(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を供給する供給部に配列されたパーツフィーダから移載ヘッドにより電子部品をピックアップして基板へ搭載する電子部品の実装装置であって、前記供給部に、複数のパーツフィーダが装着されるフィーダベースと、前記パーツフィーダを駆動する駆動手段と、前記フィーダベースに前記複数のパーツフィーダと並列に装着され前記駆動手段により駆動される粘性流体の塗布ユニットとを備えたことを特徴とする電子部品の実装装置。
【請求項２】
電子部品を供給する供給部に配列されたパーツフィーダから移載ヘッドにより電子部品をピックアップして基板へ搭載する電子部品の実装方法であって、前記供給部のフィーダベースに前記複数のパーツフィーダと並列に粘性流体の塗布ユニットを装着し、この塗布ユニットを前記パーツフィーダを駆動する駆動手段によって駆動することにより、パーツフィーダによる電子部品供給動作と前記粘性流体の塗布ユニットにおける粘性流体のスキージング動作とを同期させることを特徴とする電子部品の実装方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品を基板に実装する電子部品の実装装置および実装方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品の基板への実装に際しては、基板の実装面あるいは電子部品の下面にフラックスやクリーム半田などの粘性流体の塗布を必要とする場合がある。この塗布は様々な方法で行われ、例えばフラックス塗布の例では、電子部品に直接塗布する場合には供給部からピックアップされた電子部品をフラックスが所定膜厚で塗布されたテーブルに対して下降させ、電子部品の下面にフラックスを転写する方法が用いられる。また基板に塗布する場合には専用の転写ピンに同様のテーブルから一旦フラックスを転写した後に、この転写ピンを基板の塗布対象部位に下降させて塗布する方法などが用いられる。このため、従来より電子部品の実装装置には、フラックスなどの粘性流体が所定膜厚で塗布されるテーブルを備えた粘性流体の塗布ユニットが配置されている。
【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装置では、粘性流体の塗布ユニットの配置位置が固定されていたことから、以下のような問題点があった。まず、電子部品実装装置は一般に多品種の基板を対象として実装作業を行うため、基板品種毎に段取り替え作業が行われ、電子部品供給部におけるパーツフィーダの配列はその都度異なったものとなる。例えばある種類の基板では、供給部のほぼ全面を使用して多数のパーツフィーダが配列されるのに対し、基板の種類によっては少数のパーツフィーダが供給部の限定された狭い範囲のみに配列される場合もあり、固定配置された塗布ユニットに対するパーツフィーダの相対的位置関係は、実装対象の基板品種によって異なっていた。
【０００４】
そしてこのことが実装動作上の無駄時間を発生させる原因となっていた。すなわち、パーツフィーダから電子部品をピックアップした移載ヘッドは、塗布動作の都度固定位置の塗布ユニットまで移動しなければならないが、パーツフィーダ配置によっては供給部におけるパーツフィーダの配置と塗布ユニットの相対的位置関係は、必ずしも効率のよい塗布動作を行う上で望ましいものとなるとは限らず、塗布動作毎に移載ヘッドが長い距離を移動して無駄時間を発生させる場合があった。
【０００５】
また、塗布ユニットでは塗膜を所定厚さに保つとともに塗膜上面を平面に保つためのスキージング装置の駆動機構が必要とされ、塗布ユニットを設けた実装装置では、この駆動機構分だけコストアップを余儀なくされていた。このように従来の電子部品実装装置には、粘性流体の塗布ユニットを設置することに起因して、無駄時間が発生するとともにコストアップを招くという問題点があった。
【０００６】
そこで本発明は、実装時の無駄時間を排除し、機構コスト低減を可能とする電子部品の実装装置および実装方法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記載の電子部品の実装装置は、電子部品を供給する供給部に配列されたパーツフィーダから移載ヘッドにより電子部品をピックアップして基板へ搭載する電子部品の実装装置であって、前記供給部に、複数のパーツフィーダが装着されるフィーダベースと、前記パーツフィーダを駆動する駆動手段と、前記フィーダベースに前記複数のパーツフィーダと並列に装着され前記駆動手段により駆動される粘性流体の塗布ユニットとを備えた。
【０００８】
請求項２記載の電子部品の実装方法は、電子部品を供給する供給部に配列されたパーツフィーダから移載ヘッドにより電子部品をピックアップして基板へ搭載する電子部品の実装方法であって、前記供給部のフィーダベースに前記複数のパーツフィーダと並列に粘性流体の塗布ユニットを装着し、この塗布ユニットを前記パーツフィーダを駆動する駆動手段によって駆動することにより、パーツフィーダによる電子部品供給動作と前記粘性流体の塗布ユニットにおける粘性流体のスキージング動作とを同期させるようにした。
【０００９】
本発明によれば、電子部品を供給する供給部に、複数のパーツフィーダを装着するフィーダベースと、パーツフィーダを駆動する駆動手段と、フィーダベースに装着され前記駆動手段により駆動される粘性流体の塗布ユニットとを備えることにより、粘性流体の塗布ユニットの専用の駆動手段を省くことができるとともに、塗布ユニットを常に適切な位置に配置することができる。
【００１０】
【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の実装装置の斜視図、図２は同電子部品の実装装置の供給部のフィーダベースの斜視図、図３は同電子部品の実装装置のテープフィーダの側面図、図４（ａ）は同電子部品の実装装置のフラックスの塗布ユニットの平面図、図４（ｂ）は同電子部品の実装装置のフラックスの塗布ユニットの側面図、図５は同電子部品の実装装置の実装動作における各部の動作タイミングを示すチャート図である。
【００１１】
まず図１を参照して電子部品の実装装置の構造を説明する。図１において、搬送路１上には基板２が載置されている。搬送路１の側方には電子部品の供給部６が配設されている。供給部６は２つのフィーダベース７を備えており、一方のフィーダベース７上には複数のパーツフィーダとしてのテープフィーダ８が並列状態で装着されている。他方のフィーダベース７上には同様に複数のテープフィーダ８およびフラックスの塗布ユニット９が装着されている。
【００１２】
テープフィーダ８は、電子部品を保持したテープをピッチ送りすることにより、電子部品を移載ヘッド３のピックアップ位置まで供給する。移載ヘッド３は図外の駆動手段により水平方向に移動し、下端部に装着された複数の吸着ノズル４によって電子部品をテープフィーダ８のピックアップ位置からピックアップして基板２に搭載する。
【００１３】
電子部品の基板２への搭載に先立って、フラックス塗布が必要とされる電子部品の場合には、移載ヘッド３は電子部品をピックアップした後にフィーダベース７に装着されたフラックスの塗布ユニット９上に移動し、ここで電子部品を塗布ユニット９に対して下降させることにより、電子部品の下面にはフラックスが転写される。
【００１４】
供給部６と搬送路１の間にはラインカメラ５が配設されている。フラックス塗布後の電子部品を保持した移載ヘッド３がラインカメラ５上を移動することにより、ラインカメラ５は電子部品の画像を取り込む。そしてこの後、移載ヘッド３は基板２の上方へ移動し、電子部品を基板２に搭載する。
【００１５】
次に図２を参照してフィーダベース７について説明する。フィーダベース７は、図１に示すようにテープフィーダ８と塗布ユニット９とを装着するための共通のベースとなるものである。図２に示すように，フィーダベース７の基部となるテーブル部材７ａの前端部には、内向きのテーパ面７ｃを備えたストッパ部材７ｂが固着されている。またテーブル部材７ａの後端部にはカギ型断面形状の係止部７ｄが取り付けられている。そしてテーブル部材７ａの上面には、装着ガイド部７ｅが定ピッチで突設されている。
【００１６】
装着ガイド部７ｅはフィーダベース７に装着されるテープフィーダ８の位置をガイドするためのものであり、装着ガイド部７ｅの間の間隔Ｂはテープフィーダ８の幅寸法に対応したものとなっている。装着ガイド７ｅの間にテープフィーダ８を挟み込むことにより、テープフィーダ８をフィーダベース７に多数並列状態で装着できるようになっている。テーブル部材７ａの下面には、テープフィーダの装着ピッチ毎にテープフィーダ駆動用のシリンダ１０が配設されており、シリンダ１０のロッド端部には当接部材１１が装着されている。
【００１７】
次に図３を参照してテープフィーダ８のフィーダベース７への装着について説明する。図３に示すように、テープフィーダ８は本体部８ａに供給リール１２や巻き取りリール１３などの各部が結合された構成となっており、本体部８ａはベース部材１４によって支持される。ベース部材１４の先端部１４ａはフィーダベース７のストッパ部材７ｂのテーパ面７ｃ（図２参照）に対応した形状となっており、この先端部１４ａをストッパ部材７ｂに押しつけ、ベース部材１４の後端部に設けられた係止機構１５をフィーダベース７の係止部材７ｄに嵌合させることにより、テープフィーダ８はフィーダベース７に装着される。
【００１８】
この状態では、シリンダ１０のロッド先端の当接部材１１はテープフィーダ８のリンク部材１６に当接する位置にある。シリンダ１０を往復駆動することにより、リンク部材１６は本体部８ａに内蔵されたリンク機構（図示せず）を介して本体部８ａの前端部に設けられたスプロケット１７を間欠回転駆動するようになっている。これにより、供給リール１２に巻回されたテープ１８は本体部８ａに沿ってピッチ送りされ、スプロケット１７の手前側でテープ１８を覆っていたカバーテープ１８ａが剥離されて折り返され、巻き取りリール１３に回収される。そしてカバーテープ１８ａが剥離されることにより露呈状態となった電子部品は、吸着ノズル４によってピックアップされる。
【００１９】
次に図４を参照して粘性流体であるフラックスの塗布ユニット９について説明する。図４（ａ）、（ｂ）に示すように、塗布ユニット９はフラックスの転写テーブル２３を備えており、転写テーブル２３の底面２３ａ上のフラックス塗膜２６に対して電子部品や転写ピンを下降させることにより、電子部品の下面や転写ピンにフラックスが転写される。転写テーブル２３には軸部材２４が結合されており、軸部材２４はプレート２２によって軸支されている。プレート２２の下方には、軸部材２４と結合されたラチェット機構２５が設けられている。
【００２０】
ラチェット機構２５はロッド部材２８によってリンク部材３０とピン結合されている。リンク部材３０は支持部材３１によって支持され、プレート２２やリンク部材３０の支持部材３１は、ベース部材２０に固定されている。ベース部材２０は図３に示すテープフィーダ７のベース部材１４と同様の形状となっており、先端部２０ａをフィーダベース７のストッパ部材７ｂに押し当てた状態で、係合機構２１が係合部材７ｄに嵌合することにより、フィーダベース７に装着される。塗布ユニット９が装着された状態では、フィーダベース７上で通常のテープフィーダの６ピッチ分の幅スペースを占有する。
【００２１】
そしてこの状態では、リンク部材３０はフィーダベース７のシリンダ１０の当接部材１１の後方に位置し、シリンダ１０を往復駆動することにより、この往復動はリンク部材３０、ロッド部材２８を介してラチェット機構２５に伝達される。すなわち当接部材１１が突出するとロッド部材２８は矢印ａ方向に移動し、当接部材１１が後退する際にはロッド部材２８は装着されたバネ部材２９の付勢力により矢印ｂ方向に移動する。これにより，転写テーブル２３はラチェット機構２５によって矢印ｃ方向に間欠回転する。
【００２２】
転写テーブル２３には，底面２３ａから所定の隙間を保ってスキージ２７が取り付けられている。底面２３ａ上にフラックス２６を塗布した状態で、シリンダ１０を駆動して転写テーブル２３を間欠回転させることにより、底面２３ａ上のフラックス２６は表面をスキージ２７によって均され、スキージ２７と底面２３ａとの隙間に応じた膜厚ｔが保たれる。スキージ２７は上下位置調整機構によって上下に微動し、これによってフラックス塗膜の膜厚ｔを調整できるようになっている。
【００２３】
この電子部品の実装装置は上記のように構成されており，以下動作について図５のチャートを参照して説明する。図５は、移載ヘッドのＸＹ移動および上下動、テープフィーダ８のテープ送り動作、塗布ユニット９の転写テーブルの回転動作のタイミングを示すものである。図５に示す動作は、移載ヘッド３によってテープフィーダ８から電子部品をピックアップした後に、移載ヘッド３が塗布ユニット９上に移動して、電子部品の下面にフラックスを転写し、その後に移載ヘッド３が基板上に移動して電子部品を実装位置に搭載する動作を示している。
【００２４】
この一連の動作において、移載ヘッド３はピックアップ、転写、実装の３動作で上下動を行う。このうち、ピックアップおよび転写動作時には、テープ送り機構および転写テーブルは停止状態にある。そして移載ヘッド３が基板上で実装動作を行っている間に、テープフィーダ８ではテープ送り動作が行われる。そしてこのテープ送り動作と同期して、塗布ユニット９では、転写テーブル２３が間欠回転する。このように移載ヘッド３が実装動作を行う度に、言い換えればテープフィーダ８においてテープ送り動作が行われる度に、転写テーブル２３が間欠回転する。
【００２５】
これにより、フラックス転写時には、常にスキージングにより表面が均され所定膜厚に保たれたフラックス塗膜が転写テーブル２３上に準備される。そしてこの間欠回転動作時以外では、転写テーブル２３は回転動作を行うことなく停止状態にある。したがってフラックス塗膜が無用にスキージングによって攪拌されることによる品質劣化を生じず、フラックスを常に適正品質に維持することができる。
【００２６】
また本実施の形態の塗布ユニット９は、フィーダベース７の任意の位置に装着可能となっているため、フィーダベース７上でのテープフィーダ８の配置状況に応じて適正な位置に配置することが可能となる。このため、ピックアップ動作後に移載ヘッド３が転写動作に移る際の移動距離を最短に設定してタクトタイムを短縮することができる。
【００２７】
また、設備面においても、フィーダベース７に塗布ユニット９を配置することにより、実装装置本体部には塗布ユニットを配置するためのスペースが不要になり省スペース化が促進されるとともに、本実施の形態では、フィーダベースに備えられたテープフィーダ用の駆動手段でフラックス塗布ユニットの駆動を行うようにしているので、専用の駆動機構を省いて全体機構を簡略化して設備コストを低減することが可能となる。
【００２８】
なお上記実施の形態では、移載ヘッドでピックアップした電子部品にフラックスを転写する例を示したが、これ以外にも移載ヘッドに装着された転写ピンに転写テーブル上のフラックス塗膜を転写し、このフラックスが付着した転写ピンを基板上に下降させてフラックスを基板に塗布するようにしてもよい。この場合には、図５に示す動作チャートにおいて、移載ヘッド３は転写ピンへのフラックス転写時および基板へのフラックス塗布時の２回上下動する。
【００２９】
また本実施の形態では、テープフィーダ８と塗布ユニット９を駆動する共通の駆動手段としてフィーダベース７に配設されたシリンダ１０を用いた例を示しているが、駆動手段としてはこれ以外のもの、例えば移載ヘッド３の動作を利用したものなど、要は所要タイミングでテープ送り動作およびテーブル回転動作が行えるようなものであればよい。更に上記実施の形態では粘性流体としてフラックスを塗布する例を示しているが、本発明はこれに限定されず、例えばクリーム半田やボンドを塗布する場合であっても本発明を適用できる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、電子部品を供給する供給部に、複数のパーツフィーダを装着するフィーダベースと、パーツフィーダを駆動する駆動手段と、フィーダベースに装着され前記駆動手段により駆動される粘性流体の塗布ユニットとを備えたので、粘性流体塗布ユニットの専用の駆動手段を省いてコストを削減するとともに、塗布ユニットを常に適切位置に配置して移載ヘッドの移動を効率よく行い、無駄時間を省いて生産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の実装装置の斜視図
【図２】本発明の一実施の形態の電子部品の実装装置の供給部のフィーダベースの斜視図
【図３】本発明の一実施の形態の電子部品の実装装置のテープフィーダの側面図
【図４】（ａ）本発明の一実施の形態の電子部品の実装装置のフラックスの塗布ユニットの平面図
（ｂ）本発明の一実施の形態の電子部品の実装装置のフラックスの塗布ユニットの側面図
【図５】本発明の一実施の形態の電子部品の実装装置の実装動作における各部の動作タイミングを示すチャート
【符号の説明】
２  基板
３  移載ヘッド
６  供給部
７  フィーダベース
８  テープフィーダ
９  塗布ユニット
１０  シリンダ
１１  当接部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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