(57)【要約】【課題】仮圧着された電子部品を基板上に本圧着する際、バックアップツール上の異物などが原因で、複数の基板が連続して破損することを防止する。【解決手段】本発明の電子部品圧着装置は、基板６０を支持するバックアップツール２０と、基板６０上にテープを介して仮圧着された電子部品６５を押圧し、当該電子部品６５を基板６０上に本圧着する加圧部３０と、加圧部３０をバックアップツール２０に向かって駆動する駆動部１０と、電子部品６５から加圧部３０に加わった荷重を測定する荷重測定部４０と、荷重測定部４０および駆動部１０に連結された制御機構５０とを備えている。制御機構５０は、荷重測定部４０によって測定された加圧部３０への荷重値から得られた、時間に対する加圧部３０への荷重値からなる荷重曲線ＬＤに基づいて、当該荷重曲線ＬＤが所望の形状になるよう駆動部１０を制御する。制御機構５０は、当該荷重曲線ＬＤに基づいて、基板６０の損傷を検出する。【選択図】図１
2008117856.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を支持するバックアップツールと、
バックアップツールにより支持された基板上にテープを介して仮圧着された電子部品を押圧し、当該電子部品を基板上に本圧着する加圧部と、
加圧部に連結され、加圧部をバックアップツールに向かって駆動する駆動部と、
加圧部に連結され、電子部品から加圧部に加わった荷重を測定する荷重測定部と、
荷重測定部および駆動部に連結された制御機構とを備え、
制御機構は、荷重測定部によって測定された加圧部への荷重値から得られた、時間に対する加圧部への荷重値からなる荷重曲線に基づいて、当該荷重曲線が所望の形状になるよう駆動部を制御するとともに、当該荷重曲線に基づいて、基板の損傷を検出することを特徴とする電子部品圧着装置。
【請求項２】
荷重測定部は、加圧部への荷重値を測定するロードセルと、当該ロードセルに接続され、ロードセルから得られた加圧部への荷重値に関する情報を増幅させて制御機構へ出力するロードセルアンプとを有することを特徴とする請求項１記載の電子部品圧着装置。
【請求項３】
駆動部は、加圧部を駆動するモータと、モータに連結され、モータの回転数を示すエンコーダとを有することを特徴とする請求項１記載の電子部品圧着装置。
【請求項４】
加圧部は、電子部品を基板上に本圧着する本圧ツールと、当該本圧ツールに連結され、本圧ツールを加熱するヒータとを有することを特徴とする請求項１記載の電子部品圧着装置。
【請求項５】
駆動部は、駆動部によって回転駆動されるボールネジに連結され、
ボールネジは、ボールネジが回転することによってバックアップツール方向に駆動される駆動用プレートに連結され、
駆動用プレートは、前記加圧部に連結されていることを特徴とする請求項１記載の電子部品圧着装置。
【請求項６】
バックアップツールによって、基板を支持するバックアップ工程と、
駆動部によって、バックアップツールに向かって加圧部が駆動される駆動工程と、
駆動部によって駆動される加圧部によって、バックアップツールにより支持された基板上にテープを介して仮圧着された電子部品を押圧し、当該電子部品を基板上に本圧着する加圧工程と、
加圧部に連結された荷重測定部によって、電子部品から加圧部に加わった荷重を測定する荷重測定工程と、
荷重測定部および駆動部に連結された制御機構によって、荷重測定部によって測定された加圧部への荷重値から得られた、時間に対する加圧部への荷重値からなる荷重曲線に基づいて、当該荷重曲線が所望の形状になるよう駆動部を制御するとともに、当該荷重曲線に基づいて、基板の損傷を検出することを特徴とする電子部品圧着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、仮圧着された電子部品を基板に本圧着する電子部品圧着装置および電子部品圧着方法に係り、とりわけ、バックアップツール上の異物などが原因で、電子部品が本圧着される複数の基板が連続して破損することを防止することができる電子部品圧着装置および電子部品圧着方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図６に示すように、従来の電子部品圧着装置は、基板６０を支持するバックアップツール２０と、バックアップツール２０により支持された基板６０上にテープを介して仮圧着された電子部品６５を押圧し、当該電子部品６５を基板６０上に本圧着する加圧部３０と、加圧部３０に連結され、加圧部３０をバックアップツール２０に向かって駆動する駆動部１０とを備えている。
【０００３】
このような電子部品圧着装置によって、テープを介して基板６０上に仮圧着された電子部品６５を押圧し、当該電子部品６５を基板６０上に本圧着する際、基板６０が破損することを防止するために、バックアップツール２０上の異物を検出し、除去している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の方法では、基板６０が破損したことを直接検出することができないため、基板６０の破損が小さい場合には破損原因に気づかずそのまま、連続して複数の基板６０に電子部品６５を本圧着してしまい、基板６０が連続して破損してしまうことがある。
【０００５】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、テープを介して基板上に仮圧着された電子部品を基板上に本圧着する際、バックアップツール上の異物などが原因で、複数の基板が連続して破損することを防止することができる電子部品圧着装置および電子部品圧着方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、基板を支持するバックアップツールと、バックアップツールにより支持された基板上にテープを介して仮圧着された電子部品を押圧し、当該電子部品を基板上に本圧着する加圧部と、加圧部に連結され、加圧部をバックアップツールに向かって駆動する駆動部と、加圧部に連結され、電子部品から加圧部に加わった荷重を測定する荷重測定部と、荷重測定部および駆動部に連結された制御機構とを備え、制御機構が、荷重測定部によって測定された加圧部への荷重値から得られた、時間に対する加圧部への荷重値からなる荷重曲線に基づいて、当該荷重曲線が所望の形状になるよう駆動部を制御するとともに、当該荷重曲線に基づいて、基板の損傷を検出することを特徴とする電子部品圧着装置である。
【０００７】
このような構成によって、テープを介して基板上に仮圧着された電子部品を基板上に本圧着する際、バックアップツール上の異物などが原因で、複数の基板が連続して破損することを防止するとともに、基板に急速に力が加わって基板が破損することを防止することができる。
【０００８】
本発明は、荷重測定部が、加圧部への荷重値を測定するロードセルと、当該ロードセルに接続され、ロードセルから得られた加圧部への荷重値に関する情報を増幅させて制御機構へ出力するロードセルアンプとを有することを特徴とする電子部品圧着装置である。
【０００９】
本発明は、駆動部が、加圧部を駆動するモータと、モータに連結され、モータの回転数を示すエンコーダとを有することを特徴とする電子部品圧着装置である。
【００１０】
本発明は、加圧部が、電子部品を基板上に本圧着する本圧ツールと、当該本圧ツールに連結され、本圧ツールを加熱するヒータとを有することを特徴とする電子部品圧着装置である。
【００１１】
このような構成によって、電子部品を基板上に本圧着するときに、電子部品と基板との間に配置されたテープを加熱することができ、電子部品を基板に容易に圧着することができる。
【００１２】
本発明は、駆動部が、駆動部によって回転駆動されるボールネジに連結され、ボールネジが、ボールネジが回転することによってバックアップツール方向に駆動される駆動用プレートに連結され、駆動用プレートが、前記加圧部に連結されていることを特徴とする電子部品圧着装置である。
【００１３】
本発明は、バックアップツールによって、基板を支持するバックアップ工程と、駆動部によって、バックアップツールに向かって加圧部が駆動される駆動工程と、駆動部によって駆動される加圧部によって、バックアップツールにより支持された基板上にテープを介して仮圧着された電子部品を押圧し、当該電子部品を基板上に本圧着する加圧工程と、加圧部に連結された荷重測定部によって、電子部品から加圧部に加わった荷重を測定する荷重測定工程と、荷重測定部および駆動部に連結された制御機構によって、荷重測定部によって測定された加圧部への荷重値から得られた、時間に対する加圧部への荷重値からなる荷重曲線に基づいて、当該荷重曲線が所望の形状になるよう駆動部を制御するとともに、当該荷重曲線に基づいて、基板の損傷を検出することを特徴とする電子部品圧着方法である。
【００１４】
このような構成によって、テープを介して基板上に仮圧着された電子部品を基板上に本圧着する際、バックアップツール上の異物などが原因で、複数の基板が連続して破損することを防止するとともに、基板に急速に力が加わって基板が破損することを防止することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、時間に対する加圧部への荷重値からなる荷重曲線に基づいて、当該荷重曲線が所望の形状になるよう駆動部を制御することによって、テープを介して基板上に仮圧着された電子部品を基板上に本圧着する際、基板に急速に力が加わって基板が破損することを防止することができる。また、前記荷重曲線に基づいて、基板の損傷を検出することによって、テープを介して基板上に仮圧着された電子部品を基板上に本圧着する際、バックアップツール上の異物などが原因で、複数の基板が連続して破損することを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
実施の形態
以下、本発明に係る電子部品圧着装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。ここで、図１乃至図５は本発明の実施の形態を示す図である。
【００１７】
図１に示すように、電子部品圧着装置は、基板６０を支持するバックアップツール２０と、バックアップツール２０により支持された基板６０上にテープ（図示せず）を介して仮圧着された電子部品６５を押圧し、当該電子部品６５を基板６０上に本圧着する加圧部３０と、加圧部３０に連結され、加圧部３０をバックアップツール２０に向かって駆動する駆動部１０と、加圧部３０に連結され、電子部品６５から加圧部３０に加わった荷重を測定する荷重測定部４０と、荷重測定部４０および駆動部１０に連結された制御機構５０とを備えている。ところで、このような電子部品圧着装置によって本圧着される電子部品６５は、ＴＣＰ、ＦＰＣ、ベアチップなどからなっている。
【００１８】
このうち、図１および図２に示す制御機構５０は、荷重測定部４０によって測定された加圧部３０への荷重値から得られた、時間に対する加圧部３０への荷重値からなる荷重曲線ＬＤに基づいて、当該荷重曲線ＬＤが所望の形状になるよう駆動部１０を制御する（図３参照）。また制御機構５０は、当該荷重曲線ＬＤに基づいて、基板６０の破損を検出する（図４参照）。
【００１９】
なお、図３は、加圧部３０によって電子部品６５が基板６０に本圧着されるときに、荷重測定部４０によって測定された荷重値に基づいて得られる、通常時の荷重曲線ＬＤを示すグラフ図である。また、図４は、加圧部３０によって電子部品６５が基板６０に本圧着されるときに、荷重測定部４０によって測定された荷重値に基づいて得られる、異常時（基板６０破損時）の荷重曲線ＬＤを示すグラフ図である。
【００２０】
また、図２に示すように、荷重測定部４０は、加圧部３０への荷重値を測定するロードセル４１と、当該ロードセル４１に接続され、ロードセル４１から得られた加圧部３０への荷重値に関する情報を増幅させて制御機構５０へ出力するロードセルアンプ４３とを有している。
【００２１】
また、図１および図２に示すように、駆動部１０は、加圧部３０を駆動するモータ１１と、モータ１１に連結され、モータ１１の回転数を示すエンコーダ１２とを有している。
【００２２】
また、図１および図２に示すように、制御機構５０は、荷重測定部４０によって測定された加圧部３０への荷重値から得られた、時間に対する加圧部３０への荷重値からなる荷重曲線ＬＤ（図３参照）に基づいて、当該荷重曲線ＬＤが所望の形状になるよう駆動部１０を制御するとともに、当該荷重曲線ＬＤに基づいて、基板６０の損傷を検出する制御装置５１と、当該制御装置５１からの信号を駆動部１０に出力するサーボドライバ５３とを有している。このサーボドライバ５３は、駆動部１０のモータ１１とエンコーダ１２に接続されている。
【００２３】
また、図１に示すように、加圧部３０は、電子部品６５を基板６０上に本圧着する本圧ツール３１と、当該本圧ツール３１に連結され、本圧ツール３１を加熱するヒータ３１ｈとを有している。
【００２４】
また、図１に示すように、駆動部１０のモータ１１は、モータ１１によって回転駆動されるボールネジ１４にカップリング１３を介して連結されている。また、このボールネジ１４は、ボールネジ１４が回転することによってバックアップツール２０方向に駆動される駆動用プレート１５に連結されている。また、この駆動用プレート１５は、荷重測定部４０を介して加圧部３０の本圧ツール３１に連結されている。
【００２５】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について述べる。
【００２６】
まず、バックアップツール２０によって、基板６０が支持される（バックアップ工程８１）（図１および図５参照）。
【００２７】
次に、駆動部１０によって、バックアップツール２０に向かって加圧部３０が駆動される（駆動工程８２）（図１および図５参照）。具体的には、駆動部１０のモータ１１によってボールネジ１４が回転駆動される。このようにボールネジ１４が回転駆動されることによって、駆動用プレート１５がバックアップツール２０に向かって移動する。このことによって、駆動用プレート１５の下部に荷重測定部４０を介して連結された加圧部３０が、下方に移動する。
【００２８】
その後、上述のように駆動部１０によって駆動された加圧部３０によって、バックアップツール２０により支持された基板６０上にテープを介して仮圧着された電子部品６５が押圧され、当該電子部品６５が基板６０上に本圧着される（加圧工程８３）（図１および図５参照）。このとき、本圧ツール３１はヒータ３１ｈによって加熱され熱くなっている。このため、電子部品６５と基板６０との間に配置されたテープを加熱することができ、電子部品６５を基板６０に容易に圧着することができる。
【００２９】
このとき、加圧部３０に連結された荷重測定部４０によって、電子部品６５から加圧部３０に加わった荷重が測定される（荷重測定工程８５）（図１、図２および図５参照）。
【００３０】
次に、荷重測定部４０に連結された制御機構５０によって、荷重測定部４０によって測定された加圧部３０への荷重値から、時間に対する加圧部３０への荷重値からなる荷重曲線ＬＤが得られる（荷重曲線算出工程８６）（図３および図５参照）。
【００３１】
その後、制御機構５０によって、算出された荷重曲線ＬＤに基づいて、具体的には当該荷重曲線ＬＤが所望の形状になるよう、駆動部１０のモータ１１の回転数が制御される（荷重速度制御工程９１）（図３および図５参照）。
【００３２】
すなわち、図１および図２において、制御機構５０は、時間に対して、加圧部３０へ加わる荷重値が所定の値で変化するように（図３参照）、サーボドライバ５３を介してモータ１１を回転駆動する。このとき、モータ１１の回転数は、エンコーダ１２を介して制御機構５０にフィードバックされる。
【００３３】
このように、所望の速度で、基板６０上にテープを介して仮圧着された電子部品６５を押圧することによって、基板６０に急速に力が加わって基板６０が破損することを防止することができる。
【００３４】
なお、荷重曲線ＬＤは、基板６０上にテープを介して仮圧着された電子部品６５に、（経験的に）基板６０が破損しない最高速度で、または圧着プロセスに適した最高速度で、所望の押圧力が加わるよう定義されることが好ましい。このように荷重曲線ＬＤを定義することによって、基板６０に電子部品６５を最も早く本圧着することができるためである。
【００３５】
このとき、制御機構５０は、荷重曲線ＬＤに基づいて、基板６０が破損したか否かも検出する（破損検出工程９２）（図４および図５参照）。具体的には、図１および図２において、制御機構５０は、加圧部３０へ加わる荷重値を時間に対して測定し、図４に示すように、荷重値が時間に対して非連続に変化した場合に、基板６０が破損したと判断する。
【００３６】
このため、基板６０の破損をリアルタイムで把握することができるとともに、例え基板６０に発生した破損が小さくても、当該破損を検知することができる。この結果、基板６０の破損原因を容易かつ迅速に特定することができ、破損原因を解消する（例えば、バックアップツール２０上の異物などを除去する）ことができるので、従来のように複数の基板６０が連続して破損することを防止することができる。
【００３７】
ところで、制御機構５０によって、基板６０の破損する速度がリアルタイムで測定されるので、加圧部３０が電子部品６５を介して基板６０を押圧する際の荷重速度を、基板６０が破損しない最高速度に容易に設定することができる。
【００３８】
すなわち、基板６０が破損した際に、破損の原因がバックアップツール２０上の異物などではなく、基板６０への荷重速度が速いためであると判断した場合には、加圧部３０の基板６０への荷重速度を遅くし、適宜調整する。このことによって、加圧部３０の基板６０への荷重速度を、基板６０が破損しない最高速度に設定し、上述のように好ましい荷重曲線ＬＤを定義することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明による電子部品圧着装置の実施の形態を示す構成図。
【図２】本発明による電子部品圧着装置の実施の形態における駆動部、荷重測定部および制御機構の関係を示す概略図。
【図３】本発明の実施の形態による電子部品圧着装置において、加圧部によって電子部品が基板に本圧着されるときに、荷重測定部によって測定された荷重値に基づいて得られる、通常時の荷重曲線を示すグラフ図
【図４】本発明の実施の形態による電子部品圧着装置において、加圧部によって電子部品が基板に本圧着されるときに、荷重測定部によって測定された荷重値に基づいて得られる、異常時（基板破損時）の荷重曲線を示すグラフ図。
【図５】本発明による電子部品圧着方法の実施の形態を示すフロー図。
【図６】従来の電子部品圧着装置を示す構成図。
【符号の説明】
【００４０】
１０    駆動部
１１    モータ
１２    エンコーダ
１３    カップリング
１４    ボールネジ
１５    駆動用プレート
２０    バックアップツール
３０    加圧部
３１    本圧ツール
３１ｈ  ヒータ
４０    荷重測定部
４１    ロードセル
４３    ロードセルアンプ
５０    制御機構
６０    基板
６５    電子部品
８１    バックアップ工程
８２    駆動工程
８３    加圧工程
８５    荷重測定工程
８６    荷重曲線算出工程
９１    荷重速度制御工程
９２    破損検出工程
ＬＤ    荷重曲線
【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】
2008117856.tif 000007
【図６】
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