CN103717053A - 电子元件安装系统和电子元件安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供电子元件安装系统和电子元件安装方法，能够以准确的高度尺寸和充分的接合强度安装屏蔽元件。设置检查工序，该检查工序在将电子元件（21）搭载于电子元件接合用的第一焊锡部（S1）后且将屏蔽元件（22）搭载于屏蔽元件接合用的第二焊锡部（S2）之前，检查搭载后的屏蔽元件（22）的壁部所在的区域（23）有无异物，以在搭载屏蔽元件（22）的第二电子元件搭载工序之前在检查工序中判断为没有异物的基板（3）上搭载屏蔽元件（22）的方式设定作业工序。由此，防止了在介有异物的状态下执行焊锡接合，能够以准确的高度尺寸安装屏蔽元件（22）。

Description

电子元件安装系统和电子元件安装方法

技术领域

本发明涉及将电子元件搭载于基板来制造安装基板的电子元件安装系统和电子元件安装方法。

背景技术

将电子元件安装于基板来制造安装基板的电子元件安装系统，以将焊锡印刷装置和电子元件搭载装置等多个元件安装用设备连接起来构成的电子元件安装生产线为主体，通过将作为安装对象的基板在电子元件安装生产线上从上游侧搬送到下游侧，从而以基板为对象依次执行焊锡印刷、元件搭载等元件安装用作业。在此，在作为生产对象的安装基板需要电磁屏蔽的情况下，在基板的安装面以覆盖搭载有电子元件的预定区域的方式搭载屏蔽元件，并通过焊锡接合固定连接至基板（参照专利文献1、2）。

专利文献1：日本特开2009-212412号公报

专利文献2：日本特开2010-171333号公报

然而，包括上述的专利文献例在内，在现有技术中，基于屏蔽元件的焊锡接合的安装质量存在着以下的课题。即，在需要电磁屏蔽的基板的安装面除了一般的电子元件的接合用的元件用电极之外，形成有屏蔽元件接合用的屏蔽用电极，在焊锡供给工序中，通过网版印刷等方法对元件用电极、屏蔽用电极一起供给焊锡。并且，当在安装面位于屏蔽区域的电子元件的搭载全部完成后，覆盖该屏蔽区域搭载屏蔽元件，将所有的元件搭载完成的基板输送到回流工序进行加热。由此，一次性完成包括电子元件和屏蔽元件的焊锡接合。

对于这样的屏蔽元件的安装质量，要求在安装面使屏蔽元件准确地对位，并且使屏蔽元件的壁部与屏蔽用电极之间不产生间隙。这样的间隙在屏蔽用电极上残留有落下元件等异物的状态下搭载屏蔽元件的情况下发生，在产生有间隙的情况下完成焊锡接合的话，在完成基板的安装面，屏蔽元件的高度无法与规定尺寸一致，在将基板安装到壳体时会产生与其他部件发生干涉的不良情况。因此，这样的不良情况伴随着移动设备等电子设备的尺寸的紧凑化、薄型化而发生频率增大，需要有效的对策。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种电子元件安装系统和电子元件安装方法，能够以准确的高度尺寸安装屏蔽元件。

本发明的电子元件安装系统，利用电子元件安装生产线将电子元件和用于覆盖搭载于基板的电子元件的屏蔽元件搭载于所述基板，所述电子元件安装生产线由具有搬送基板的搬送构件的多个设备构成，其中，所述电子元件安装生产线包括：焊锡印刷装置，通过在基板印刷焊锡来形成第一焊锡部和第二焊锡部；第一电子元件搭载装置，将电子元件搭载于所述第一焊锡部；以及第二电子元件搭载装置，至少将屏蔽元件搭载于所述第二焊锡部，并且，具备检查构件，所述检查构件在将电子元件搭载于所述第一焊锡部后且将屏蔽元件搭载于所述第二焊锡部前，检查搭载后的屏蔽元件的壁部所在的区域中有无异物，若由所述检查构件判断为没有异物，则所述第二电子元件搭载装置将屏蔽元件搭载于基板。

本发明的电子元件安装方法，利用电子元件安装生产线将电子元件和用于覆盖搭载于基板的电子元件的屏蔽元件搭载于所述基板，所述电子元件安装生产线由具有搬送基板的搬送构件的多个设备构成，包括：焊锡印刷装置，通过在基板印刷焊锡来形成第一焊锡部和第二焊锡部；第一电子元件搭载装置，将电子元件搭载于所述第一焊锡部；以及第二电子元件搭载装置，至少将屏蔽元件搭载于所述第二焊锡部，其中，该电子元件安装方法包括下述工序：焊锡印刷工序，通过在基板印刷焊锡来形成第一焊锡部和第二焊锡部；第一电子元件搭载工序，将电子元件搭载于所述第一焊锡部；第二电子元件搭载工序，至少将屏蔽元件搭载于所述第二焊锡部；以及检查工序，在将电子元件搭载于所述第一焊锡部后且将屏蔽元件搭载于所述第二焊锡部前，检查搭载后的屏蔽元件的壁部所在的区域中有无异物，在所述第二电子元件搭载工序中，在由所述检查工序判断为没有异物的基板上搭载屏蔽元件。

根据本发明，设置检查工序，该检查工序在将电子元件搭载于电子元件接合用的第一焊锡部之后且将屏蔽元件搭载于屏蔽元件接合用的第二焊锡部之前，检查搭载后的屏蔽元件的壁部所在的区域有无异物，以在搭载屏蔽元件的第二电子元件搭载工序之前在检查工序中判断为没有异物的基板上搭载屏蔽元件的方式设定作业工序，由此，防止在介有异物的状态下直接进行焊锡接合，能够以准确的高度尺寸安装屏蔽元件。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式的电子元件安装系统的结构说明图。

图2是本发明的一个实施方式的电子元件安装系统采用的电子元件搭载装置和搭载状态检查装置的俯视图。

图3是通过本发明的一个实施方式的电子元件安装系统制造的安装基板的立体图。

图4是示出本发明一个实施方式的电子元件安装系统的控制系统的结构的框图。

图5是本发明的一个实施方式的电子元件安装方法的工序说明图。

图6是本发明的一个实施方式的电子元件安装系统采用的电子元件搭载装置的俯视图。

图7是本发明的一个实施方式的电子元件安装系统采用的电子元件搭载装置的俯视图。

标号说明

1：电子元件安装系统；

1a：电子元件安装生产线；

3：基板；

21：电子元件；

22：屏蔽元件；

23：区域；

S1：第一焊锡部；

S2：第二焊锡部；

M1：基板供给装置；

M2：焊锡印刷装置；

M3、M4、M5、M6A、M6B：第一电子元件搭载装置；

M6：搭载状态检查装置；

M7、M7A：第二电子元件搭载装置；

M8：回流装置；

M9：基板回收装置。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的实施方式。首先，参照图1、图2，说明电子元件安装系统1的结构。在图1中，电子元件安装系统1具有下述功能：利用由具有搬送基板的搬送构件的多个设备（基板供给装置M1～基板回收装置M9）构成的电子元件安装生产线1a，将电子元件和用于覆盖搭载于所述基板的电子元件的屏蔽元件搭载于基板。另外，图2示出第一电子元件搭载装置M5、搭载状态检查装置M6、第二电子元件搭载装置M7的详细结构。

电子元件安装生产线1a是将基板供给装置M1、焊锡印刷装置M2、第一电子元件搭载装置M3～M5、搭载状态检查装置M6、第二电子元件搭载装置M7、回流装置M8和基板回收装置M9串联连接而构成的。基板供给装置M1将在料仓等中收纳的作为作业对象的基板3（参照图2）依次供给到下游侧装置。焊锡印刷装置M2以从上游侧搬入的基板3为对象，印刷糊状的元件接合用的焊锡。由此，在基板3形成用于接合电子元件的第一焊锡部S1和用于接合屏蔽元件的第二焊锡部S2（参照图3、图5）。第一电子元件搭载装置M3～M5为相同结构，其将电子元件搭载于在基板3形成的第一焊锡部S1。

搭载状态检查装置M6具备由摄像机对基板3摄像来进行预定的检查的检查部，其以搭载电子元件后的基板3为对象，检查要接合屏蔽元件的区域中有无异物。并且，在此判断为没有异物的话，基板3被输送至第二电子元件搭载装置M7，在此将屏蔽元件搭载于第二焊锡部S2。回流装置M8通过对搭载电子元件和屏蔽元件后的基板3加热，从而使焊锡熔融固化来进行焊锡接合。基板回收装置M9接收元件安装作业完成后的基板3并回收。

在此，参照图3，说明作为作业对象的基板3。图3（a）示出了搭载屏蔽元件22之前的基板3。即，在基板3的安装面3a预先由焊锡印刷装置M2通过网版印刷形成有第一焊锡部S1、第二焊锡部S2，在第一焊锡部S1上搭载有多种电子元件21。在安装面3a，为了对这些电子元件21进行电磁屏蔽，覆盖电子元件21被安装的屏蔽对象范围而搭载屏蔽元件22。

屏蔽元件22为壁部22a从与屏蔽对象范围对应的形状的顶壁部22b的外缘向下方延伸而成的逆箱形状，在安装面3a，与壁部22a的接合部22c的平面形状对应地，设定有在搭载状态下供壁部22a的接合部22c着地的区域23。在区域23通过网版印刷形成有用于将屏蔽元件22进行焊锡接合的第二焊锡部S2。接着，如图3（b）所示，在屏蔽元件22搭载于安装面3a的状态下，基板3被输送至回流装置M8。

接下来，对第一电子元件搭载装置M5、搭载状态检查装置M6、第二电子元件搭载装置M7的结构进行说明。另外，第一电子元件搭载装置M3～M5为相同结构，在网版印刷后的基板3在第一电子元件搭载装置M3～M5搬送的过程中，分别将多个电子元件依次搭载于基板3。说明第一电子元件搭载装置M5的结构。在图2中，在基台1A，在X方向（基板搬送方向）配置有基板搬送机构2A，基板搬送机构2A搬送作为元件搭载对象的基板3并定位保持在搭载作业位置。在基板搬送机构2A的两侧方配置有多个带式供料器5并排设置而成的元件供给部4。带式供料器5通过使保持有作为搭载对象的电子元件的载带进行间距进给，从而将电子元件供给到以下说明的基于元件搭载机构的拾取位置。

在基台1A的X方向的两侧端部配置有Y轴工作台6A、6B，在Y轴工作台6A、6B以沿Y方向水平移动自如的方式架设有X轴工作台7A、7B。并且，在X轴工作台7A、7B沿X方向滑动自如地安装有搭载头8，搭载头8由安装在下端部的吸嘴（省略图示）从带式供料器5的拾取位置取出电子元件并运送搭载于基板3。Y轴工作台6A、6B、X轴工作台7A、7B和搭载头8构成元件搭载机构。在各个元件供给部4与基板搬送机构2A之间配置有元件识别摄像机9，通过将从元件供给部4取出电子元件后的搭载头8移动到元件识别摄像机9的上方，从而元件识别摄像机9对保持于搭载头8的状态的电子元件进行摄像和识别。

说明搭载状态检查装置M6的结构。在基台1B，在X方向（基板搬送方向）配置有基板搬送机构2B，基板搬送机构2B搬送作为搭载状态检查对象的基板3并定位保持在检查作业位置。在基台1B的X方向的两侧端部配置有Y轴工作台10A、10B，在Y轴工作台10A、10B以沿Y方向水平移动自如的方式架设有X轴工作台11。检查头12经由安装底座部11a而以沿X方向水平移动自如的方式安装于X轴工作台11。

检查头12内置有取得用于检查的图像的摄像机32。通过驱动构成检查头移动机构的Y轴工作台10A、X轴工作台11而使检查头12在保持在基板搬送机构2C的基板3上移动，从而摄像机32对由上游侧装置实施作业后的基板3进行摄像，取得用于进行预先规定的预定项目的检查的图像。在此，作为预定项目，规定为：区域23上有无异物、由第一电子元件搭载装置M3～M5搭载到基板3上的电子元件21的元件搭载状态、以及由焊锡印刷装置M2形成的第二焊锡部S2中的焊锡涂敷状态的检查。

说明第二电子元件搭载装置M7的结构。在基台1C，在X方向（基板搬送方向）配置有基板搬送机构2C，基板搬送机构2C搬送作为元件搭载对象的基板3并定位保持在搭载作业位置。在基板搬送机构2C的两侧方分别配置有元件供给部14A、14B。在元件供给部14A并排设置有多个（在此为两个）料盘供料器15，料盘供料器15将以平面配置方式收纳有多个屏蔽元件的料盘15a供给到下面说明的元件搭载机构。而且，在元件供给部14B并排设置有多个（在此为三个）元件供料器16，元件供料器16同样向元件搭载机构供给屏蔽元件。

在基台1C的X方向的两侧端部配置有Y轴工作台17A、17B，在Y轴工作台17A、17B以沿Y方向水平移动自如的方式架设有X轴工作台18。并且，在X轴工作台18，沿X方向滑动自如地安装有搭载头19，搭载头19由安装在下端部的吸嘴（省略图示）从料盘15a或者元件供料器16的拾取位置取出屏蔽元件并运送搭载于基板3。Y轴工作台17A、17B、X轴工作台18和搭载头19构成元件搭载机构。在元件供给部14A、14B与基板搬送机构2C之间配置有元件识别摄像机20，通过将从元件供给部14A、14B取出屏蔽元件后的搭载头19移动到元件识别摄像机20的上方，从而元件识别摄像机20对保持于搭载头19的状态的屏蔽元件进行摄像和识别。

接下来，参照图4，说明控制系统的结构。在图4（a）中，构成电子元件安装生产线1a的基板供给装置M1～基板回收装置M9的各装置通过通信网络31将装置彼此连接起来，或者与上位系统30连接。由此，能够进行与上位系统30和各装置之间的信号收发。图4（b）示出了搭载状态检查装置M6的控制系统。控制部40具有控制检查头移动机构（10A、11）来控制检查头12的检查动作的功能，并且通过通信部33与其他装置之间进行信号的收发。

并且，控制部40具有作为内部控制功能的异物检查部41、元件搭载状态检查部42、焊锡涂敷状态检查部43。异物检查部41基于由摄像机32拍摄基板3得到的图像，在电子元件21搭载于第一焊锡部S1后且屏蔽元件22搭载于第二焊锡部S2之前，进行检查搭载后的屏蔽元件22的壁部22a所在的区域23有无异物的处理。

元件搭载状态检查部42同样基于摄像机32拍摄基板3得到的图像，进行对搭载于第一焊锡部S1的电子元件21的搭载状态的检查，即进行检测应搭载的电子元件21的有无以及相对于准确搭载位置的位置偏移等来判断是否合格的处理。焊锡涂敷状态检查部43同样基于摄像机32拍摄基板3得到的图像，进行识别第二焊锡部S2的形状并判断是否合格的处理。

在上述结构中，本实施方式所示的电子元件安装生产线1a构成为包括：焊锡印刷装置M2，其通过在基板3印刷焊锡来形成第一焊锡部S1和第二焊锡部S2；第一电子元件搭载装置M3～M5，其将电子元件21搭载到第一焊锡部S1；以及第二电子元件搭载装置M7，其至少将屏蔽元件22搭载到第二焊锡部S2。

并且，在电子元件21搭载于第一焊锡部S1后且屏蔽元件22搭载于第二焊锡部S2之前，利用检查构件检查搭载后的屏蔽元件22的壁部22a所在的区域23有无异物。并且，若由所述检查构件判断为没有异物的话，此后基板3被输送至第二电子元件搭载装置M7，第二电子元件搭载装置M7将屏蔽元件22搭载于基板3。

另外，在本实施方式所示的电子元件安装生产线1a中，配置于第一电子元件搭载装置M5与第二电子元件搭载装置M7之间的搭载状态检查装置M6相当于上述的检查构件。并且，该检查部进行区域23有无异物的检查，并且进行搭载于第一焊锡部S1的电子元件21的搭载状态的检查。

接下来，参照图5，对利用上述结构的电子元件安装生产线1a将电子元件21和用于覆盖搭载于基板3的电子元件21的屏蔽元件22搭载到所述基板3的电子元件安装方法进行说明。首先，将从基板供给装置M1供给的基板3搬入焊锡印刷装置M2，在此，在基板3印刷焊锡。由此，如图5（a）所示，在基板3的安装面3a与预定安装的电子元件21对应而形成有第一焊锡部S1，并且在区域23（参照图3）形成有第二焊锡部S2（焊锡印刷工序）。另外，以第二焊锡部S2为对象的印刷图案与屏蔽元件22的壁部22a的厚度和形状对应地，适当选择印刷宽度和印刷间隔然后确定。

接下来，基板3被依次输送到第一电子元件搭载装置M3～M5，如图5（b）所示，将电子元件21搭载于第一焊锡部S1（第一电子元件搭载工序）。接着，在将搭载电子元件21后的基板3搬入搭载状态检查装置M6后，首先由上述结构的检查部检查区域23中有无异物（检查工序）。并且，在该检查工序中，一起进行搭载于第一焊锡部S1的电子元件21的搭载状态的检查。

在该检查工序中，在判断为区域23存在妨碍屏蔽元件22的正常的搭载的异物时，告知该信息。并且，在判断为没有这样的异物的时候，将基板3搬入到第二电子元件搭载装置M7，如图6（c）所示，使壁部22a位于形成有第二焊锡部S2的区域23，将屏蔽元件22搭载于基板3上（第二电子元件搭载工序）。

即，本实施方式所示的电子元件安装方法包括：焊锡印刷工序，通过在基板3印刷焊锡来形成第一焊锡部S1和第二焊锡部S2；第一电子元件搭载工序，将电子元件21搭载于第一焊锡部S1；第二电子元件搭载工序，至少将屏蔽元件22搭载于第二焊锡部S2；以及检查工序，在将电子元件21搭载于第一焊锡部S1后且将屏蔽元件22搭载于第二焊锡部S2之前，检查搭载后的屏蔽元件22的壁部22a所在的区域23有无异物。接着，在第二电子元件搭载工序中，将屏蔽元件22搭载于在检查工序中判断为没有异物的基板3。由此，防止了在区域23介有异物的状态下执行屏蔽元件22与基板3的焊锡接合，能够以准确的高度尺寸安装屏蔽元件22。

另外，在上述实施方式中，示出了作为检查在区域23有无异物的检查构件而配置搭载状态检查装置M6的结构，不过本发明并不限定于上述结构，也可以将该检查构件的功能分配到其他装置。例如，如图6所示，也可以是，使第一电子元件搭载装置M5的后续装置为与第一电子元件搭载装置M5结构相同的第一电子元件搭载装置M6A，并且在配置于其下游侧并搭载屏蔽元件22的第二电子元件搭载装置M7A配置具有上述检查构件的功能的检查部。

第二电子元件搭载装置M7A构成为，在图2所示的第二电子元件搭载装置M7附设安装于X轴工作台18B并沿X方向移动的检查头19B。检查头18B与检查头12同样地内置有摄像机32，并且，第二电子元件搭载装置M7A具有图4（b）所示的检查控制功能。并且，在图5所示的检查工序中，通过配置于第二电子元件搭载装置M7A的检查部检查区域23内有无异物。

并且，如图7所示，也可以是，使第一电子元件搭载装置M5的后续装置为具备仅在前/后的一侧搭载电子元件21的搭载头8A的结构的第一电子元件搭载装置M6B，并且在该第一电子元件搭载装置M6B配置具有上述检查构件的功能的检查部。在本例中，构成为将第一电子元件搭载装置M5所具备的两个搭载头8中的一个搭载头置换为检查头8B。检查头8B与检查头12同样内置有摄像头32，并且第一电子元件搭载装置M6B具备图4（b）所示的检查控制功能，并且，在图5所示的检查工序中，通过配置于第一电子元件搭载装置M6B的检查部检查区域23有无异物。

工业上的可利用性

本发明的电子元件安装系统和电子元件安装方法具有能够以准确的高度尺寸和充分的接合强度安装屏蔽元件的效果，在将电子元件和用于覆盖搭载于基板的电子元件的屏蔽元件搭载于所述基板的方式的电子元件安装作业中是有用的。

Claims (10)

1.一种电子元件安装系统，利用电子元件安装生产线将电子元件和用于覆盖搭载于基板的电子元件的屏蔽元件搭载于所述基板，所述电子元件安装生产线由具有搬送基板的搬送构件的多个设备构成，其特征在于，

所述电子元件安装生产线包括：焊锡印刷装置，通过在基板印刷焊锡来形成第一焊锡部和第二焊锡部；第一电子元件搭载装置，将电子元件搭载于所述第一焊锡部；以及第二电子元件搭载装置，至少将屏蔽元件搭载于所述第二焊锡部，

并且，具备检查构件，所述检查构件在将电子元件搭载于所述第一焊锡部后且将屏蔽元件搭载于所述第二焊锡部前，检查搭载后的屏蔽元件的壁部所在的区域中有无异物，

若由所述检查构件判断为没有异物，则所述第二电子元件搭载装置将屏蔽元件搭载于基板。

2.根据权利要求1所述的电子元件安装系统，其特征在于，

所述检查构件是配置在所述第一电子元件搭载装置与第二电子元件搭载装置之间的检查装置。

3.根据权利要求1所述的电子元件安装系统，其特征在于，

所述检查构件是配置在所述第二电子元件搭载装置的检查部。

4.根据权利要求1所述的电子元件安装系统，其特征在于，

所述检查构件是配置在所述第一电子元件搭载装置的检查部。

5.根据权利要求1所述的电子元件安装系统，其特征在于，

所述检查构件进行搭载于所述第一焊锡部的电子元件的搭载状态的检查。

6.一种电子元件安装方法，利用电子元件安装生产线将电子元件和用于覆盖搭载于基板的电子元件的屏蔽元件搭载于所述基板，所述电子元件安装生产线由具有搬送基板的搬送构件的多个设备构成，包括：焊锡印刷装置，通过在基板印刷焊锡来形成第一焊锡部和第二焊锡部；第一电子元件搭载装置，将电子元件搭载于所述第一焊锡部；以及第二电子元件搭载装置，至少将屏蔽元件搭载于所述第二焊锡部，其特征在于，

该电子元件安装方法包括下述工序：焊锡印刷工序，通过在基板印刷焊锡来形成第一焊锡部和第二焊锡部；第一电子元件搭载工序，将电子元件搭载于所述第一焊锡部；第二电子元件搭载工序，至少将屏蔽元件搭载于所述第二焊锡部；以及检查工序，在将电子元件搭载于所述第一焊锡部后且将屏蔽元件搭载于所述第二焊锡部前，检查搭载后的屏蔽元件的壁部所在的区域中有无异物，

在所述第二电子元件搭载工序中，在由所述检查工序判断为没有异物的基板上搭载屏蔽元件。

7.根据权利要求6所述的电子元件安装方法，其特征在于，

在所述检查工序中，通过配置在所述第一电子元件搭载装置与第二电子元件搭载装置之间的检查装置进行所述检查。

8.根据权利要求6所述的电子元件安装方法，其特征在于，

在所述检查工序中，通过配置在所述第二电子元件搭载装置的检查部进行所述检查。

9.根据权利要求6所述的电子元件安装方法，其特征在于，

在所述检查工序中，通过配置在所述第一电子元件搭载装置的检查部进行所述检查。

10.根据权利要求6所述的电子元件安装方法，其特征在于，

在所述检查工序中，一起进行搭载于所述第一焊锡部的电子元件的搭载状态的检查。

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