(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を供給する部品供給部から移載ヘッドに装着された複数の吸着ノズルによって電子部品をピックアップし、電子部品接合用のペーストが塗布された基板に実装する電子部品実装方法であって、前記移載ヘッドに装着された複数の吸着ノズルをノズル保持部に収容された前記ペースト転写用の複数の転写ノズルと交換する工程と、ペースト供給部に備えられた回転テーブルを回転駆動機構により回転させることにより、この回転テーブルの凹部に貯溜されたペーストの表面をこの凹部の底面と所定の隙間を保って配設されたスキージの下端部により掻き寄せて均す工程と、前記ペースト供給部まで前記複数の転写ノズルが装着された移載ヘッドを移動させる工程と、前記複数の転写ノズルを前記ペースト供給部の塗膜上に設定された転写範囲における異なる転写点に順次下降させてペーストを転写ノズルに転写する工程と、ペースト転写後の移載ヘッドを基板上に移動させ前記転写ノズルを基板上の塗布点に対して順次下降させることにより基板にペーストを塗布する工程と、ペーストが塗布された基板に吸着ノズルが装着された移載ヘッドによって電子部品を搭載する工程と、前記移載ヘッドがペースト供給部に転写のためにアクセスするごとに前記回転テーブルを所定角度回転させ、ペーストの表面を前記スキージにより均した新たな転写範囲が前記転写ノズルの転写位置に移動する工程とを含むことを特徴とする電子部品実装方法。
【請求項２】
電子部品を供給する部品供給部から移載ヘッドに装着された複数の吸着ヘッドによって電子部品をピックアップし電子部品接合用のペーストを転写した後に基板に実装する電子部品実装方法であって、ペースト供給部に備えられた回転テーブルを回転駆動機構により回転させることにより、この回転テーブルの凹部に貯溜されたペーストの表面をこの凹部の底面と所定の隙間を保って配設されたスキージの下端部により掻き寄せて均す工程と、前記ペースト供給部まで複数の吸着ノズルにそれぞれ電子部品を保持した移載ヘッドを移動させる工程と、前記複数の吸着ノズルを前記ペースト供給部の塗膜上に設定された転写範囲における異なる転写点に順次下降させてペーストを電子部品に転写する工程と、ペースト転写後の移載ヘッドを基板上に移動させ前記吸着ノズルを基板上の実装点に対して順次下降させることにより基板に電子部品を搭載する工程と、前記移載ヘッドがペースト供給部に転写のためにアクセスするごとに前記回転テーブルを所定角度回転させ、ペーストの表面を前記スキージにより均した新たな転写範囲が前記吸着ノズルの転写位置に移動する工程とを含むことを特徴とする電子部品実装方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板に電子部品を実装する電子部品実装方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品を基板に実装する方法として、導電性ペーストによる方法が知られている。この方法は、エポキシ樹脂などの接着材中に銀粉などの導電粒子を混入したものであり、導電性ペースト（以下、単に「ペースト」と略称する。）によって、電子部品を基板に固着させるとともに電気的な導通を得られるという特徴を有している。電子部品の実装に際しては、実装装置に設けられたペースト供給部に予めペーストを所定膜厚で成膜しておき、転写ピンをこのペースト塗膜に対して下降させてペーストを転写ピンに一旦転写し、この転写ピンを基板の塗布点に対して下降させることにより基板にペーストが転写される。そして転写によりペーストが部分的に除去された塗膜に対しては、スキージを塗膜表面に沿って移動させることにより塗膜を均すスキージングが行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の電子部品実装方法では、このスキージングは１つの転写ノズルによる転写動作の都度行われていた。このスキージング動作ではスキージを移動させる動作が伴うため、多数の実装点に対してペースト塗布を行う場合には、このスキージングに必要な時間は全体の転写動作時間に対して相当な割合を占める。このため、従来よりこのスキージング時間の短縮が望まれていた。
【０００４】
そこで本発明は、ペースト供給部におけるスキージング時間を短縮し、生産性を向上させることができる電子部品実装方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の電子部品実装方法は、電子部品を供給する部品供給部から移載ヘッドに装着された複数の吸着ノズルによって電子部品をピックアップし、電子部品接合用のペーストが塗布された基板に実装する電子部品実装方法であって、前記移載ヘッドに装着された複数の吸着ノズルをノズル保持部に収容された前記ペースト転写用の複数の転写ノズルと交換する工程と、ペースト供給部に備えられた回転テーブルを回転駆動機構により回転させることにより、この回転テーブルの凹部に貯溜されたペーストの表面をこの凹部の底面と所定の隙間を保って配設されたスキージの下端部により掻き寄せて均す工程と、前記ペースト供給部まで前記複数の転写ノズルが装着された移載ヘッドを移動させる工程と、前記複数の転写ノズルを前記ペースト供給部の塗膜上に設定された転写範囲における異なる転写点に順次下降させてペーストを転写ノズルに転写する工程と、ペースト転写後の移載ヘッドを基板上に移動させ前記転写ノズルを基板上の塗布点に対して順次下降させることにより基板にペーストを塗布する工程と、ペーストが塗布された基板に吸着ノズルが装着された移載ヘッドによって電子部品を搭載する工程と、前記移載ヘッドがペースト供給部に転写のためにアクセスするごとに前記回転テーブルを所定角度回転させ、ペーストの表面を前記スキージにより均した新たな転写範囲が前記転写ノズルの転写位置に移動する工程とを含む。
【０００６】
請求項２記載の電子部品実装方法は、電子部品を供給する部品供給部から移載ヘッドに装着された複数の吸着ヘッドによって電子部品をピックアップし電子部品接合用のペーストを転写した後に基板に実装する電子部品実装方法であって、ペースト供給部に備えられた回転テーブルを回転駆動機構により回転させることにより、この回転テーブルの凹部に貯溜されたペーストの表面をこの凹部の底面と所定の隙間を保って配設されたスキージの下端部により掻き寄せて均す工程と、前記ペースト供給部まで複数の吸着ノズルにそれぞれ電子部品を保持した移載ヘッドを移動させる工程と、前記複数の吸着ノズルを前記ペースト供給部の塗膜上に設定された転写範囲における異なる転写点に順次下降させてペーストを電子部品に転写する工程と、ペースト転写後の移載ヘッドを基板上に移動させ前記吸着ノズルを基板上の実装点に対して順次下降させることにより基板に電子部品を搭載する工程と、前記移載ヘッドがペースト供給部に転写のためにアクセスするごとに前記回転テーブルを所定角度回転させ、ペーストの表面を前記スキージにより均した新たな転写範囲が前記吸着ノズルの転写位置に移動する工程とを含む。
【０００７】
本発明によれば、複数の転写ノズルを備えた移載ヘッドまたは複数の吸着ヘッドのそれぞれに電子部品を保持した移載ヘッドがペースト供給部にペースト転写のためにアクセスするが、この場合、転写ノズルや吸着ノズルはペースト塗膜上に設定された転写範囲における異なる転写点に順次下降させて転写ノズルや吸着ノズルにペーストを転写するようにし、且つこのアクセスをするごとに、回転駆動機構により回転テーブルを回転させてその凹部に貯溜されたペーストの塗膜の上面を均すスキージング動作を行うことにより、スキージング回数を低減して全体のスキージング時間を短縮することができる。
【０００８】
【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斜視図、図２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３は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置のノズル保持部の断面図、図４（ａ）は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置のペースト供給部の平面図、図４（ｂ）は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置のペースト供給部の側断面図、図５，図６、図７，図８は本発明の一実施の形態の電子部品実装方法におけるペースト転写動作の工程説明図である。
【０００９】
まず図１、図２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Ｘ方向に搬送路２が配設されている。搬送路２は基板３を搬送し位置決めする位置決め部となっている。搬送路２の両側には電子部品を供給する部品供給部４が配設され、それぞれの部品供給部４には多数個のテープフィーダ５が並設されている。テープフィーダ５はテープに保持された電子部品を収納し、このテープをピッチ送りすることによりピックアップ位置５ａに電子部品を供給する。
【００１０】
Ｘ軸テーブル６上は、移載ヘッド７が装着されている。移載ヘッド７は、個別に昇降可能な単位移載ヘッド７Ａ，７Ｂ，７Ｃを備えている。Ｘ軸テーブル６は平行に配置された２つのＹ軸テーブル８Ａ，８Ｂに両端を支持されて架設されている。Ｘ軸テーブル６およびＹ軸テーブル８Ａ，８Ｂを駆動することにより、移載ヘッド７は水平移動する。このとき、単位移載ヘッド７Ａ，７Ｂ，７Ｃのそれぞれの下端部に電子部品吸着用の吸着ノズルを装着することにより、移載ヘッド７はテープフィーダ５のピックアップ位置５ａから電子部品を真空吸着してピックアップし、基板３上に移載する。また単位移載ヘッド７Ａ，７Ｂ，７Ｃのそれぞれの下端部にペースト転写用の転写ノズルを装着することにより、以下に説明するペースト供給部のペーストを転写ノズルによって基板３に塗布する。
【００１１】
搬送路２と部品供給部４の間の移載ヘッドの移動経路には、ノズル保持部９、認識部１０、ペースト供給部１１が配設されている。ノズル保持部９は、移載ヘッド７に装着され電子部品の吸着保持に用いられる吸着ノズルや、ペースト転写に用いられる転写ノズルを多数ストックする。そして移載ヘッド７をノズル保持部９にアクセスさせることにより、各単位移載ヘッド７Ａ，７Ｂ，７Ｃに装着されたノズルを交換することができる。
【００１２】
図３に示すように、ノズル保持部９の頂板１２にはノズル収納孔１２ａが多数設けられており、各ノズル収納孔１２ａには転写ノズルや吸着ノズルが収納される。図３では、転写ノズル７ａが収納された状態を示している。なお吸着ノズルも転写ノズル７ａと同様の形状であり、上部に設けられたテーパシャンク形状の装着部を単位移載ヘッド７Ａ，７Ｂ，７Ｃの装着孔に挿入することにより、２種類の異なる用途のノズルを自在に交換することができるようになっている。
【００１３】
頂板１２の下面の収納孔１２ａの近傍には、図外のエア供給源と接続されたエアブローパイプ１３が配設されている。エアブローパイプ１３には、斜め下方に向けてエアブロー孔１３ａが多数設けられており、転写ノズル７ａが収納孔１２ａに収納された状態でエアブローパイプ１３にエアを供給することにより、エアブロー孔１３ａより、転写ノズル７ａの転写軸７’ａの下端部に付着したペースト１９に対してエアが噴出される。
【００１４】
これにより付着したペースト１９はエアブローにより飛沫状態で除去され、反対側に配設された吸引ダクト１４によって吸引される。吸引されたペースト１９の飛沫は、ダクト１４内に装着されたフィルタ１５によって捕集される。このエアブローによるペースト除去を適宜行うことにより、転写ノズル７ａの余分な部分にペーストが付着することによる不具合を防止することができるようになっている。
【００１５】
認識部１０はラインカメラを備えており、供給部４から電子部品をピックアップした移載ヘッド７が上方を通過する際に、ラインカメラにより吸着ノズルに保持された状態の電子部品を下方から撮像する。そして撮像結果を認識処理することにより電子部品の識別や位置検出を行う。
【００１６】
認識部１０に隣接してペースト供給部１１が配設されている。図４に示すように、ペースト供給部１１は、ペースト貯溜容器である回転テーブル１６を備えており、回転テーブル１６の上面には底面が平坦な凹部１６ａが同心円状に形成されている。凹部１６ａ内には、電子部品接合用の導電性ペースト（以下、単に「ペースト」と略称）１９が貯溜されている。回転テーブル１６の下面は軸部１６ｂに結合されており、軸部１６ｂは回転駆動機構１８によって回転駆動される。回転テーブル１６の上方には、凹部１６ａの底面との間で所定の隙間を保った状態で、固定のスキージ１７が配設されている。
【００１７】
凹部１６ａ内にペースト１９を供給しスキージ１７の下端部と凹部１６ａの底面との隙間を所定の塗膜厚さｔに設定した状態で、回転駆動機構１８を駆動することにより、凹部１６ａ内のペースト１９はスキージ１７の下端部によってその表面が掻き寄せられて均され、所定の塗膜厚さｔのペースト塗膜が形成される。このようにした表面が均されたペースト塗膜に対して転写ノズル７ａを下降させることにより、転写軸７’ａの下端部に所定量のペースト１９が転写される。そしてこの状態で移載ヘッド７を基板３上に移動させ、転写ノズル７ａを電子部品の実装点に対して下降させることにより、実装点には転写ノズル７ａに付着したペースト１９が塗布される。
【００１８】
この電子部品実装装置は上記のように構成されており、以下電子部品実装動作において行われるペーストの転写動作について図５，図６を参照して説明する。この転写動作は、部品供給部４から電子部品をピックアップし電子部品接合用のペースト１９が塗布された基板３に実装する電子部品実装動作において、移載ヘッド７による電子部品の搭載に先立って、各単位移載ヘッド７Ａ，７Ｂ，７Ｃに転写ノズル７ａを装着した移載ヘッド７によってペースト供給部１１に形成されたペースト塗膜からペースト１９を転写し、基板３に塗布するものである。
【００１９】
まず転写動作に先立って、移載ヘッド７をノズル保持部９にアクセスさせ、各単位移載ヘッドに装着された複数の吸着ノズルを転写ノズル７ａと交換する。次いで、図５（ａ）に示すように、各単位移載ヘッド７Ａ、７Ｂ、７Ｃに転写ノズル７ａが装着された移載ヘッド７をペースト供給部１１まで移動させる。ここで行われる転写動作の順序について説明する。
【００２０】
図５（ｂ）に示すように、まず左端の単位移載ヘッド７Ａを下降させ、図６（ａ）に示すように回転テーブル１６の転写範囲（スキージ１７の下流側（図６においてスキージ１７の上側）で、ペースト１９の表面が均された範囲）２０に転写ノズル７ａを下降させ、転写範囲２０の最外側の転写点２０ａに転写軸７’ａを接触させる。そしてこの後単位移載ヘッド７Ａを上昇させることにより、転写ノズル７ａには所定量のペースト１９が転写される。
【００２１】
次いで、図５（ｃ）に示すように移載ヘッド７を左方向へ水平移動させ、中央に位置する単位移載ヘッド７Ｂの転写ノズル７ａを転写範囲２０の中央の転写点２０ｂ上に位置させる。そして図５（ｄ）に示すように単位移載ヘッド７Ｂを下降させ、図６（ｂ）に示すように転写範囲２０に転写ノズル７ａを下降させて転写点２０ｂに転写軸７’ａを接触させる。この後単位移載ヘッド７Ｂを上昇させ、図６（ｃ）に示す転写点２０ｃに転写軸７’ａを接触させて同様に単位移載ヘッド７Ｃによる転写を行う。すなわち、この転写動作では、複数の転写ノズル７ａをペースト供給部１１の塗膜上の同一の転写範囲２０内に設定された異なる転写点２０ａ，２０ｂ，２０ｃに順次下降させて、ペースト１９を転写ノズル７ａに転写する。
【００２２】
次に、ペースト塗布動作に移行する。すなわちペースト転写後の移載ヘッド７を基板上３に移動させ、単位移載ヘッド７Ａ，７Ｂ，７Ｃを基板３上の各実装点に対して順次下降させることにより、図７（ａ）に示すように基板３の実装点にに転写ノズル７ａによってペースト１９を塗布する。
【００２３】
そしてこのペースト塗布動作と並行して、ペースト供給部１１ではスキージング動作が行われる。すなわち、図６（ｄ）に示すように、回転テーブル１６を所定角度だけ矢印方向に回転させることにより、図６（ａ）〜（ｃ）における転写点２０ａ，２０ｂ，２０ｃを含んだ転写範囲２０は所定角度だけ移動し、代わりにスキージ１７によって表面を均された新たな転写範囲２１が転写位置に移動する。
【００２４】
基板３にペースト塗布動作を終えた移載ヘッド７が再度ペースト供給部１１にアクセスしたならば、転写範囲２１の転写点２１ａからペーストが転写される。すなわち、この転写動作においては、移載ヘッド７がペースト供給部１１に転写のためにアクセスするごとにペースト塗膜の上面を均すスキージング動作が１回だけ行われる。これにより、従来は各転写動作ごとに行われていたスキージング動作の回数を大幅に減少させることができ、ペーストの転写動作に要する時間を短縮することができる。
【００２５】
この後ペースト１９が塗布された基板３上の実装点には、再度ノズル交換によって複数の吸着ノズルを装着した移載ヘッド７によって電子部品Ｐが搭載される。すなわち、図７（ｂ）に示すように、電子部品Ｐを保持した吸着ノズル７ｂをペースト１９に位置合わせして下降させ、図７（ｃ）に示すようにペースト１９上に電子部品Ｐを着地させる。
【００２６】
なお上記実施の形態では、電子部品Ｐの搭載に先立って、基板３へペーストを塗布する例を示したが、本発明はこの実施例のみでなく、部品供給部４から移載ヘッド７によってピックアップされた電子部品に直接電子部品接合用のペースト１９を転写した後に、移載ヘッド７を基板３上に移動させて電子部品を実装する場合においても、本発明を適用することができる。
【００２７】
すなわち、まず各単位移載ヘッド７Ａ，７Ｂ，７Ｃに装着された吸着ノズルにそれぞれ電子部品を保持させ、ペースト供給部１１まで移動させる。そして図８（ａ）に示すように電子部品Ｐを保持した状態の各単位移載ヘッドの吸着ノズル７ｂをペースト供給部１１のペースト１９の塗膜上に設定された異なる転写点に順次下降させ、ペースト１９を電子部品に転写する。
【００２８】
この後、ペースト転写後の移載ヘッド７を基板３上に移動させ、図８（ｂ）に示すように電子部品Ｐを保持した吸着ノズル７ｂを基板３上の実装点に対して順次下降させる。これにより、図８（ｃ）に示すように、電子部品Ｐは基板３に実装される。そしてこの電子部品実装と平行して、ペースト供給部１１においては、移載ヘッド７がペースト転写のためにアクセスするごとに、塗膜の上面を均すスキージング動作が１回だけ行われる。この場合においても、スキージング動作の回数を減少させて、ペーストの転写に要する時間を短縮することができる。
【００２９】
さらに、上記実施の形態では、導電性ペーストを転写により塗布する例を示しているが、転写されるペーストとしてはこれに限定されず、フラックスなどのペースト状物質であってもよい。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、複数の転写ノズルを備えた移載ヘッドまたは複数の吸着ヘッドのそれぞれに電子部品を保持した移載ヘッドがペースト供給部にペースト転写のためにアクセスするが、この場合、転写ノズルや吸着ノズルはペースト塗膜上に設定された転写範囲における異なる転写点に順次下降させて転写ノズルや吸着ノズルにペーストを転写するようにし、且つこのアクセスをするごとに、回転駆動機構により回転テーブルを回転させてその凹部に貯溜されたペーストの塗膜の上面を均すスキージング動作を行うようにしたので、スキージング回数を低減して全体のスキージング時間を短縮することができる。
【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斜視図
【図２】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の平面図
【図３】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置のノズル保持部の断面図
【図４】（ａ）本発明の一実施の形態の電子部品実装装置のペースト供給部の平面図（ｂ）本発明の一実施の形態の電子部品実装装置のペースト供給部の側断面図
【図５】本発明の一実施の形態の電子部品実装方法におけるペースト転写動作の工程説明図
【図６】本発明の一実施の形態の電子部品実装方法におけるペースト転写動作の工程説明図
【図７】本発明の一実施の形態の電子部品実装方法におけるペースト転写動作の工程説明図
【図８】本発明の一実施の形態の電子部品実装方法におけるペースト転写動作の工程説明図
【符号の説明】
３  基板
４  部品供給部
７  移載ヘッド
７ａ  転写ノズル
７ｂ  吸着ノズル
１１  ペースト供給部
１７  スキージ
１９  ペースト
【図１】
0004252720.tif 000002
【図２】
0004252720.tif 000003
【図３】
0004252720.tif 000004
【図４】
0004252720.tif 000005
【図５】
0004252720.tif 000006
【図６】
0004252720.tif 000007
【図７】
0004252720.tif 000008
【図８】
0004252720.tif 000009