JP2010182983A - Component mounting device, and component mounting method - Google Patents
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Abstract
【課題】不必要の塗膜形成動作を反復して実行することによる作業効率の低下を防止することができる部品実装装置および部品実装方法を提供すること。
【解決手段】下面にバンプが形成され平面形状が異なる複数種類の部品にペーストを転写して基板に実装する部品実装装置において、転写ステージ21bにおいて塗膜が既に転写動作に供されたか否か示す転写情報を、部品のサイズと関連づけて転写ステージを区分した単位区画B毎に記憶させておき、転写ステージ21bの塗膜形成面にペーストの塗膜を形成する塗膜形成工程において、実装対象の部品の部品情報および転写情報を参照することにより、当該転写動作に供することが可能な未転写区画の有無を判断し、未転写区画が無いと判断された場合にのみ塗膜形成動作を実行させるようにする。これにより、不必要の塗膜形成動作を反復して実行することによる作業効率の低下を防止することができる。
【選択図】図10A component mounting apparatus and a component mounting method capable of preventing a reduction in work efficiency due to repeated execution of an unnecessary coating film forming operation.
In a component mounting apparatus in which a paste is transferred to a plurality of types of components having bumps formed on the lower surface and having different planar shapes and mounted on a substrate, whether or not a coating film has already been subjected to a transfer operation in a transfer stage is shown. The transfer information is stored for each unit section B in which the transfer stage is divided in association with the size of the component, and in the coating film forming process of forming the paste coating film on the coating film forming surface of the transfer stage 21b, the mounting target By referring to the component information and transfer information of the component, it is determined whether there is an untransferred section that can be used for the transfer operation, and the coating film forming operation is executed only when it is determined that there is no untransferred section. Like that. As a result, it is possible to prevent a decrease in work efficiency due to repeated execution of unnecessary coating film forming operations.
[Selection] Figure 10
Description
本発明は、下面に接続用の端子が形成されたバンプ付きの部品を基板に実装する部品実装装置および部品実装方法に関するものである。 The present invention relates to a component mounting apparatus and a component mounting method for mounting a bumped component having a connection terminal formed on a lower surface on a substrate.
フリップチップやBGAなど、下面に接続用の端子であるバンプが形成されたバンプ付きの部品を基板に実装する際には、フラックスや半田ペーストなどの接合補助剤(以下、単に「ペースト」と称する。)をバンプに供給した状態でバンプを基板の電極に着地させることが行われている。このためこのようなバンプ付きの部品を対象とする部品実装装置には、ペーストを転写するためのペースト転写ユニットが配置される(例えば特許文献1参照)。この特許文献例においては、バンプに転写されるペーストを供給する方法として、転写テーブルの平坦面上でスキージを移動させる塗膜形成動作を実行することにより、ペーストを所定の膜厚に調製された塗膜の形で供給するようにしている。そして転写の用に供された後の転写テーブルにおいては、転写によって凹部が生じた塗膜の表面を均すため、再度塗膜形成動作が実行される。
ところで実装対象となる部品の数やサイズは一定ではなく、実装動作毎に異なる場合がある。このため、搭載ヘッドをペースト転写ユニットにアクセスさせて転写動作を行う際には、必ずしも塗膜形成面における有効な転写可能範囲を予め定められた規則的パターンで転写の用に供することができるとは限らない。すなわち、小サイズの部品のみを連続的に実装するような場合には、塗膜形成面の端部から定ピッチで順次転写対象とすれば、塗膜形成面を有効に使用することが可能である。しかしながら、実装対象の部品にサイズの異なる部品が混在している場合には、このような規則性が確保されない。このため、従来技術においては、塗膜形成面に有効な転写可能範囲が存在するにも拘わらず、再度塗膜形成動作を実行するようにしていた。この結果、本来は必要とされない塗膜形成動作を反復して実行することによる作業効率の低下を招くこととなっていた。 By the way, the number and size of components to be mounted are not constant and may be different for each mounting operation. For this reason, when the mounting head accesses the paste transfer unit and performs the transfer operation, the effective transferable range on the coating film forming surface is not necessarily provided for transfer in a predetermined regular pattern. Is not limited. In other words, when only small-sized parts are continuously mounted, it is possible to effectively use the coating formation surface if the transfer target is sequentially transferred from the end of the coating formation surface at a constant pitch. is there. However, such regularity is not ensured when components of different sizes are mixed in the components to be mounted. For this reason, in the prior art, the coating film forming operation is performed again even though an effective transferable range exists on the coating film forming surface. As a result, the work efficiency is reduced by repeatedly performing the coating film forming operation which is not originally required.
そこで本発明は、不必要の塗膜形成動作を反復して実行することによる作業効率の低下を防止することができる部品実装装置および部品実装方法を提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the component mounting apparatus and component mounting method which can prevent the fall of work efficiency by repeating and performing unnecessary coating-film formation operation | movement.
本発明の部品実装装置は、下面に接続用の端子が形成され平面形状が異なる複数種類の部品を搭載ヘッドによって部品供給部から取り出して基板に実装する部品実装装置であって、前記基板を保持して位置決めする基板保持部と、前記搭載ヘッドを前記部品供給部と前記基板保持部との間で移動させるヘッド移動機構と、前記ヘッド移動機構による搭載ヘッドの移動経路に配設され、前記搭載ヘッドに保持された部品の前記端子に転写により塗布されるペーストを、転写ステージの塗膜形成面に形成された塗膜の形で供給するペースト転写ユニットと、前記搭載ヘッドに保持された部品を前記塗膜形成面に対して下降させることにより前記端子にペーストを転写する転写動作および前記ペースト転写ユニットにおいて前記塗膜を形成する塗膜形成動作を制御する転写制御部と、前記転写ステージにおいて前記塗膜が既に転写動作に供されたか否か示す転写情報を、前記部品のサイズと関連づけて前記転写ステージを区分した単位区画毎に記憶する転写情報記憶部と、実装対象の部品のサイズを含む部品情報を記憶する部品情報記憶部とを備え、前記転写制御部は、実装対象の前記部品情報および前記転写情報を参照することにより、当該転写動作に供する
ことが可能な未転写区画の有無を判断し、未転写区画が無いと判断された場合にのみ前記塗膜形成動作を実行させる。
The component mounting apparatus of the present invention is a component mounting apparatus that takes out a plurality of types of components having connection terminals formed on the lower surface and different planar shapes from a component supply unit by a mounting head and mounts them on a substrate, and holds the substrate A substrate holding unit for positioning, a head moving mechanism for moving the mounting head between the component supply unit and the substrate holding unit, and a mounting head moving path by the head moving mechanism. A paste transfer unit that supplies paste applied by transfer to the terminals of the components held by the head in the form of a coating film formed on the coating film forming surface of the transfer stage; and a component held by the mounting head. Transfer operation for transferring paste to the terminal by being lowered with respect to the coating film forming surface, and a coating film for forming the coating film in the paste transfer unit A transfer control unit that controls the composition operation, and transfer information indicating whether or not the coating film has already been subjected to the transfer operation in the transfer stage is stored for each unit section in which the transfer stage is divided in association with the size of the component. A transfer information storage unit, and a component information storage unit that stores component information including the size of the component to be mounted, and the transfer control unit refers to the component information and the transfer information to be mounted, The presence or absence of untransferred sections that can be used for the transfer operation is determined, and the coating film forming operation is executed only when it is determined that there are no untransferred sections.
本発明の部品実装方法は、基板を保持して位置決めする基板保持部と、搭載ヘッドを部品供給部と前記基板保持部との間で移動させるヘッド移動機構と、前記ヘッド移動機構による搭載ヘッドの移動経路に配設され、前記搭載ヘッドに保持された部品の前記端子に転写により塗布されるペーストを、転写ステージの塗膜形成面に形成された塗膜の形で供給するペースト転写ユニットと、前記搭載ヘッドに保持された部品を前記塗膜形成面に対して下降させることにより前記端子にペーストを転写する転写動作および前記ペースト転写ユニットにおいて前記塗膜を形成する塗膜形成動作を制御する転写制御部と、前記転写ステージにおいて前記塗膜が既に転写動作に供されたか否か示す転写情報を、前記部品のサイズと関連づけて前記転写ステージを区分した単位区画毎に記憶する転写情報記憶部と、実装対象の部品のサイズを含む部品情報を記憶する部品情報記憶部とを備えた部品実装装置によって、下面に接続用の端子が形成され平面形状が異なる複数種類の部品を搭載ヘッドによって部品供給部から取り出して基板に実装する部品実装方法であって、前記搭載ヘッドによって前記部品供給部から部品を取り出す部品取り出し工程と、前記ペースト転写ユニットにおいて前記転写ステージの塗膜形成面に前記ペーストの塗膜を形成する塗膜形成工程と、前記搭載ヘッドに保持された部品を前記塗膜形成面に対して下降させることにより前記端子にペーストを転写する転写工程と、転写工程後の前記部品を前記基板保持部に保持された基板に移送搭載する部品搭載工程とを含み、前記塗膜形成工程において、実装対象の部品の前記部品情報および前記転写情報を参照することにより、当該転写動作に供することが可能な未転写区画の有無を判断し、未転写区画が無いと判断された場合にのみ前記塗膜形成動作を実行させる。 The component mounting method of the present invention includes a substrate holding unit that holds and positions a substrate, a head moving mechanism that moves a mounting head between the component supply unit and the substrate holding unit, and a mounting head that is mounted by the head moving mechanism. A paste transfer unit that is disposed in the movement path and that supplies the paste applied by transfer to the terminals of the component held by the mounting head in the form of a coating film formed on the coating film forming surface of the transfer stage; A transfer operation for transferring a paste to the terminal by lowering a component held by the mounting head with respect to the coating film forming surface, and a transfer for controlling a coating film forming operation for forming the coating film in the paste transfer unit. Transfer information indicating whether or not the coating film has already been subjected to a transfer operation in the transfer stage is related to the size of the component and the transfer step. Terminals for connection are formed on the lower surface by a component mounting apparatus that includes a transfer information storage unit that stores information for each unit section into which a section is divided and a component information storage unit that stores component information including the size of the component to be mounted. A component mounting method in which a plurality of types of components having different planar shapes are taken out from a component supply unit by a mounting head and mounted on a substrate, wherein the component is taken out from the component supply unit by the mounting head, and the paste transfer A coating film forming step for forming a coating film of the paste on the coating film forming surface of the transfer stage in the unit; and a paste to the terminal by lowering a component held by the mounting head with respect to the coating film forming surface A transfer step for transferring the component, and a component mounting step for transferring and mounting the component after the transfer step onto the substrate held by the substrate holding unit, In the coating film forming process, by referring to the component information and the transfer information of the component to be mounted, it is determined whether there is an untransferred section that can be used for the transfer operation, and it is determined that there is no untransferred section. The coating film forming operation is executed only when the
本発明によれば、転写ステージにおいて塗膜が既に転写動作に供されたか否かを示す転写情報を、部品のサイズと関連づけて転写ステージを区分した単位区画毎に記憶させておき、ペースト転写ユニットにおいて転写ステージの塗膜形成面にペーストの塗膜を形成する塗膜形成工程において、実装対象の部品の部品情報および転写情報を参照することにより、当該転写動作に供することが可能な未転写区画の有無を判断し、未転写区画が無いと判断された場合にのみ前記塗膜形成動作を実行させるようにすることにより、不必要の塗膜形成動作を反復して実行することによる作業効率の低下を防止することができる。 According to the present invention, the transfer information indicating whether or not the coating film has already been subjected to the transfer operation in the transfer stage is stored for each unit section in which the transfer stage is divided in association with the size of the component, and the paste transfer unit. In the coating film forming process for forming the paste coating film on the coating film forming surface of the transfer stage in FIG. 1, the untransferred section that can be used for the transfer operation by referring to the component information and the transfer information of the component to be mounted By determining whether or not there is no untransferred section, the coating film forming operation is executed only when it is determined that there is no untransferred section. A decrease can be prevented.
次に本発明の一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部品実装装置の平面図、図2は本発明の一実施の形態の部品実装装置における実装対象部品の説明図、図3は本発明の一実施の形態の部品実装装置に備えられたペースト転写ユニットの構成説明図、図4、図5は本発明の一実施の形態の部品実装装置に備えられたペースト転写ユニットの動作説明図、図6は本発明の一実施の形態の部品実装装置に備えられたペースト転写ユニットにおける転写ステージの単位区画の説明図、図7は本発明の一実施の形態の部品実装装置の制御系の構成を示すブロック図、図8は本発明の一実施の形態の部品実装方法を示す工程フロー図、図9、図10は本発明の一実施の形態の部品実装方法における転写動作の説明図である。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a plan view of a component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of components to be mounted in the component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an embodiment of the present invention. FIG. 4 and FIG. 5 are operation explanatory views of the paste transfer unit provided in the component mounting apparatus of one embodiment of the present invention, and FIG. 6 is the present invention. FIG. 7 is an explanatory diagram of a unit section of a transfer stage in a paste transfer unit provided in the component mounting apparatus of one embodiment; FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a control system of the component mounting apparatus of one embodiment of the present invention; FIG. 8 is a process flow diagram showing a component mounting method according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 9 and 10 are explanatory diagrams of a transfer operation in the component mounting method according to an embodiment of the present invention.
まず図1を参照して部品実装装置1の構造を説明する。図1において、基台2の中央部には搬送路3がX方向(基板搬送方向)に配列されている。搬送路3は、部品が実装される基板4を搬送し、部品実装位置に基板4を保持して位置決めする。したがって、搬送路3は基板4を保持して位置決めする基板保持部となっている。搬送路3の両側には、部品を供給する第1の部品供給部5Aおよび第2の部品供給部5Bが配設されている。
First, the structure of the
第1の部品供給部5Aには、複数のテープフィーダ6が並設されている。テープフィーダ6は、端子型のチップ部品などの部品を保持したテープをピッチ送りして、以下に説明する搭載ヘッドのピックアップ位置にこれらの部品を供給する。第2の部品供給部5Bには、2つのトレイフィーダ7A,7Bが並列に配設されており、2つのトレイフィーダ7A,7Bはそれぞれ種類の異なる第1の部品8A、第2の部品8Bを格子配列で搭載ヘッドのピックアップ位置に供給する。第1の部品8Aは,BGAなど薄型の樹脂基板に半導体素子を実装した構成の半導体パッケージであり、下面に形成された複数の端子である半田バンプによって基板と接続される。第2の部品8Bは小型のバンプ付き部品または端子としてのリードを有する部品など、第1の部品8Aよりも小型の部品である。すなわち部品実装装置1は、下面に接続用の端子が形成され平面形状が異なる複数種類の部品を搭載ヘッドによって部品供給部から取り出して基板に実装する機能を有している。
A plurality of
基台2のX方向の両端部には、Y軸テーブル9AおよびY軸ガイド9Bが配設されており、Y軸テーブル9A,Y軸ガイド9BにはX軸テーブル10が架設されている。X軸テーブル10には、搭載ヘッド11が装着されている。搭載ヘッド11は複数(ここでは3個)の単位搭載ヘッド12を備えた多連型ヘッドであり、基板認識カメラ13と一体的に移動する。
A Y-axis table 9A and a Y-
X軸テーブル10、Y軸テーブル9Aを駆動することにより搭載ヘッド11はXY方向に移動し、第1の部品供給部5Aおよび第2の部品供給部5Bから部品を単位搭載ヘッド12の吸着ノズル12a(図2(c)参照)によって取り出して、搬送路3上に位置決め保持された基板4に移送搭載する。X軸テーブル10、Y軸テーブル9Aは、搭載ヘッド11を第1の部品供給部5Aおよび第2の部品供給部5Bと基板保持部である搬送路3との間で移動させるヘッド移動機構を構成する。
By driving the X-axis table 10 and the Y-axis table 9A, the
搬送路3と第2の部品供給部5Bとの間の搭載ヘッド11の移動経路には、部品認識カメラ14,ノズルストッカ15,ペースト転写ユニット16が配設されている。それぞれの部品供給部から部品をピックアップした搭載ヘッド11が基板4へ移動する途中で、搭載ヘッド11が部品認識カメラ14の上方を通過することにより、搭載ヘッド11に保持された状態の部品を認識する。ノズルストッカ15は、基板4に搭載される部品の種類に応じた吸着ノズル12aを複数種類収納しており、搭載ヘッド11がノズルストッカ15アクセスすることにより、搭載対象の部品に応じた吸着ノズルを選択して装着することができるようになっている。
A
ペースト転写ユニット16は、半田接合に際して接合補助剤として用いられる高粘性の液状材料である半田接合用のペーストをテーブル上に薄膜状態にして供給する。搭載ヘッド11に保持された部品をペースト転写ユニット16の塗膜形成面21a(図3(b)参照)に対して下降させることにより、部品の接続用端子にはペーストが転写により供給される。この転写動作は、転写制御部30b(図7参照)が搭載ヘッド11、前述のヘッド移動機構およびペースト転写ユニット16を制御することにより実行される。
The
次に図2を参照して、搭載対象となる部品のうち、ペースト転写ユニット16によるペーストの転写対象となる第1の部品8A、第2の部品8Bについて説明する。図2(a)、(b)に示すように、第1の部品8A、第2の部品8Bの本体部8の下面には、複数のバンプ8aが格子配列で形成されている。第1の部品8A、第2の部品8Bの実装に際しては、半田接合性を向上させるため、さらには半田量を補強するために、活性成分を含むフラックスやフラックス中に半田粒子を含有させた半田ペーストなどが供給される。このようなペーストの供給は、図2(c)に示すように、本体部8の上面を吸着ノズル12aによって保持された第1の部品8A、第2の部品8Bを、ペースト転写ユニット16において予め形成されたペースト17の塗膜17aに対して上下動させる(矢印a)ことによ
り行われる。これにより、接合用の端子であるバンプ8aにはペースト17が転写により供給される。
Next, with reference to FIG. 2, the
次にペースト転写ユニット16の機能・構造を説明する。ペースト転写ユニット16はヘッド移動機構による搭載ヘッド11の移動経路に配設されており、搭載ヘッド11に保持された複数種類の第1の部品8A、第2の部品8Bに転写により塗布されるペースト17を、塗膜形成面21aに形成された塗膜17aの形で供給する機能を有している。図3に示すように、移動テーブル20の上面には転写テーブル21が、Y方向に水平移動自在に配設されている。図4(b)に示すように、転写テーブル21は、移動テーブル20に内蔵されたモータ25、送りねじ26、ナット27よりなる直動機構28よってY方向に往復移動し、直動機構28の動作は、転写制御部30b(図7も参照)がモータ25を制御することにより行われる。
Next, the function and structure of the
転写テーブル21の上面には、ペースト17の塗膜を形成するための平滑な塗膜形成面21aが設けられている。塗膜形成面21aは矩形状の平面形状を有しており、塗膜形成面21aには矩形の転写ステージ21bが設定されている。転写ステージ21bは、第1の部品8A、第2の部品8Bへのペースト17の転写に有効に利用可能な範囲であり、本実施の形態においては、後述するように、対象とする部品のサイズに応じて単位区画に分割されている。この構成により、複数の部品を保持した搭載ヘッド11が基板4へ移動する過程において、搭載ヘッド11に保持された第1の部品8A、第2の部品8Bをペースト転写ユニット16に対して昇降させることによって、これらの第1の部品8A、第2の部品8Bのバンプ8aに、ペースト17を転写により供給することが可能となっている。
On the upper surface of the transfer table 21, a smooth coating
転写テーブル21の上方には、第1のスキージ部材23A、第2のスキージ部材23Bを備えたスキージユニット22が配設されている。第1のスキージ部材23A、第2のスキージ部材23Bは、いずれも塗膜形成面21aのX方向を略カバー可能な長さとなっており、それぞれスキージユニット22に内蔵された第1のスキージ昇降機構24A、第2のスキージ昇降機構24Bによって昇降自在、すなわち塗膜形成面21aに対して進退自在となっている。
Above the transfer table 21, a
第1のスキージ昇降機構24A、第2のスキージ昇降機構24Bは転写制御部30bによって制御され、第1のスキージ部材23A、第2のスキージ部材23Bはいずれも任意に昇降自在となっている。これにより、第1のスキージ部材23A、第2のスキージ部材23Bは、下端部と塗膜形成面21aとの間に所定の膜形成隙間gを保つことができるとともに、その下端部を塗膜形成面21aに対して摺接させることが可能となっている。
The first
そして塗膜形成面21a上にペースト17を供給し、第1のスキージ部材23A、第2のスキージ部材23Bを図4(b)に示す位置に保った状態で、直動機構28を駆動して転写テーブル21を水平移動させることにより、第1のスキージ部材23A、第2のスキージ部材23Bは転写テーブル21に対して水平方向に相対移動し、これにより塗膜形成面21a上に膜形成隙間gに対応した膜厚のペースト17の塗膜を形成する成膜動作が実行される。
Then, the
したがって、転写テーブル21を水平移動させる直動機構28は、第1のスキージ部材23A、第2のスキージ部材23Bを転写テーブル21に対して相対的に水平移動させることにより、塗膜形成面21aに膜形成隙間gに対応した膜厚のペースト17の塗膜を形成する塗膜形成動作を行わせる塗膜形成手段を構成する。この塗膜形成動作は、転写制御部30bによって制御される。
Therefore, the
次に図4、図5を参照して、ペースト転写ユニット16によって行われる塗膜形成動作
および膜掻き取り動作について説明する。まず図4(a)は、塗膜形成動作の開始前に第1のスキージ部材23A、第2のスキージ部材23Bが塗膜形成面21aにおいて塗膜形成開始側の端部(この例では右端部)に位置し、第1のスキージ部材23Aと第2のスキージ部材23Bとの間にペースト17が供給された状態を示している。ここでは、第1のスキージ部材23Aによって成膜を行う例を示しており、成膜動作の開始に際しては第1のスキージ部材23Aの下端部と塗膜形成面21aとの間の膜形成隙間gを、第1の部品8Aのバンプ8aに適正量のペースト17を転写するのに適正な膜厚tに設定するとともに、塗膜形成時のペースト17の流動を妨げないよう、第2のスキージ部材23Bを上昇させる(矢印f)。
Next, the coating film forming operation and the film scraping operation performed by the
次いで、移動テーブル20に内蔵された直動機構22(図3(b)参照)を駆動して、図4(b)に示すように、転写テーブル21を矢印h方向に移動させる。これにより、塗膜形成面21a上においてペースト17が第1のスキージ部材23Aによって延展され、塗膜形成面21aには膜厚tの塗膜17aが形成される。そして図4(c)に示すように、この後さらに転写テーブル21を矢印h方向に移動させることにより、塗膜形成面21aには膜厚tの塗膜17aが形成される。
Next, the linear motion mechanism 22 (see FIG. 3B) built in the moving table 20 is driven to move the transfer table 21 in the direction of the arrow h as shown in FIG. 4B. As a result, the
なお上述の成膜動作例では、第1のスキージ部材23Aによって塗膜を形成する例を示したが、もちろん第2のスキージ部材23Bによって塗膜を形成することも可能である。この場合には、塗膜形成面21aの左端部側が成膜開始端部となり、転写テーブル21を矢印aと反対の方向に移動させることにより、同様に塗膜形成面21a上にペースト17の塗膜が形成される。
In the above-described film forming operation example, the example in which the coating film is formed by the
次に図5を参照して、ペースト17の掻き取り動作について説明する。塗膜形成面21aに形成された塗膜によってペースト17を第1の部品8A,第2の部品8Bに転写により供給する場合には、転写する度に塗膜が荒れて使用できない状態になるため、このような荒れた状態の塗膜を掻き寄せて成膜動作が可能な状態にする必要がある。すなわち図5(a)に示すように、塗膜形成面21a上にペースト17が不規則形状で延展されている状態において、第2のスキージ部材23Bを下降させて塗膜形成面21aに摺接させ、次いで転写テーブル21を矢印d方向へ移動させる。これにより、図5(b)に示すように塗膜形成面21a上のペースト17は、第2のスキージ部材23Bによって掻き寄せられ、図4(a)に示す成膜開始前とほぼ同様の状態となる。
Next, the scraping operation of the
もちろん第1のスキージ部材23Aによってペースト17の掻き寄せを行うことも可能であり、図5(c)に示すように、同様に塗膜形成面21a上にペースト17が不規則形状で延展されている状態において、第1のスキージ部材23Aを下降させて塗膜形成面21aに摺接させ、次いで転写テーブル21を矢印e方向へ移動させる。これにより、図5(d)に示すように塗膜形成面21a上のペースト17は第1のスキージ部材23Aによって掻き寄せられる。すなわち本実施の形態においては、成膜部材としての第1のスキージ部材23A、第2のスキージ部材23Bは、いずれも塗膜形成面21a上の塗膜を掻取る掻取り部材を兼ねる構成となっている。
Of course, it is also possible to scrape the
次に図6を参照して、塗膜形成面21aの転写ステージ21bに設定された単位区画について説明する。図6において、塗膜形成面21aの上面には、矩形の転写ステージ21bを格子状(ここでは、X、Y方向に6×3の格子配列)に分割した複数の単位区画Bが設定されている。ここで、単位区画BのX方向、Y方向のそれぞれの大きさx1,y1は、当該部品実装装置1においてペーストの転写の対象となる部品(ここでは第1の部品8A、第2の部品8B)のうち、少なくとも最も小さい部品(ここでは第2の部品8B)のサイズよりも大きく設定されている。
Next, with reference to FIG. 6, the unit section set on the
そして望ましくは、これらの部品を多連型ヘッドである搭載ヘッド11によって複数個(本実施例では3個)保持している場合に、これらの複数個の部品を同時に下降させて、一括してペースト17の転写が行えるよう、搭載ヘッド11における単位搭載ヘッド12の配列ピッチを考慮して単位区画Bの大きさを設定する。すなわち、本実施の形態において単位区画Bは、転写の対象となる部品のサイズと関連づけて、転写ステージ21bを区分した形態となっている。なお、単位区画Bの設定に際しては、標準的な設定を固定的に採用してもよく、また対象の基板品種が切り換えられる度に、新たな単位区画Bの設定を行うようにしてもよい。
Desirably, when a plurality (three in this embodiment) of these parts are held by the mounting
このようにして設定された単位区画Bには、転写ステージ21bにおけるそれぞれの位置を示すマトリックス符号(Xi,Yi)が対応している。本実施の形態においては、転写動作の実行過程において、個々の単位区画Bについて当該単位区画Bが既にペースト17の転写動作に供されたか否かを記憶させておくようにしている。これにより、転写ステージ21bにおいて、塗膜形成動作が行われた後に未だペースト転写の用に供されず、次の転写動作に供することが可能な未転写区画の有無を判断することができる。なお、本実施の形態においては、転写ステージ21bを区分する単位区画として、図6に示すような格子配列を採用しているが、転写ステージ21bを単位区画に区分する方式は任意である。要は、既に転写の用に供された範囲と、未だ転写の用に供されていない範囲とを画然と区別できるような形態であれば、どのような形態を採用してもよい。
The unit block B set in this way corresponds to a matrix code (Xi, Yi) indicating each position on the
次に図7を参照して、制御系の構成を説明する。制御部30は、搭載制御部30a、転写制御部30bを備えている。搭載制御部30aは、X軸テーブル10、Y軸テーブル9A、搭載ヘッド11による部品搭載動作を制御する。転写制御部30bは、搭載ヘッド11に保持された第1の部品8A、第2の部品8Bを塗膜形成面21aに対して下降させることにより、接続用の端子であるバンプ8aにペースト17を転写する転写動作およびペースト転写ユニット16において塗膜17aを形成する塗膜形成動作を制御する。
Next, the configuration of the control system will be described with reference to FIG. The
記憶部31は、部品情報記憶部31a、転写情報記憶部31bを備えている。部品情報記憶部31aは、当該装置において実装対象となる部品についての部品情報を記憶する。これらの部品情報には、当該部品のサイズについてのデータが含まれる。転写情報記憶部31bは、転写ステージ21bにおいて、形成された塗膜17aが既に転写動作に供されたか否か示す転写情報を、転写ステージ21bを区分した単位区画B毎に記憶する。
The
そして転写動作の実行過程において、常に部品情報記憶部31aおよび転写情報記憶部31bを参照しており、新たな転写動作を実行する際には、当該時点における未転写区画、すなわち次の転写動作において使用に供することが可能な単位区画Bの有無を判断する。また当該転写動作において使用に供することが可能な単位区画Bが存在すると判断したならば、その単位区画Bを対象として転写動作を実行させる。そして当該転写動作において使用に供することが可能な単位区画Bが存在しないと判断した場合にのみ、転写情報記憶部31bはペースト転写ユニット16に新たな塗膜形成動作を実行させる。
In the execution process of the transfer operation, the component
次に図8を参照して、部品実装装置1による部品実装処理フローについて説明する。この部品実装処理は、下面に接続用の端子であるバンプ8aが形成され平面形状が異なる複数種類の部品(第1の部品8A、第2の部品8B)を、搭載ヘッド11によって第2の部品供給部5Bから取り出して、基板4に実装する部品実装方法を示すものである。まず搭載ヘッド11によって第2の部品供給部5Bから部品を取り出す(部品取り出し工程)(ST1)。この動作と並行して、ペースト転写ユニット16において、転写ステージ21bの塗膜形成面21aに、ペースト17の塗膜を形成する(塗膜形成工程)(ST2)。そして搭載ヘッド11に保持された部品を、塗膜形成面21aに対して下降させることにより、端子であるバンプ8aにペースト17を転写する(転写工程)(ST3)。次いで
、転写工程後の部品を基板保持部である搬送路3に保持された基板4に移送搭載する(部品搭載工程)。
Next, a component mounting process flow by the
次にこの転写工程の実行過程の例について、図9、図10を参照して説明する。まず図9は、実装対象がサイズが小さい方の第2の部品8Bのみである場合の転写動作例を示している。この場合には、搭載ヘッド11による1実装ターンにおいて、3個の第2の部品8Bが取り出され、これらの第2の部品8Bを対象として一括して転写動作が行われる。すなわち、まず図9(a)に示すように、(1,1)、(2,1)、(3,1)の3つの単位区画Bを対象として転写動作を実行する。これにより、転写情報記憶部31bには、これらの単位区画Bについては既に転写動作が実行された旨(ハッチング範囲参照)の書き込みがなされる。
Next, an example of the execution process of this transfer process will be described with reference to FIGS. First, FIG. 9 shows an example of the transfer operation when the mounting target is only the
次の実装ターンにおいては、図9(a)に示すように、(4,1)、(5,1)、(6,1)の3つの単位区画Bを対象として転写動作が実行され、転写情報記憶部31bにはこれらの単位区画Bについては既に転写動作が実行された旨が書き込まれる。そして図9(c)に示すように、(1,2)、(2,2)、(3,2)の3つの単位区画Bを対象として転写動作を実行され、以下同様の処理が反復して実行される。このように、同サイズの部品を連続して転写対象とする場合には、予め設定した規則性にしたがって、転写ステージ21bに形成された塗膜17aを有効に転写の用に供することができる。
In the next mounting turn, as shown in FIG. 9A, the transfer operation is performed on the three unit sections B of (4, 1), (5, 1), and (6, 1). Information that the transfer operation has already been performed for these unit sections B is written in the information storage unit 31b. Then, as shown in FIG. 9C, the transfer operation is executed for the three unit sections B (1, 2), (2, 2), and (3, 2), and the same processing is repeated thereafter. Executed. As described above, in the case where parts of the same size are continuously transferred, the
これに対し図10は、搭載ヘッド11によって種類・サイズの異なる第1の部品8A、第2の部品8Bを混載する場合の転写動作例を示している。まず、図10(a)は、図9(a)に示す例と同様に、(1,1)、(2,1)、(3,1)の3つの単位区画Bを対象として転写動作を実行する。これにより、転写情報記憶部31bには、これらの単位区画Bについては既に転写動作が実行された旨(ハッチング範囲参照)の書き込みがなされる。そして次には、第1の部品8Aが実装対象となる。この場合には、搭載ヘッド11は1回の実装ターンで1個の第1の部品8Aしか保持できないため、転写動作においても1つの第1の部品8Aを転写ステージ21bに対して下降させる。
On the other hand, FIG. 10 shows a transfer operation example when the
すなわち図10(b)に示すように、第1の部品8Aを、(4,1)、(5,1)、(4,2)、(5,2)の4つの単位区画Bよりなる転写範囲に対して下降させる。これにより、転写情報記憶部31bには、これらの単位区画Bについては既に転写動作が実行された旨(ハッチング範囲参照)の書き込みがなされる。次いで図10(c)に示すように、次の実装ターンにおいても同様に、第1の部品8Aが転写動作の対象となる。この場合には、(1,2)、(2,2)、(1,3)、(2,3)の4つの単位区画Bよりなる転写範囲に対して下降させ、同様にこれらの単位区画Bについては既に転写動作が実行された旨が書き込まれる。
That is, as shown in FIG. 10B, the
そして次の実装ターンにおいて、転写対象が第2の部品8Bである場合には、この時点において3つの第2の部品8Bを一括して実行する転写動作に供することが可能な未転写区画が存在していることから、これらの未転写区画(例えば(3,3)(4,3)(5,3))を用いて転写動作を行う。これに対し、次の実装ターンにおいて、転写対象が第1の部品8Aである場合には、この時点において第1の部品8Aを対象とする転写動作に供することが可能な未転写区画が存在しないことから、新たに塗膜形成動作を実行する。すなわち、まず図5に示すペースト17の掻き寄せ動作を行い、次いで図4に示す塗膜形成動作を実行した後、次の第1の部品8Aを対象とする転写動作を実行する。
In the next mounting turn, when the transfer target is the
すなわち本実施の形態に示す電子部品実装方法においては、図8に示す塗膜形成工程において、実装対象の部品の部品情報および転写情報を参照することにより、当該転写動作に供される未転写区画の有無を判断し、未転写区画が無いと判断された場合にのみ、塗膜
形成動作を実行させる形態となっている。これにより、実装対象の部品にサイズの異なる部品が混在している場合においても、従来技術において発生していた作業動作の無駄、すなわち転写ステージ21bに有効な転写可能範囲が存在するにも拘わらず、再度塗膜形成動作を実行するという無駄を排除することが可能となっている。したがって、本来は必要とされない塗膜形成動作を反復して実行することによる作業効率の低下を防止することができる。
That is, in the electronic component mounting method shown in the present embodiment, in the coating film forming process shown in FIG. 8, by referring to the component information and transfer information of the component to be mounted, the untransferred section provided for the transfer operation Only when it is determined that there is no untransferred section, the coating film forming operation is executed. Thereby, even when components of different sizes are mixed in the components to be mounted, the work operation that has occurred in the prior art is wasted, that is, there is an effective transferable range in the
本発明の部品実装装置および部品実装方法は、不必要の塗膜形成動作を反復して実行することによる作業効率の低下を防止することができるという効果を有し、バンプが形成された部品を基板に実装する分野に有用である。 The component mounting apparatus and the component mounting method of the present invention have an effect of preventing a reduction in work efficiency due to repeated execution of an unnecessary coating film forming operation, and a component on which bumps are formed. Useful in the field of mounting on a substrate.
1 部品実装装置
3 搬送路(基板保持部)
4 基板
5A 第1の部品供給部
5B 第2の部品供給部
8A 第1の部品
8B 第2の部品
8a バンプ
9A Y軸テーブル(ヘッド移動機構)
10 X軸テーブル(ヘッド移動機構)
11 搭載ヘッド
12 単位搭載ヘッド
16 ペースト転写ユニット
17 ペースト
17a 塗膜
20 移動テーブル
21 転写テーブル
21a 塗膜形成面
21b 転写ステージ
B 単位区画
1
4
10 X-axis table (head movement mechanism)
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記基板を保持して位置決めする基板保持部と、前記搭載ヘッドを前記部品供給部と前記基板保持部との間で移動させるヘッド移動機構と、前記ヘッド移動機構による搭載ヘッドの移動経路に配設され、前記搭載ヘッドに保持された部品の前記端子に転写により塗布されるペーストを、転写ステージの塗膜形成面に形成された塗膜の形で供給するペースト転写ユニットと、
前記搭載ヘッドに保持された部品を前記塗膜形成面に対して下降させることにより前記端子にペーストを転写する転写動作および前記ペースト転写ユニットにおいて前記塗膜を形成する塗膜形成動作を制御する転写制御部と、前記転写ステージにおいて前記塗膜が既に転写動作に供されたか否か示す転写情報を、前記部品のサイズと関連づけて前記転写ステージを区分した単位区画毎に記憶する転写情報記憶部と、実装対象の部品のサイズを含む部品情報を記憶する部品情報記憶部とを備え、
前記転写制御部は、実装対象の前記部品情報および前記転写情報を参照することにより、当該転写動作に供することが可能な未転写区画の有無を判断し、未転写区画が無いと判断された場合にのみ前記塗膜形成動作を実行させることを特徴とする部品実装装置。 A component mounting apparatus that takes out a plurality of types of components with different connection planes formed on the lower surface from a component supply unit by a mounting head and mounts them on a substrate.
A substrate holding unit for holding and positioning the substrate, a head moving mechanism for moving the mounting head between the component supply unit and the substrate holding unit, and a moving path of the mounting head by the head moving mechanism A paste transfer unit for supplying a paste applied by transfer to the terminal of the component held by the mounting head in the form of a coating film formed on the coating film forming surface of the transfer stage;
A transfer operation for transferring a paste to the terminal by lowering a component held by the mounting head with respect to the coating film forming surface, and a transfer for controlling a coating film forming operation for forming the coating film in the paste transfer unit. A transfer information storage unit that stores transfer information indicating whether or not the coating film has already been subjected to a transfer operation in the transfer stage for each unit section in which the transfer stage is divided in association with the size of the component; A component information storage unit that stores component information including the size of the component to be mounted,
The transfer control unit determines whether there is an untransferred section that can be used for the transfer operation by referring to the component information and the transfer information to be mounted, and when it is determined that there is no untransferred section The component mounting apparatus, wherein only the coating film forming operation is executed.
前記搭載ヘッドによって前記部品供給部から部品を取り出す部品取り出し工程と、前記ペースト転写ユニットにおいて前記転写ステージの塗膜形成面に前記ペーストの塗膜を形成する塗膜形成工程と、前記搭載ヘッドに保持された部品を前記塗膜形成面に対して下降させることにより前記端子にペーストを転写する転写工程と、転写工程後の前記部品を前記基板保持部に保持された基板に移送搭載する部品搭載工程とを含み、
前記塗膜形成工程において、実装対象の部品の前記部品情報および前記転写情報を参照することにより、当該転写動作に供することが可能な未転写区画の有無を判断し、未転写区画が無いと判断された場合にのみ前記塗膜形成動作を実行させることを特徴とする部品実装方法。 A substrate holding unit for holding and positioning the substrate; a head moving mechanism for moving the mounting head between the component supply unit and the substrate holding unit; and a moving path of the mounting head by the head moving mechanism, A paste transfer unit that supplies paste applied by transfer to the terminals of the component held by the mounting head in the form of a coating film formed on the coating film forming surface of the transfer stage, and the component held by the mounting head A transfer control unit for controlling the transfer operation for transferring the paste to the terminal by lowering the coating film forming surface and the coating film forming operation for forming the coating film in the paste transfer unit, and the transfer stage For each unit section in which the transfer stage indicating the transfer information indicating whether or not the coating film has already been subjected to the transfer operation is related to the size of the component. A component mounting apparatus including a transfer information storage unit that stores information and a component information storage unit that stores component information including the size of a component to be mounted. A component mounting method in which a component is removed from a component supply unit by a mounting head and mounted on a board,
A component take-out step of taking out components from the component supply unit by the mounting head, a coating film forming step of forming a coating film of the paste on a coating film forming surface of the transfer stage in the paste transfer unit, and holding by the mounting head A transfer step of transferring the paste to the terminal by lowering the component that has been lowered with respect to the coating film forming surface, and a component mounting step of transferring and mounting the component after the transfer step onto the substrate held by the substrate holding portion Including
In the coating film forming step, by referring to the component information and the transfer information of the component to be mounted, it is determined whether there is an untransferred section that can be used for the transfer operation, and it is determined that there is no untransferred section A component mounting method, wherein the coating film forming operation is executed only when it is performed.
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JP2015142006A (en) * | 2014-01-29 | 2015-08-03 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Component mounting apparatus and component mounting method |
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