(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を押圧することによりこの電子部品を基板に圧着する電子部品圧着装置において、前記基板に対して昇降する昇降部に装着して用いられる電子部品圧着用の押圧ヘッドであって、前記昇降部に装着される本体部と、この本体部の上部を構成し昇降部に装着された状態において押圧ヘッドを昇降部に保持させる装着保持部が設けられた本体上部と、前記本体部の下部を構成し下端部に前記電子部品に当接して押圧する押圧面が設けられた本体下部と、この本体下部の前記本体上部に対する相対角度を変化させることにより前記電子部品圧着装置の圧着基準面に対する前記押圧面の相対角度を調整する面角度調整手段とを備え、前記面角度調整手段は、前記本体上部と本体下部とを相対的な回転変位を許容して結合するヒンジ部と、前記本体上部を本体下部に対してこのヒンジ部廻りに回転変位させる変位機構とを有し、
前記変位機構は、前記本体上部に上下方向に貫通して設けられた第１のねじ孔と、前記本体下部のこの第１のねじ孔の下方に設けられた第２のねじ孔と、前記第１のねじ孔に螺合しその下端部が前記本体下部の上面に当接するスリーブボルトと、このスリーブボルトの外面の外ねじ部に螺合することによりスリーブボルトの第１のねじ孔に対する相対高さ位置を固定するロックナットと、スリーブボルトに上下方向に貫通して設けられた貫通孔に挿通されてその下端部が前記第２のねじ孔に螺合するボルトから成ることを特徴とする電子部品圧着用の押圧ヘッド。
【請求項２】
前記本体部は一体部材で形成されており、この本体部に前記押圧面と装着保持部との間を横断して前記ヒンジ部を残して形成された溝部によって本体上部と本体下部とが分割され、前記ヒンジ部は本体部を構成する部材の弾性変位によって本体上部と本体下部とをヒンジ部廻りの相対的な回転変位を許容しつつ結合することを特徴とする請求項１記載の電子部品圧着用の押圧ヘッド。
【請求項３】
前記本体上部と本体下部とは別体で形成され、前記ヒンジ部は本体上部と本体下部とをピン結合して構成されることを特徴とする請求項１記載の電子部品圧着用の押圧ヘッド。
【請求項４】
前記変位機構は、前記本体上部と本体下部とを固定する固定機構を兼ねることを特徴とする請求項１乃至３記載の電子部品圧着用の押圧ヘッド。
【請求項５】
前記押圧面は前記本体下部に着脱自在に設けられた押圧子の下面に形成されていることを特徴とする請求項１乃至４記載の電子部品圧着用の押圧ヘッド。
【請求項６】
前記押圧子を押し付けて固定する押付部材を備えたことを特徴とする請求項５記載の電子部品圧着用の押圧ヘッド。
【請求項７】
前記本体部に、前記押圧面を介して電子部品を加熱する加熱手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至６記載の電子部品圧着用の押圧ヘッド。
【請求項８】
電子部品を押圧することによりこの電子部品を基板に圧着する電子部品圧着装置であって、前記基板に対して昇降する昇降部に装着して用いられる電子部品圧着用の押圧ヘッドが、前記昇降部に装着される本体部と、この本体部の上部を構成し昇降部に装着された状態において押圧ヘッドを昇降部に保持させる装着保持部が設けられた本体上部と、前記本体部の下部を構成し下端部に前記電子部品に当接して押圧する押圧面が設けられた本体下部と、この本体下部の前記本体上部に対する相対角度を変化させることにより前記電子部品圧着装置の圧着基準面に対する前記押圧面の相対角度を調整する面角度調整手段とを備え、前記面角度調整手段は、前記本体上部と本体下部とを相対的な回転変位を許容して結合するヒンジ部と、前記本体上部を本体下部に対してこのヒンジ部廻りに回転変位させる変位機構とを有し、
前記変位機構は、前記本体上部に上下方向に貫通して設けられた第１のねじ孔と、前記本体下部のこの第１のねじ孔の下方に設けられた第２のねじ孔と、前記第１のねじ孔に螺合しその下端部が前記本体下部の上面に当接するスリーブボルトと、このスリーブボルトの外面の外ねじ部に螺合することによりスリーブボルトの第１のねじ孔に対する相対高さ位置を固定するロックナットと、スリーブボルトに上下方向に貫通して設けられた貫通孔に挿通されてその下端部が前記第２のねじ孔に螺合するボルトから成ることを特徴とする電子部品圧着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示パネルなどの基板に電子部品を圧着する電子部品圧着装置に用いられる電子部品圧着用の押圧ヘッドおよび電子部品圧着装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
表示パネルなどの基板には、ドライバ用のチップなどの電子部品が実装される。この実装作業においては、まず実装位置に樹脂接着剤が供給された基板上に電子部品を搭載し、この電子部品を押圧ヘッドで押圧しながら加熱して所定の荷重・熱条件を保持することにより、電子部品が基板に圧着される。
【０００３】
良好な圧着品質を確保するためには、押圧ヘッドによって電子部品を均一な荷重で押圧することが求められる。このため押圧ヘッドの押圧面を、圧着対象の電子部品が実装される基板の圧着基準面に対して高精度に面あわせする必要がある。従来は押圧ヘッドを電子部品実装装置に装着する装着機構に調整ボルトを設け、調整ボルトの締め付け具合を調整することにより、押圧面の圧着基準面に対する面角度を調整するようにしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の押圧ヘッドにおける面角度調整は、押圧面から隔てられた上方に位置する装着機構において行われることから、押圧面の面角度を確認しながら調整ボルトの操作を行う角度調整作業自体が非常に困難であった。また、角度調整を行うと押圧ヘッド全体が上方の装着機構を回転ヒンジとして回転することに起因して、角度調整に伴って押圧面の水平方向の位置ずれが不可避的に発生し、この位置ずれ補正のための位置合わせを再度行う必要があった。このように従来の電子部品圧着用の押圧ヘッドには、押圧面の面角度調整作業を効率よく高精度で行うことが困難であるという問題点があった。
【０００５】
そこで本発明は、押圧面の面角度調整作業を効率よく高精度で行うことができる電子部品圧着用の押圧ヘッドおよび電子部品圧着装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の電子部品圧着用の押圧ヘッドは、電子部品を押圧することによりこの電子部品を基板に圧着する電子部品圧着装置において、前記基板に対して昇降する昇降部に装着して用いられる電子部品圧着用の押圧ヘッドであって、前記昇降部に装着される本体部と、この本体部の上部を構成し昇降部に装着された状態において押圧ヘッドを昇降部に保持させる装着保持部が設けられた本体上部と、前記本体部の下部を構成し下端部に前記電子部品に当接して押圧する押圧面が設けられた本体下部と、この本体下部の前記本体上部に対する相対角度を変化させることにより前記電子部品圧着装置の圧着基準面に対する前記押圧面の相対角度を調整する面角度調整手段とを備え、前記面角度調整手段は、前記本体上部と本体下部とを相対的な回転変位を許容して結合するヒンジ部と、前記本体上部を本体下部に対してこのヒンジ部廻りに回転変位させる変位機構とを有し、前記変位機構は、前記本体上部に上下方向に貫通して設けられた第１のねじ孔と、前記本体下部のこの第１のねじ孔の下方に設けられた第２のねじ孔と、前記第１のねじ孔に螺合しその下端部が前記本体下部の上面に当接するスリーブボルトと、このスリーブボルトの外面の外ねじ部に螺合することによりスリーブボルトの第１のねじ孔に対する相対高さ位置を固定するロックナットと、スリーブボルトに上下方向に貫通して設けられた貫通孔に挿通されてその下端部が前記第２のねじ孔に螺合するボルトから成る。
【０００７】
請求項２記載の電子部品圧着用の押圧ヘッドは、請求項１記載の電子部品圧着用の押圧ヘッドであって、前記本体部は一体部材で形成されており、この本体部に前記押圧面と装着保持部との間を横断して前記ヒンジ部を残して形成された溝部によって本体上部と本体下部とが分割され、前記ヒンジ部は本体部を構成する部材の弾性変位によって本体上部と本体下部とをヒンジ部廻りの相対的な回転変位を許容しつつ結合する。
【０００８】
請求項３記載の電子部品圧着用の押圧ヘッドは、請求項１記載の電子部品圧着用の押圧ヘッドであって、前記本体上部と本体下部とは別体で形成され、前記ヒンジ部は本体上部と本体下部とをピン結合して構成されることを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載の電子部品圧着用の押圧ヘッドは、請求項１乃至３記載の電子部品圧着用の押圧ヘッドであって、前記変位機構は、前記本体上部と本体下部とを固定する固定機構を兼ねる。
【００１０】
請求項５記載の電子部品圧着用の押圧ヘッドは、請求項１乃至４記載の電子部品圧着用の押圧ヘッドであって、前記押圧面は前記本体下部に着脱自在に設けられた押圧子の下面に形成されている。
【００１１】
請求項６記載の電子部品圧着用の押圧ヘッドは、請求項５記載の電子部品圧着用の押圧ヘッドであって、前記押圧子を押し付けて固定する押付部材を備えた。
【００１２】
請求項７記載の電子部品圧着用の押圧ヘッドは、請求項１乃至６記載の電子部品圧着用の押圧ヘッドであって、前記本体部に、前記押圧面を介して電子部品を加熱する加熱手段を備えた。
【００１３】
請求項８記載の電子部品圧着装置は、電子部品を押圧することによりこの電子部品を基
板に圧着する電子部品圧着装置であって、前記基板に対して昇降する昇降部に装着して用いられる電子部品圧着用の押圧ヘッドが、前記昇降部に装着される本体部と、この本体部の上部を構成し昇降部に装着された状態において押圧ヘッドを昇降部に保持させる装着保持部が設けられた本体上部と、前記本体部の下部を構成し下端部に前記電子部品に当接して押圧する押圧面が設けられた本体下部と、この本体下部の前記本体上部に対する相対角度を変化させることにより前記電子部品圧着装置の圧着基準面に対する前記押圧面の相対角度を調整する面角度調整手段とを備え、前記面角度調整手段は、前記本体上部と本体下部とを相対的な回転変位を許容して結合するヒンジ部と、前記本体上部を本体下部に対してこのヒンジ部廻りに回転変位させる変位機構とを有し、前記変位機構は、前記本体上部に上下方向に貫通して設けられた第１のねじ孔と、前記本体下部のこの第１のねじ孔の下方に設けられた第２のねじ孔と、前記第１のねじ孔に螺合しその下端部が前記本体下部の上面に当接するスリーブボルトと、このスリーブボルトの外面の外ねじ部に螺合することによりスリーブボルトの第１のねじ孔に対する相対高さ位置を固定するロックナットと、スリーブボルトに上下方向に貫通して設けられた貫通孔に挿通されてその下端部が前記第２のねじ孔に螺合するボルトから成る。
【００１４】
本発明によれば、電子部品圧着装置の昇降部に装着される本体部を、装着保持部が設けられた本体上部と下端部に電子部品に当接して押圧する押圧面が形成された本体下部とで構成し、この本体下部の本体上部に対する相対角度を変化させることにより圧着基準面に対する押圧面の相対角度を調整する面角度調整手段とを備えることにより、押圧面の直近で面角度調整作業を行うことができ、作業を効率よく高精度で行うことができる
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に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圧着装置の斜視図、図２は本発明の一実施の形態の電子部品圧着用の押圧ヘッドの斜視図、図３（ａ）は本発明の一実施の形態の電子部品圧着用の押圧ヘッドの側断面図、図３（ｂ）は本発明の一実施の形態の電子部品圧着用の押圧ヘッドの正面図、図４は本発明の一実施の形態の電子部品圧着用の押圧ヘッドの分解図、図５は本発明の一実施の形態の電子部品圧着用の押圧ヘッドの面角度調整の説明図、図６は本発明の一実施の形態の電子部品圧着用の押圧ヘッドの側断面図である。
【００１６】
まず図１を参照して電子部品圧着装置の構成を説明する。図１において、基台１上には位置決めテーブル２が配設されている。位置決めテーブル２は、Ｘテーブル３、Ｙテーブル４上に、θ方向の位置決めを行うθテーブルを備えた基板保持部５を段積みして構成されている。基板保持部５には電子部品７が熱圧着される基板６が載置され保持される。基板６には前工程において電子部品接着用の異方性導電剤が貼着され、その上に電子部品７が搭載されている。位置決めテーブル２を駆動することにより、基板６は水平方向・上下方向に移動し、熱圧着時の位置調整が可能となっている。
【００１７】
位置決めテーブル２の側方には、圧着部１０が配設されている。圧着部１０は、それぞれ水平な台板１１および天板１３を複数の垂直な支柱１２で連結した構造のフレームを備えている。天板１３の下面側には、押圧ヘッド１５が昇降自在に配設されており、押圧ヘッド１５は天板１３の上側に配設された昇降・押圧機構１４によって上下動する。
【００１８】
台板１１の上面には、下受け部１７が設けられており、基板保持部５に保持された基板６の縁部を下受け部１７上に位置合わせした状態で、押圧ヘッド１５を基板６の縁部に下降させ、昇降・押圧機構１４によって押圧することにより、電子部品７は基板６に圧着される。
【００１９】
次に図２，図３，図４を参照して、押圧ヘッド１５の構造について説明する。この押圧ヘッド１５は、昇降・押圧機構１４から下方に延出して設けられた昇降部２０に装着して用いられるものである。図２に示すように、押圧ヘッド１５は電子部品７に当接して押圧する押圧子２２を、本体部２１に押付部材２３によって押し付けて着脱自在に設けた構成となっている。押圧ヘッド１５は、本体部２１の上端部に設けられた装着保持部２１ａを昇降部２０に保持させることにより、昇降部２０に装着される。本体部２１には、押圧子２２の下面の押圧面を角度を調節する面角度調整用の変位機構２５（後述）が設けられている。
【００２０】
図３に示すように、本体部２１は、中間の高さ位置において水平方向に設けられた溝部３１によって本体上部２１Ａと本体下部２１Ｂに２分された構成となっている。本体上部２１Ａの上端部には、押圧ヘッド１５を昇降部２０に保持させる装着保持部２１ａが設けられている。本体下部２１Ｂには、下面に押圧面２２ａが形成された押圧子２２が着脱自在に設けられている。押圧子２２は、押付部材２３によって押し付けられて固定される。この押し付けは、図４に示すように、ボルト２４を押付部材２３の締結孔２３ａを挿通させて、本体上部２１Ａに設けられた固定用のねじ孔２１ｂに螺合させることにより行われる。
【００２１】
押圧ヘッド１５による圧着動作時には、図３（ａ）に示すように、基板保持部５上の基板６の縁部に搭載された電子部品７上に押圧子２２を位置させる。そして押圧面２２ａを電子部品７の上面に当接させて押圧することにより、電子部品７を異方性導電剤８を介して基板６に圧着する。本体下部２１Ｂには、ヒータ２９，３０（加熱手段）が内蔵されており、ヒータ２９，３０を駆動することにより、押圧子２２が加熱される。これにより、圧着動作時に押圧面２２ａを介して電子部品７が加熱され、異方性導電剤８が熱硬化する。
【００２２】
この圧着動作においては、押圧面２２ａを電子部品７の上面に精度良く当接させて均一に押圧することが求められる。このため、押圧面２２ａの電子部品圧着装置の圧着基準面に対する相対角度を高精度で調整することが必要となる。圧着ヘッド１５はこの面角度調整を行う面角度調整手段を備えており、作業性よく高精度で面角度を調整できるようになっている。
【００２３】
図４に示すように、本体部２１は押圧面２２ａと装着保持部２１ａとの間を横断して形成された溝部３１によって完全には上下に２分割されておらず、溝部３１は押圧子２２の装着側と反対側（左側）の端部を、部分的に結合部３２として残して形成されている。すなわち、本体部２１は一体部材で形成されている。このため、本体上部２１Ａと本体下部２１Ｂとは結合部３２によって結合された状態にある。
【００２４】
ここで、本体部２１はステンレス鋼など弾性金属部材で製作されていることから、本体上部２１Ａと本体下部２１Ｂとは弾性金属部材の弾性変位によって結合部３２廻りの相対的な回転変位を許容しつつ結合された形態となっている。すなわち結合部３２は、本体上部２１Ａと本体下部２１Ｂとを結合部３２の弾性変位によって相対的な回転変位を許容して結合するヒンジ部となっている。
【００２５】
本体上部２１Ａの溝部３１の略中間に対応する位置には、内ねじ部２１ｄを有する第１のねじ孔２１ｃが上下方向に貫通して設けられており、本体下部２１Ｂの第１のねじ孔２１ｃの下方には、同様に内ねじが設けられた第２のねじ孔２１ｅが上下方向に貫通して設けられている。第１のねじ孔２１ｃには、外面に外ねじ部２７ａを有するスリーブボルト２７が螺合し、スリーブボルト２７の下端部が溝部３１によって形成された本体下部２１Ｂの上面に当接する。
【００２６】
外ねじ部２７ａにはロックナット２６が螺合しており、ロックナット２６を締め付けることにより、スリーブボルト２７の第１のねじ孔２１ｃに対する相対高さ位置を固定できるようになっている。スリーブボルト２７には上下方向に貫通孔２７ｂが設けられており、貫通孔２７ｂを上下に挿通したボルト２８は、本体下部２１Ｂの第２のねじ孔２１ｅと螺合する。
【００２７】
上記構成において、図５に示すようにスリーブボルト２７を締結方向に回転させて、下端部によって本体下部２１Ｂの上面を押し下げる（矢印ａ参照）ことにより、本体下部２１Ｂは、結合部３２によって本体上部２１Ａと端部を結合されたまま、本体上部２１Ａに対して相対的に押し下げられる。これにより本体下部２１Ｂは、本体上部２１Ａに対して相対的に結合部３２廻りに回転変位する。したがって本体下部２１Ｂに設けられた押圧子２２も同様に変位し、押圧子２２の下面に設けられた押圧面２２ａは、本体下部２１Ｂの回転変位に応じた角度変化量θだけ角度が変化する。
【００２８】
そしてこの状態において、ボルト２８を締結方向に回転させて本体下部２１Ｂに対して引き上げ方向（矢印ｂ方向）の力を加えることにより、本体下部２１Ｂの下方への変位が阻止される。これにより、本体下部２１Ｂの本体上部２１Ａに対する上下方向の相対位置が固定される。すなわち変位機構２５は、本体上部２１Ａと本体下部２１Ｂとを固定する固定機構を兼ねたものとなっている。
【００２９】
このような面角度調整手段を備えることにより、面角度調整を押圧面２２ａの近傍に配置された変位機構２５によって押圧面２２ａを観察しながら行うことができ、調整作業が容易となる。また、角度調整は押圧ツール２２の近傍に位置する結合部３２廻りの回転変位によって行われることから、角度調整に伴う押圧面２２ａの水平方向の位置ずれがほとんど発生しない（図５参照）。このため従来必要とされた位置ずれ補正のための再位置合わせを必要とせず、押圧面２２ａの面角度調整作業を効率よく高精度で行うこと可能となっている。
【００３０】
なお上記実施の形態では、押圧面２２ａの面角度調整のためのヒンジ部を、本体上部２１Ａと本体下部２１Ｂとを弾性変位によって相対的な回転変位を許容して結合する弾性ヒンジとした例を示したが、弾性ヒンジに代えて、ピン結合によるヒンジ機構を用いても良い。すなわち、図６に示すように、それぞれ別体で形成された本体上部４１Ａと本体下部４１Ｂの左側の端部を、ピン４２によって回転を許容しながら結合する。この例では、ピン４２によるピン結合がヒンジ部を構成する。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、電子部品実装装置の昇降部に装着される本体部を、装着保持部が設けられた本体上部と下端部に電子部品に当接して押圧する押圧面が形成された本体下部とで構成し、この本体下部の本体上部に対する相対角度を変化させることにより圧着基準面に対する押圧面の相対角度を調整する面角度調整手段とを備えたので、押圧面の直近で面角度調整作業を行うことができ、角度調整に伴う水平方向の位置ずれを生じることなく作業を効率よく高精度で行うことができる
【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圧着装置の斜視図
【図２】本発明の一実施の形態の電子部品圧着用の押圧ヘッドの斜視図
【図３】（ａ）本発明の一実施の形態の電子部品圧着用の押圧ヘッドの側断面図
（ｂ）本発明の一実施の形態の電子部品圧着用の押圧ヘッドの正面図
【図４】本発明の一実施の形態の電子部品圧着用の押圧ヘッドの分解図
【図５】本発明の一実施の形態の電子部品圧着用の押圧ヘッドの面角度調整の説明図
【図６】本発明の一実施の形態の電子部品圧着用の押圧ヘッドの側断面図
【符号の説明】
６  基板
７  電子部品
１０  圧着部
１４  昇降・押圧機構
１５  押圧ヘッド
２０  昇降部
２１  本体部
２１Ａ  本体上部
２１Ｂ  本体下部
２２  押圧子
２２ａ  押圧面
２３  押付部材
２５  変位機構
２９，３０  ヒータ
３１  溝部
３２  結合部
【図１】
0003918628.tif 000002
【図２】
0003918628.tif 000003
【図３】
0003918628.tif 000004
【図４】
0003918628.tif 000005
【図５】
0003918628.tif 000006
【図６】
0003918628.tif 000007