(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スキージによってペーストを延展することにより膜厚が異なる複数のペースト膜を形成し、移載ヘッドに保持された電子部品を膜厚が異なる前記ペースト膜のいずれかに対して選択的に昇降させて電子部品にペーストを転写するペースト供給装置であって、水平面に平行で且つそれぞれ異なる高さで設けられた複数の平坦なペースト膜形成面が階段状に形成された塗膜ステージと、前記複数のペースト膜形成面の上方で前記水平面に対して平行に相対移動することにより前記複数のペースト膜形成面上にそれぞれ異なる複数の膜厚のペースト膜を形成するスキージとを備え、また前記塗膜ステージに前記水平面に平行な膜厚基準面を設け、前記スキージの一部であるスキージの両端部に突出した摺接部を設け、この摺接部を前記膜厚基準面に接触させながら相対移動させるようにし、且つ前記塗膜ステージが前記複数のペースト膜形成面と前記膜厚基準面が一体形成された塗膜部材を備えたことを特徴とするペースト供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ペーストを延展して所定膜厚のペースト膜の形態で供給するペースト供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品の実装方法として半田接合を用いる方法が広く用いられている。半田接合に際しては半田接合性を向上させる目的でペースト状のフラックスを半田接合部に供給することが行われる。このフラックス供給の方法として、転写による方法が知られている。この方法は、塗膜ステージ上にフラックス膜を形成し、このフラックス膜に電子部品に形成された半田バンプなどの転写対象物を接触させることにより、転写対象物にフラックスを転写するものである。転写対象物によって必要な転写量が異なる場合には、従来より塗膜ステージ上に形成されるフラックス膜の膜厚を変えることにより、転写量を調整するようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のフラックス膜厚はスキージの下端部に形成された塗膜形成用のギャップ寸法によって設定されるようになっていた。このため、実装される電子部品の品種が切り替えられ半田バンプのサイズが変更になる度に、スキージを交換する必要があり、品種切り替え時の段取り替え作業に手間と時間を要していた。
【０００４】
そこで本発明は、品種切り替え性を向上させることができるペースト供給装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のペースト供給装置は、スキージによってペーストを延展することにより膜厚が異なる複数のペースト膜を形成し、移載ヘッドに保持された電子部品を膜厚が異なる前記ペースト膜のいずれかに対して選択的に昇降させて電子部品にペーストを転写するペースト供給装置であって、水平面に平行で且つそれぞれ異なる高さで設けられた複数の平坦なペースト膜形成面が階段状に形成された塗膜ステージと、前記複数のペースト膜形成面の上方で前記水平面に対して平行に相対移動することにより前記複数のペースト膜形成面上にそれぞれ異なる複数の膜厚のペースト膜を形成するスキージとを備え、また前記塗膜ステージに前記水平面に平行な膜厚基準面を設け、前記スキージの一部であるスキージの両端部に突出した摺接部を設け、この摺接部を前記膜厚基準面に接触させながら相対移動させるようにし、且つ前記塗膜ステージが前記複数のペースト膜形成面と前記膜厚基準面が一体形成された塗膜部材を備えた。
【０００８】
請求項４記載のペースト供給装置は、請求項３記載のペースト供給装置であって、前記塗膜ステージに前記水平面に平行な膜厚基準面を設け、前記スキージの一部を前記膜厚基準面に接触させながら相対移動させるようにした。
【０００９】
請求項５記載のペースト供給装置は、請求項４記載のペースト供給装置であって、前記塗膜ステージが前記複数のペースト膜形成面と前記膜厚基準面が一体形成された部材を備えた。
【００１０】
本発明によれば、水平面に平行で且つそれぞれ異なる高さで設けられた複数の平坦なペースト膜形成面が形成された塗膜ステージを備え、複数のペースト膜形成面の上方で水平面に対して平行にスキージを相対移動することにより複数のペースト膜形成面上にそれぞれ異なる所定膜厚のペースト膜を形成することができ、品種切り替え時のスキージ交換作業を排して、品種切り替え性を向上させることができる。
【００１１】
【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実装装置の平面図、図２は本発明の一実施の形態のペースト供給装置の斜視図、図３（ａ）は本発明の一実施の形態のペースト供給装置の塗膜ステージの斜視図、図３（ｂ）は本発明の一実施の形態のペースト供給装置の塗膜ステージの断面図、図４は本発明の一実施の形態のペースト供給装置の塗膜形成スキージの動作説明図、図５は本発明の一実施の形態のペースト供給装置の塗膜掻き取りスキージの動作説明図、図６、図７は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の動作説明図である。
【００１２】
まず図１を参照して電子部品実装装置について説明する。図１において、基台１の中央部には、基板３を搬送する搬送路２が設けられている。搬送路２は基板３を搬送し、電子部品実装位置にて基板３を位置決めする。基台１上面の両端部には、Ｙ軸モータ４ａを備えたＹ軸テーブル４およびＹ軸ガイド部４ｂが配設されている。Ｙ軸テーブル４およびＹ軸ガイド部４ｂにはＸ軸モータ５ａを備えたＸ軸テーブル５が架設されており、Ｘ軸テーブル５には移載ヘッド６が装着されている。
【００１３】
Ｘ軸モータ５ａ、Ｙ軸モータ４ａを駆動することにより、移載ヘッド６はＸ方向、Ｙ方向に移動する。Ｘ軸テーブル５、Ｙ軸テーブル４は、移載ヘッド６を移動させる移動手段となっている。このとき、制御部１０によってＸ軸モータ５ａ、Ｙ軸モータ４ａおよび移載ヘッド６の駆動を制御することにより、移載ヘッド６を以下に説明するペースト供給装置９を含む移動範囲内の任意位置で昇降させることができる。
【００１４】
搬送路２の手前側には、部品供給部７およびペースト供給装置９（ペースト供給部）が配設されている。部品供給部７はバンプ付きの電子部品８を格子状に収納し、移載ヘッド６に対して供給する。ペースト供給装置９は、部品供給部７から電子部品８を取り出した移載ヘッド６が基板３へ移動する移動経路に配設され、電子部品８のバンプにペーストであるフラックスを転写により塗布するためのフラックス膜を供給する。
【００１５】
次に図２を参照して、ペースト供給装置９の構造を説明する。図２において、水平なベース部９ａには、ポスト部材１１によって支持されたフラックス容器１２が配設されている。フラックス容器１２は上面が開放された薄底箱状の容器であり、フラックス容器１２の底面はフラックスの塗膜ステージ１２ａとなっている。塗膜ステージ１２ａは、塗膜面（ペースト膜形成面）が形成された塗膜部材１３を備えており、後述するようにこれらの塗膜面の上方で水平面に対してスキージを平行に相対移動することにより、フラックスを延展してフラックス膜を形成する。
【００１６】
フラックス容器１２には、塗膜形成のためのスキージ１４および形成された塗膜を掻き取るためのスキージ１８が配設されている。スキージ１４、スキージ１８の両端はそれぞれ保持ブロック１５，１９に結合されており、保持ブロック１５，１９はフラックス容器１２の下方に配置された移動ブロック２０に昇降自在に保持されている。フラックス容器１２の両側方には、ガイドレール２４，２５がＸ方向に配設されており、ガイドレール２４，２５は保持ブロック１５，１９に結合されたカムフォロア１７（保持ブロック１９に結合されたカムフォロアは反対側のため図示せず）を下方から支持している。
【００１７】
ガイドレール２４はシリンダ２６によって昇降自在となっており、ガイドレール２４の昇降動作はシャフト２４ａによってスライド自在に支持されている。シリンダ２６によってガイドレール２４を上昇させることにより、ガイドレール２４上に当接したカムフォロア１７を介してスキージ１４は上昇する。また保持ブロック１５はスプリング１６によって常に下方に付勢されており、ガイドレール２４を下降させることにより保持ブロック１５に結合されたスキージ１４は下降し、その下端部が塗膜部材１３に対して押しつけられる。同様にガイドレール２５を昇降させることにより、スキージ１８は塗膜部材１３に対して昇降する。
【００１８】
ベース部９ａ上のフラックス容器１２の手前側にはモータ２３が配置されており、モータ２３の回転軸に結合されたプーリ２２にはベルト２１が調帯されている。ベルト２１の端部は移動ブロック２０に結合されており、モータ２３を正逆回転することにより、移動ブロック２０および保持ブロック１５，１９はフラックス容器１２の下方で一体的にＸ方向に往復動し、したがってスキージ１４，１８は塗膜部材１３上で一体的にＸ方向に往復動する。
【００１９】
このスキージ１４，１８の往復動と前述の昇降動作とを組み合わせることにより、スキージ１４、スキージ１８のいずれかを選択的に塗膜部材１３に対して下降させた状態で往復動させることができ、これによりスキージ１４、スキージ１８はそれぞれ後述する塗膜形成動作、塗膜掻き取り動作を行う。
【００２０】
次に図３を参照して、塗膜部材１３について説明する。図３に示すように、塗膜部材１３は上面に段差が設けられた板状部材であり、上面の両側部には長さ方向に全通した平滑な膜厚基準面１３ａが、水平面に平行に形成されている。また上面の中央部には、水平面に平行で且つそれぞれ異なる高さで設けられた複数の平坦な塗膜面（ペースト膜形成面）１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１３ｅおよびフラックス溜め面１３ｆが設けられている。
【００２１】
図３（ｂ）に示すように、塗膜面１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１３ｅは、それぞれ隣接した面との間で段差を有する階段状に形成されており、各塗膜面の膜厚基準面１３ａからの高さ寸法は、それぞれｈ１，ｈ２，ｈ３，ｈ４に設定されている。すなわち、塗膜ステージ１２ａは、複数の塗膜面１３ｂ〜１３ｅと膜厚基準面１３ａとが一体形成された塗膜部材１３を備えている。
【００２２】
この塗膜部材１３上でのフラックス膜の形成について説明する。図４（ａ）に示すように、フラックス塗膜の形成に用いられるスキージ１４（塗膜形成スキージ）は、フラックス容器１２をまたぐ棒状部１４ａの下面（図４（ａ）に示す反転図では上面）に、フラックスの上面を掻き均して延展する直線状の延展部１４ｂと、延展部１４ｂの両端部に突出した摺接部１４ｃとを設けた構造となっている。ここで、延展部１４ｂと摺接部１４ｃとの高さ差が所定高さ寸法Ｈとなるよう、各部寸法が設定されている。
【００２３】
スキージ１４を塗膜部材１３上に装着して塗膜形成を行う際には、スキージ１４は摺接部１４ｃを膜厚基準面１３ａに接触させた状態で矢印方向（Ｘ方向）に水平移動する。すなわち、塗膜ステージ１２ａには水平面に平行な膜厚基準面１３ａが設けられており、スキージ１４の一部を膜厚基準面１３ａに接触させながら相対移動するようになっている。
【００２４】
この塗膜形成動作により、スキージ１４の延展部１４ｂと塗膜面１３ｂとの間に生じる隙間に等しい所定膜厚のフラックス塗膜が、塗膜面１３ｂ上に形成され、形成されるフラックス塗膜の膜厚ｔ１は、Ｈ−ｈ１となる。同様に、塗膜面１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ上には、膜厚ｔ２（＝Ｈ−ｈ２），ｔ３（＝Ｈ−ｈ３），ｔ４（＝Ｈ−ｈ４）のフラックス塗膜が形成される。
【００２５】
この塗膜形成動作に際して、スキージ１４は常に膜厚基準面１３ａに接触した状態で移動することから、形成されるフラックス塗膜の膜厚が変動することがなく、膜厚精度を向上させることができる。また、複数の塗膜面１３ｂ〜１３ｅと膜厚基準面１３ａとが一体形成された塗膜部材１３を用いることにより、部品加工精度のみによって塗膜部材１３の寸法精度が確保され、組み立て時の調整作業を必要とすることなく、必要な膜厚精度を確保することが可能となっている。
【００２６】
そして、これらのフラックス塗膜に対して、移載ヘッド６に保持された電子部品８を下降させることにより、電子部品８のバンプ８ａ（図６参照）にフラックスを転写により塗布することができる。このとき、制御部１０によって移載ヘッド６の水平移動および昇降動作を制御することにより、複数の膜厚が異なるフラックス塗膜のいずれかに対して移載ヘッド６を選択的に昇降させることが可能となっている。これにより、電子部品８のバンプ８ａに塗布されるフラックスの塗布量を膜厚によって調整することができるようになっている。制御部１０は、移載ヘッド６をフラックス塗膜のいずれかに対して選択的に昇降させて電子部品にペーストを転写する転写制御部となっている。
【００２７】
次に、形成されたフラックス塗膜を各塗膜面から除去する塗膜掻き取りについて説明する。図５に示すように、フラックス塗膜の除去に用いられるスキージ１８（塗膜掻き取りスキージ）は、スキージ１４と同様にフラックス容器１２をまたぐ棒状部１８ａの下面（図５に示す反転図では上面）に、各塗膜面の上面に摺接して付着したフラックスを掻き取る掻き取り部１８ｂを設けた構造となっている。
【００２８】
スキージ１８を塗膜部材１３上に装着した状態では、掻き取り部１８ｂが各塗膜面に当接した状態で、矢印方向（Ｘ方向）に移動する。このとき、スキージ１８はスプリング（図２に示すスプリング１６参照）の付勢力によって常に塗膜部材１３に対して押しつけられていることから、スキージ１８の移動に伴い、掻き取り部１８ｂは塗膜面１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１３ｅおよびフラックス溜め面１３ｆの各面間の段差にならって摺接する。これにより、塗膜形成動作によって塗膜面１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１３ｅに形成された塗膜は、塗膜面１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１３ｅから掻き取られて除去される。
【００２９】
次に、図６、図７を参照して、電子部品実装動作において、移載ヘッド６に保持された電子部品８のバンプにフラックスを転写するための塗膜形成動作およびフラックス転写動作について説明する。図６（ａ）は、フラックス容器１２の塗膜ステージ１２ａの断面を示している。電子部品実装動作の開始に先立って、フラックス容器１２内のフラックス溜め面１３ｆには、フラックス２７が供給される。
【００３０】
そしてスキージ１４をフラックス溜め面１３ｆ側から塗膜面１３ｂへ向かって移動させることにより、スキージ１４によってフラックス２７が延展され、各塗膜面１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ上には所定膜厚（図４（ｂ）参照）のフラックス塗膜２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ，２７ｅが形成される。これにより、ペースト供給装置９によって複数の膜厚が異なるフラックス塗膜が移載ヘッド６に対して供給される。このとき、形成されるフラックス塗膜の液面は同一高さとなる。
【００３１】
この後、電子部品８に対してフラックスの塗布が行われる。部品供給部７から電子部品８をピックアップした移載ヘッド６はペースト供給装置９の上方に移動する。そして移載ヘッド６を所定の膜厚のフラックス塗膜（ここでは、フラックス塗膜２７ｄ）上に位置させて、ここで移載ヘッド６が昇降動作を行うことにより、電子部品８のバンプ８ａがフラックス塗膜２７ｄに対して接触し、これにより図６（ｂ）に示すように、所定量のフラックス２７がバンプ８ａに転写により塗布される。
【００３２】
次いでフラックス転写後の電子部品８を保持した移載ヘッド６は、搬送路２に位置決めされた基板３上に移動する。そしてここで移載ヘッド６が基板３に対して昇降することにより、電子部品８のバンプ８ａを基板３の電極上に着地させて搭載する。
【００３３】
図６（ｃ）、（ｄ）は、電子部品８へのフラックス転写後に、塗膜部材１３からフラックス２７を除去する塗膜掻き取り動作を示している。すなわち、スキージ１８をまず塗膜面１３ｂに対して下降させ、スキージ１８の下端部の掻き取り部１８ｂを塗膜面１３ｂに当接させた状態でスキージ１８を右方向に移動させる。これにより、掻き取り部１８ｂは各塗膜面１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ上のフラックス２７を順次掻き取って、フラックス溜め面１３ｆ上に掻き寄せる。
【００３４】
そして次回のフラックス塗膜形成動作を開始する際には、図６（ｅ）に示すように、掻き溜めたフラックス２７をスキージ１４を左方向に移動させて延展し、再び図６（ａ）に示すように各塗膜面１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ上にフラックス塗膜を形成する。
【００３５】
次に図７を参照して、上述の電子部品実装動作において電子部品の種類に応じてフラックス塗布量を調整する必要がある場合の塗膜面の選択について説明する。まず電子部品８が小型のバンプ８ａを有するもので、必要とされるフラックス塗布量が小さい場合には、図７（ａ）に示すように、バンプ８ａのサイズに応じた膜厚ｔ１のフラックス塗膜２７ｂが形成された塗膜面１３ｂに対して、電子部品８を保持した移載ヘッド６を下降させる。これにより、バンプ８ａには適正量のフラックス２７が転写により塗布される。
【００３６】
これに対し、大きなサイズのバンプ８’ａを有する電子部品８’に対してフラックス転写を行う場合には、バンプ８’ａのサイズに応じた膜厚ｔ４のフラックス塗膜２７ｅが形成された塗膜面１３ｅに対して、電子部品８’を保持した移載ヘッド６を下降させる。これにより、バンプ８’ａには適正量のフラックス２７が転写により塗布される。
【００３７】
上記電子部品に応じたフラックス塗布量の調整において、塗膜部材１３上には予め膜厚が異なる複数のフラックス塗膜が形成されていることから、転写対象の電子部品８を保持した移載ヘッド６をこれらのフラックス塗膜に対して選択的に昇降させることのみで、フラックス塗布量の調整が行える。したがって、従来の転写によるフラックス塗布において必要とされた塗布量調整のためのスキージの交換を行うことなく、同一のスキージによって多種類の電子部品に対して適正量のフラックス塗布が行え、品種切り替え性を大幅に向上させることができる。
【００３８】
また、単一種類の電子部品について適正塗布量を求めるための条件出しを行う場合にあっても、フラックス塗膜の膜厚微調整を容易に行うことができる。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、水平面に平行で且つそれぞれ異なる高さで設けられた複数の平坦なペースト膜形成面が形成された塗膜ステージを備え、複数のペースト膜形成面の上方で水平面に対して平行にスキージを相対移動することにより複数のペースト膜形成面上にそれぞれ異なる所定膜厚のペースト膜を形成することができ、品種切り替え時のスキージ交換作業を排して、品種切り替え性を向上させることができる。
【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実装装置の平面図
【図２】本発明の一実施の形態のペースト供給装置の斜視図
【図３】（ａ）本発明の一実施の形態のペースト供給装置の塗膜ステージの斜視図
（ｂ）本発明の一実施の形態のペースト供給装置の塗膜ステージの断面図
【図４】本発明の一実施の形態のペースト供給装置の塗膜形成スキージの動作説明図
【図５】本発明の一実施の形態のペースト供給装置の塗膜掻き取りスキージの動作説明図
【図６】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の動作説明図
【図７】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の動作説明図
【符号の説明】
３  基板
６  移載ヘッド
８  電子部品
９  ペースト供給装置
１０  制御部
１２ａ  塗膜ステージ
１３  塗膜部材
１３ａ  膜厚基準面
１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ  塗膜面
１４，１８  スキージ
１４ｂ  延展部
１４ｃ  摺接部
２７  フラックス
【図１】
0003899902.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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