JP4744689B2 - 粘性流体転写装置及び電子部品実装装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＣ等のパッケージ部品の接続端子に粘性流体を転写する粘性流体転写装置及び電子部品実装装置に関し、特に電子部品を複数段に積層する三次元実装技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の電子機器産業においては、製品の高機能化や小型・軽量化が盛んに進められており、ＩＣ等の電子部品に対しては、半導体デバイス自体の高集積化に加えて、回路基板への実装面積を縮小するために、両面実装等の種々の実装方式が採られてきた。
また、電子部品のパッケージ技術では、図５８（ａ）に両面実装状態を示すように、従来から広く用いられているＤＩＰ(Dual Inline Package)からリード間隔の短いＱＦＰ(Quad Flat Package)、ＳＯＰ(Small Outline Package)へ移行して、さらには、図５８（ｂ）に示すようなＢＧＡ（Ball Grid Array）やＣＳＰ(Chip Size Package)等のエリアアレイ型パッケージが実用段階の技術として注目されている。
【０００３】
一方、パッケージ化せずに直接的に回路基板へ実装するベアチップ実装方式も一部採用されているが、大量生産とコストダウンに対しては解決すべき課題が依然として残されている。このベアチップ実装方式では、ベアチップ部品にフラックスを転写して回路基板に実装される。このときのフラックスを転写するフラックス転写装置として、例えば、図５９，図６０に示すように、転写皿５１０上で略同一構成のスキージ５１２を往復動させることでフラックスの転写面を形成する装置がある。このベアチップ部品は、転写皿５１０上でスキージ５１２を移動させてフラックスを皿面全体に延ばし、延ばされたフラックス上にベアチップ部品を漬けることによりフラックスを部品側に転写し、この転写後のベアチップ部品を回路基板上の所定位置に圧着させることで実装が行われる。
【０００４】
また、上述したエリアアレイ型パッケージの電子部品を回路基板上へ実装する方法は種々あるが、例えば次のようにして行うことができる。まず、電子部品（ＢＧＡ）の半田ボールに対応する回路基板上の位置にランドを形成し、これらランド上にクリーム半田をマスク印刷する。そして、回路基板上の所定位置に電子部品を載置することで、印刷されたクリーム半田と電子部品の半田ボールとを重ね合わせ、クリーム半田の粘性により電子部品を回路基板に仮固定する。この回路基板をリフロー処理することで、クリーム半田と半田ボールとが溶融し、ランドと電子部品の半田ボールとが接続・固定されるようになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のエリアアレイ型パッケージの電子部品に対する実装方式においては、実装面積のさらなる縮小が求められ、また、電子部品のファインピッチ化に伴ってクリーム半田印刷用スクリーンの高精度なマスク孔形成技術やマスク位置合わせ技術が要求されている。このため、現方式の延長線上では高精度で安定した実装が限界に達し、更なる高密度実装が困難になることは必至であり、他の異なる実装方式の開発が望まれていた。
【０００６】
そこで、電子部品を数段の積層構造に形成する技術が種々検討され始めている。ところが、いずれも電子部品を単純に積層させる訳ではなく、電子部品を内部に収容した治具を積層するものであったり、接点構造が極めて複雑なものであったりして、従来の回路パターンに大幅な設計変更が強いられて実装コストの低減が困難となる問題があった。
また、例えばＢＧＡや、接続端子のピッチが狭いＣＳＰ等のエリアアレイ型パッケージの電子部品に対して、電子部品の実装面側とは反対側の背面に電子部品を積層させることで電子部品を３次元実装することも考えられるが、積層のためのクリーム半田付与方法の確立や位置合わせ精度の確保等が問題となり、実用化には至っていない
【０００７】
そこで、前述のベアチップ部品にフラックスを転写するフラックス転写装置を用いて、フラックスの代わりにクリーム半田を盛り付けて電子部品に転写しようとすると、クリーム半田の粘性がフラックスと比較して桁違いに大きいため、転写皿からクリーム半田が溢れ出してしまい、フラックス転写装置をクリーム半田転写用に代用することは実際には不可能であった。
図５９及び図６０は、フラックス転写装置にクリーム半田を盛り付けてスキージ５１２を移動させた状態をそれぞれ（ａ）平面図、（ｂ）側面図で示している。図５９に示すように、スキージ５１２を図中左側から右側に移動させると、クリーム半田が粘性の違いによりスキージ５１２の長手方向端部からはみ出して、転写皿５１０の縁部から溢れ出してしまう。図６０も同様で、スキージ５１２を図中右側から左側に移動させると、さらにクリーム半田が溢れ出してしまう。
【０００８】
これに加え、各スキージ５１２には、図６１に示すように接触したクリーム半田が、その粘性によりスキージ上方に伝って上がってくるようになり、ついには、装置の各部にクリーム半田が付着したり、装置の一部からクリーム半田が滴り落ちるようになる。その結果、周囲の環境にクリーム半田を飛散させ、頻繁なメンテナンスが必要となり、製造工数を増大させると共に、製品の品質を低下させる要因にもなる。
【０００９】
また、クリーム半田の転写時に使用される吸着ノズル５１４も問題が生じる。即ち、図６２に示すように、傾斜した皿面を有する転写皿５１０を用いて電子部品５２０へクリーム半田を転写させる等の傾斜面に電子部品５２０を押し当てる際、通常、吸着ノズル５１４は金属製の吸着先端部５１４ａを有しているが、電子部品５２０の背面が傾斜されるために、吸着先端部５１４ａと電子部品５２０の背面との間に隙間が生じ、この隙間からエアが漏れて吸着不能になってしまう。
そこで、吸着先端部５１４ａにゴムパッド５１６を取り付けることで部品吸着性を改善することが考えられる。しかし、例えば図６３に示すように電子部品５２０にクリーム半田を転写させようとした際、所定の深さまで電子部品５２０をクリーム半田表面から押し込もうとしても、ゴムパッド５１６が押し込み方向に弾性変形して縮退し、押し込み深さの制御が不能になってしまう。このように、必要十分なクリーム半田が電子部品に付与できなくなると、確実な接続が行えず、実装後の電子部品の導電不良や機械的な固定不良を引き起こす要因となる。
【００１０】
本発明は、上記従来の状況に鑑みてなされたもので、エリアアレイ型パッケージ部品を回路基板に対してスペース効率を高めて高密度実装するために、電子部品の端子部に粘性流体を転写して電子部品を積層させる粘性流体転写装置を提供することを第１の目的とする。
また、この粘性流体転写装置を用いて回路基板上に電子部品を積層させて実装する電子部品実装装置を提供することを第２の目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的達成のため、本発明の粘性流体転写装置は、電子部品の接続端子に粘性流体を転写するための平坦な粘性流体転写面を形成する粘性流体転写装置であって、粘性流体を盛り付ける平面状の皿面を有する転写皿と、前記皿面上の粘性流体を撹拌する平板状の撹拌用スキージ、及びこの撹拌された粘性流体を平坦に均す平板状の平面出し用スキージ、並びにこれらのスキージを離間させて並列に固定すると共に前記転写皿の上方で両端が揺動可能に軸支されたスキージ固定部材とを有するスキージユニットと、前記スキージが前記転写皿の皿面に沿って相対移動するように前記転写皿を往復動させる転写皿移動機構と、前記撹拌用スキージが往路で、前記平面出し用スキージが復路で前記皿面に近接するように前記スキージユニットを揺動させるスキージ駆動機構とを備え、前記撹拌用スキージの長手方向両端の皿面側に、皿面上の粘性流体を前記撹拌用スキージの長手方向中央側へ掻き寄せる突出部を形成し、前記突出部が、前記スキージの厚み内でスキージ進行方向前方から後方に向けて粘性流体の流路を狭める方向に傾斜したテーパ面を有することを特徴とする。
【００１２】
この粘性流体転写装置は、スキージ駆動機構により、撹拌用スキージと平面出し用スキージが固定されたスキージユニットを転写皿移動機構の往復動作に伴って揺動させ、撹拌用スキージを往路で、平面出し用スキージを復路で転写皿の皿面に近接させる。これにより、転写皿の往路で撹拌用スキージが転写皿上の粘性流体を撹拌し、転写皿の復路で平面出し用スキージが往路にて撹拌された粘性流体を所定の厚さに均し、その結果、転写皿上に平坦な粘性流体転写面が形成される。
【００１４】
この粘性流体転写装置では、平面出し用スキージの相対移動の後、再度、撹拌用スキージを相対移動させる際、前回の平面出し用スキージの相対移動時に平面出し用スキージの長手方向両端から溢れ出た粘性流体を、形成された吐出部によってスキージ長手方向中央側へ掻き寄せることができ、粘性流体が転写皿の皿面から溢れ出すことが防止される。
【００１６】
この粘性流体転写装置では、撹拌用スキージの突出部が粘性流体の流れを狭めるテーパ面が有することにより、転写皿上で撹拌用スキージが相対移動することで粘性流体がテーパ面に沿ってスキージ長手方向中央側へ掻き寄せられ、転写皿の皿面上から粘性流体が溢れ出すことを簡単な構成により実現できる。
【００５３】
本発明の電子部品実装装置は、電子部品を吸着保持して所定の実装位置に実装する電子部品実装装置において、複数の電子部品を載置して所望の電子部品を供給する電子部品供給部と、電子部品を脱着自在に吸着保持する吸着ノズルと、前記吸着ノズルを昇降自在に保持する装着ヘッドと、前記装着ヘッドを水平面内で移動させるヘッド移動部と、粘性流体を転写皿上で均して平坦な粘性流体転写面を形成する前記請求項１記載の粘性流体転写装置とを備え、前記電子部品供給部で吸着した電子部品を前記粘性流体転写装置の転写皿上に移動させ、前記装着ヘッドの昇降動作により前記電子部品の端子部を前記粘性流体転写面に漬けることで、電子部品に粘性流体を転写することを特徴とする。
【００５４】
この電子部品実装装置では、複数の電子部品が載置された電子部品供給部から所望の電子部品を吸着ノズルにより吸着保持させ、この電子部品をヘッド移動部によって装着ヘッドを移動させることにより粘性流体転写装置の転写皿上に位置させる。そして、装着ヘッドを昇降動作させて電子部品の端子部を転写皿上の粘性流体転写面に漬けて電子部品に粘性流体を転写する。これにより、電子部品に粘性流体を均一に転写することができ、この粘性流体が転写された電子部品を所定の位置に実装することができる。
【００８３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る粘性流体転写装置及び電子部品実装装置の好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。ここで、図１に本発明に係る粘性流体転写装置（以下、粘性流体としてクリーム半田を用いたクリーム半田転写装置と称する）を備えた電子部品実装装置の斜視図、図２に電子部品実装装置の移載ヘッドの拡大斜視図、図３に電子部品実装装置の動作を説明するための概略的な平面図を示した。
【００８４】
まず、本発明に係る電子部品実装装置１００の構成を説明する。
図１に示すように、電子部品実装装置１００の基台１１０上面中央には、回路基板１０を載置するガイドレール１１４が設けられ、このガイドレール１１４の搬送ベルトによって回路基板１０は、一端側のローダ部１１６から電子部品の実装位置１１８に、また、実装位置１１８から他端側のアンローダ部１２０に搬送される。
回路基板１０上方の基台１１０上面両側部には、Ｙテーブル１２２，１２４がそれぞれ設けられ、これら２つのＹテーブル１２２，１２４の間には、Ｘテーブル１２６が懸架されている。また、Ｘテーブル１２６には移載ヘッド１２８が取り付けられており、これにより移載ヘッド１２８をＸ−Ｙ平面内で移動可能にしている。
【００８５】
上記Ｘテーブル１２６、Ｙテーブル１２２，１２４からなるヘッド移動部に搭載され、Ｘ−Ｙ平面（水平面）上を自在移動する移載ヘッド１２８は、例えば抵抗チップやチップコンデンサ等の電子部品が供給されるパーツフィーダ１３０、又はＳＯＰ，ＱＦＰやＢＧＡ等のＩＣやコネクタ等の比較的大型の電子部品が供給されるパーツトレイ１３２から所望の電子部品を吸着ノズル１３４により吸着して、認識装置１３６により電子部品の吸着姿勢を検出した後、回路基板１０の所定位置に装着できるように構成されている。また、移載ヘッド１２８には、回路基板の位置等を検出するためのＣＣＤカメラ等の認識カメラ１３５と、図示しない測長センサ（詳細は後述する）が設けられている。
このような電子部品の実装動作は、予め設定された実装プログラムに基づいて図示しない制御装置（メインコントローラ）により制御される。なお、制御装置には操作パネル１５２によりデータ入力が可能である。
【００８６】
ここで、実装プログラムとは、電子部品実装装置１００に入力され、実装される電子部品の情報を有するＮＣ情報に対して、実装順序の組み替え処理等を行って作成した組み替えデータを、上記ヘッド移動部や移載ヘッドのノズル等を駆動するための命令形態に変換したプログラムである。この実装プログラムの作成にあたっては、各電子部品の実装位置等の情報が記録されているＮＣ情報と、各電子部品の電極形状等の情報が登録されている部品データとを用いて、作業者からの入力を伴って行われる。このように作成された実装プログラムを制御装置により実行することで、電子部品の回路基板への実装が行われる。
【００８７】
パーツフィーダ１３０は、ガイドレール１１４の両端部に多数個並設されており、各パーツフィーダ１３０には、例えば抵抗チップやチップコンデンサ等の電子部品が収容されたテープ状の部品ロールがそれぞれ取り付けられている。
また、パーツトレイ１３２は、ガイドレール１１４と直交する方向が長尺となるトレイ１３２ａが計２個載置可能で、各トレイ１３２ａは部品の供給個数に応じてガイドレール１１４側にスライドして、Ｙ方向の部品取り出し位置を一定位置に保つ構成となっている。このトレイ１３２ａ上には、ＱＦＰやＢＧＡ等の電子部品が載置される。
【００８８】
認識装置１３６は、ガイドレール１１４の側部に設けられ、吸着ノズル１３４に吸着された電子部品の二次元的な位置ずれ（吸着姿勢）を検出して、この位置ずれをキャンセルするように移載ヘッド１２８側で補正させるための姿勢認識カメラを備えている。この姿勢認識カメラは認識装置１３６の内側底部に設けられ、この姿勢認識カメラ周囲の認識装置１３６筐体内面には、吸着ノズル１３４に吸着された電子部品を照明するための発光ダイオードＬＥＤ等の発光素子が多段状に複数設けられている。これにより、電子部品の実装面に対して所望の角度から光を照射することができ、部品種類に応じて適切な照明角度で撮像することができる。得られた撮像データは、制御装置により認識処理がなされ、吸着した電子部品の中心位置や電極位置等が認識され、実装位置や回転角度の補正データに供される。
【００８９】
移載ヘッド１２８は、図２に示すように、複数個（本実施形態では４個）の装着ヘッド（第１装着ヘッド１３８ａ，第２装着ヘッド１３８ｂ，第３装着ヘッド１３８ｃ，第４装着ヘッド１３８ｄ）を横並びに連結した多連式のマルチヘッドとして構成している。４個の装着ヘッド１３８ａ，１３８ｂ，１３８ｃ，１３８ｄは同一構造であって、吸着ノズル１３４と、吸着ノズルに上下動作を行わせるためのアクチュエータ１４０と、吸着ノズル１３４にθ回転を行わせるためのモータ１４２、タイミングベルト１４４、プーリ１４６とを備えている。
各装着ヘッドの吸着ノズル１３４は交換可能であり、他の吸着ノズルは電子部品実装装置１００の基台１１０上のノズルストッカ１４８に予め収容されている。吸着ノズル１３４には、例えば１．０×０．５ｍｍ程度の微小チップ部品を吸着するＳサイズノズル、１８ｍｍ角のＱＦＰを吸着するＭサイズノズル等があり、装着する電子部品の種類に応じて選択的に用いられる。
【００９０】
また、各装着ヘッド１３８ａ，１３８ｂ，１３８ｃ，１３８ｄは、パーツフィーダ１３０又はパーツトレイ１３２から吸着ノズル１３４により電子部品を吸着するとき、及び、回路基板１０の所定位置に電子部品を装着するとき、並びに、転写皿２１０からクリーム半田を転写するときに、吸着ノズル１３４をＸ−Ｙ平面上から鉛直方向（Ｚ方向）に下降させている。また、電子部品の種類に応じて、吸着ノズルを適宜交換して装着動作が行われる。
【００９１】
ここで、本発明の電子部品実装装置１００は、ＢＧＡ等の電子部品の接続端子にクリーム半田を転写するクリーム半田転写装置２００を備えており、このクリーム半田転写装置２００はパーツフィーダ固定用テーブル１５４に取り付けられ、転写皿２１０にクリーム半田が盛られている。
なお、本明細書において、クリーム半田とは、粉末半田を高粘性フラックスに混ぜ合わせたペースト状の半田をいう。
【００９２】
次に、上記構成の電子部品実装装置１００の概略的な動作を説明する。
図３に示すように、ガイドレール１１４のローダ部１１６から搬入された回路基板１０が所定の実装位置１１８に搬送されると、移載ヘッド１２８はヘッド移動部によりＸ−Ｙ平面内で移動して、パーツフィーダ１３０又はパーツトレイ１３２から実装プログラムに基づいて所望の電子部品を吸着する。図ではパーツフィーダ１３０から電子部品を吸着する様子を示している。次いで、移載ヘッド１２８は認識装置１３６の姿勢認識カメラ上に移動する。認識装置１３６では、部品認識データに基づいて電子部品の吸着姿勢を認識して吸着姿勢の補正動作を行う。
【００９３】
この補正動作としては、Ｘ方向及びＹ方向へのずれ量をヘッド移動部にオフセットとして持たせたり、回転成分のずれ量を吸着ノズル１３４をモータ１４２により回転させることによって行う。この補正動作を行った後に回路基板１０の所定位置に吸着電子部品を装着する。
【００９４】
上記の電子部品の吸着、回路基板１０への装着動作の繰り返しにより、回路基板１０に対する電子部品の実装が完了する。実装が完了すると、回路基板１０は実装位置１１８からアンローダ部１２０へ搬出される一方、新たな回路基板がローダ部１１６に搬入され、上記動作が繰り返される。
【００９５】
このようにして、電子部品が回路基板１０上に実装されるが、本発明の電子部品実装装置においては、実装密度の更なる向上のため、図４に示すように複数のＩＣ等の電子部品（半導体装置）を多段状に実装する３次元実装方法を可能にしている。この３次元実装方法においては、まず、回路基板１０に形成されたランド２４上にクリーム半田３０をマスク印刷する。そして、各ランド２４上に転写されたクリーム半田３０の上に、実装面側とは反対側の背面にランド２５の形成された電子部品（図では一例としてＢＧＡ）２０を実装面側の端子部（半田ボール２６）と回路基板１０上のランド２４とが接続されるように位置合わせして実装する（図４（ａ））。さらに、半田ボール２６に所定量のクリーム半田３０を転写した電子部品２２を、実装済みの電子部品２０の背面側ランド２５に電子部品２２の半田ボールが接続されるように位置合わせして実装する（図４（ｂ））。これにより、電子部品２０，２２が回路基板１０上の同一スペースに実装された３次元積層構造にでき（図４（ｃ））、実装密度が向上される。
なお、回路基板１０上のランド２４へのクリーム半田３０の印刷は、電子部品２０の半田ボール２６側にクリーム半田３０を転写した後に実装することで省略することもできる。
【００９６】
次に、上記３次元実装方法を実現するためのクリーム半田転写装置２００の各部構成を順次詳細に説明する。
図５は、電子部品実装装置１００に取り付けられ、電子部品にクリーム半田を転写するためのクリーム半田転写装置２００の概略的な構成を示す斜視図で、図６は、クリーム半田転写装置２００の一部を断面で示した側面図である。
図５、図６に示すように、クリーム半田転写装置２００は、電子部品実装装置１００のパーツフィーダ固定用テーブル１５４に取り付けるための係止具２１２が電子部品実装装置１００への装着方向側に設けられた筐体２１４と、この筐体２１４内に収容された転写皿２１０及びスキージユニット２１６を含む転写ユニット２１８からなる。
【００９７】
転写ユニット２１８は、クリーム半田転写装置２００の上面側に露出してクリーム半田の転写面を形成する平面状の皿面２２０を有した転写皿２１０と、転写皿２１０の皿面２２０上方に摺接可能に設けられ撹拌用スキージ２２２と平面出し用スキージ２２４の２枚のスキージを交互に使用して転写皿２１０上にクリーム半田を平坦に盛り付けるスキージユニット２１６と、各スキージ２２２，２２４が皿面２２０上で相対移動するように転写皿２１０を図中Ｙ方向に往復移動させる転写皿移動機構（図示せず）とを備え、さらに、一端側２２６ａが撹拌用スキージ２２２と平面出し用スキージ２２４の取り付け側に固定され他端側２２６ｂを揺動自在に支持されると共に揺動角度を規制するための揺動規制用アーム２２６ｃ，２２６ｄを有する揺動アーム２２６と、この揺動アーム２２６の他端側２２６ｂをＹ方向に往復動させることで揺動アーム２２６を揺動駆動する水平駆動機構２２８と、揺動アーム２２６の揺動規制用アーム２２６ｃ，２２６ｄに当接して揺動アーム２２６の揺動角度を規制するアームストッパー２３０，２３２とを備えている。
【００９８】
上記スキージユニットは、平坦なクリーム半田転写面を形成すると共に、乾き易く且つ固まり易いクリーム半田を撹拌して、クリーム半田転写面が常に適度な粘性を有する均質な状態に保たれるようにしている。
【００９９】
ここで、図７に揺動アーム２２６の揺動規制用アーム２２６ｃ，２２６ｄと、撹拌用スキージ２２２及び平面出し用スキージ２２４と、アームストッパー２３０，２３２との位置関係を拡大して示した。
図７に示すように、揺動アーム２２６は、図中実線で示す撹拌用スキージ２２２使用時と、二点鎖線で示す平面出し用スキージ２２４の使用時との２つの状態が、揺動アーム２２６のスキージユニット２１６側の一端部２２６ａを揺動中心として選択的に設定される。即ち、撹拌用スキージ２２２使用時の状態では、揺動アーム２２６の揺動規制用アーム２２６ｄがアームストッパー２３２のネジ２３４先端部に当接し、平面出し用スキージ２２４使用時の状態では、揺動アーム２２６の揺動規制用アーム２２６ｃがアームストッパー２３０のネジ２３４先端部に当接して揺動角度が規制される。なお、揺動アーム２２６は、転写皿２１０の片側だけに設けられ、他方の側では揺動アーム２２６の動きに従動して各スキージ２２２，２２４が揺動される。
【０１００】
上記アームストッパー２３０，２３２は、図８に図７のＡ方向矢視図を示すように、ネジ２３４の皿部に矢印２３４ａが刻印等により設けられる一方、ネジ２３４の周りには円筒リング２３６が固定ネジ２３８によって締め付け固定可能に設けられている。この円筒リング２３６には、その上端面に矢印２３４ａに対応する目盛り２４０が形成され、側面の一部には回転調整用レバー２４２が設けられている。そして、ネジ２３４は、撹拌用スキージ２２２と平面出し用スキージ２２４とが転写皿２１０の皿面２２０に対してそれぞれ所定の隙間を持って固定されるように高さが設定される。
【０１０１】
このときの高さ調整は、固定ネジ２３８を緩めた状態で円筒リング２３６の目盛り２４０のいずれかをネジ２３４の矢印２３４ａと一致するように回転調整用レバー２４２を回転させ、一致させた位置で固定ネジ２３８を締めて円筒リング２３６を固定する。そして、ネジ２３４をスクリュードライバ等の工具により、目盛り２４０を参照しつつ回転させることで、簡単な構成でありながら高精度な高さ制御を可能としている。本実施形態においては、１目盛りが１５゜に設定され、ネジ２３４を時計回りに１目盛り回転させると、スキージ２２２，２２４と皿面２２０との隙間が０．００５ｍｍ広がるように設定されている。
【０１０２】
次に、スキージユニット２１６を説明する。
スキージユニット２１６は、クリーム半田転写装置２００の中でも清掃作業が必要とされる部位であり、清掃箇所を一括して脱着可能に構成してメンテナンス性を向上させている。また、組み直し時における各部材の設置位置の再現性を極めて高い精度で実現している。
ここで、図９にスキージユニット２１６の上視図、図１０にクリーム半田転写装置２００の電子部品実装装置１００への取り付け側から見た側面図、図１１にスキージユニットの側面図を示した。
【０１０３】
図１９〜図１１に示すように、スキージユニット２１６は、主に、撹拌用スキージ２２２と、平面出し用スキージ２２４と、これら各スキージ２２２，２２４が離間されて並列に固定されると共に両端部が筐体２１４に支持される棒状のスキージ固定部材２５０からなる。各スキージ２２２，２２４は、略平板状に形成され、それぞれ固定板２５２，２５４とスキージ固定部材２５０との間に狭持されてネジ２５６，２５８によって固定されている。なお、スキージ固定部材２５０は、スキージの取り付け面にスキージを取り付けたときに、所定のスキージ傾倒角度となるよう取り付け面が予めカットされている。
【０１０４】
また、スキージ固定部材２５０の一端側端面には嵌合穴２６０が形成されており、この嵌合穴２６０に埋め込みピン２６２が挿入される。埋め込みピン２６２の頭部は嵌合穴径より大径の円柱状に形成されている。図１２（ａ）に図１０のＢ方向から見た埋め込みピン２６２の支持構造の分解図と、図１２（ｂ）にこれを組み立てた状態でのＢ方向矢視図を示すように、この埋め込みピン２６２の円筒状の頭部は、筐体２１４に固定された下部Ｖブロック２６６と、上側Ｖブロック２６８との間に狭持される。また、ネジ２７０を上側Ｖブロック２６８を貫通させて下部Ｖブロック２６６へ取り付けることで、埋め込みピン２６２の頭部を上側Ｖブロック２６８と下側Ｖブロック２６６との間で高精度に位置決めして固定している。
【０１０５】
一方、スキージ固定部材２５０の他端側には、軸方向に沿って上端側が板状に突出した係合部２７４が形成されており、この係合部２７４の下面側には軸方向に沿ったキー溝２７６が形成されている。ここで、図１３（ａ）に図１０のＣ−Ｃ断面で見た係合部２７４の支持構造の分解図と、図１３（ｂ）にこれを組み立てた状態でのＣ−Ｃ断面図を示した。係合部２７４は、キー溝２７６と係合する突起２７８を有し、筐体２１４側に固定される受け台２８０にネジ２８２によって固定され、係合部２７４のキー溝２７６と受け台２８０の突起２７８とが嵌合されて高精度に位置決めされる。
【０１０６】
上記のスキージ固定部材２５０の支持構造によれば、一端側を下側Ｖブロック２６６及び上側Ｖブロック２６８により支持し、他端側をキー溝２７６と突起２７８との嵌合により支持することで、スキージ固定部材２１６自体のねじれを防止すると共に、取り付け位置の再現性の高い高精度な脱着方式を実現できる。
【０１０７】
次に、スキージユニット２１６に取り付けられる撹拌用スキージ２２２及び平面出し用スキージ２２４について説明する。
図１４は、撹拌用スキージ２２２及び平面出し用スキージ２２４の長さを比較した図である。撹拌用スキージ２２２の長さＬ₁は、図１４（ａ）に示すように平面出し用スキージ２２４の長さＬ₂に等しいものが使用できるが、クリーム半田のはみ出しを確実に防止するため、望ましくは図１４（ｂ）に示すように平面出し用スキージ２２４の長さＬ₁が撹拌用スキージの長さ（掻き取り幅）Ｌ₂より大きくなるように設定する。これらのスキージ２２２，２２４は板状に形成され、その材質としては、例えばウレタンゴム等の硬質ゴムが用いられる。
【０１０８】
まず平面出し用スキージ２２４を説明する。
図１５は、平面出し用スキージ２２４の形状を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）はＤ−Ｄ断面図である。板状の平面出し用スキージ２２４は、その長辺の片側にスキージ固定部材２５０への取り付け孔２２４ａが設けられ、図中下端のクリーム半田の押し当て部には、スキージ進行方向前方から、断面凹状曲面部２２４ｂと断面凸状曲面部２２４ｃがこの順で形成されている。
この平面出し用スキージ２２４は、図１６に掻き取り時の様子を示すように、クリーム半田が断面凸状曲面部２２４ｃによって加圧されつつ延ばされ、均一なクリーム半田厚みの層を形成すると共に、スキージ進行方向には断面凹状曲面部２２４ｂの曲面に沿って余分なクリーム半田がローリングして、スキージ進行側に撹拌されつつ戻される。これにより、撹拌されたクリーム半田が常に均一な厚みで盛り付けられるようになる。
【０１０９】
次に、撹拌用スキージ２２２を説明する。
図１７は、撹拌用スキージ２２２の形状を示す図で（ａ）は正面図、（ｂ）は下面図であり、図１８は、図１７のＥ−Ｅ断面図であり、図１９は撹拌用スキージ２２２のクリーム半田押し当て側両端部を拡大して示した斜視図である。なお、図１７（ｂ）及び図１９中の斜線部は撹拌用スキージ２２２の最下面を示している。
図１７，図１８に示すように、板状の撹拌用スキージ２２２は、その長辺の片側にスキージ固定部材２５０への取り付け孔２２２ａが設けられ、長手方向両端部の図１７（ａ）に示す下端のクリーム半田の押し当て側となる皿面側には、スキージ移動に伴ってクリーム半田をスキージ長手方向中央側へ掻き寄せるテーパ面３１０ａを有する突出部３１０が形成されている。この突出部３１０のテーパ面３１０ａは、撹拌用スキージ２２２のクリーム半田入り口側のスキージ長さＬ₁より出口側の開口長さＬ₃を小さくしてクリーム半田の流路を狭める方向に傾斜している。また、撹拌用スキージ２２２は所定角度θ_sだけ進行方向前方へ傾倒した状態で使用されるため、スキージ２２２の突出部３１０を図１８に示すように角度θ_sでカットしている。従って、撹拌用スキージ２２２の突出部３１０の形状は、縦断面が三角形状であって、図１９に突出部３１０を拡大して示すように３角柱を角度θ_sで斜めにカットした形状となる。
【０１１０】
上記の撹拌用スキージ２２２の形状とすることにより、スキージ移動に伴うクリーム半田の流れは、図２０に示すように撹拌されつつスキージ長手方向中央側へ掻き寄せられるようになる。即ち、撹拌用スキージ２２２のクリーム半田入り口側の開口から導入されたクリーム半田が、突出部３１０のテーパ面３１０ａに沿って内側に掻き寄せられ、撹拌用スキージ２２２の幅方向端部からクリーム半田がはみ出すことなく盛り付けられる。これにより、簡単な構成で転写皿の皿面からクリーム半田が溢れ出すことが防止される。
【０１１１】
ここで、上述した主要部構成のクリーム半田転写装置２００によるクリーム半田転写面の形成手順を説明する。図２１及び図２２にクリーム半田転写装置２００の動作を段階的に示した。
まず、図２１（ａ）に示す初期状態において、アームストッパー２３０のネジ２３４先端部の突出を減らした状態で水平駆動機構２２８のロッドを縮退させ、平面出し用スキージ２２４の先端を全幅に亘って転写皿２１０の皿面２２０に押し当てる。この押し当てた位置を基準位置とすることで、皿面２２０と平面出し用スキージ２２４との平行度を高める。この状態でアームストッパー２３０のネジ２３４を、ネジ先端部が揺動アーム２２６の揺動規制用アーム２２６ｃに当接するまで下方に突出させる。このネジ２３４と揺動規制用アーム２２６ｃとが当接した位置で、図８に示す円筒リング２３６の目盛り２４０をネジ２３４の矢印２３４ａに一致させた後、平面出し用スキージ２２４と皿面２２０との隙間が所望のクリーム半田厚みとなるように、ネジ２３４の回転により平面出し用スキージ２２４の高さを設定する。このとき、目盛り２４０の一目盛り分の高さ変化量がネジ２３４のピッチにより正確に決定されるため、円筒リング２３６の目盛り２４０を用いてネジ２３４（矢印２３４ａ）の回転位置を調整することで、高精度に隙間を設定できる。また、アームストッパー２３０により、スキージの先端を過剰に皿面２２０に押し付けることが防止される。
【０１１２】
次に、図２１（ｂ）に示すように、水平駆動機構２２８のロッドを伸出させ、揺動アーム２２６をスキージユニット２１６側の一端側２２６ａを中心に揺動させる。このとき、前述と同様に撹拌用スキージ２２２と皿面２２０との平行度を高めて、アームストッパー２３２によって撹拌用スキージ２２２と皿面２２０との隙間を高精度に設定する。
【０１１３】
そして、各スキージの皿面２２０との隙間を調整した後、図２１（ｃ）に示すように、図２１（ｂ）に示す状態から転写皿２１０を図示しない転写皿移動機構により図中右方向に移動させる。これにより、設定された撹拌用スキージ２２２と皿面２２０との隙間分の厚みのクリーム半田が、皿面２２０に撹拌されつつ盛り付けられる。
【０１１４】
次に、図２２（ｄ）に示すように、水平駆動機構２２８のロッドを縮退させ、揺動アーム２２６の一端部２２６ａを中心として、揺動規制用アーム２２６ｃがアームストッパー２３０のネジ２３４先端部に当接する位置まで揺動アーム２２６を揺動する。これにより、撹拌用スキージ２２２が皿面２２０から離間すると共に、平面出し用スキージ２２４を予め調整された皿面２２０との間隔にセットされる。
【０１１５】
そして、この図２２（ｄ）に示す状態から、図２２（ｅ）に示すように、転写皿２１０を転写皿移動機構により図中左方向に移動させる。これにより、転写皿２１０の皿面２２０上には、クリーム半田が所定の厚さで均一に盛り付けられ、クリーム半田転写面の形成が完了する。このクリーム半田転写面には、図２２（ｆ）に示すように、所定の電子部品が吸着された吸着ノズル１３４が押し付けられることで、クリーム半田が電子部品に転写される。
【０１１６】
また、このクリーム半田転写装置２００によるクリーム半田転写面の形成手順によれば、クリーム半田転写装置２００の転写皿２１０上のクリーム半田は、図２３に示す形態に盛り付けられることになる。図２３は本実施形態のクリーム半田転写装置２００を用いてクリーム半田の転写面を形成する様子を段階的に示した説明図である。
【０１１７】
まず、図２３（ａ）に示すように、クリーム半田３０を転写皿２１０の皿面２２０におよそ均等にならして配置する。次いで図２３（ｂ）に示すように、撹拌用スキージ２２２を図中左側へ移動させてクリーム半田３０を撹拌しつつ皿面２２０に盛り付ける。さらに、図２３（ｃ）に示すように、平面出し用スキージ２２４を図中右側に移動させると、皿面２２０には所定の均一な厚みのクリーム半田転写面が得られる一方、余剰のクリーム半田は平面出し用スキージ２２４の両端側から溢れ出し、皿面２２０の端部に余剰クリーム半田３２として盛り付けられる。そして、図２３（ｄ）に示すように、撹拌用スキージ２２２を図中左側に再度移動させることにより、皿面２２０の端部に盛り付けられた余剰クリーム半田３２が撹拌用スキージ２２２の長手方向中央側に掻き寄せられて、図２３（ｂ）と同様に皿面２２０の中央部付近に十分撹拌された状態で再度盛り付けられる。
【０１１８】
このように、撹拌用スキージ２２２及び平面出し用スキージ２２４を繰り返し複数回往復動作させても、クリーム半田が転写皿２１０の皿面２２０からはみ出すことなく、安定してクリーム半田転写面を形成することが可能となる。
なお、撹拌用スキージ２２２の形状は、突出部３１０を設けない単純な板状の構成であっても、クリーム半田の量が適正であれば転写皿２２０上からクリーム半田を溢れ出させることなく転写動作を行うことができる。
また、撹拌用スキージ２２２及び平面出し用スキージ２２４は、クリーム半田転写面の乾き具合に応じて、所定時間毎或いは転写動作に伴って往復動作を自動的に行うことで自動撹拌制御される。これにより、常に良好な転写面を露出し続けることができる。
【０１１９】
次に、装着ヘッドの下端部に取り付けられる吸着ノズルの構成を説明する。
図２４は吸着ノズルの構成を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は一部断面で示した側面図である。
吸着ノズル１３４は、内部にエア吸引用流路３２０が形成され先端部の吸着面が傾斜自在で吸着方向（図では上下方向）に伸縮自在なゴムパッド３２２と、このゴムパッド３２２の両側に一対設けられ、電子部品２０の吸着時に電子部品２０の背面に、先端部３２４ａ，３２４ｂが当接することで電子部品２０の吸着姿勢を水平に矯正する棒体の吸着部品矯正部材３２６ａ，３２６ｂとを有している。
【０１２０】
この吸着ノズル１３４の構成によれば、図２５に示すように水平面から傾斜された転写皿２１０の皿面２２０上で電子部品２０にクリーム半田を転写する際に、皿面２２０のクリーム半田転写面へ電子部品を漬けた後、電子部品２０がクリーム半田の粘性によって転写皿２１０に取り残されることを防止できる。即ち、図２５（ａ）に示す電子部品２０が転写皿２１０の皿面２２０に当接した状態から、若干量吸着ノズル１３４を下降させることで、図２５（ｂ）に示すように吸着部品矯正部材３２６ａの先端部３２４ａを回転中心として電子部品２０が皿面２２０の傾斜に沿って傾斜する。これにより、吸着部品矯正部材３２６の先端部３２４ａから押圧力が電子部品２０に負荷されて、皿面２２０上のクリーム半田が電子部品２０の下面に均等に転写される。このとき、ゴムパッド３２２は電子部品２０の表面に吸着されたままであり、図２５（ｂ）の電子部品２０が傾斜されるときでも、吸着ノズル１３４は確実に電子部品２０を吸着保持した状態を維持している。そして、図２５（ｃ）に示す引き上げ時においても、ゴムパッド３２２により電子部品２０が吸着されたままであるため、電子部品２０とクリーム半田との粘性等により電子部品２０が皿面２２０に取り残されることが防止され、電子部品２０を確実に吸着保持した状態で引き上げることができる。
【０１２１】
また同様に、図２６に示すように水平面から傾斜された面上に載置された電子部品であっても、エアをリークさせることなく確実に吸着動作を行うことが可能になる。即ち、図２６（ａ）に示す電子部品吸着前の初期状態においては、ゴムパッド３２２下面の高さを吸着部品矯正部材３２６ａ，３２６ｂの先端部３２４の高さよりｈ_aだけ低く設定することで、図２６（ｂ）に示す傾斜された電子部品２０を吸着しようとする場合に、吸着ノズル１３４の下降に伴って、最初にゴムパッド３２２の下面が電子部品２０に点接触し、ゴムパッド３２２が弾性変形することで傾斜した電子部品の表面に面接触で吸着されるようになる。このときのゴムパッド３２２の吸着方向に対する弾性変形量は、一方の吸着部品矯正部材３２６ａの先端部３２４ａの高さによって規制される。
そして、この状態で吸着ノズル１３４を引き上げると、図２６（ｃ）に示すように、電子部品２０がゴムパッド３２２の吸引力により上方へ持ち上げられ、他方の吸着部品矯正部材３２６ｂの先端部３２４ｂに当接し、電子部品２０が水平に吸着保持される。
【０１２２】
このように、吸着ノズル１３４が吸着方向に変形自在なゴムパッド３２２と吸着部品矯正部材３２６を備えることにより、電子部品２０を安定して吸着することができ、クリーム半田の転写時においても、転写皿２１０の皿面２２０が傾斜している場合であってもゴムパッド３２２が傾斜分を吸収するため、電子部品２０の下面に均等にクリーム半田を転写できる。また、引き上げ時においても電子部品２０を転写皿２１０に取り残されることがない。
そして、電子部品２０の吸着時における傾斜角度が所望の傾斜角度となるように、吸着部品矯正部材３２６ａ，３２６ｂの先端部３２４ａ，３２４ｂ下面の当接面を水平面から傾斜させて設置することで、電子部品を任意の角度に傾斜させて吸着保持することができ、転写皿２１０の傾斜された皿面２２０上でクリーム半田を安定して転写することができる。また、傾斜面上に載置された電子部品を吸着することも確実に行うことができる。
【０１２３】
なお、吸着部品矯正部材３２６ａ，３２６ｂは、吸着する電子部品の種類に応じて、その先端部３２４ａ，３２４ｂを、例えば図２７に示すように間隔を広げることができる。即ち、図２４に示す状態から吸着部品矯正部材３２６ａ，３２６ｂを表裏反転させて取り付けることで、先端部３２４ａ，３２４ｂの間隔を調整できる。
また、吸着部品矯正部材２３６ａ，３２６ｂは棒体のものを一例として示したが、これに限らず、円環状や角筒形状のものであってもよい。
【０１２４】
次に、上記吸着ノズル１３４を用いて、転写皿２１０の皿面２２０上のクリーム半田を電子部品に転写する様子を図２８に示した。図２８（ａ）は電子部品２０を装着ヘッド１３８ａ〜１３８ｄの各吸着ノズル１３４に吸着し、転写皿２１０の上方に移載ヘッドを移動させた状態を示しており、図２８（ｂ）は転写皿２１０のクリーム半田転写面に漬かる高さにまで各吸着ノズル１３４を同時に下降させた状態を示している。このときの吸着ノズル１３４の下降量は、図示しないレーザ変位センサ等の測長センサにより測定した転写皿２１０縁部の高さｈ_eに、既知である縁部とクリーム半田転写面との高さの差Δｈを加算して、クリーム半田転写面までの距離（ｈ_e＋Δｈ）を求めることで正確に設定される。そして、図２８（ｃ）に示すように吸着ノズル１３４を引き上げてクリーム半田の転写を完了する。
【０１２５】
このクリーム半田の転写により、例えば電子部品がＢＧＡである場合には、図２９にクリーム半田転写後の半田ボールの拡大図を示すように、半田ボール２６の下面側にクリーム半田３０が所定量付与される。このときのクリーム半田転写面から半田ボール２６を押し込む深さは、浅すぎると半田ボール高さの不揃いのため、全ての半田ボールにクリーム半田が付与されずに又は十分な量付与されずに導電不良となる場合があり、深すぎるとクリーム半田が過剰に付与されて半田ボール２６間でショートする危惧がある。このため、半田ボールの押し込む深さは、次に示す寸法に設定することが好ましい。
【０１２６】
即ち、図３０に半田ボールの押し込み深さを示すように、半田ボール２６の半径をｒとすると、クリーム半田転写面の高さを半田ボール２６の最下点から半径ｒ以下の高さに設定することが好ましく、更に好ましくは０．８ｒの高さに設定するとよい。これにより、適正量のクリーム半田を半田ボール２６に付与することができる。
【０１２７】
次に、転写皿２１０上の転写位置について説明する。
転写皿２１０の皿面２２０に形成されるクリーム半田転写面は、基本的には１回の転写動作を終了すると、スキージユニット２１６が再度往復動作して新しいクリーム半田転写面を形成する。しかし、次回の転写動作までの間隔が短いときは、クリーム半田転写面を再度形成することなく、前回の転写位置と異なる位置で転写動作を行うことができる。これにより、実装動作のタクトが短縮される。
【０１２８】
図３１に、複数回の転写動作を同一のクリーム半田転写面で行う様子を示した。１回目の転写動作は図３１（ａ）に示すようにクリーム半田転写面の手前側の領域Ａ₁で行い、２回目の転写動作は図３１（ｂ）に示すようにクリーム半田転写面の奥側の領域Ａ₂で行っている。ここで、領域Ａ₁に示すＰ₁〜Ｐ₄は、図２８に示す各装着ヘッド１３８ａ，１３８ｂ，１３８ｃ，１３８ｄによる転写跡を表している。ここでは４本の装着ヘッド１３８ａ，１３８ｂ，１３８ｃ，１３８ｄが同時に上下動して転写動作を行っている。
【０１２９】
また、図３２も複数回の転写動作を同一のクリーム半田転写面で行う様子を示している。この場合は、図３２（ａ）に示すようにＰ₁〜Ｐ₄の位置で各装着ヘッド１３８ａ，１３８ｂ，１３８ｃ，１３８ｄにより転写動作を行った後、図３２（ｂ）に示すように、各位置Ｐ₁〜Ｐ₄の隣接位置となるＰ₅，Ｐ₆，Ｐ₇の位置でいずれかの装着ヘッドにより転写動作を行う。図では各位置における転写跡を示している。上記の各転写方法によれば、クリーム半田転写面を有効利用することができる。
【０１３０】
さらに、図３３は、図３１に示す転写動作と図３２に示す転写動作を組み合わせて転写動作を行った様子を示している。即ち、クリーム半田転写面の手前側及び奥側、並びに、各転写位置の隣接位置に対しても転写動作を行うことで、クリーム半田転写面の略全体が転写動作に使用され、転写皿２１０の面積効率を最大限に向上させることができる。
【０１３１】
次に、上述した電子部品実装装置１００にクリーム半田転写装置２００を取り付けて、電子部品を回路基板上に多段に実装する３次元実装方法を説明する。
図３４は、３次元実装を行う電子部品２０（２２）の外観を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は下面図である。この３次元実装方法においては、電子部品２０を回路基板１０上に実装した後に、同じ電子部品２２を先に実装した電子部品２０の背面に実装する。このように、電子部品２２の回路基板１０上の実装スペースを、電子部品２０の実装スペースに重合させることで省スペース化を図っている。
【０１３２】
以下に、図３５を参照して３次元実装方法の詳細な手順を順次説明する。
まず、図３５（ａ）では、電子部品２０の各半田ボール２６に対応する位置にランド２４が形成された回路基板１０上に、このランド位置と半田ボールの位置とが一致するように電子部品２０を実装する（第１実装ステップ）。この場合、図示しない回路基板１０上の位置認識用の基板マークを認識カメラ１３５により検出することで、正確なランド位置を把握し、電子部品２０を精度良く位置合わせする。
【０１３３】
次に、図３５（ｂ）では、回路基板１０の片面に対して電子部品２０を実装した後にリフロー処理することで、クリーム半田を溶融させてランド２４と半田ボール２６とを電気的及び機械的に接続し、電子部品２０を回路基板１０上に固定する（第１リフローステップ）。
そして、図３５（ｃ）に示すように、この回路基板１０を表裏反転させて回路基板１０の反対面に電子部品２０を同様に実装する（第２実装ステップ）。その後、図３５（ｄ）に示すように、表側の面に電子部品２０が実装され裏側面に電子部品２０が固定された回路基板１０をリフロー処理し、表側面の電子部品２０を同様に回路基板１０上に固定する（第２リフローステップ）。
【０１３４】
ここまでのステップが両面実装基板を得る手順であるが、この２次元実装方法では、以下のステップが追加される。即ち、図３５（ｅ）に示すように、第２リフローステップを完了した回路基板１０の電子部品２０の上面に、半田ボールにクリーム半田が転写された電子部品２２を積層させて実装する（第３実装ステップ）。
【０１３５】
次に、図３５（ｆ）に示すように、積層させて実装した回路基板１０をリフロー処理する（第３リフローステップ）。さらに、図３５（ｇ）に示すように、回路基板１０を表裏反転させて、第３実装ステップ同様に電子部品２２を実装済みの電子部品２０の上面に実装する（第４実装ステップ）。そして、図３５（ｈ）に示すように、回路基板１０をリフロー処理する（第４リフローステップ）。
【０１３６】
上記の第３実装ステップからのステップを繰り返し行うことで、回路基板１０上に電子部品２０（２２）を多段状に積層することができる。なお、回路基板１０上のリフロー対象となる部位だけにリフロー処理を施すには、例えば、回路基板１０の表側面に熱風を吹き付けると共に裏側面に冷風を吹き付けたり、積層される電子部品の上層の電子部品２０の半田ボール２６を小さくする（熱容量を小さくする）等の周知の手段を併用すればよい。
また、上記電子部品２０（２２）はＢＧＡを一例として示したが、これに限らず、ＣＳＰは勿論、ＢＧＡ上にＱＦＰ，ＳＯＰ，ＳＯＪ（Small Out-line J-Leaded Package）等を積層する構成としても構わない。
【０１３７】
また、上記の電子部品２０の半田ボール２６を、複数回リフロー処理されたときの溶融防止のため、円柱状のピンと半田ボールとの組み合わせにより構成してもよい。即ち、図３６に一例を示すように、一般的なＰＧＡ（Pin Grid Array）に見られるような耐熱性のピン２８を端子として設け、このピン２８のそれぞれに半田２９を固着させた状態にするとよい。この構成によれば、図３７にリフロー処理後の接続端子部の状態を示すように、半田２９が溶融してピン２８の周りに濡れ性を有して固まると共に、仮にピン２８の長さが不揃いである場合でも、半田２９がその長さの不足分を吸収して確実にランド２４と接続される。即ち、回路基板１０とピン２８との隙間が長い場合は、固着された半田が溶融してこの隙間に充填されるようになり、隙間が短い場合は、ピン２８の周面に多く半田が付着するようになる。また、ピン２８の下端部を平面とすることで、電子部品２０の姿勢が回路基板面から傾斜することなく安定して固定できる。さらに、再度のリフロー処理で高熱に晒されても、半田２９はピン２８の周りに表面張力により付着した状態を維持するので、電極間をショートさせることはない。
【０１３８】
さらに、上記の３次元実装方法における電子部品の位置合わせは、図３８に示すように行うことが好ましい。図３８は電子部品の位置合わせ手順を段階的に示す図で、平面図と側面図とを合わせて表示している。
まず図３８（ａ）に示すように、回路基板１０上に設けられた位置合わせ用の基板マーク４０，４０を認識カメラ１３５により検出する。この基板マーク４０は、例えば回路基板１０の対辺の対角線位置にそれぞれ設けられ、それぞれの基板マーク４０，４０を検出することで回路基板１０の傾きや回転成分を認識する。そして、図３８（ｂ）に示すように、その認識結果に応じて装着ヘッドの移動量、吸着ノズルの回転量を制御することで、位置補正を施しつつ電子部品２０を回路基板１０上に実装する。次に、実装した電子部品２０の上面に電子部品２２を実装する。その際、ここでは実装する電子部品２０の背面に位置合わせ用の基準マーク４２，４２を設け、この基準マーク４２，４２を検出することで位置補正を行う。即ち、この電子部品２０背面の基準マーク４２，４２を図３８（ｃ）に示すように、電子部品２０の実装後に認識カメラ１３５によって検出することにより、実装済みの電子部品２０の実装位置ずれを検出し、この検出された電子部品２０の実装位置ずれをキャンセルするように、図３８（ｄ）に示すように２段目の電子部品２２を電子部品２０の背面上に位置合わせして実装する。
【０１３９】
このように、電子部品２０の背面に位置合わせ用の基準マーク４２を設けることにより、回路基板１０へ実装済みの電子部品２０の背面に設けられたランド２５の位置に、２段目の電子部品２２の半田ボール２６を高い位置合わせ精度で積層させることができ、高精度な部品背面上への実装が行える。
このとき、回路基板１０上の基板マーク４０と電子部品２０上の基準マーク４２は、同一の認識カメラ１３５により撮像してもよいが、合焦位置の異なる複数台の認識カメラを用いて、高さの異なる各マーク４０，４２を、それぞれカメラ切り換えを行って撮像する構成としてもよい。これにより、認識カメラ１３５の高さやレンズの合焦距離を調整する必要がなくなり、マーク検出を迅速に行うことができる。
【０１４０】
次に、このクリーム半田転写装置２００のクリーム半田清掃作業について説明する。
クリーム半田転写装置２００のスキージユニット２１６は、クリーム半田転写装置２００の運転開始時、前回使用され各スキージに付着したクリーム半田が固化した可能性のある場合に、これを除去する清掃作業が必要となる。この清掃作業は、スキージユニット２１６を転写皿２１０から取り外して行うことが作業性向上の面で有利であるが、組み立て時における各部品の取り付け位置の再現性を高精度で行う必要があることから、従来は迅速に清掃できる構成にすることは困難とされてきた。
本実施形態のクリーム半田転写装置２００の構成では、スキージユニット２１６を清掃作業効率の高い脱着式とし、且つ組み立て精度の再現性の高い構造して、クリーム半田の清掃作業を容易にしている。以下に、クリーム半田転写装置２００の清掃作業の手順を順次説明する。
【０１４１】
まず、図１２に示すスキージユニット２１６の２本のネジ２７０を緩め、一端部を支持している上側Ｖブロック２６８を取り外す。次に、図１３に示す他端部のスキージ固定部材２５０の係合部２７４を固定しているネジ２８２を緩めて、図９に示すスキージ固定部材２５０を筐体２１４から取り外す。これにより、スキージユニット２１６は図１１に示す単体の状態で取り出される。そして、このスキージユニット２１６のスキージ表面等に付着したクリーム半田を除去して、固化したクリーム半田が残らないように清掃する。
そして、クリーム半田が除去された清掃済みのスキージユニット１２６を、取り外し時とは逆に、係合部２７４のキー溝２７６が受け台２８０の突起２７８と嵌合されるように取り付けて、ネジ２８２を仮止めする。次にスキージ固定部材２５０に設けた埋め込みピン２６２を狭持させて、上側Ｖブロック２６８を下側Ｖブロック２６６にネジ２７０により取り付け、各ネジ２８２，２７０を締め付ける。
【０１４２】
このように、スキージ固定部材２５０の一方の端を係合部２７４のキー溝２７６の嵌合により拘束し、他方の端をＶブロックにより支持することで、スキージ固定部材２５０にねじれを生じさせることなく固定することができる。このため、撹拌用スキージ２２２及び平面出し用スキージ２２４のスキージ先端を、転写皿２１０の皿面２２０に対して高い平行度で且つ高い位置精度で設置することが可能となる。
【０１４３】
以上説明したように、本実施形態のクリーム半田転写装置２００によれば、転写皿の往路で撹拌用スキージが転写皿上のクリーム半田を撹拌し、転写皿の復路で平面出し用スキージが往路にて撹拌されたクリーム半田を所定の厚さに均し、その結果、転写皿上に平坦なクリーム半田転写面が形成される。このとき、撹拌用スキージの長手方向両端の皿面側に、皿面上のクリーム半田を撹拌用スキージの長手方向中央側へ掻き寄せる突出部を形成したことにより、平面出し用スキージの相対移動の後、再度、撹拌用スキージを相対移動させる際、前回の平面出し用スキージの相対移動時に平面出し用スキージの長手方向両端から溢れ出たクリーム半田を、形成された吐出部によってスキージ長手方向中央側へ掻き寄せることができる。これにより、クリーム半田が転写皿の皿面から溢れ出すことが防止される
【０１４４】
また、本実施形態の電子部品実装装置１００によれば、複数の電子部品が載置された電子部品供給部から所望の電子部品を吸着ノズルにより吸着保持させ、この電子部品をヘッド移動部によって装着ヘッドを移動させることによりクリーム半田転写装置の転写皿上に位置させる。そして、装着ヘッドを昇降動作させて電子部品の端子部を転写皿上のクリーム半田転写面に漬けて電子部品にクリーム半田を転写する。これにより、電子部品にクリーム半田を均一に転写することができ、このクリーム半田が転写され電子部品を所定の位置に実装することができる。
【０１４５】
さらに、本実施形態の電子部品実装装置に使用される電子部品（半導体装置）は、電子部品の背面側に、電子部品の接続端子に対応する位置に端子接続用のランドを設けたことにより、下段側の電子部品のランドと、上段側の電子部品の接続端子とを位置合わせして電子部品を積層することで、電子部品を積層構造体として構成することができる。これにより、電子部品の実装効率が高められ、より高密度な実装が可能となる。
なお、本実施形態においては、移載ヘッド１２８をＸ−Ｙ平面内で移動させる電子部品実装装置１００を一例として示しているが、これに限らず、ロータリータイプの電子部品実装装置であってもよい。ロータリータイプの電子部品実装装置は、ヘッドが円筒カムで構成され例えば１０ステーションを位置決めしつつ移動し、ＸＹテーブルで回路基板を所定位置に移動・位置決めし、電子部品を実装するものである。
また、上記クリーム半田転写装置２００は、クリーム半田を転写する以外にも、例えばフラックス、銀ペースト、導電ペースト等の粘性流体を転写する装置とすることができる。
【０１４６】
次に、本発明に係る粘性流体転写装置の第２実施形態を説明する。
本実施形態の粘性流体（クリーム半田）転写装置は、スキージユニット２１６の平面出し用スキージの先端形状に特徴を有している。
即ち、本実施形態の平面出し用スキージ２９０は、前述の第１実施形態同様の平板状の細長形状であって、図３９にその先端部を拡大して示すように、先端部が単純なＶ字型にカットされた形状に形成されている。この平面出し用スキージによれば、余分なクリーム半田が角部２９０ａで下方に落下して戻される。このため、クリーム半田がスキージ２９０の上方に伝って上がってくることが抑止される。また、形状を単純なＶ字型とすることで、スキージの製造コストを低減できる。
さらに、この実施形態の変形例として、図４０に示す平面出し用スキージの形状であってもよい。この平面出し用スキージ２９２の先端部には、Ｖ字型にカットされた角部２９２ａが形成され、さらにスキージの進行方向前方の傾斜面の途中には、外方へ突起する断面鈍角の角部２９２ｂがこのスキージの長手方向に亘って形状されている。従って、スキージ先端部からスキージの進行方向に向けて角部２９２ａ、角部２９２ｂ、角部２９２ｃがそれぞれ形成されている。
【０１４７】
この平面出し用スキージ２９２によれば、図４０（ａ）にスキージ移動時の様子を示すように、クリーム半田が角部２９２ａによって加圧されつつ延ばされ、均一なクリーム半田厚みの層を形成すると共に、角部２９２ａと角部２９２ｂとの間の傾斜面に沿って余分なクリーム半田が撹拌され、角部２９２ｂでクリーム半田が下方に落下して戻される。ここで、仮に角部２９２ｂから上方に伝って上がる余分なクリーム半田があったとしても、図４０（ｂ）に示すように角部２９２ｃによってクリーム半田が下方に落下して戻される。このように、クリーム半田がスキージ２９２の上方に伝わり上がることが確実に防止され、撹拌されたクリーム半田が常に均一な厚みで盛り付けられる。
【０１４８】
次に、本発明に係る粘性流体転写装置の第３実施形態を説明する。
本実施形態の粘性流体（クリーム半田）転写装置は、スキージユニット２１６の平面出し用スキージ２９４の先端近傍に、クリーム半田の盛り付けを安定化させる圧力発生部材２９６を設けている。図４１に圧力発生部材２９６の取り付け構成を表す側面図を示した。このスキージ２９４と圧力発生部材２９６とは、それぞれが独立して支持されることで、これらの取り付け相対位置を調整可能にしている。
圧力発生部材２９６は断面円形の棒体であり、図示しないブラケットに取り付けられて、平面出し用スキージ２９４の先端近傍でスキージ２９４の長手方向に亘ってスキージ２９４と平行に支持されている。また、圧力発生部材２９６は、金属、セラミック、硬質プラスチック等の高剛性材料により形成され、撓みの発生を小さく抑えている。
【０１４９】
この圧力発生部材２９６は、スキージ２９４が転写皿２１０の皿面２２０との間に僅かな隙間Ｓの狭隘路２９８を形成し、スキージ２９４との間にも、ローリングするクリーム半田の流路となる隙間Ｔの流路２９９を形成している。これら狭隘路２９８，流路２９９の隙間Ｓ，Ｔは、例えば１ｍｍから３ｍｍ程度の範囲で設定される。
【０１５０】
このような隙間Ｓ，Ｔを形成する圧力発生部材２９６を備えることにより、スキージ２９４の移動に伴ってローリングするクリーム半田は、狭隘路２９８及び流路２９９を通過するクリーム半田が、他の領域よりも高圧状態となる。その結果、スキージ２９４と転写皿２１０の皿面２２０との隙間に均一且つ安定してクリーム半田が押し出され、より均一な厚みのクリーム半田転写面を形成できる。また、スキージ速度が速い場合であっても、クリーム半田を安定して所定厚さで皿面２２０に盛り付けることができる。
ここで、圧力発生部材２９６の形状は丸棒に限定されるものではなく、断面半円状や断面楔形状等の種々の形状のものを利用することができる。また、圧力発生部材２９６は、転写皿２１０の皿面２２０からの最大高さｈ_maxがクリーム半田転写面形成時におけるクリーム半田のローリング高さｈ_rよりも低く、形成中はローリング中のクリーム半田内に埋没するように設けられる。
さらに、本実施形態の圧力発生部材２９６を撹拌用スキージ２２２に設けてもよく、これにより撹拌効果を一層向上させることができる。
【０１５１】
次に、本発明に係る粘性流体転写装置の第４実施形態を説明する。
本実施形態の粘性流体（クリーム半田）転写装置は、スキージユニット２１６の撹拌用スキージに形成される突出部を、スキージの両端部とその間で複数箇所に設けた構成としている。
図４２に本実施形態の撹拌用スキージ３４０の形状を示した。図４２（ａ）は正面図で、（ｂ）は側面図である。また、図４３は図４２のＦ−Ｆ断面図である。なお、図４２（ｂ）中の斜線部は撹拌用スキージ３４０の最下面を示している。
図４２，図４３に示すように、板状の撹拌用スキージ３４０は、その長辺の片側にスキージ固定部材２５０への取り付け孔３４０ａが設けられ、長手方向両端部の図４２（ａ）に示す下端のクリーム半田の押し当て側となる皿面側には、クリーム半田をスキージ移動に伴ってスキージ長手方向中央側へ掻き寄せるテーパ面３４２ａを有する縦断面が三角形状の突出部３４２が形成されている。さらに、両突出部３４２の間には、同じく縦断面が三角形状の中間突出部３４４を複数設けることで櫛歯状に形成されている。この撹拌用スキージ３４０は所定角度θ_sだけスキージ進行方向前方へ傾倒した状態で使用されるため、スキージ３４０の突出部３４２及び中間突出部３４４を図４３に示すように角度θ_sでカットしている。
【０１５２】
この中間突出部３４４は、移載ヘッド１２８に備わる装着ヘッド１３８の数に応じて、適当数設けることが好ましい。本実施形態においては、４個の装着ヘッド１３８ａ，１３８ｂ，１３８ｃ，１３８ｄ（図２８参照）を用いているため、合計４列のクリーム半田出口が形成されるように３個の中間突出部３４４を設けている。
【０１５３】
ここで、図４４は、本実施形態の撹拌用スキージ３４０を用いて転写皿２１０上にクリーム半田転写面を形成する様子を示した説明図である。図４４を参照して本実施形態の撹拌用スキージ３４０の作用を説明する。
まず、図４４（ａ）に示すように、クリーム半田３０を転写皿２１０の皿面２２０におよそ均等に載置する。次いで図４４（ｂ）に示すように、本実施形態の撹拌用スキージ３４０を図中左側へ移動させてクリーム半田３０を撹拌しつつ皿面２２０に盛り付ける。このとき、クリーム半田は中間突出部３４４によって盛り付け位置が分断され、図では４列の帯状にクリーム半田が盛り付けられる。換言すると、クリーム半田が転写皿の皿面から部分的に掻き取られ、撹拌効果が一層向上することになる。
さらに、図４４（ｃ）に示すように、平面出し用スキージ２２４を図中右側に移動させると、皿面２２０には均一な厚みのクリーム半田転写面が得られる一方、余剰のクリーム半田が平面出し用スキージ２２４の両端側から溢れ出し、皿面２２０の端部に余剰クリーム半田３２として盛り付けられる。この余剰クリーム半田３２は、図２３に示す第１実施形態の場合と同様に撹拌用スキージ３４０を図中左側へ再度移動させることにより、撹拌用スキージ３４０の長手方向中央側に掻き寄せられ、図４４（ｂ）と同様に皿面２２０の中央部付近に十分撹拌された状態で再度盛り付けられる。
【０１５４】
次に、本発明に係る粘性流体転写装置の第５実施形態を説明する。
本実施形態の粘性流体（クリーム半田）転写装置は、前述の第４実施形態で示した撹拌用スキージ３４０に設けた複数の中間突出部３４４を、その形状がスキージ進行方向に対してクリーム半田の流路が先絞り状となるように形成している。
図４５に本実施形態の撹拌用スキージ３５０の形状を示した。図４５（ａ）は正面図で、（ｂ）は側面図である。また、図４６は図４５のＧ−Ｇ断面図である。
図４５，図４６に示すように、撹拌用スキージ３５０は先述の第４実施形態同様に櫛歯状に形成され、スキージ固定部材２５０への取り付け孔３５０ａと、テーパ面３５２ａを有する縦断面が三角形状の突出部３５２と、同じく縦断面が三角形状の複数の中間突出部３５４が形成されている。また、スキージ３５０の突出部３５２及び中間突出部３５４は、図４６に示すように角度θ_sでカットされている。そして、中間突出部３５４は、図４５（ｂ）に示すように、突出部３５２と中間突出部３５４との間、及び中間突出部３５４同士の間で、スキージ移動に伴ってクリーム半田をそれぞれの隙間の中央側へ掻き寄せるテーパ面３５４ａが形成されている。そして、図４５（ｂ）中の斜線部に撹拌用スキージ３５０の端部を示すように、最下面が三角形状に形成され、スキージ進行方向に対してクリーム半田の流路を狭める先絞り状となるようにテーパ面３５４が傾斜している。
【０１５５】
本実施形態の撹拌用スキージ３５０の形状によれば、撹拌用スキージ３５０の進行方向手前側の突出部３５２及び中間突出部３５４がスキージ面に対して傾斜したテーパ面３５２ａ，３５４ａとなっているため、クリーム半田が円滑に各隙間に流れ込むようになり、撹拌用スキージ３５０の幅方向両端からクリーム半田が溢れ出すことがより確実に防止される。また、撹拌用スキージ３５０の移動に伴って、各隙間を流れるクリーム半田の流路が狭められ、クリーム半田の撹拌作用が一層強力なものとなる。
【０１５６】
次に、本発明に係る粘性流体転写装置の第６実施形態を説明する。
本実施形態の粘性流体（クリーム半田）転写装置は、転写皿２１０の皿面２２０上に盛り付けられるクリーム半田のクリーム半田転写面の高さを、皿面２２０から所定の高さに予め設定している。
図４７は、本実施形態におけるクリーム半田転写時の様子を示す図で、転写皿２１０の皿面２２０上のクリーム半田３０と吸着ノズル１３４に吸着された電子部品２０の半田ボール２６との関係を示している。即ち、本実施形態の転写皿２１０の皿面２２０上のクリーム半田の転写面の高さｈ_cは、電子部品２０を吸着した吸着ノズル１３４を皿面２２０に押し付けたときに、電子部品２０の半田ボール２６がその半径ｒ以下の高さ、好ましくは０．８ｒの高さまで漬かる高さに設定されている。
【０１５７】
この場合は、クリーム半田の転写面の高さｈ_cは、平面出し用スキージ２２４先端部と転写皿２１０の皿面２２０との隙間によって決定され、この高さｈ_cの制御は平面出し用スキージ２２４の高さを調節することによって行われる。即ち、初期調整時において、図７に示すアームストッパー２３２のネジ２３４を、転写皿２１０の皿面２２０から平面出し用スキージ２２４が高さｈ_c分浮かされるように下方に突出させておく。これにより、揺動アーム２２６の揺動時に揺動規制用アーム２２６ｄがネジ２３４先端に当接して、平面出し用スキージ２２４の皿面２２０からの高さは、ｈ_c分が保時される。
【０１５８】
このようにクリーム半田の転写面の高さｈ_cを規定の高さの設定することにより、電子部品２０の端子部が転写皿２１０の皿面２２０に当接するまで吸着ノズル１３４を皿面２２０へ向けて押し当てる簡単な動作だけで、適切量のクリーム半田を電子部品２０に付与することができる。
【０１５９】
次に、本発明に係る粘性流体転写装置の第７実施形態を説明する。
本実施形態の粘性流体（クリーム半田）転写装置は、転写皿の皿面上にクリーム半田を盛り付ける際、クリーム半田転写面の高さが常に一定に形成できるように、平面出し用スキージ２２４を懸架して上方へ浮かすための段付き部を設けている。
【０１６０】
図４８に本実施形態の転写皿３６０の断面と転写皿３６０に摺接される平面出し用スキージ２２４を示した。本実施形態の転写皿３６０のスキージ渡し方向の両端には、平面出し用スキージ２２４を高さｈ_cだけ上方へ浮かすための段付き部３６２が皿面３６４から突起してスキージの移動方向に沿って設けられている。この段付き部３６２に平面出し用スキージ２２４の下側先端部が摺接することにより、平面出し用スキージ２２４と転写皿３６０の皿面３６４との間に形成された高さｈ_cの隙間によって、クリーム半田が延ばされる。従って、クリーム半田は均一な厚み（高さｈ_c）に形成されると共に、皿面３６４に対して平行なクリーム半田転写面が安定して形成される。
【０１６１】
図４９に、形成されたクリーム半田転写面で吸着ノズル１３４により吸着した電子部品２０へクリーム半田を転写する様子を示した。この図に示すように電子部品２０の端子部（半田ボール２６）が転写皿３６０の皿面３６４に当接するまで吸着ノズル１３４を皿面３６４へ向けて押し当てることで、適切量のクリーム半田が電子部品２０に付与される。ここで、高さｈ_cは、半田ボール２６の半径ｒ以下の高さ、好ましくは半田ボール２６下端から０．８ｒの高さに設定される。なお、平面出し用スキージ２２４は前述の第１実施形態のものが使用できるが、これに限らず、単純な平板状のスキージを用いて構成を簡略化してもよい。
【０１６２】
また、本実施形態の転写皿３６０は、深底状に構成してもよい。この場合の段付き部は、単にクリーム半田転写面を平坦化するために用いられる。即ち、図５０に示すように転写皿３７０の皿面３７４から半田ボール２６の半径ｒより高い位置に段付き部３７２を設け、この段付き部３７２に平面出し用スキージの下側先端部を当接させて移動することで、段付き部３７２と面合わせされた平坦なクリーム半田転写面を得る。得られたクリーム半田転写面に、電子部品２０の半田ボール２６が所定高さｈ_cクリーム半田に漬かるように、詳細には、半田ボールの半径ｒ以下の高さ、好ましくは半田ボール２６下端から０．８ｒの高さにまで電子部品２０の半田ボール２６が漬かるように吸着ノズル１３４を下降させる。これにより、適切量のクリーム半田が電子部品２０に付与される。このときの吸着ノズル１３４の下降量は、例えば段付き部３７２の高さｈ_sを測長センサにより予め検出することで正確に設定される。
【０１６３】
この構成によれば、十分な量のクリーム半田が転写皿３７０上に盛られるため、薄く延ばされる場合と比較してクリーム半田の乾きが遅くなり、自動撹拌制御のサイクルを長めに設定することができ、クリーム半田転写面の保持が容易となる。
【０１６４】
また、本実施形態の変形例として平面出し用スキージに段付き部を設けた構成を図５１に示した。この図に示すように、本変形例の平面出し用スキージ３８０の両端部に高さｈ_c分が突出された段付き部３８２を形成することで、段付き部３８２を転写皿２１０の皿面２２０に当接させた際、皿面２２０と平面出し用スキージ３８０の下側先端部３８４との間に高さｈ_cの隙間を形成する。この場合、転写皿２１０の構成は第１実施形態のものと同様のものが使用できる。
この平面出し用スキージ３８０を用いることにより、転写皿２１０の皿面２２０上に、前記隙間から所望の高さｈ_cでクリーム半田３０を簡単に盛り付けることができる。そして、図５２にクリーム半田の転写時の様子を示すように、形成されたクリーム半田転写面に電子部品２０を押し付けることで、適正量のクリーム半田を電子部品２０に付与することができる。
【０１６５】
上記説明した本実施形態及びこの変形例の構成によれば、平面出し用スキージ２２４，３８０の高さを図７に示すアームストッパー２３２により微調整する必要がなくなり、調整作業を大幅に簡略化できる。つまり、転写皿３６０，３７０の段付き部３６２，３７２に平面出し用スキージ２２４を押し当てることで、また、平面出し用スキージ３８０の段付き部３８２を転写皿２１０の皿面２２０に押し当てることで、平面出し用スキージと転写皿の皿面との間に所定高さの隙間を微調整を要することなく簡単にして得ることができる。なお、クリーム半田転写面の厚さを変更するには、上記段付き部の高さを変更すればよく、段付き部の高さを幾つか変更して形成した平面出し用スキージや転写皿を予め複数用意しておき、電子部品の種類に応じて、適宜所望の高さとなるものを選択的に組み合わせて用いればよい。
【０１６６】
次に、本発明に係る粘性流体転写装置の第８実施形態を説明する。
本実施形態の粘性流体（クリーム半田）転写装置は、転写皿の皿面をスキージ渡し方向に延長することで、同一のクリーム半田転写面において複数の装着ヘッドを同時に転写動作させ得る回数を増加できるように構成している。
図５３に本実施形態のクリーム半田転写装置の転写皿３９０の平面図を示した。転写皿３９０は、複数の装着ヘッドを備えたマルチヘッドによる同時転写動作を複数回行い得るように、皿面３９２をマルチヘッドの装着ヘッド並び幅の２倍より大きい幅に形成している。図５３には一例として、４本の装着ヘッドによる同時転写動作をクリーム半田転写面の領域Ａ１，Ａ２に示すように２回実行可能にした構成を示している。
【０１６７】
また、転写皿３９０を幅広に形成することに伴って、撹拌用スキージ３９４及び平面出し用スキージ３９６も長尺に形成しているが、これに限らず、複数のスキージを組み合わせて、実質的に長尺となるように構成してもよい。
このように、本実施形態のクリーム半田転写装置によれば、転写皿３９０の皿面３９２を幅広に形成することでマルチヘッドによる同時転写動作が複数回可能となり、電子部品の実装動作が円滑に行われて実装タクトを短縮することができる。
【０１６８】
次に、本発明に係る粘性流体転写装置の第９実施形態を説明する。
本実施形態の粘性流体（クリーム半田）転写装置４００は、ベルトコンベヤのベルト面上にクリーム半田を撹拌しつつ盛り付けて、新しいクリーム半田転写面を連続的に形成可能とした構成になっている。
【０１６９】
まず、クリーム半田転写装置４００の構成を説明する。
図５４に本実施形態のクリーム半田転写装置４００の概略的な構成を、図５５に図５４のＨ−Ｈ断面図、図５６に図５４のＩ−Ｉ断面における部分断面図を示した。
図５４〜図５６に示すように、本実施形態のクリーム半田転写装置４００は、両端がプーリ４１０，４１２に懸架され平坦なベルト面４１４を有するベルトコンベヤ４１６と、一方のプーリ４１０を一方向に回転駆動する図示しないモータと、ベルトコンベヤ４１６の動作に伴ってクリーム半田３０を撹拌する撹拌機構４１８と、撹拌機構４１８によって撹拌されたクリーム半田３０をベルトコンベヤ４１６のベルト面４１４上に均一な厚みで盛り付けるスキージ４２０とを備えたベルト式転写面形成機構４３０を、複数列（図では４列）に配列して構成している。
【０１７０】
クリーム半田転写装置４００の上面には、ベルトコンベヤ４１６のベルト面４１４上に形成されたクリーム半田転写面と同一高さとなるように設けられ、且つ各ベルト式転写面形成機構４３０，４３０，…に対してそれぞれ開口窓４３２ａ，４３２ａ，…が形成された天板４３２が取り付けられている。また、クリーム半田転写装置４００の端部上面には、クリーム半田供給口４３４がそれぞれに設けられ、適当量のクリーム半田が装置内に充填される。
なお、モータは、各ベルト式転写面形成機構４３０のプーリ４１０を一括して回転駆動するものであってもよい。
【０１７１】
次に、上記構成のクリーム半田転写装置４００によるクリーム半田転写面の形成と電子部品へのクリーム半田の転写動作を説明する。
まず、図５５に示すように、クリーム半田供給口４３４に所定量のクリーム半田を装置内に充填し、モータによりプーリ４１０を回転駆動する。これによりベルトコンベヤ４１６のベルト面４１４がプーリ４１０，４１２間を図中矢印方向に移動する。供給されたクリーム半田３０は、例えばプーリ４１０に従動して回転駆動され複数枚の撹拌板が半径方向に設けられた撹拌機構４１８によって撹拌され、プーリ４１０に巻回されたベルト面４１４に盛られる。そして、盛られたクリーム半田は、プーリ４１０の回転に伴いスキージ４２０によって所定の厚みでベルト面４１４に平坦に盛り付けられる。
【０１７２】
このベルト面４１４は、図５４，図５６に示すように、天板４３２の開口窓４３４ａによってベルト面４１４の幅方向の一部が開口されており、この開口直下のベルト面４１４にクリーム半田が平坦に盛り付けられることになる。また、このクリーム半田は、天板４３２の厚みと同じ高さにまで盛り付けられる。そして、プーリ４１０を連続的に回転することで、ベルト面４１４が移動して所定の厚みのクリーム半田転写面が連続して形成される。
【０１７３】
次に、形成されたクリーム半田転写面に対して、装着ヘッドの吸着ノズル１３４に吸着された電子部品２０を押し当ててクリーム半田の転写動作を行う。図５７に、本実施形態のクリーム半田転写装置４００によりクリーム半田を電子部品に転写する手順を段階的に示した。
クリーム半田の転写に際しては、まず、図５７（ａ）に示すように吸着ノズル１３４側方に設けたレーザ変位センサ等の測長センサ４３６により、クリーム半田転写面近傍の天板４３２までの高さ情報を検出し、図５７（ｂ）に示すように吸着ノズル１３４をクリーム半田転写面直上に移動させた後、図５７（ｃ）に示すように測長センサ４３６により得られた高さ情報に基づいて、吸着ノズル１３４を下降させて電子部品２０にクリーム半田３０を転写する。
【０１７４】
本実施形態のクリーム半田転写装置４００によれば、クリーム半田転写面が所定位置に連続して形成されるため、電子部品を押し当てる転写位置を転写動作の度に変更することなく、また、常に新しいクリーム半田転写面が連続的に露出されるため、クリーム半田の転写動作を単純化でき、実装タクトを短縮することができる。
【０１７５】
【発明の効果】
本発明に係る粘性流体転写装置によれば、粘性流体を盛り付ける平面状の皿面を有する転写皿と、皿面上の粘性流体を撹拌する平板状の撹拌用スキージと、この撹拌された粘性流体を平坦に均す平板状の平面出し用スキージと、これらのスキージを離間させて並列に固定すると共に転写皿の上方で両端が揺動可能に軸支されたスキージ固定部材とを有するスキージユニットと、スキージが転写皿の皿面に沿って相対移動するように転写皿を往復動させる転写皿移動機構と、撹拌用スキージが往路で平面出し用スキージが復路で前記皿面に近接するようにスキージユニットを揺動させるスキージ駆動機構とを備えることにより、転写皿の往路で撹拌用スキージが転写皿上の粘性流体を撹拌し、転写皿の復路で平面出し用スキージが往路にて撹拌された粘性流体を所定の厚さに均すことで、転写皿上に平坦な粘性流体転写面を形成することができる。
【０１７６】
本発明に係る粘性流体転写方法によれば、転写皿上に盛り付けた粘性流体を皿面上で撹拌用スキージを順方向に相対移動させることで撹拌し、その後、皿面上で平面出し用スキージを逆方向に相対移動させることで撹拌された粘性流体を均して平坦な粘性流体転写面を形成し、この粘性流体転写面に電子部品の端子部を漬けることで粘性流体を電子部品に転写する。これにより、２枚のスキージを交互に相対移動させて平坦な粘性流体転写面を安定して形成することができ、電子部品の端子部へ均一に粘性流体を転写することができる。
【０１７７】
本発明に係る電子部品実装装置によれば、複数の電子部品を載置して所望の電子部品を供給する電子部品供給部と、電子部品を脱着自在に吸着保持する吸着ノズルと、吸着ノズルを昇降自在に保持する装着ヘッドと、装着ヘッドを水平面内で移動させるヘッド移動部と、粘性流体を転写皿上で均して平坦な粘性流体転写面を形成する粘性流体転写装置とを備え、電子部品供給部で吸着した電子部品を粘性流体転写装置の転写皿上に移動させ、装着ヘッドの昇降動作により電子部品の端子部を粘性流体転写面に漬けることで、電子部品に粘性流体を均一に転写することができ、この粘性流体が転写された電子部品を所定の位置に実装することができる。
【０１７８】
本発明に係る電子部品実装方法によれば、装着ヘッドの吸着ノズルに電子部品を吸着する一方、粘性流体を転写皿上で均して粘性流体転写面を形成して、電子部品の吸着された装着ヘッドを粘性流体転写面の上方位置に移動することにより、粘性流体の転写準備が完了し、次いで、電子部品の端子部が粘性流体転写面に漬かるまで吸着ノズルを下降させることで、端子部に粘性流体が転写され、その後、吸着ノズルを上昇させると共に、装着ヘッドを所定の実装位置に移動させることにより、粘性流体の転写された電子部品が実装位置上方位置され、ここで吸着ノズルを下降させることで、端子部に粘性流体が転写された電子部品を実装することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る粘性流体転写装置を備えた電子部品実装装置の斜視図である。
【図２】電子部品実装装置の移載ヘッドの拡大斜視図である。
【図３】電子部品実装装置の動作を説明するための概略的な平面図である。
【図４】電子部品を多段状に実装する３次元実装方法を示す図である。
【図５】電子部品実装装置に取り付けられ、電子部品にクリーム半田を転写するためのクリーム半田転写装置の概略的な構成を示す斜視図である。
【図６】クリーム半田転写装置の一部を断面で示した側面図である
【図７】揺動アームの揺動規制用アームと、撹拌用スキージ及び平面出し用スキージと、アームストッパーとの位置関係を拡大して示した図である。
【図８】図７のＡ方向矢視図である。
【図９】スキージユニットの上視図である。
【図１０】クリーム半田転写装置の電子部品実装装置への取り付け側から見た側面図である。
【図１１】スキージユニットの側面図である。
【図１２】図１０のＢ方向から見た埋め込みピンの支持構造の分解図（ａ）と、これを組み立てた状態でのＢ方向矢視図（ｂ）である。
【図１３】図１０のＣ−Ｃ断面で見た係合部の支持構造の分解図（ａ）と、これを組み立てた状態でのＣ−Ｃ断面図（ｂ）である。
【図１４】撹拌用スキージ及び平面出し用スキージの長さを比較した図である。
【図１５】平面出し用スキージの形状を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）はＤ−Ｄ断面図である。
【図１６】平面出し用スキージの掻き取り時の様子を示す図である。
【図１７】撹拌用スキージの形状を示す図で（ａ）は正面図、（ｂ）は下面図である。
【図１８】図１７のＥ−Ｅ断面図である。
【図１９】撹拌用スキージのクリーム半田押し当て側両端部を拡大して示した斜視図である。
【図２０】スキージ移動に伴うクリーム半田の流れを説明する図である。
【図２１】クリーム半田転写装置の動作を段階的に示した説明図である。
【図２２】クリーム半田転写装置の動作を段階的に示した説明図である。
【図２３】クリーム半田転写装置を用いてクリーム半田の転写面を形成する様子を段階的に示した説明図である。
【図２４】吸着ノズルの構成を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は一部断面で示した側面図である。
【図２５】水平面から傾斜された転写皿の皿面上で、電子部品へクリーム半田を転写する様子を示す図である。
【図２６】水平面から傾斜された面上に載置された電子部品を吸着する様子を示す図である。
【図２７】吸着部品矯正部材の先端部の間隔を広げた状態を示す図である。
【図２８】吸着ノズルを用いて、クリーム半田転写装置の転写皿の皿面上のクリーム半田を電子部品に転写する様子を示す図である。
【図２９】クリーム半田転写後の半田ボールの拡大図である。
【図３０】半田ボールの押し込み深さを示す図である。
【図３１】複数回の転写動作を同一のクリーム半田転写面で行う様子を示す図である。
【図３２】複数回の転写動作を同一のクリーム半田転写面で行う他の様子を示す図である。
【図３３】図３１に示す転写動作と図３２に示す転写動作を組み合わせて転写動作を行った様子を示す図である。
【図３４】３次元実装を行う電子部品の外観を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は下面図である。
【図３５】３次元実装方法の手順を説明する図である。
【図３６】電子部品の半田ボールを、ピンと半田ボールとの組み合わせにより構成した一例を示す図である。
【図３７】リフロー処理後の接続端子部の状態を示す図である。
【図３８】３次元実装方法における電子部品の位置合わせ方法を説明する図である。
【図３９】第２実施形態に係る平面出し用スキージの先端部を拡大して示す図である。
【図４０】第２実施形態の変形例としての平面出し用スキージの形状とスキージ移動時の様子を示す図である。
【図４１】第３実施形態に係る圧力発生部材の取り付け構成を表す側面図である。
【図４２】第４実施形態に係る撹拌用スキージの形状を示す図である。
【図４３】図４２のＦ−Ｆ断面図である。
【図４４】撹拌用スキージを用いて転写皿上にクリーム半田転写面を形成する様子を示した説明図である。
【図４５】第５本実施形態に係る撹拌用スキージの形状を示す図である。
【図４６】図４５のＧ−Ｇ断面図である。
【図４７】第６実施形態におけるクリーム半田転写時の様子を示す図である。
【図４８】第７実施形態における転写皿の断面と転写皿に摺接される平面出し用スキージを示す図である。
【図４９】形成されたクリーム半田転写面で吸着ノズルにより吸着した電子部品へクリーム半田を転写する様子を示す図である。
【図５０】転写皿の皿面から半田ボールの半径より高い位置に段付き部を設けた構成を示す図である。
【図５１】第７実施形態の変形例としての平面出し用スキージに段付き部を設けた構成を示す図である。
【図５２】クリーム半田の転写時の様子を示す図である。
【図５３】第８実施形態に係るクリーム半田転写装置の転写皿を示す平面図である。
【図５４】第９実施形態に係るクリーム半田転写装置の概略的な構成を示す図である。
【図５５】図５４のＨ−Ｈ断面図である。
【図５６】図５４のＩ−Ｉ断面における部分断面図である。
【図５７】クリーム半田転写装置によりクリーム半田を電子部品に転写する手順を段階的に示す図である。
【図５８】従来の電子部品のパッケージ技術における両面実装状態を示す図である。
【図５９】従来のフラックスの転写面を形成する装置を示す図である。
【図６０】従来のフラックスの転写面を形成する装置を示す図である。
【図６１】クリーム半田がその粘性によってスキージ上方に伝って上がってくる様子を示す図である。
【図６２】傾斜した皿面を有する転写皿を用いて電子部品へクリーム半田を転写させる様子を示す図である。
【図６３】吸着ノズル先端部にゴムパッドを取り付けてクリーム半田表面に電子部品を押し込む際に、押し込み深さの制御が不能になる様子を示す図である。
【符号の説明】
１０ 回路基板
２０，２２ 電子部品
２４ ランド
２６ 半田ボール
２８ ピン
２９ 半田
３０ クリーム半田（粘性流体）
３２ 余剰クリーム半田
４０ 基板マーク
４２ 基準マーク
１００ 電子部品実装装置
１２２，１２４ Ｙテーブル
１２６ スキージユニット
１２６ Ｘテーブル
１２８ 移載ヘッド
１３０ パーツフィーダ
１３２ パーツトレイ
１３４ 吸着ノズル
１３５ 認識カメラ
１３６ 認識装置
１３８ａ，１３８ｂ，１３８ｃ，１３８ｄ 装着ヘッド
２００ クリーム半田転写装置（粘性流体転写装置）
２１０ 転写皿
２１２ 係止具
２１６ スキージユニット
２１６ スキージ固定部材
２１８ 転写ユニット
２２０ 皿面
２２０ 転写皿
２２２ 撹拌用スキージ
２２４ 平面出し用スキージ
２２４ｂ 曲面凸部
２２４ｃ 曲面凹部
２２６ 揺動アーム
２２６ｃ，２２６ｄ 揺動規制用アーム
２２８ 水平駆動機構
２３０，２３２ アームストッパー
２３４ ネジ
２３４ａ 矢印
２３６ 円筒リング
２３８ 固定ネジ
２４２ 回転調整用レバー
２５０ スキージ固定部材
２６０ 嵌合穴
２６２ 埋め込みピン
２６６ 下側Ｖブロック
２６８ 上側Ｖブロック
２７４ 係合部
２７６ キー溝
２７８ 突起
２８０ 受け台
２９０ 平面出し用スキージ
２９０ａ 角部
２９２ 平面出し用スキージ
２９２ａ，２９２ｂ，２９２ｃ 角部
２９４ 平面出し用スキージ
２９６ 圧力発生部材
２９８，２９９ 流路
３１０ 突出部
３１０ａ テーパ面
３２２ ゴムパッド
３２４ａ，３２４ｂ 先端部
３２６ａ，３２６ｂ 吸着部品矯正部材
３４０ 撹拌用スキージ
３４２ 突出部
３４２ａ テーパ面
３４４ 中間突出部
３５０ 撹拌用スキージ
３５０ａ 取り付け孔
３５２ 突出部
３５２ａ テーパ面
３５４ 中間突出部
３５４ａ テーパ面
３６０ 転写皿
３６２ 段付き部
３６４ 皿面
３７０ 転写皿
３７２ 段付き部
３７４ 皿面
３８０ 平面出し用スキージ
３８２ 段付き部
３８４ 下側先端部
３９０ 転写皿
３９２ 皿面
３９４ 撹拌用スキージ
３９６ 平面出し用スキージ
４００ クリーム半田転写装置（粘性流体転写装置）
４１０，４１２ プーリ
４１４ ベルト面
４１６ ベルトコンベヤ
４１８ 撹拌機構
４２０ スキージ
４３０ ベルト式転写面形成機構
４３２ 天板
４３２ａ，４３２ａ 開口窓
４３４ａ 開口窓
４３６ 測長センサ
Ａ１，Ａ２ 領域
ｈ_c 皿面上のクリーム半田の転写面の高さ
Ｌ₁，Ｌ₂ スキージ長さ
Ｌ₃ 出口側開口長さ
ｒ 半田ボール半径
Ｓ，Ｔ 隙間
Δｈ 転写皿縁部とクリーム半田転写面との高さの差
θ_s 傾倒角度

Claims (2)

1. 電子部品の接続端子に粘性流体を転写するための平坦な粘性流体転写面を形成する粘性流体転写装置であって、粘性流体を盛り付ける平面状の皿面を有する転写皿と、前記皿面上の粘性流体を撹拌する平板状の撹拌用スキージ、及びこの撹拌された粘性流体を平坦に均す平板状の平面出し用スキージ、並びにこれらのスキージを離間させて並列に固定すると共に前記転写皿の上方で両端が揺動可能に軸支されたスキージ固定部材とを有するスキージユニットと、前記スキージが前記転写皿の皿面に沿って相対移動するように前記転写皿を往復動させる転写皿移動機構と、前記撹拌用スキージが往路で、前記平面出し用スキージが復路で前記皿面に近接するように前記スキージユニットを揺動させるスキージ駆動機構とを備え、
   前記撹拌用スキージの長手方向両端の皿面側に、皿面上の粘性流体を前記撹拌用スキージの長手方向中央側へ掻き寄せる突出部を形成し、
   前記突出部が、前記スキージの厚み内でスキージ進行方向前方から後方に向けて粘性流体の流路を狭める方向に傾斜したテーパ面を有することを特徴とする粘性流体転写装置。
2. 電子部品を吸着保持して所定の実装位置に実装する電子部品実装装置において、複数の電子部品を載置して所望の電子部品を供給する電子部品供給部と、電子部品を脱着自在に吸着保持する吸着ノズルと、前記吸着ノズルを昇降自在に保持する装着ヘッドと、前記装着ヘッドを水平面内で移動させるヘッド移動部と、粘性流体を転写皿上で均して平坦な粘性流体転写面を形成する前記請求項１記載の粘性流体転写装置とを備え、前記電子部品供給部で吸着した電子部品を前記粘性流体転写装置の転写皿上に移動させ、前記装着ヘッドの昇降動作により前記電子部品の端子部を前記粘性流体転写面に漬けることで、電子部品に粘性流体を転写することを特徴とする電子部品実装装置。

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