(57)【要約】【課題】この発明は基板の幅寸法が変更になったときに可動ガイドレールとステージとの位置決め調整を簡単かつ確実に行なうことができる実装装置を提供することにある。【解決手段】基板の幅方向一端を支持する固定ガイドレール１６と、固定ガイドレールに一端が支持された基板の幅方向他端を支持するとともに基板の幅寸法の変更に応じて固定ガイドレールとの間隔調整可能に設けられた可動ガイドレール１７と、基板の幅方向に対して位置決め調整可能に設けられ固定ガイドレールと可動ガイドレールによって幅方向両端が支持された基板に半導体チップを実装するとき、中心を基板の幅方向中心に一致させて位置決めされて上記基板を支持するステージ３と、基板の幅寸法の変更に応じて可動ガイドレールを基板の幅方向に駆動して位置決めすると同時に、ステージをその中心が基板の幅方向中心に一致するよう可動ガイドレールの駆動距離の２分の１の距離だけ駆動する第１、第２のねじ軸２５，２６とを具備する。【選択図】図１
2006319178.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に電子部品を実装する実装装置であって、
上記基板の幅方向一端を支持する固定ガイドレールと、
この固定ガイドレールに一端が支持された上記基板の幅方向他端を支持するとともに上記基板の幅寸法の変更に応じて上記固定ガイドレールとの間隔調整可能に設けられた可動ガイドレールと、
上記基板の幅方向に対して位置決め調整可能に設けられ上記固定ガイドレールと上記可動ガイドレールによって幅方向両端が支持された上記基板に上記電子部品を実装するとき、中心を上記基板の幅方向中心に一致させて位置決めされて上記基板を支持するステージと、
上記基板の幅寸法の変更に応じて上記可動ガイドレールを上記基板の幅方向に駆動して位置決めすると同時に、上記ステージをその中心が上記基板の幅方向中心に一致するよう上記可動ガイドレールの駆動距離の２分の１の距離だけ駆動する駆動機構と
を具備したことを特徴とする電子部品の実装装置。
【請求項２】
上記駆動機構によって上記ステージと一体的に上記基板の幅方向に沿って駆動されるとともに、その駆動方向と交差する上下方向に駆動可能に設けられ上記基板に上記電子部品を実装するときにその基板を上記ステージにクランプするクランパを有することを特徴とする請求項１記載の電子部品の実装装置。
【請求項３】
上記駆動機構は、
駆動源と、この駆動源によって回転駆動されることで上記可動ガイドレールを駆動する第１のねじ軸と、この第１のねじ軸に対してねじ山のピッチが２分の１に形成され上記駆動源によって回転駆動されることで上記ステージを上記可動ガイドレールの移動距離の２分の１の距離で駆動する第２のねじ軸とによって構成されていることを特徴とする請求項１記載の電子部品の実装装置。
【請求項４】
上記駆動機構は、
駆動源と、この駆動源によって回転駆動されることで上記可動ガイドレールを駆動する第１のねじ軸と、上記駆動源によって回転駆動されることで上記ステージを駆動する第２のねじ軸と、上記第１のねじ軸と第２のねじ軸とにそれぞれ設けられ上記駆動源によって回転駆動される駆動プーリの回転を上記第１のねじ軸と第２のねじ軸とに伝達する従動プーリとを具備し、
上記第１のねじ軸の回転数が上記第２のねじ軸の回転数の２倍になるよう上記第１のねじ軸と第２のねじ軸に設けられる従動プーリの径が設定されていることを特徴とする請求項１記載の電子部品の実装装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は基板に電子部品を実装するための実装装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、リードフレームなどの基板に電子部品としての半導体チップを実装する場合、上記基板は幅方向一端と他端とを支持した一対のガイドレールに沿って搬送される。基板を実装位置まで搬送して位置決めしたならば、この基板の下面をステージによって支持するとともに、上面側から上記半導体チップを吸着保持した実装ツールを下降させ、上記基板に上記半導体チップを実装するようにしている。上記基板に上記半導体チップを実装する際、基板の上記半導体チップが実装される部分をクランパによって上記ステージに押し付けるということが行なわれる。
【０００３】
上記基板は製造する半導体装置の品種などによって幅寸法が変更になることがあり、そのような場合には基板の幅方向両端を支持して搬送する一対のガイドレールの間隔をその基板の幅寸法に応じて変更しなければならない。それと同時に、基板に半導体チップを実装する際にその基板の下面を支持するステージを、その中心が基板の幅方向の中心に一致するよう、位置決め調整しなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、基板の幅寸法が変更になる場合、一対のガイドレールの間隔やステージの位置の位置決め調整は作業者が手動で行なうということがほとんどであった。そのため、基板の幅寸法変更時における一対のガイドレールの間隔調整に手間が掛かり、生産性の大幅な低下原因となっていた。さらに、一対のガイドレールの間隔調整をした後で、ステージの位置決め調整を行なわなければならないから、その作業にも多くの手間が掛かるということがあった。
【０００５】
この発明は、基板の幅寸法が変更になったときに、一対のガイドレールの間隔と、ステージの位置決めとを自動で行なうことができるようにした電子部品の実装装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、基板に電子部品を実装する実装装置であって、
上記基板の幅方向一端を支持する固定ガイドレールと、
この固定ガイドレールに一端が支持された上記基板の幅方向他端を支持するとともに上記基板の幅寸法の変更に応じて上記固定ガイドレールとの間隔調整可能に設けられた可動ガイドレールと、
上記基板の幅方向に対して位置決め調整可能に設けられ上記固定ガイドレールと上記可動ガイドレールによって幅方向両端が支持された上記基板に上記電子部品を実装するとき、中心を上記基板の幅方向中心に一致させて位置決めされて上記基板を支持するステージと、
上記基板の幅寸法の変更に応じて上記可動ガイドレールを上記基板の幅方向に駆動して位置決めすると同時に、上記ステージをその中心が上記基板の幅方向中心に一致するよう上記可動ガイドレールの駆動距離の２分の１の距離だけ駆動する駆動機構と
を具備したことを特徴とする電子部品の実装装置にある。
【０００７】
上記駆動機構によって上記ステージと一体的に上記基板の幅方向に沿って駆動されるとともに、その駆動方向と交差する上下方向に駆動可能に設けられ上記基板に上記電子部品を実装するときにその基板を上記ステージにクランプするクランパを有することが好ましい。
【０００８】
上記駆動機構は、
駆動源と、この駆動源によって回転駆動されることで上記可動ガイドレールを駆動する第１のねじ軸と、この第１のねじ軸に対してねじ山のピッチが２分の１に形成され上記駆動源によって回転駆動されることで上記ステージを上記可動ガイドレールの移動距離の２分の１の距離で駆動する第２のねじ軸とによって構成されていることが好ましい。
【０００９】
上記駆動機構は、
駆動源と、この駆動源によって回転駆動されることで上記可動ガイドレールを駆動する第１のねじ軸と、上記駆動源によって回転駆動されることで上記ステージを駆動する第２のねじ軸と、上記第１のねじ軸と第２のねじ軸とにそれぞれ設けられ上記駆動源によって回転駆動される駆動プーリの回転を上記第１のねじ軸と第２のねじ軸とに伝達する従動プーリとを具備し、
上記第１のねじ軸の回転数が上記第２のねじ軸の回転数の２倍になるよう上記第１のねじ軸と第２のねじ軸に設けられる従動プーリの径が設定されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、駆動機構が基板の幅寸法の変更に応じて可動ガイドレールを駆動すると同時に、ステージを可動ガイドレールの移動距離の２分の１の距離だけ移動させるため、固定ガイドレールと可動ガイドレールとの間隔調整だけでなく、これらガイドレールに対するステージの位置決め調整を同時に自動で行なうことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、この発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。  
図１に示す実装装置はベース１を備えている。このベース１の上面には平板状のステージ用可動体２が同図に矢印で示すＸ方向に沿って移動可能に設けられている。上記ステージ用可動体２の一端にはステージ３がＺ駆動源４によってＺ方向である、上昇方向に駆動可能に設けられている。このステージ３にはヒータ６が設けられている。
【００１２】
上記ステージ３は、後述するごとく搬送されるリードフレームなどの基板Ｗの上面に電子部品としての半導体チップ５を実装するとき、この基板Ｗの下面を支持しながら加熱するようになっている。
【００１３】
上記ステージ３の上方にはクランパ７が一端に形成されたコ字状の押さえ部７ａを対向させて配置されている。このクランパ７の他端にはＬ字状のガイド部材８が一辺を固定して設けられている。このガイド部材８の垂直な他辺にはガイド溝９が上下方向に沿って形成されている。このガイド溝９は上記可動体２の上面に立設されたリニアガイド１１に沿ってスライド可能に係合している。
【００１４】
上記ガイド部材８の水平な他辺には上記ステージ用可動体２の上面に軸線を垂直にして設けられたシリンダ１２のロッド１３の先端面が対向している。上記ガイド部材８の他辺と上記ステージ用可動体２との間には、上記クランパ７を下降方向に付勢する引張りばね１４が張設されている。
【００１５】
それによって、上記シリンダ１２のロッド１３が突出方向に駆動されれば、上記クランパ７が上昇方向に駆動され、没入方向に駆動されれば上記引張りばね１４の復元力によって下降方向に駆動されるようになっている。
【００１６】
上記基板Ｗは幅方向の一端が固定ガイドレール１６に形成された支持溝１６ａにスライド可能に支持されている。この固定ガイドレール１６は上記ステージ用可動体２の移動方向であるＸ方向と直交するＹ方向に沿ってたとえば上記ベース１に固定して設けられている。
【００１７】
上記基板Ｗの幅方向の他端は、上記固定ガイドレール１６と平行に設けられた可動ガイドレール１７の支持溝１７ａにスライド可能に支持されている。この可動ガイドレール１７はＬ字状の取付け部材１８の垂直な一辺の上端に取付け固定されている。
【００１８】
上記取付け部材１８の水平な他辺は上記ベース１上にＸ方向に沿って移動可能に設けられたレール用可動体１９の上面に取付け固定されている。レール用可動体１９は上記ベース１上に上記ステージ用可動体２と並設される。
【００１９】
図１ではレール用可動体１９の配置状態を分かり易く説明するために、上記レール用可動体１９をステージ用可動体２と分けて図示しているが、実際にはステージ用可動体２と上記レール用可動体１９とは上記ベース１上に上記Ｘ方向と直交するＹ方向に沿って並列に設けられている。
【００２０】
上記レール用可動体１９の下面には第１のナット体２１が設けられ、ステージ用可動体２の下面には第２のナット体２２が設けられている。各ナット体２１，２２は上記ベース１にＸ方向に沿って形成された収納溝２３（一方のみ図示）内に位置している。
【００２１】
上記第１のナット体２１には第１のねじ軸２５が螺合されている。上記第２のナット体２２には第２のねじ軸２６が螺合されている。上記第１のねじ軸２５のねじ山のピッチは、上記第２のねじ軸２６のピッチの２分の１に設定されている。なお、第１、第２のねじ軸２５，２６の軸方向両端部は図示しない軸受によって上記ベース１に回転可能に支持されている。
【００２２】
第１のねじ軸２５の一端部には一対の第１の従動プーリ２８が設けられている。一方の第１の従動プーリ２８と駆動源２９の回転軸３１に設けられた駆動プーリ３２とには第１のベルト３３が張設されている。
【００２３】
上記第２のねじ軸２６の一端部には第２の従動プーリ３４が設けられている。この第２の従動プーリ３４と他方の第１の従動プーリ２８とには第２のベルト３５が張設されている。
【００２４】
それによって、上記駆動源２９の回転軸３１が回転駆動されれば、その回転が第１のベルト３３を介して一方の第１の従動プーリ２８から第１のねじ軸２５に伝達される。第１のねじ軸２５が回転すれば、第１のナット体２１を介してレール用可動体１９がベース１上をＸ方向に駆動される。
【００２５】
レール用可動体１９がベース１上をＸ方向に駆動されれば、上記可動ガイドレール１７がＸ方向に移動するから、上記固定ガイドレール１６との間隔を変えることができる。つまり、基板Ｗの幅寸法に応じて固定ガイドレール１６と可動ガイドレール１７との間隔を調整できるようになっている。
【００２６】
第１のねじ軸２５が回転駆動されると、その回転が第２のベルト３５を介して第２のねじ軸２６に伝達される。第２のねじ軸２６が回転駆動されると、ステージ３が設けられたステージ用可動体２がベース１上をＸ方向に駆動される。
【００２７】
すなわち、可動ガイドレール１７がＸ方向に駆動されると、この可動ガイドレール１７の動きに連動してステージ３がＸ方向に駆動される。ここで、ステージ用可動体２を駆動する第２のねじ軸２６のねじ山のピッチが可動ガイドレール１７を駆動する第１のねじ軸２５のねじ山のピッチの２分の１に設定されている。そのため、ステージ３は可動ガイドレール１７と同じＸ方向に駆動されるものの、その移動距離は可動ガイドレール１７の２分の１となる。
【００２８】
上記ステージ用可動体２にはステージ３とともにクランパ７が設けられているから、上記ステージ３のＸ方向の移動にクランパ７が連動する。つまり、クランパ７の一端部に形成された押え部７ａは、常に上記ステージ３の上面に対向位置する。
【００２９】
したがって、図１に鎖線で示す実装ツール３７を下降方向に駆動させ、その下端に吸着保持された半導体チップ５を基板Ｗに実装する際、上記シリンダ１２によってクランパ７を下降方向に駆動すれば、その押え部７ａが基板Ｗの上記半導体チップ５が実装される部位をステージ３の上面に押圧保持する。
【００３０】
つぎに、上記構成の実装装置によって基板Ｗに半導体チップ５を実装する場合の動作について説明する。  
基板Ｗの幅寸法に応じて可動ガイドレール１７を位置決めし、固定ガイドレール１６との間隔を設定する。レール用可動体１９をＸ方向に駆動して可動ガイドレール１７を位置決めすると、この可動ガイドレール１７にステージ用可動体２が連動する。
【００３１】
それによって、ステージ用可動体２の中心が固定ガイドレール１６と可動ガイドレール１７の間隔の中心、つまり一対のガイドレール１６，１７に幅方向両端が支持された基板Ｗの幅方向中心に一致した状態で位置決めされる。
【００３２】
間隔が設定された一対のガイドレール１６，１７に沿って基板Ｗが図示せぬ搬送機構で搬送され、その基板Ｗの半導体チップ５が実装される部位がステージ３の上方に到達すると、このステージ３がＺ駆動源４によって上昇方向に駆動され、その上面が基板Ｗの下面を支持する。
【００３３】
ついで、シリンダ１２のロッド１３を没入方向へ駆動してクランパ７を下降させる。それによって、クランパ７の押え部７ａによって基板Ｗのステージ３の上面に支持された部位が上記ステージ３に保持固定される。
【００３４】
基板Ｗがクランパ７によって保持固定されたならば、下端に半導体チップ５を吸着保持した実装ツール３７を下降させ、その半導体チップ５を基板Ｗに実装する。基板Ｗに半導体チップ５が実装されると、実装ツール３７が上昇して基板ＷがＸ方向と直交するＹ方向に所定ピッチ搬送された後、上述した半導体チップ５の実装が繰り返して行なわれる。
【００３５】
基板Ｗの品種、つまり基板Ｗの幅寸法が変更になる場合、駆動源２９を作動させてその回転軸３１を回転させる。回転軸３１が回転すると、この回転軸３１の回転に第１のねじ軸２５が第１のベルト３３を介して連動する。
【００３６】
第１のねじ軸２５が回転すると、第１のナット体２１を介してレール用可動体１９が連動する。それによって、レール用可動体１９に設けられた可動ガイドレール１７が連動し、固定ガイドレール１６との間隔を変更される基板Ｗの幅寸法に応じて調整することができる。たとえば、図２（ａ）に示すように基板Ｗの幅寸法がｄ１から図２（ｂ）に示すようにｄ２（ただし、ｄ１＜ｄ２とする。）に変更になる場合、上記可動ガイドレール１７は（ｄ２−ｄ１）の距離を図２（ａ）に矢印で示す＋Ｘ方向に駆動される。
【００３７】
上記駆動源２９によって第１のねじ軸２５が回転駆動されると、この第１のねじ軸２５に連動して第２のねじ軸２６が第２のベルト３５を介して回転駆動される。第２のねじ軸２６が回転すると、第２のナット体２２を介してステージ用可動体２が駆動される。
【００３８】
上記第２のねじ軸２６は第１のねじ軸２５と同方向に回転するから、ステージ用可動体２はレール用可動体１９と同方向である、＋Ｘ方向に駆動される。第２のねじ軸２６のねじ山のピッチは第１のねじ軸２５のねじ山のピッチの２分の１に設定されている。
【００３９】
そのため、上記可動ガイドレール１７が＋Ｘ方向に（ｄ２−ｄ１）の距離だけ駆動されると、ステージ３はその半分の距離である、（ｄ２−ｄ１）／２の距離だけ＋Ｘ方向に駆動される。つまり、ステージ３は基板Ｗの幅寸法の増加した寸法の半分の距離だけ駆動されるから、このステージ３の中心Ｏは基板Ｗの幅方向の中心に一致することになる。
【００４０】
すなわち、基板Ｗの幅寸法が変更になった場合、その幅寸法の変更に応じて可動ガイドレール１７を駆動して位置決めすれば、その可動ガイドレール１７に連動するステージ３は自動的に中心が基板Ｗの幅方向の中心に一致するよう位置決めされることになる。そのため、基板Ｗの幅寸法の変更時、可動ガイドレール１７とステージ３との位置決め調整を容易かつ確実に行なうことが可能となる。
【００４１】
上記ステージ３にはクランパ７が設けられている。そのため、ステージ３を位置決めすれば、このステージ３と一体的にクランパ７を位置決めできるから、クランパ７の位置決め調整をステージ３と別々に行なわずにすむ。つまり、クランパ７の位置決め調整が不要となるから、そのことによっても位置決め調整時の作業性が向上する。
【００４２】
この発明は上記一実施の形態に限定されず、種々変更可能である。たとえば、駆動源２９を作動させて可動ガイドレール１７をＸ方向に駆動したとき、ステージ３を連動させるとともに、その移動距離が２分の１になるよう、第１のねじ軸２５のねじ山のピッチに対して第２のねじ軸２６のねじ山のピッチを２分の１にしたが、それに代わって第２のねじ軸２６に設けられた第２の従動プーリ３４の外径寸法を、第１のねじ軸２５に設けられた第１の従動プーリ２８の外径寸法の２倍にしてもよい。
【００４３】
第２の従動プーリ３４の外径寸法を第１の従動プーリ２８の外径寸法の２倍にすれば、第２のねじ軸２６の回転は第１のねじ軸２５の回転の２分の１になり、ステージ３の移動距離が可動ガイドレール１７の移動距離の２分の１となる。
【００４４】
したがって、基板Ｗの幅寸法に応じて可動ガイドレール１７をＸ方向に駆動して固定ガイドレール１６との間隔を調整すれば、上記ステージ３の中心が基板Ｗの幅方向の中心に一致するよう、上記ステージ３を自動的に位置決めすることができる。
【００４５】
また、駆動源２９の回転軸３１の回転を第１、第２のベルト３３，３５を介して駆動プーリ３２と従動プーリ２８とによって第１のねじ軸２５と第２のねじ軸２６に伝達したが、回転軸３１の回転を他の動力伝達機構、たとえば歯車列などによって伝達するようにしても良く、その手段は何ら限定されるものでない。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】この発明の一実施の形態の実装装置を示す概略的構成図。
【図２】基板の幅寸法がｄ１からｄ２に変更になったときの可動ガイドレールとステージとの位置関係を示す説明図。
【符号の説明】
【００４７】
２…ステージ用可動体、３…ステージ、５…半導体チップ、７…クランパ、１６…固定ガイドレール、１７…可動ガイドレール、１９…レール用可動体、２５…第１のねじ軸、２６…第２のねじ軸、２８…第１の従動プーリ、２９…駆動源、３３…第１のベルト、３５…第２のベルト。
【図１】
2006319178.tif 000003
【図２】
2006319178.tif 000004