(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フラックス供給部から平面板に供給されたフラックスを駆動源により前記平面板とスキージとを相対的に移動させることによりスキージによりならし、このフラックスを吸着ノズルに保持された電子部品の突起電極に転写するためのフラックス転写装置を備え、フラックス転写後の電子部品をプリント基板上に装着する電子部品装着装置において、前記電子部品の種類毎にフラックスを転写するか否か及び前記電子部品の突起電極に転写されるフラックスの膜厚を設定する設定装置と、この設定装置により設定されたフラックスを転写するか否かの転写有無データ及び膜厚データを格納する記憶装置と、この記憶装置に格納された転写有無データに基づいて当該電子部品がフラックスを転写するものにあっては転写する前に前記膜厚データに基づいて前記スキージと平面板との間隔を移動装置により前記スキージの高さ位置を変更して調整するように制御する制御装置とを設けたことを特徴とする電子部品装着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フラックス供給部から平面板に供給されたフラックスを駆動源により前記平面板とスキージとを相対的に移動させることによりスキージによりならし、このフラックスを吸着ノズルに保持された電子部品の突起電極に転写するためのフラックス転写装置に関する。具体的には、フラックス供給部から円盤状の回転ディスクに供給されたフラックスを駆動源により前記回転ディスクを回転させることによりスキージによりならし、このフラックスを吸着ノズルに保持された電子部品の突起電極に転写するためのフラックス転写装置に関する。更には、前記フラックス転写装置を備え、フラックス転写後の電子部品をプリント基板上に装着する電子部品装着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フラックス転写装置は、例えば特許文献１などに開示されているが、電子部品の突起電極にフラックスを転写した後に、駆動源により回転ディスクを回転させることによりスキージにより所定厚さとなるようにならしている。このようにすることにより、常時一定厚さのフラックスを転写することができる。
【特許文献１】特許第３５８３３１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、電子部品の種類が異なっても（突起電極の大きさが異なっても）、フラックスの厚さが常に一定であったので、この電子部品の種類によってはフラックスが多すぎたり、逆に少なすぎたりした。
【０００４】
そこで本発明は、電子部品の種類毎に適切な転写量が得られるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このため第１の発明は、フラックス供給部から平面板に供給されたフラックスを駆動源により前記平面板とスキージとを相対的に移動させることによりスキージによりならし、このフラックスを吸着ノズルに保持された電子部品の突起電極に転写するためのフラックス転写装置を備え、フラックス転写後の電子部品をプリント基板上に装着する電子部品装着装置において、前記電子部品の種類毎にフラックスを転写するか否か及び前記電子部品の突起電極に転写されるフラックスの膜厚を設定する設定装置と、この設定装置により設定されたフラックスを転写するか否かの転写有無データ及び膜厚データを格納する記憶装置と、この記憶装置に格納された転写有無データに基づいて当該電子部品がフラックスを転写するものにあっては転写する前に前記膜厚データに基づいて前記スキージと平面板との間隔を移動装置により前記スキージの高さ位置を変更して調整するように制御する制御装置とを設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
従来は、電子部品の種類が異なっても、フラックスの厚さが常に一定であったので、この電子部品の種類によってはフラックスが多すぎたり、逆に少なすぎたりしたが、本発明によれば電子部品の種類毎に適切な転写量が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態に係るフラックス転写装置を電子部品装着装置に適用した例について図面を参照しながら説明する。図１は電子部品装着装置の平面図であり、図２はＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）の平面図であり、図３及び図４は前記電子部品装着装置に搭載されるフラックス転写装置の側面図及び平面図である。
【００１１】
図１において、電子部品装着装置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。前記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Ｘ軸モータ１３、１５により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。
【００１２】
また、Ａ側の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側の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。
【００１３】
更に、前記基台２の図１における上下位置には、それぞれ部品供給台６が形成され、この部品供給台６上には種々の電子部品を供給する部品供給装置１６が着脱可能に搭載されている。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。
【００１４】
また、３０は前記部品供給台６上に着脱可能に搭載されるフラックス転写装置で、詳しくは後述するが、ある部品供給装置１６から供給された突起電極（半田バンプ）を有する電子部品、例えばＢＧＡ９（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）の突起電極９Ａ（図２参照）にフラックスを転写するものである。
【００１５】
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。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。
【００１６】
更に、前記部品供給装置１６から装着ヘッド７、８の吸着ノズル２４により取り出された電子部品は部品認識カメラ２１により、その吸着ノズル２４に対する吸着位置ズレ状況、部品落下状況、突起電極９Ａの欠落状況及びフラックス転写状況等が撮像され、認識処理装置１９により認識処理される。１７は基板認識カメラで、前記プリント基板１８に付された位置決めマーク（図示せず）を撮像し、前記認識処理装置１９により認識処理される。
【００１７】
２２は真空源（図示せず）及び吸着ノズル２４に連通する第１開閉バルブで、２３はエアー供給源（図示せず）及び吸着ノズル２４に連通する第２開閉バルブである。そして、第１開閉バルブ２２を開いて真空源に連通して吸着ノズル２４が電子部品を吸着保持し、吸着ノズル２４により電子部品をプリント基板１８に装着する際に、前記第１開閉バルブ２２を閉じると共に第２開閉バルブ２３を開いてエアー供給源からのエアーを吹き出し状態として、真空を破壊する。
【００１８】
以下、前記フラックス転写装置３０について説明する。図３及び図４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とが搭載されている。
【００１９】
前記フラックス供給部３２は、前記基台３１に支持台３４を介して固定されたシリンジ３５内にフラックスＦを貯蔵し、ネジ３６を所定回転させると所定量のフラックスＦがホース３７及びこれに接続された先端に下方に向けた吐出口を備えた供給パイプ３８を通じて、前記フラックス貯溜部３３に供給される。
【００２０】
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Ｆを貯溜してフラックスＦが外側に排出（流出）されないようにするための外縁４１を備えた円盤状の回転ディスク４０を有し、この回転ディスク４０の基軸体４６は駆動モータ４２の出力軸の回動がプーリ４３、ベルト４４、プーリ４５を介して伝えられ、ベアリング４７を介して一定方向に回転させられる。前記外縁４１は回転ディスク４０の平面部よりも高く形成され、フラックスＦが回転ディスク４０の回転に伴って後述のスキージ５０にならされる際に外側に排出（流出）されないようにするために形成される。
【００２１】
また、５０は表面をテフロン（登録商標）コーティングした合成樹脂製のスキージで、前記回転ディスク４０上に塗布されたフラックスＦをならして所定塗布厚に調整するためのもので、対向する垂直片と、該一対の垂直片を連結する対向する一対の水平片とから構成され、一方の垂直片に固定された支持体５１に固定されたスライダ５２が案内レール５３に沿って昇降可能である。
【００２２】
即ち、フラックスをならして所定塗布厚（転写厚）に調整するために、駆動モータ５５が駆動すると、該駆動モータ５５の出力軸に連結されたネジ軸５６が回動し、前記スライダ５２と一体化されたナット体５７がスライダ５２と共に昇降することとなり、前記スキージ５０が昇降することとなる。そして、後述する記憶装置であるＲＡＭ６２に格納された転写有無データに基づいて当該電子部品がフラックスを転写するものにあっては転写する前に膜厚データに基づいて前記スキージ５０と平面板である回転ディスク４０との間隔を移動装置により調整するが、この移動装置はスライダ５２、案内レール５３、駆動モータ５５、ネジ軸５６及びナット体５７とから構成される。
【００２３】
なお、前記回転ディスク４０上の前記フラックスＦを前記スキージ５０がならせるように、概ねスキージ５０の回転ディスク４０の上方に位置する部位は厚く、回転ディスク４０の外方に位置する部位は段差が形成されて薄く作製されている。
【００２４】
次に、図５の制御ブロック図に基づいて、以下説明する。６０は本装着装置１を統括制御する制御部としてのＣＰＵ（セントラル・プロセッシング・ユニット）で、該ＣＰＵ６０にはバスラインを介して、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）６２及びＲＯＭ（リ−ド・オンリー・メモリ）６３が接続されている。そして、ＣＰＵ６０は前記ＲＡＭ６２に記憶されたデータに基づいて、前記ＲＯＭ６３に格納されたプログラムに従い、電子部品装着装置１の部品装着動作に係る動作を統括制御する。
【００２５】
即ち、ＣＰＵ６０は、インターフェース６４及び駆動回路６５を介して装着ヘッド７、８をＸ方向に移動させるＸ軸モータ１３、１５、前記Ａビーム３、Ｂビーム４をＹ方向に移動させるＹ軸モータ１０、１４、吸着ノズル２４を昇降させる上下軸モータ６６、吸着ノズル２４を回転させるθ軸モータ６７、回転ディスク４０を回転させる駆動モータ４２、フラックスを所定塗布厚に調整するための駆動モータ５５などの駆動を制御している。
【００２６】
前記ＲＡＭ６２には、部品装着に係る装着データが記憶されており、その装着順序毎（ステップ番号毎）に、プリント基板内でのＸ座標、Ｙ座標及び角度情報や、各部品供給ユニット３の配置番号情報等が記憶されている。また、前記ＲＡＭ６２には、前記各部品供給装置１６の配置番号に対応した各電子部品の種類（部品ＩＤ）に関する部品配置データが記憶されている。更には、各電子部品（部品ＩＤ）毎に種別、Ｘ方向のサイズ、Ｙ方向のサイズ、厚さ方向のサイズ等から構成される部品ライブラリデータも格納されている（図６参照）。
【００２７】
１９はインターフェース６４を介して前記ＣＰＵ６０に接続される認識処理装置で、部品認識カメラ２１により撮像して取込まれた画像の認識処理を行なうと共に基板認識カメラ１７により撮像して取込まれた画像の認識処理を行なう。尚、前記部品認識カメラ２１や基板認識カメラ１７により撮像された画像は表示装置としてのモニタ６８に表示される。そして、前記モニタ６８には種々のタッチパネルスイッチ６９が設けられ、作業者がタッチパネルスイッチ６９を操作することにより、電子部品装着に係る種々の設定を行うことができる。
【００２８】
次に、図６に示す部品ライブラリデータの作成について説明する。初めに、各電子部品（部品ＩＤ）毎にＸ方向のサイズ、Ｙ方向のサイズ、厚さ方向のサイズの他に、タッチパネルスイッチ６９を押圧操作して、図７に示すフラックス転写の有無の選択画面を前記モニタ６８に表示させ、当該電子部品にフラックスを塗布するか否かを選択する。
【００２９】
この場合、フラックスを塗布する「有」を選択すると、ＣＰＵ６０はモニタ６８に図８に示すような膜厚データ及び押込み量データの設定画面を表示させる。そして、図示しないテンキースイッチ部を押圧操作して、例えば当該電子部品の突起電極に転写されるフラックスの膜厚を０．１５ｍｍ、押込み量を０．１０ｍｍに設定して、決定スイッチ部６９Ａを押圧操作すると、ＣＰＵ６０はこれらのデータをＲＡＭ６２に格納させる。即ち、このように設定されると、図６に示すような部品ライブラリデータがＲＡＭ６２に格納されることとなる。
【００３０】
前記押込み量とは、回転ディスク４０上のフラックスＦをＢＧＡ９の突起電極９Ａに転写すべく、ＣＰＵ６０が駆動回路６５を介して上下軸モータ６６を駆動させてＢＧＡ９を吸着保持した吸着ノズル２４を下降させる際に、このノズル２４自身を吊り上げ付勢しているバネ（図示せず）に抗して標準降下量よりどれくらい降下させるかの降下量である。
【００３１】
次に、電子部品装着装置１の動作について説明する。先ず、電子部品装着装置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、位置決め機構により位置決め固定される。続いて、ＣＰＵ６０がＸ軸モータ１３、１５及びＹ軸モータ１０、１４を制御することにより、基板認識カメラ１７が前記プリント基板１８の位置決めマーク上方に来るように前記装着ヘッド７、８を移動させて、前記位置決めマークを撮像し、認識処理装置１９が認識処理してプリント基板１８の位置を把握する。
【００３２】
次いで、ＣＰＵ６０がＸ軸モータ１３、１５及びＹ軸モータ１０、１４を制御することにより、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、そこで上下軸モータ６６を制御することにより吸着ノズル２４を下降させて吸着位置まで供給されたＢＧＡ９を吸着して取り出す。
【００３３】
続いて、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、部品認識カメラ２１が吸着ノズル２４に吸着保持されたＢＧＡ９を撮像し、この撮像された画像を認識処理装置１９が認識処理して、その装着ヘッド７、８の吸着ノズル２４に対するＢＧＡ９の吸着位置ズレ状況、部品落下状況を認識する。
【００３４】
そして、認識異常がない場合には、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ＴＮまで、ＸＹ移動して行き、そこでフラックスに吸着ノズル２４に吸着保持されたＢＧＡ９の突起電極９Ａが浸るまで下降させる。このときには、フラックス転写装置３０の回転ディスク４０上に供給されたフラックスＦは既に転写に適した状態に準備されている。即ち、予め、前記フラックス供給部３２のシリンジ３５内のフラックスはホース３７及び供給パイプ３８を通じて回転ディスク４０上に供給されて、駆動モータ４２を駆動させて回転ディスク４０を回転させ、所定塗布厚となるようにスキージ５０でならされている。
【００３５】
この場合、ＣＰＵ６０はＲＡＭ６２に格納された装着データ及び配置データに従い、既にどの電子部品を取り出して装着すべきかがわかっていたので、当該電子部品の部品ライブラリデータのフラックス転写有無データからフラックスを転写するか否かを判定し、転写するＢＧＡ９であると判定した場合には当該部品ライブラリデータとしての膜厚データを読み取って、駆動モータ５５を駆動回路６５を介して制御し、膜厚データに従ったスキージ５０の高さ位置とした上で駆動モータ４２を駆動させて回転ディスク４０を回転させてスキージ５０で回転ディスク４０上のフラックスをならす。
【００３６】
なお、確実に同一のフラックス転写位置ＴＮにて同じ姿勢でフラックスを転写するように、前記吸着ノズル２４に対するＢＧＡ９の認識処理結果に基づいて吸着位置ズレを補正すべく、ＣＰＵ６０はＸ軸駆動モータ１３、１５、Ｙ軸モータ１０、１４及びθ軸モータ６７を補正制御する。このように、いつもフラックス転写位置ＴＮにて同じ姿勢でフラックスを転写するようにしたから、フラックスの転写量も一定で品質が一定となる。更には、装着ヘッド７、８に複数の吸着ノズル２４を備えて、この各吸着ノズル２４にＢＧＡ９を吸着保持して、プリント基板１８上に装着する構成にあっては、各吸着ノズル２４に吸着保持された各ＢＧＡ９にフラックスを転写しては駆動モータ４２を駆動させて回転ディスク４０を回転させて所定塗布厚となるようにスキージ５０でならすようにすることによっても、フラックスの転写量も一定で品質が一定となる。
【００３７】
続いて、吸着ノズル２４が転写位置ＴＮに下降して、ＢＧＡ９の突起電極９ＡにフラックスＦを転写した後、吸着ノズル２４は上昇し、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、部品認識カメラ２１が吸着ノズル２４に吸着保持されたＢＧＡ９を撮像するが、この転写の際に、ＣＰＵ６０はＲＡＭ６２に格納された当該ＢＧＡ９の押込み量に従い、駆動回路６５を介して上下軸モータ６６を駆動させて吸着ノズル２４を下降させる。
【００３８】
そして、部品認識カメラ２１により撮像された画像を認識処理装置１９が認識処理して、その装着ヘッド７、８の吸着ノズル２４に対するＢＧＡ９の吸着位置ズレ状況、部品落下状況、突起電極９Ａの欠落状況及びフラックス転写状況を認識する。
【００３９】
そして、認識異常がない場合には、前記装着ヘッド７、８をＸＹ移動させ、装着位置まで下降してＢＧＡ９の突起電極９Ａをプリント基板１８上に装着させる。この場合、フラックスを転写した後のＢＧＡ９の位置ズレを補正すべく、ＣＰＵ６０はＸ軸駆動モータ１３、１５、Ｙ軸モータ１０、１４及びθ軸モータ６７を補正制御する。なお、ＢＧＡ９をプリント基板１８に装着する際には、真空源（図示せず）に連通する第１開閉バルブ２２を閉じると共にエアー供給源（図示せず）に連通する第２開閉バルブ２３を開いてエアー供給源からのエアーを吹き出し状態として、真空を破壊する。
【００４０】
以下、同様にプリント基板１８上に必要な電子部品が装着され、半田をリフローすることで、プリント基板１８上に各電子部品が固定される。
【００４１】
なお、フラックスを転写するか否かの転写有無データに基いて部品供給装置１６から取り出してプリント基板１８に装着する次の電子部品がフラックスを転写するものとＣＰＵ６０が判定した場合には、現在のＢＧＡ９の突起電極９Ａにフラックスを転写し終えた後に、ＣＰＵ６０はＲＡＭ６２に格納された次の電子部品の膜厚データを読み取って、駆動モータ５５を駆動回路６５を介して制御し、膜厚データに従ったスキージ５０の高さ位置とした上で駆動モータ４２を駆動させて回転ディスク４０を回転させてスキージ５０で回転ディスク４０上のフラックスをならす。また、部品供給装置１６から取出された次の電子部品がフラックスを転写するものでないと判定した場合には、それ以後にフラックスを転写する電子部品とＣＰＵ６０が判定した電子部品を部品供給装置１６から吸着して取り出す際に、この吸着動作と同時に、ＣＰＵ６０は当該電子部品の膜厚データを読み取って、駆動モータ５５を駆動回路６５を介して制御し、膜厚データに従ったスキージ５０の高さ位置とした上で駆動モータ４２を駆動させて回転ディスク４０を回転させてスキージ５０で回転ディスク４０上のフラックスをならす。
【００４２】
従って、従来は、電子部品の種類が異なっても、フラックスの厚さが常に一定であったので、この電子部品の種類によってはフラックスが多すぎたり、逆に少なすぎたりしたが、本実施形態によれば、電子部品の種類毎に適切な転写量が得られる。
【００４３】
勿論、この膜厚の調整は現在と次回の膜厚データが異なる場合のみ行い、同一の場合には調整は行なわず、回転ディスク４０を回転させてスキージ５０で回転ディスク４０上のフラックスをならすだけである。
【００４４】
なお、回転ディスク４０の回転が終了するまでは、吸着ノズル２４はフラックスの転写のために下降はしないようにＣＰＵ６０に制御される。
【００４５】
設定されたフラックスを転写するか否かの転写有無データ、膜厚データ及び押込み量データを部品ライブラリデータの一部としてＲＡＭ６２に格納するようにしたが、これに限らず、その他のデータの一部として又はデータ単体で記憶装置に格納されていれば足りる。
【００４６】
なお、本発明は回転ディスクとスキージを備えたフラックス転写装置に限定されるものではなく、フラックスが供給される平面を備えた板（平面板）とスキージとが相対的に移動、例えば平行移動するものでも、転写動作後、吸着ノズルに吸着保持された電子部品に突起電極が無いときには、前記相対的移動を行なわないようにすることによっても、同様な効果が得られる。
【００４７】
以上のように本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明フラックス転写装置が適用される電子部品装着装置の平面図である。
【図２】ＢＧＡの平面図である。
【図３】スキージが上昇した状態のフラックス転写装置の側面図である。
【図４】スキージが上昇した状態のフラックス転写装置の平面図である。
【図５】制御ブロック図である。
【図６】部品ライブラリデータを示す図である。
【図７】フラックス転写有無データの作成画面を示す図である。
【図８】膜厚データ及び押込み量を設定するための画面を示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
１                  電子部品装着装置
９                  ＢＧＡ
９Ａ                突起電極
１８                プリント基板
１９                認識処理装置
２１                部品認識カメラ
２４                吸着ノズル
３０                フラックス転写装置
４０                回転ディスク
４２                駆動モータ
５０                スキージ
５５                駆動モータ
６０                ＣＰＵ
６２                ＲＡＭ
６８                モニタ
６９                タッチパネルスイッチ
【図１】
0004744358.tif 000002
【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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