(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｚ方向に配置され、軸線廻りに回転自在、Ｚ方向昇降自在のヘッドシャフトを備える装着ヘッドと、この装着ヘッドをＸ−Ｙ方向移動自在に支持するＸ−Ｙ駆動部と、前記ヘッドシャフトに着脱自在、且つ選択的に支持され、下端部において電子部品を真空吸着する複数の電子部品吸着ノズルと、前記装着ヘッド及び前記Ｘ−Ｙ駆動部を駆動、制御し、指示信号に基づいて前記電子部品吸着ノズルを選択し、前記ヘッドシャフトに支持させて電子部品を基板上に装着させる制御部と、を有してなる表面実装部品装着機において、複数の前記電子部品吸着ノズルのうち少なくとも一つの電子部品吸着ノズルは、下端部に内側面略四角錐台形状、且つ下方に拡開する開口穴を形成され、ベアチップ部品を真空吸着可能な角錐コレットを有するベアチップ部品吸着ノズルであり、他の電子部品吸着ノズルは、下端部において表面実装部品を真空吸着可能な表面実装部品吸着ノズルであることを特徴とする表面実装部品装着機。
【請求項２】
請求項１において、前記制御部は、前記電子部品吸着ノズルに真空吸着させた電子部品をＸ−Ｙ方向及びＺ軸廻りの回転方向の少なくとも一の方向に往復微動させるスクラブ動作処理を選択的に実行可能とされたことを特徴とする表面実装部品装着機。
【請求項３】
請求項２において、前記制御部は、装着する電子部品の種別をベアチップ部品と表面実装部品とに識別して記憶した電子部品種別記憶部を有し、ベアチップ部品を装着するときに前記スクラブ処理を実行するようにされたことを特徴とする表面実装部品装着機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表面実装部品装着機及び表面実装部品装着機の電子部品吸着ノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ベアチップ部品、表面実装部品等の電子部品を基板上に装着するために、ダイボンダと表面実装部品装着機とが使用されている。
【０００３】
ダイボンダは、一般にベアチップ部品の装着のために使用され、角錐コレットでベアチップ部品を真空吸着して、基板上の所定の装着位置まで搬送した後、スクラブ動作（水平方向の往復微動）させてから該ベアチップ部品を角錐コレットから解放する。
【０００４】
ここでスクラブ動作は、基板とベアチップ部品との間の接着剤内部の気泡を抜いて高温時のヒートクラックを防止するために行われる。
【０００５】
角錐コレットはベアチップ部品上面の四辺と線接触してベアチップ部品を真空吸着するようにされ、ベアチップ部品上面の損傷を防止するようにされている。
【０００６】
一方、表面実装部品装着機は一般に表面実装部品の装着のために使用され、電子部品吸着ノズルで表面実装部品を真空吸着し、基板上の所定の装着位置まで搬送し、電子部品吸着ノズルから解放する。なお、スクラブ動作は行われない。
【０００７】
従って、一の基板に装着される電子部品にベアチップ部品と表面実装部品とが混在する場合、電子部品の装着は一般にダイボンダによる装着工程と表面実装部品装着機による装着工程との２つの装着工程で行われる。
【０００８】
生産効率の向上、設備コストの低減のためには、電子部品の装着がダイボンダ又は表面実装部品装着機のいずれか一方による装着工程のみで行われることが望ましい。
【０００９】
しかし、ダイボンダは上記のように角錐コレットで電子部品を真空吸着するため、角錐コレットと密着しない表面実装部品を真空吸着し、基板上に装着することができなかった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
これに対して、表面実装部品装着機は表面実装部品と同様に電子部品吸着ノズルでベアチップ部品を真空吸着することができるが、スクラブ動作を行う機能がなく、ベアチップ部品と基板との間の接着剤のエア抜きを行うことができないという問題があった。
【００１１】
又、表面実装部品装着機の電子部品吸着ノズルは下端において電子部品上面に当接し、該電子部品を真空吸着して上下方向に拘束するが水平方向に拘束するものではなく、仮にスクラブ動作が行われると、電子部品と電子部品吸着ノズルとが相互に位置ズレし、装着精度が低下するという問題があった。
【００１２】
更に、電子部品吸着ノズルでベアチップ部品を真空吸着すると、電子部品吸着ノズルの下端が直接ベアチップ部品上面に接触し、ベアチップ部品を損傷させる恐れがあった。
【００１３】
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであって、ベアチップ部品を基板上に装着することができる表面実装部品装着機及び表面実装部品装着機の電子部品吸着ノズルを提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、請求項１のように、Ｚ方向に配置され、軸線廻りに回転自在、Ｚ方向昇降自在のヘッドシャフトを備える装着ヘッドと、この装着ヘッドをＸ−Ｙ方向移動自在に支持するＸ−Ｙ駆動部と、前記ヘッドシャフトに着脱自在、且つ選択的に支持され、下端部において電子部品を真空吸着する複数の電子部品吸着ノズルと、前記装着ヘッド及び前記Ｘ−Ｙ駆動部を駆動、制御し、指示信号に基づいて前記電子部品吸着ノズルを選択し、前記ヘッドシャフトに支持させて電子部品を基板上に装着させる制御部と、を有してなる表面実装部品装着機において、少なくとも一つの前記電子部品吸着ノズルは、下端部に内側面略四角錐台形状、且つ下方に拡開する開口穴を形成され、ベアチップを真空吸着可能な角錐コレットを有するベアチップ部品吸着ノズルとされたことを特徴とする表面実装部品装着機により、上記目的を達成するものである。
【００１５】
又、前記制御部は、前記電子部品吸着ノズルに真空吸着させた電子部品をＸ−Ｙ方向及びＺ軸廻りの回転方向の少なくとも一の方向に往復微動させるスクラブ動作処理を選択的に実行可能としてもよい。
【００１６】
更に、前記制御部は、装着する電子部品の種別をベアチップ部品と表面実装部品とに識別して記憶した電子部品種別記憶部を有し、ベアチップ部品を装着するときに前記スクラブ処理を実行するようにしてもよい。
【００１７】
更に又、本発明は、請求項４のように、ヘッドシャフトに着脱自在に支持され、下端部において電子部品を真空吸着する表面実装部品装着機の電子部品吸着ノズルにおいて、下端部に内側面略四角錐台形状で下方に拡開する開口穴を形成され、ベアチップ部品を真空吸着可能な角錐コレットを有するベアチップ部品吸着ノズルとされたことを特徴とする表面実装部品装着機の電子部品吸着ノズルにより、上記目的を達成するものである。
【００１８】
本発明によれば、表面実装部品装着機によりベアチップ部品を基板上に装着することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の例を図面を参照して詳細に説明する。
【００２０】
図１、２及び３に示されるように、本発明の実施の形態の例に係る表面実装部品装着機１０は、ベアチップ部品を真空吸着するための角錐コレット１２を有してなるベアチップ部品吸着ノズル１４と、表面実装部品を真空吸着するための表面実装部品吸着ノズル１６との２つの種別の電子部品吸着ノズルを有している。
【００２１】
又、前記表面実装部品装着機１０は、後述するスクラブ動作処理を実行可能である制御部１８を有し、ベアチップ部品と表面実装部品との２つの種別の電子部品を基板２０上に装着可能とされている。
【００２２】
更に、前記表面実装部品装着機１０はＺ方向に配置され、下端において前記ベアチップ部品吸着ノズル１４及び前記表面実装部品吸着ノズル１６を着脱自在、且つ、選択的に支持するヘッドシャフト２２を備える装着ヘッド２４と、この装着ヘッド２４をＸ−Ｙ方向移動自在に支持するＸ−Ｙ駆動部２６と、ベアチップ部品供給装置２８と、表面実装部品供給装置３０と、未選択の前記ベアチップ部品吸着ノズル１４及び未選択の前記表面実装部品吸着ノズル１６を保管する保管部３２とを有して構成されている。
【００２３】
前記ベアチップ部品吸着ノズル１４は、前記角錐コレット１２と、スライダ１４Ａと、保持部材１４Ｂと、止めねじ１４Ｃと、ピン１４Ｄと、圧縮コイルばね１４Ｅとから構成されている。
【００２４】
前記角錐コレット１２は、上段部及び下段部が中段部よりも細い段付筒状体で、該下段部の下端近傍には内側面略四角錐台形状、且つ下方に拡開する開口穴が形成されている。
【００２５】
前記ベアチップ部品吸着ノズル１４は該開口穴内側面においてベアチップ部品の上面四辺と線接触してベアチップ部品を真空吸着可能とされ、種々のベアチップ部品の装着に対応するために、該開口穴形状の異なる複数の種類のベアチップ部品吸着ノズル１４が備えられている。
【００２６】
又、前記上段部の側面上下方向中央近傍には円周方向の溝部が形成されている。
【００２７】
前記スライダ１４Ａは、上半部が下半部よりも細い段付筒状体で、中心孔において前記角錐コレット１２の前記上段部を上下方向摺動自在に支持している。
【００２８】
前記上半部側壁には上下方向の長孔が形成され、又、前記下半部側壁には側面から中心孔まで貫通する水平方向のねじ孔が形成されている。
【００２９】
前記保持部材１４Ｂは、上端に天板部を形成された筒状体で、内周面は上穴が下穴よりも細い段付穴とされ、この段付穴において前記スライダ１４Ａの段付側面と摺動自在に嵌合している。
【００３０】
又、前記天板部には中心孔が設けられ、上端側から供給される負圧及び正圧を下端側に伝達可能とされている。
【００３１】
前記保持部材１４Ｂの外周面上下方向中央近傍には円周方向の台形溝が形成され、この台形溝において前記ヘッドシャフト２２のクリックボールと係合可能とされている。
【００３２】
これにより、前記ベアチップ部品吸着ノズル１４は前記ヘッドシャフト２２と同軸的に接近、離間することによりクリック機構により着脱自在とされている。
【００３３】
又、前記保持部材１４Ｂの前記台形溝の下方近傍には外周面から前記上穴まで貫通する水平方向のピン孔が設けられ、このピン孔の下方近傍の外周面にはフランジ部が設けられている。
【００３４】
更に、前記保持部材１４Ｂの下端近傍には外周面から前記下穴まで貫通する水平方向の作業穴が設けられている。
【００３５】
前記止めねじ１４Ｃは、前記スライダ１４Ａのねじ孔と螺合し、先端において前記角錐コレット１２の前記上段部の溝部に当接し、これにより前記角錐コレット１２と前記スライダ１４Ａとは一体に結合されている。
【００３６】
前記ピン１４Ｄは、前記保持部材１４Ｂの前記ピン孔と嵌着し、先端において前記スライダ１４Ａの前記長孔と摺動自在に係合している。
【００３７】
これにより、前記角錐コレット１２及び前記スライダ１４Ａは、前記保持部材１４Ｂに対し上下方向の一定範囲で摺動自在、且つ、回転不能とされている。
【００３８】
前記圧縮コイルばね１４Ｅは、前記保持部材１４Ｂの上穴内に格納され、前記スライダ１４Ａを下方に付勢している。
【００３９】
これにより、前記スライダ１４Ａ及び前記角錐コレット１２は通常下限位置に保持されている。
【００４０】
なお、この下限位置において前記スライダ１４Ａの前記ねじ穴と前記保持部材１４Ｂの前記作業孔とは同軸的に一致するようにされ、該作業孔を介して、前記止めねじ１４Ｃの着脱作業が可能とされている。
【００４１】
前記表面実装部品吸着ノズル１６は、スライダ１６Ａと、保持部材１６Ｂと、ピン１６Ｃと、圧縮コイルばね１６Ｄとから構成され、前記ベアチップ部品吸着ノズル１４に対して前記スライダ１６Ａが前記保持部材１６Ｂから下方に突出し該スライダ１６Ａ下端において表面実装部品を真空吸着可能とされていることを特徴とし、他の構成については前記ベアチップ部品吸着ノズル１４と同様であるので説明を省略する。
【００４２】
なお、前記角錐コレット１２及び前記止めねじ１４Ｃに相当する部品は含まれていない。
【００４３】
前記表面実装部品吸着ノズル１６は前記スライダ１６Ａ下端において表面実装部品上面に当接して該表面実装部品を真空吸着するようにされ、種々の表面実装部品の装着に対応するために前記スライダ１６Ａ下端の形状の異なる複数の種類の表面実装部品吸着ノズル１６が備えられている。
【００４４】
前記制御部１８は、装着する電子部品の種別をベアチップ部品と表面実装部品とに識別して記憶した電子部品種別記憶部１８Ａを有している。
【００４５】
前記ヘッドシャフト２２は筒状体でＺ方向昇降自在、Ｚ軸廻りに回転自在とされ、上端側から供給される負圧及び正圧を下端側で支持する前記ベアチップ部品吸着ノズル１４及び前記表面実装部品吸着ノズル１６に伝達可能とされている。
【００４６】
前記Ｘ−Ｙ駆動部２６は、Ｘ方向に配置された梁状体で前記装着ヘッド２４をＸ方向移動自在に支持するＸガイド部と、このＸガイド部両端をＹ方向移動自在に支持する一対のＹガイド部と、を有して構成されている。
【００４７】
前記保管部３２は、図４に示されるように、細長い筐状体で長手方向に複数の前記ベアチップ部品吸着ノズル１４及び前記表面実装部品吸着ノズル１６を保管可能とされ、天板部３２Ａをスライドさせることにより、保管したベアチップ部品吸着ノズル１４及び表面実装部品吸着ノズル１６の上方への挿通を選択的に制限可能とされている。
【００４８】
前記天板部３２Ａにより、前記ベアチップ部品吸着ノズル１４及び前記表面実装部品吸着ノズル１６の上方への挿通を制限しつつ、前記ヘッドシャフト２２を上昇させることにより、前記ベアチップ部品吸着ノズル１４及び前記表面実装部品吸着ノズル１６は前記ヘッドシャフト２２から取脱可能とされている。
【００４９】
次に、本発明の実施の形態の例に係る前記表面実装部品装着機１０による電子部品装着時の作用について説明する。
【００５０】
前記表面実装部品装着機１０による電子部品装着は、図５に示されるフローチャートに従って行われる。
【００５１】
前記制御部１８は、前記電子部品種別記憶部１８Ａにおいて、装着する電子部品の種別を認識し、この電子部品の種別により異なる処理を行う。
【００５２】
装着する電子部品の種別がベアチップ部品であるとき、前記制御部１８は該ベアチップ部品に適した前記開口穴形状の前記ベアチップ部品吸着ノズル１４を選択し、前記保管部３２において前記ヘッドシャフト２２に支持させる。
【００５３】
次に、前記ベアチップ部品吸着ノズル１４を前記ベアチップ部品供給装置２８へ移動させて、ベアチップ部品を真空吸着させる。
【００５４】
ベアチップ部品は、上面の四辺において前記角錐コレット１２の開口穴内側面と線接触して真空吸着される。上面は非接触状態であるため、真空吸着により上面が損傷することがない。
【００５５】
次に、前記制御部１８は、前記ベアチップ部品吸着ノズル１４に真空吸着させたベアチップ部品を、前記基板２０上の所定の装着位置まで搬送させ、スクラブ動作処理を実行する。
【００５６】
ここでスクラブ動作とは、水平方向の往復微動のことであり、前記Ｘ−Ｙ駆動ユニットを駆動することにより実現される。
【００５７】
スクラブ動作により、ベアチップ部品と基板２０との間の接着剤内の気泡が抜かれるので、前記基板２０がリフロー炉等で加熱されたときに気泡の膨張によるヒートクラックが発生することがない。
【００５８】
一定時間スクラブ動作処理を実行した後、前記ヘッドシャフト２２を介して前記ベアチップ部品吸着ノズル１４に正圧を供給して、ベアチップ部品を真空吸着から解放し、前記基板２０上に載置する。
【００５９】
一方、装着する電子部品の種別が表面実装部品であるとき、前記制御部１８は前記表面実装部品吸着ノズル１６を選択し、前記保管部３２において前記ヘッドシャフト２２に支持させる。
【００６０】
次に、ベアチップ部品を装着するときと同様に表面実装部品を基板上に装着する。なお、この際前記スクラブ動作処理は実行しない。
【００６１】
以後、同様に電子部品装着を繰り返す。
【００６２】
尚、本発明の実施の形態の例においては前記スクラブ動作は前記Ｘ−Ｙ方向の往復微動とされているが、本発明はこれに限定されるものではなく、前記スクラブ動作は前記ヘッドシャフト２２のＺ軸廻りの回転往復微動としてもよく、又、Ｘ−Ｙ方向の往復微動とＺ軸廻りの回転往復微動とを組み合わせた往復微動としてもよい。
【００６３】
又、本発明の実施の形態の例においては前記制御部１８は前記電子部品種別記憶部１８Ａにおいて装着する電子部品の種別をベアチップ部品と認識することにより前記スクラブ動作処理を実行するようにされているが、本発明はこれに限定されるものではなく、前記制御部は装着する各電子部品の真空吸着に適した前記電子部品吸着ノズルを選択するための電子部品吸着ノズル選択部と各前記電子部品吸着ノズルの種別を前記ベアチップ部品吸着ノズル１４と前記表面実装部品吸着ノズル１６とに識別して記憶した電子部品吸着ノズル種別記憶部と、を有してなり、図６に示されるフローチャートのように前記電子部品吸着ノズル選択部において選択した電子部品吸着ノズルが前記ベアチップ部品吸着ノズル１４であるときに前記スクラブ処理を実行するようにしてもよい。
【００６４】
このように電子部品吸着ノズルの種別が前記ベアチップ部品吸着ノズル１４であるときにスクラブ動作処理を実行することにより次のような利点がある。
【００６５】
ベアチップ部品は大きさ等の違いにより装着時のスクラブ動作を必要とせず、且つ、前記表面実装部品吸着ノズル１６により真空吸着されることが適当なものが存在する。
【００６６】
前記表面実装部品吸着ノズル１６がベアチップ部品を真空吸着した状態でスクラブ動作が実行されるとベアチップ上面を損傷させる恐れがある。
【００６７】
これに対して電子部品吸着ノズルの種別が前記ベアチップ部品吸着ノズル１４であるときに限りスクラブ動作処理を実行することによりベアチップ上面の損傷を確実に防止することができる。
【００６８】
【発明の効果】
本発明によれば、表面実装部品装着機によりベアチップ部品及び表面実装部品を基板上に装着することが可能となり、生産効率の向上及び設備コストの低減が図られるという優れた効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の例に係る表面実装部品装着機の全体の概要を示す一部ブロック図を含む斜視図
【図２】同表面実装部品装着機のベアチップ部品吸着ノズルの構造を示す側断面図
【図３】同表面実装部品装着機の表面実装部品吸着ノズルの構造を示す側断面図
【図４】同表面実装部品吸着機の保管部の構造を示す斜視図
【図５】同表面実装部品装着機の電子部品装着の流れを示すフローチャート
【図６】本発明の他の実施の形態の例に係る表面実装部品装着機の電子部品装着の流れを示すフローチャート
【符号の説明】
１０…表面実装部品装着機
１２…角錐コレット
１４…ベアチップ部品吸着ノズル
１６…表面実装部品吸着ノズル
１８…制御部
１８Ａ…電子部品種別記憶部
２０…基板
２２…ヘッドシャフト
２４…装着ヘッド
２６…Ｘ−Ｙ駆動部
２８…ベアチップ部品供給装置
３０…表面実装部品供給装置
３２…保管部
【図１】
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【図２】
0004212226.tif 000003
【図３】
0004212226.tif 000004
【図４】
0004212226.tif 000005
【図５】
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【図６】
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