカムに係合するカムフオロアと、カムフオロアが第２のカムのカム面で転動することにより前記押圧子に上下動作を行わせるための伝動機構とを備えたことを特徴とする電子部品実装装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品を基板に移送搭載する電子部品実装装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品実装装置として、２つのヘッドを備え、第１のヘッドにより電子部品（チップ）の供給部のチップを位置ずれ補正ステージへ移送搭載し、第２のヘッドにより位置ずれ補正ステージにおいて位置ずれが補正されたチップを基板に移送搭載するようにしたものが知られている（例えば特開平２−１３０８９８号）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この種電子部品実装装置は、高速性や高い実装精度の他に、装置の簡単さや運転の信頼性の高さなどが要求される。そこで本発明は、このような諸要求を満足する電子部品実装装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子部品実装装置は、モータと、モータに駆動されて回転する第１の回転軸と、第１の回転軸に装着された円柱カムから成る第１のカムおよび第２のカムと、第１の回転軸に対して９０°ねじれた向きで配置された第２の回転軸と、第２の回転軸に装着されて前記第１のカムのカム溝に係合するローラを有し、前記第１のカムの回転によって前記第２の回転軸を正逆回転させるローラギヤと、前記第２の回転軸が正逆回転することにより横方向へ移動してチップを移送するヘッドと、チップのピックアップ位置と基板の位置決め部の上方にそれぞれ配設されてこのピックアップ位置とこの位置決め部に移動してきたヘッドに備えられた電子部品真空吸着用ノズルを上方から押圧する押圧子と、前記第２のカムに係合するカムフオロアと、カムフオロアが第２のカムのカム面で転動することにより前記押圧子に上下動作を行わせるための伝動機構とを備えた。
【０００５】
上記構成の本発明は、モータが駆動して第１の回転軸が回転すると、第１のカムとローラギヤにより第２の回転軸は正逆回転し、これによりヘッドはチップを基板の位置決め部に位置決めされた基板に実装するために横方向へ移動する。また第１の回転軸が回転して第２のカムが回転すると、押圧子はヘッドのノズルを押圧してノズルに上下動作を行わせ、これによりノズルはチップのピックアップや搭載を行う。
【０００６】
【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は同駆動系の平面図、図３は同動作のタイミングチャートである。
【０００７】
図１において、第１のヘッド１と第２のヘッド２は同一の背板３に装着されている。第１のヘッド１と第２のヘッド２はそれぞれチップ（電子部品）を真空吸着する垂直なノズル４、５を有している。第１のヘッド１と第２のヘッド２には、ノズル４、５を上方へ付勢するスプリンが内蔵されている。またノズル４、５の上端部にはローラ１３、１４が軸着されている。第１のヘッドと第２のヘッド２の下方には、チップの供給部６とチップの位置ずれ補正ステージ７と基板の位置決め部８が横一列に配設されている。チップの供給部６にはウエハ９が備えられている。
【０００８】
第１のヘッド１は、チップの供給部６と位置ずれ補正ステージ７の間を横方向へ往復移動し、ウエハ９のチップ１０をノズル４の下端部で真空吸着してピックアップし、位置ずれ補正ステージ７に移送搭載する。位置ずれ補正ステージ７上に搭載されたチップ１０には位置ずれ補正爪１１が押当され、チップ１０の位置ずれが補正される。第２のヘッド２は、位置ずれ補正ステージ７と基板の位置決め部８の間を横方向へ往復移動し、位置ずれ補正ステージ７上で位置ずれが補正されたチップ１０をノズル５の下端部に真空吸着してピックアップし、位置決め部８の基板１２上に移送搭載する。
【０００９】
基板１２はプリント基板やリードフレームである。また位置決め部８は可動テーブルから成り、基板１２を水平方向へ移動させ、これによりノズル５に真空吸着されたチップ１０を所定の座標位置に搭載する。なお、チップ１０を真空吸着するための真空吸引系などの説明は省略する。
【００１０】
次に、第１のヘッド１と第２のヘッド２に、横方向の往復移動を行わせる機構およびノズル４、５に上下動作を行わせる機構について説明する。図１において、２１は第１の回転軸であり、水平に配設されている。第１の回転軸２１の略中央部には第１のカムとしての円柱カム２２が装着されており、またその側端部には第２のカムとしての偏心カムから成る板カム２３が装着されている。第１の回転軸２１の他方の端部にはギヤ２４が装着されており、ギヤ２４にはギヤ２５が係合している（以上、図２も参照）。ギヤ２４とギヤ２５は減速部となっている。２６はモータであり、ベルト２７等の伝動系によりギヤ２５を回転させる。したがってモータ２６が駆動すると、第１の回転軸２１は回転し、円柱カム２２と板カム２３は同一方向へ同時に回転する。
【００１１】
図１および図２において、円柱カム２２の前方には第２の回転軸３０が設けられている。第２の回転軸３０は第１の回転軸２１に対して９０°ねじれた向きで直立して配置されており、その上部にはローラギヤ３１が装着されている。ローラギヤ３１の周面には複数個（本例では６個）のローラ３２が等間隔で装着されている。ローラ３２は円柱カム２２の胴面に多数条形成されたカム溝２８に係合する。円柱カム２２はモータ２６に駆動されて回転するが、カム溝２８はこの回転によりローラギヤ３１が正逆回転するように形成されている。
【００１２】
図１および図２において、第２の回転軸３０の下端部にはレバー３３が装着されている。なお図２において、第２の回転軸３０の上半部側と下半部側は位置をずらして描いている。レバー３３の先端部の下方には台板３４が設置されており、台板３４上には水平なガイドレール３５が設けられている。レバー３３の先端部にはガイドレール３５にスライド自在に嵌合するスライダ３６がピン３７で軸着されている。上記背板３は台板３４の先端部に結合されている。
【００１３】
上述のようにモータ２６が駆動してローラギヤ３１が正逆回転すると、レバー３３は第２の回転軸３０を中心に水平方向に１８０°正逆回転する。図２において、鎖線で示すレバー３３は１８０°回転した状態を示している。このようにレバー３３が正逆回転すると、背板３は図２において実線位置と鎖線位置を横方向に往復移動する（矢印ａ、ｂ）。これにより第１のヘッド１はチップの供給部６と位置ずれ補正ステージ７の間を横方向（矢印ａ、ｂ方向）へ往復移動し、また第２のヘッド２は位置ずれ補正ステージ７と基板の位置決め部８の間を横方向（矢印ａ、ｂ方向）へ往復移動する。
【００１４】
次に、第１のヘッド１のノズル４と第２のヘッド２のノズル５に上下動作を行わせる機構について説明する。図１において、板カム２３にはカムフオロア４０が弾接している。カムフオロア４０はカギ型に屈曲するフレーム４１の先端部に軸着されている。４２はカムフオロア４０を板カム２３の周面に弾接させるためにフレーム４１を付勢するスプリングである。
【００１５】
フレーム４１にはピッチをおいて３個のローラ４３が軸着されている。４４はピン４５を中心に上下方向へ揺動するアームであり、その上端部にはローラ４３に弾接するプレート４６が装着されている。４７はプレート４６をローラ４３に弾接させるためにアーム４４を付勢するスプリングである。３本のアーム４４の先端部には第１の押圧子５１、第２の押圧子５２、第３の押圧子５３が装着されている。第１の押圧子５１はチップの供給部６の真上にあり、第２の押圧子５２は位置ずれ補正ステージ７の真上にあり、第３の押圧子５３は基板の位置決め部８の真上にある。
【００１６】
モータ２６が駆動して板カム２３が回転すると、カムフオロア４０はカム面で転動し、これによりフレーム４１は矢印ｃ方向に前進後退する。するとプレート４６はローラ４３により押圧され、アーム４４はピン４５を中心に上下方向（矢印ｄ）に揺動し、押圧子５１〜５３も同方向へ揺動する。上述のように第１のヘッド１と第２のヘッド２が横方向へ往復移動することにより、ノズル４は第１の押圧子５１と第２の押圧子５２の真下に選択的に移動し、またノズル５は第２の押圧子５２と第３の押圧子５３の真下に選択的に移動する。そこで第１のヘッド１や第２のヘッド２が供給部６のチップのピックアップ位置や基板の位置決め部８に移動してきたときに、これらの押圧子５１〜５３が上記方向（矢印ｄ方向）へ揺動すると、ノズル４、５の上端部のローラ１３、１４は何れかの押圧子５１〜５３に押圧され下降し、また押圧状態が解除されると、それぞれのヘッド１、２に内蔵されたスプリングのばね力により上昇する。以上により、各ノズル４、５は所定の位置で上下動作を行い、チップ１０のピックアップや搭載を行う。この場合、第１のヘッド１と第２のヘッド２の往復移動動作と、各ノズル４、５の上下動作は、同一モータ２６に駆動される同一回転軸（第１の回転軸２１）に装着された円柱カム２２と板カム２３の回転により行われるので、各動作を正確に同期させることができ、信頼性の高い運転が可能となる。
【００１７】
図３は、第２の回転軸３０及びフレーム４１の動作タイミングを示している。図中、Ａは第２の回転軸３０のタイミング線図であり、第１の回転軸２１が０°〜１８０°回転すると第２の回転軸３０は反時計方向へ１８０°回転し、第１のヘッド１及び第２のヘッド２は右方（図２の矢印ａ方向）へ移動する。さらに第１の回転軸２１が１８０°〜３６０°回転すると、第２の回転軸２１は時計方向へ回転し、第１のヘッド１及び第２のヘッド２は左方（図２の矢印ｂ方向）へ移動する。図３のｊ及びｋは、ヘッドの停留区間であり、区間ｊでは第１のヘッド１がチップの供給部６上で、第２のヘッド２が位置ずれ補正ステージ７上で停留し、区間ｋでは第１のヘッド１が位置ずれ補正ステージ７上で、第２のヘッド２が基板の位置決め部８上で停留する。タイミング線図Ｂはフレーム４１のタイミング線図であり、フレーム４１が板カム２３によって前進すると、第１の押圧子５１、第２の押圧子５２、第３の押圧子５３がアーム４４を介して下降し、停留中のヘッドのノズルを下降させる。本発明は上記形態に限定されないのであって、例えば単一のヘッドを用い、このヘッドでチップの供給部のチップをピックアップして位置決め部に位置決めされた基板に直接移送して搭載する方式の電子部品実装装置にも適用できる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明の電子部品実装装置は、ヘッドに横方向の往復移動を行わせる機構およびノズルに上下動作を行わせる機構が簡単であり、各動作を正確に同期させながらチップを基板に移送搭載する作業を高速度でしかも実装精度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駆動系の平面図
【図３】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の動作のタイミングチャート
【符号の説明】
１  第１のヘッド
２  第２のヘッド
４、５  ノズル
６  チップの供給部
７  チップの位置ずれ補正ステージ
８  基板の位置決め部
１０  チップ
１２  基板
２１  第１の回転軸
２２  円柱カム（第１のカム）
２３  板カム（第２のカム）
２６  モータ
２８  カム溝
３０  第２の回転軸
３１  ローラギヤ
３３  レバー
４０  カムフオロア
４１  フレーム
４４  アーム
５１  第１の押圧子
５２  第２の押圧子
５３  第３の押圧子
【図１】
0003596245.tif 000002
【図２】
0003596245.tif 000003
【図３】
0003596245.tif 000004