(57)【要約】【課題】部品実装装置に電子部品を供給するために使用される部品供給トレーにおいて、簡単安価な構造により、部品供給に使用する直前まではトレー上の部品を確実に固定しておくことができ、使用時にはトレー上の部品を支障なく容易に取り出せるようにする。【解決手段】トレー本体である部品供給プレート８の上面には部品仕切り板９が取り付けられ、仕切り板で仕切られたスペースに電子部品７が収納される。プレート８の上面、すなわちトレー６の底面に、電子部品７を固定するための粘着力が可変な熱剥離シート１０が貼り付けられている。このシート１０は加熱により粘着力が低下する。トレー６を部品実装装置への部品７の供給に使用する直前までは、シート１０を加熱せず、その粘着力を高く維持しておく。トレー６を部品供給に使用する時は、シート１０を加熱してその粘着力を低下させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品実装装置に電子部品を供給するための部品供給トレーであって、
電子部品を固定するために粘着力が可変な粘着シートがトレー底部に貼付され、電子部品をトレーから取り出すときには、該粘着シートの粘着力が低下されることを特徴とする部品供給トレー。
【請求項２】
部品実装装置に電子部品を供給するための部品供給トレーであって、
電子部品を固定するために粘着力が可変な粘着剤がトレー底部に塗布され、電子部品をトレーから取り出すときには、該粘着剤の粘着力が低下されることを特徴とする部品供給トレー。
【請求項３】
部品を仕切って収納する仕切り板が前記粘着シート上に着脱可能に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の部品供給トレー。
【請求項４】
部品を仕切って収納する仕切り板がトレー底部に着脱可能に取り付けられ、仕切り板で仕切られたトレー底部に粘着剤が塗布されることを特徴とする請求項２に記載の部品供給トレー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品を回路基板に搭載する部品実装装置に電子部品を供給するために使用される部品供給トレーに関する。
【背景技術】
【０００２】
上記の部品供給トレー（以下、単にトレーともいう）では、部品仕切り板で仕切られた部品収納スペースに電子部品が収納され、部品実装装置に部品を供給するときには、トレーを部品実装装置まで運搬し、部品実装装置の吸着ノズルより部品を吸着してトレーから取り出している。このトレーを部品実装装置まで運搬する間、トレー上の各部品収納スペース内で部品が動いてしまわないように、各部品を位置決めして固定する必要がある。そうしないと、特に外力に弱いリードを有する電子部品では外力によりリードが変形してしまうなどの問題が生じる。
【０００３】
このため、例えば、部品の角部（四隅の角部など）のみで位置決めが行われ、部品の他の部分はすべて宙に浮くようにしたトレーの構造であって、トレーを積み重ねたとき、上側のトレーの底面が下側のトレー上の部品の上面の少なくとも一部を押えて部品を固定するようにした構造が下記の特許文献１により提案されている。
【特許文献１】特開平１１−３３０７７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のトレーの構造では、部品をトレーにセットする際の位置決めを容易にするため、また、部品実装装置で回路基板に搭載する部品をトレーから取り出すときの取り出し易さを確保するために、トレーの各部品の受け部の寸法を部品の外形寸法よりも大きくしてガタを持たせる必要がある。また、トレーを積み重ねたとき、上側のトレーの底面が下側のトレー上の部品の上面の少なくとも一部を押えて部品を固定するため、トレーを積み重ねた状態でなければ部品を固定できない。
【０００５】
このような構造では、特にトレーを積み重ねていない状態で運搬する際に、トレー内で部品が上記ガタの範囲内で動いてしまい、運搬中に部品に衝撃が加わり、特に内部で微細配線がなされている部品では配線が断線するなどの故障の原因となる場合があった。また、運搬中に少しの振動で部品がトレーから落下し、損傷してしまうことがある。
【０００６】
さらに、部品実装装置において、トレー上の部品を搭載ヘッドの吸着ノズルで吸着するときに、各部品がトレー内で動いてしまっており、予め決められた部品位置からずれ、しかもその位置ずれにばらつきがある。このため、正確に部品の中心を吸着することができず、吸着をミスしてしまう場合もある。また、吸着した部品の姿勢の認識精度が悪くなるという問題があった。
【０００７】
本発明の課題は、このような問題を解決し、部品供給トレーにおいて、簡単安価な構造により、トレーに電子部品を搭載してからトレーを部品実装装置への電子部品の供給に使用する直前まではトレー上の電子部品を確実に固定しておくことができ、供給に使用する時にはトレー上の電子部品を支障なく容易に取り出せるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するための本発明は、
部品実装装置に電子部品を供給するための部品供給トレーであって、
電子部品を固定するために粘着力が可変な粘着シートがトレー底部に貼付され、電子部品をトレーから取り出すときには、該粘着シートの粘着力が低下されることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、
部品実装装置に電子部品を供給するための部品供給トレーであって、
電子部品を固定するために粘着力が可変な粘着剤がトレー底部に塗布され、電子部品をトレーから取り出すときには、該粘着剤の粘着力が低下されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のトレーの構造によれば、トレーに電子部品を搭載してからトレーを部品実装装置への電子部品の供給に使用するまでは、粘着シートないし粘着剤の高い粘着力によりトレー上に電子部品を確実に固定しておくことができる。また、トレーを電子部品の供給に使用する時には、粘着力を低下させることにより、トレー上の電子部品を支障なく容易に取り出すことができる。そして、本発明のトレーの構造は簡単で安価に実施できるという優れた効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は、本発明の実施例１の部品供給トレーを用いる部品実装装置（チップマウンタ）の要部の構成を示している。
【００１３】
図１において、１は搭載ヘッドであり、それぞれ回路基板１６に搭載する不図示の電子部品を吸着して保持する複数の吸着ノズル１ａを備え、更に、詳しく図示していないが、吸着ノズル１ａをＺ軸方向（上下方向）に移動させる機構と、θ軸（ノズル軸）を中心に回転させる機構を備えている。搭載ヘッド１はＸ軸方向に移動できるようにＸ軸ガントリ２に取り付けられている。Ｘ軸ガントリ２はＹ軸方向に移動できるようにＹ軸ガントリ３に取り付けられている。また、部品実装装置には、吸着ノズル１ａに吸着された電子部品の姿勢を認識する２次元カメラを使用した認識装置４が固定されている。また、詳しく図示していないが、テープに保持された小型の電子部品を供給する電子部品供給装置５が部品実装装置の前面側に設けられている。
【００１４】
ＬＳＩなどの大型の電子部品は、これを収容した部品供給トレー（以下、トレーと略す）６から供給される。図７に示すように、それぞれ電子部品を収容した複数のトレー６が部品実装装置１７と別体の部品供給ラック１４内に収容され、ラック１４の移動によって部品実装装置１７の所まで運搬される。そしてラック１４内のトレー６が自動的に或いは手動で矢印で示すように移動されて、順次ラック１４から取り出され、図１に示す部品実装装置の背面側の所定のセット位置にセットされる。トレー６のセット位置の下方近傍には、セットされたトレー６を加熱するためのヒーター１１が設けられている。
【００１５】
以上の構成において、不図示のＸ軸モータとＹ軸モータの駆動により、搭載ヘッド１がＸ軸ガントリ２に沿ってＸ軸方向に移動すると共に、Ｘ軸ガントリ２と共にＹ軸方向に移動する。また、不図示のＺ軸モータとθ軸モータの駆動により、搭載ヘッド１の各吸着ノズル１ａが昇降すると共に、ノズル軸を中心に回転する。
【００１６】
電子部品の搭載時には、まず搭載ヘッド１が電子部品供給装置５の部品供給位置上またはトレー６上に移動された後、各吸着ノズル１ａが下降して供給装置５上またはトレー６上の電子部品を吸着し、上昇する。そして各ノズル１ａが認識装置４上に移動するように搭載ヘッド１が移動され、各ノズル１ａに吸着された電子部品の姿勢が認識される。その後、各ノズル１ａが回路基板１６上で各ノズル１ａに吸着された部品を実装する位置上に移動するように搭載ヘッド１が移動され、各ノズル１ａが下降して電子部品が回路基板１６に接触する位置で吸着を解除することにより、電子部品が実装位置に搭載される。このような動作の繰り返しにより、回路基板１６上に各種の電子部品が順次搭載される。この動作に伴ってトレー６上の電子部品がなくなったら、そのトレー６がセット位置から取り除かれた後、ラック１４から電子部品を満載した次の１枚のトレー６が取り出されて部品実装装置内のトレーセット位置にセットされ、部品供給に使用される。
【００１７】
図２および図３はトレー６の構造を示している。トレー６は、熱剥離シート１０を貼り付けた部品供給プレート８の上面に格子状の部品仕切り板９が取り付けられ、仕切り板で仕切られたスペースに電子部品が収納される構造となっている。
【００１８】
部品供給プレート８は、その上面に電子部品７を載せるトレー本体であり、これに部品仕切り板９を取り付けてトレー６とした状態では、部品供給プレート８の上面がトレー６の底面となる。
【００１９】
部品仕切り板９は、トレー６上に収容する複数の電子部品７のそれぞれの収容スペースを仕切るものであり、部品供給プレート８と別体であって、プレート８の上面に熱剥離シート１０を介して固定される。
【００２０】
熱剥離シート１０は、両面が粘着性の粘着シートであり、熱（赤外線）を加えることにより、両面の粘着力が低下する。すなわち、加熱によって、粘着力が高い状態から低い状態へと変化する。なお、１回の加熱によって粘着力を一度低下させたら、粘着力を回復させることはできない。詳しく図示していないが、熱剥離シート１０は、ポリエステル樹脂などからなるシート基材の両面に熱剥離粘着剤の層が形成されたものとなっており、部品供給プレート８の上面に貼り付けられる。なお、部品供給プレート８に貼り付けられる前の単体の状態では、両面の熱剥離粘着剤層のそれぞれの表面に保護用のセパレータのフィルムが貼り付けられており、それを剥がしてプレート８に貼り付けられる。熱剥離シート１０の熱剥離粘着剤は、例えば９０℃程度の温度で粘着力が低下し、殆どなくなる。９０℃程度の温度ならば、トレー６上の電子部品７に対する影響は全く問題ない。このような熱剥離シート１０として、例えば日東電工株式会社製のリバアルファ（商標名）などを用いることができる。
【００２１】
このような熱剥離シート１０を部品供給プレート８の上面に貼り付けた後、熱剥離シート１０の上面の熱剥離粘着剤層に部品仕切り板９を貼り付けて固定してトレー６が構成される。なお、部品仕切り板９は、熱剥離シート１０を部品供給プレート８へ貼り付ける作業を容易にするために、トレー本体である部品供給プレート８と別体とされ、熱剥離シート１０を介して部品供給プレート８に着脱可能に取り付けられるようになっている。
【００２２】
最初に熱剥離シート１０を部品供給プレート８に貼り付けてから電子部品７を搭載したトレー６を部品実装装置のトレーセット位置にセットして電子部品の供給に使用する直前までは、トレー６の熱剥離シート１０を加熱せず、その粘着力を高く維持する。すなわち、トレー６への電子部品７の搭載と、電子部品７を搭載したトレー６の部品実装装置までの運搬は熱剥離シート１０の粘着力が高い状態でなされる。
【００２３】
トレー６に電子部品７を搭載するときには、各部品７をトレー６上で部品仕切り板９により仕切られた各部品収容スペース内で所定位置に位置決めした後、トレー６の底面上の熱剥離シート１０に対して軽く押し付け、部品７のボディ下面を熱剥離シート１０に貼り付けて固定する。このようにして部品７を搭載したトレー６を図７で説明したように、部品供給ラック１４に格納し、ラック１４を移動させて部品実装装置１７の所まで運搬する。
【００２４】
その後、先述したように、ラック１４からトレー６が順次１つずつ取り出され、部品実装装置１７内で図１に示されたトレーセット位置にセットされ、部品供給に使用される。ここでトレー６のセットに応じて不図示の機械的ないし光学的なスイッチがオンとなってヒーター１１の電源が投入され、ヒーター１１が予め決められた時間のトレー６の加熱、すなわちトレー６の熱剥離シート１０の加熱を開始する。加熱の設定温度は、熱剥離シート１０の粘着力が低下する熱剥離温度より少し高い温度で例えば９５℃とし、この設定温度を所定時間、例えば５分間保持した後、ヒーター１１の電源を切る。この加熱により、トレー６の熱剥離シート１０は図４の拡大断面図で示す高い粘着力の状態から、図５に符号１０′で示す粘着力が殆どなくなった状態になる。この状態になってから、図１の回路基板１６への電子部品の搭載動作が先述したように行われる。その搭載動作において、図６の拡大図に示すように、トレー６の熱剥離シート１０′上の電子部品７を吸着ノズル１ａで吸着して取り出すが、熱剥離シート１０′は粘着力が殆どなくなっているので、取り出しを支障なく容易に行うことができる。
【００２５】
以上のような本実施例によれば、トレー６上の電子部品７は、トレー６に搭載されてから、トレー６が部品実装装置にセットされて部品供給に使用される直前まで、熱剥離シート１０の高い粘着力で確実に固定されている。したがって、トレーの部品実装装置までの運搬中に振動などでトレー上の電子部品が移動することが全くなく、従来例のようにガタによる衝撃で部品内部の配線が断線するなどの故障や部品の落下などの問題の発生がなくなる。また、トレー上に部品を固定した状態のままトレーを運搬することができるので、トレーの運搬に関わる取り扱いが楽になる。また、トレー上に部品を位置決めして搭載してから部品実装装置でトレー上の部品を吸着ノズルで吸着するまで、トレー上の部品の位置が変わらない。したがって、部品の吸着時に正確に部品の中心を吸着することができ、吸着ミスが少なくなり、部品認識精度も向上し、ひいては部品の基板上への搭載精度も向上する。しかも本実施例のトレーの構造は簡単であり安価に実施できる。
【００２６】
なお、本実施例では、部品実装装置内のトレーセット位置でヒーター１１によりトレー６の熱剥離シート１０を加熱するものとしたが、ヒーター１１を部品供給ラック１４に設け、１つのトレー６をラック１４から取り出して部品実装装置１７にセットする前に、そのトレー６をラック１４内で加熱するようにしてもよい。また、トレー６の熱剥離シート１０をヒーター１１で下方から加熱するものとしたが、上方からの赤外線照射により加熱してもよい。
【００２７】
また、熱剥離シート１０は、両面に熱剥離粘着剤層が形成されたものとしたが、電子部品７を固定する側の上面に熱剥離粘着剤層が形成され、部品供給プレート８に貼り付けられる下面に通常の粘着剤、すなわち加熱により粘着力が低下しない粘着剤の層が形成されたものとしてもよい。ただし、トレー６を再使用することを考慮すると、両面に熱剥離粘着剤層を形成した方が使用後に熱剥離シート１０をトレー６から剥ぎ取る手間がかからない点で有利である。
【実施例２】
【００２８】
図８〜図１０は、実施例２のトレー１３の構造を説明するもので、トレー１３において部品仕切り板９により仕切られた複数の部品収容スペースの内で１つの部品収容スペースの部分だけ示してある。部品仕切り板９は、トレー１３の本体すなわち底部と別体で本体に着脱可能に取り付けられるものとしてもよいし、トレー本体と一体に設けられるものとしてもよい。
【００２９】
トレー１３は、電子部品として、四辺の側面にリード１２ａが突設されたＱＦＰ（quad flat package：四辺形平面パッケージ）１２を収容するものとされている。このため、トレー１３の各部品収容スペースの底部には、形状と寸法がＱＦＰ１２のボディと略同じ（一回り小さくても良い）の平坦な凸部１３ａが形成され、その周囲は凹部１３ｂとなっている。凸部１３ａの上面の全面に熱剥離シート１０が貼り付けられている。ＱＦＰ１２は、ボディの位置を凸部１３ａに合わせて、ボディ下面を熱剥離シート１０に貼り付けることにより、図８及び図１０に示すように、部品収容スペース内に固定される。この時、図１０に示すように、ＱＦＰ１２のリード１２ａは、トレー１３の凹部１３ｂ上に浮いており、トレー１３に接触しないようになっている。
【００３０】
このようなトレー１３は、実施例１のトレー６と全く同様に使用し、部品実装装置内のトレーのセット位置にセットしたときに加熱し、図９に符号１０′で示すように熱剥離シートを粘着力が殆どない状態とし、吸着ノズルによるＱＦＰ１２の取り出しを支障なく容易に行なえるようにする。
【００３１】
以上のような本実施例のトレー１３によれば、実施例１のトレー６と同様の効果が得られる。更に、ＱＦＰ１２をトレー１３に搭載して固定するときに、リード１２ａをトレー１３に接触させずに固定できるので、リード１２ａに外力が加わることがなく、その外力によるリード１２ａの変形などの問題を防止することができる。
【実施例３】
【００３２】
図１１は実施例３のトレー６を示している。トレー６は実施例１のトレー６と共通の部品供給プレート８と部品仕切り板９からなる。本実施例では部品仕切り板９は部品供給プレート８に着脱可能に取り付けられている。また、トレー６の部品仕切り板９で仕切られた部品収容スペースのそれぞれの底面（部品供給プレート８の上面）には熱剥離粘着剤１８が塗布されている。熱剥離粘着剤１８は実施例１に用いた熱剥離シート１０のシート基材の両面に塗布されたものと同じものを用い、仕切り板で仕切られた各部品収納スペースにディスペンサ１５を用いて塗布される。
【００３３】
図１１では図示していない電子部品をトレー６の各部品収容スペースに搭載し、電子部品のボディの下面を熱剥離粘着剤１８に貼り付けて電子部品を固定する。そして本実施例のトレー６も実施例１のトレー６と同様に使用し、部品実装装置内のトレーのセット位置にセットしたときに加熱し、熱剥離粘着剤１８の粘着力が殆どない状態として、吸着ノズルによる電子部品の取り出しを支障なく容易に行なえるようにする。本実施例のトレー６も実施例１のトレー６と同様の効果が得られる。
【００３４】
なお、実施例２のトレー１３において凸部１３ａのそれぞれの上面に熱剥離シート１０を貼り付ける代わりに、本実施例のように熱剥離粘着剤を塗布するものとしてもよい。
【００３５】
また、実施例１，２のトレーにおいて、熱剥離シート１０の代わりに、紫外線を照射することにより粘着力が低下する粘着シートである紫外線剥離シートを用いてもよい。この場合、部品を搭載したトレーを部品実装装置にセットした時に紫外線を照射して紫外線剥離シートの粘着力を低下させる。紫外線剥離シートとしては、例えば古河電気工業(株)製のＵＶテープ（商品名）や、リンテック（株）製のＡｄｗｉｌｌ（商標名）ＤシリーズＵＶ硬化型ダイシングテープなどを用いることができる。これらの紫外線剥離シートは、シート基材の表面に紫外線照射により粘着力が低下する紫外線剥離粘着剤を塗布したものである。
【００３６】
また、実施例３のトレー６において、熱剥離粘着剤１４の代わりに紫外線剥離粘着剤を塗布した構造としてもよい。さらに、実施例１〜３のトレーにおいて、熱剥離シートないし熱剥離粘着剤の代わりに、加熱と紫外線照射以外の手段で粘着力を変化させる（低下させる）ことができるものを用いることも考えられる。
【００３７】
なお、本発明に係る部品供給トレーに収容する電子部品の種類は、実施例２のＱＦＰに限定されないことは勿論であり、ＳＯＰ（small outline package）やＳＯＪ（small outline j-leaded package）などの他のリード部品でもよく、ＢＧＡ（ball grid array）やＣＳＰ（chip size package）などのボール状の端子を持ったボール部品でもよい。また、コンデンサや抵抗などのチップ部品でもよく、ベアチップやフィリップチップなどのウエハ状のチップでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施例１の部品供給トレーを用いる部品実装装置の要部の構成を示す斜視図である。
【図２】実施例１の部品供給トレーの構造を示す斜視図である。
【図３】同トレーの本体から部品仕切り板を取り外した状態を示す斜視図である。
【図４】同トレーの縦断側面図である。
【図５】同トレーを加熱している状態を示す縦断側面図である。
【図６】同トレーから電子部品を吸着して取り出す様子を示す側面図である。
【図７】部品供給ラックからトレーが取り出されて部品実装装置にセットされる様子を示す説明図である。
【図８】実施例２のトレーの１つの部品収容部分を示す斜視図である。
【図９】同トレーの１つの部品収容部分から部品のＱＦＰを取り出す様子を示す斜視図である。
【図１０】同トレーの１つの部品収容部分の縦断側面図である。
【図１１】実施例３のトレーの構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  搭載ヘッド
２  Ｘ軸ガントリ
３  Ｙ軸ガントリ
４  認識装置
５  電子部品供給装置
６，１３  部品供給トレー
７  電子部品
８  部品供給プレート
９  部品仕切り板
１０，１０′  熱剥離シート
１１  ヒーター
１２  ＱＦＰ
１４  部品供給ラック
１５  ディスペンサ
１６  回路基板
１７  部品実装装置
１８  熱剥離粘着剤
【図１】
2006273335.tif 000003
【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】
2006273335.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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