電子部品の接合装置
【課題】簡易な構成で、接合不良の問題を解消することが可能な電子部品の接合装置を提供すること。
【解決手段】電子部品の接合装置は、電子部品を保持する接合ヘッドと、接合ヘッドを保持し昇降可能なヘッド側昇降体６と、ヘッド側昇降体６が昇降可能に取り付けられる第１フレームと、接合ヘッドを昇降させる昇降機構と、ヘッド側昇降体６および昇降機構に連結されて昇降可能な駆動側昇降体９と、駆動側昇降体９が昇降可能に取り付けられる第２フレームとを備えている。駆動側昇降体９は、ヘッド側昇降体６と駆動側昇降体９との連結部１６でヘッド側昇降体６に係合する係合凸部２８ａを備え、ヘッド側昇降体６は、係合凸部２８ａを上方向から付勢する弾性部材３９を備えている。ヘッド側昇降体６と駆動側昇降体９とは、弾性部材３９の付勢力で連結されている。
【解決手段】電子部品の接合装置は、電子部品を保持する接合ヘッドと、接合ヘッドを保持し昇降可能なヘッド側昇降体６と、ヘッド側昇降体６が昇降可能に取り付けられる第１フレームと、接合ヘッドを昇降させる昇降機構と、ヘッド側昇降体６および昇降機構に連結されて昇降可能な駆動側昇降体９と、駆動側昇降体９が昇降可能に取り付けられる第２フレームとを備えている。駆動側昇降体９は、ヘッド側昇降体６と駆動側昇降体９との連結部１６でヘッド側昇降体６に係合する係合凸部２８ａを備え、ヘッド側昇降体６は、係合凸部２８ａを上方向から付勢する弾性部材３９を備えている。ヘッド側昇降体６と駆動側昇降体９とは、弾性部材３９の付勢力で連結されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板と電子部品とを接合する電子部品の接合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板に形成された複数の端子部と電子部品に形成された複数の電極部とを電気的に接続させた状態で、基板と電子部品とを接合する接合装置が広く利用されている。かかる接合装置では、基板と電子部品とを接合する際に、基板に対して電子部品が押し付けられる。基板に対して電子部品が押し付けられると、接合装置のフレームは押付け時の反力を受け、この反力により変形する（撓む）。そのため、複数の端子部のそれぞれに電極部を均等な力で押し付けることが困難になり、接合不良が生じやすくなる。
【０００３】
この接合不良の問題を解消するための接合装置が従来から提案されている（たとえば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載の接合装置は、電子部品を保持する押圧ヘッドと、押圧ヘッドが昇降可能に取り付けられる第１コラム（フレーム）と、押圧ヘッドを昇降させるためのモータと、モータに連結された昇降子と、モータが固定されるとともに昇降子が昇降可能に取り付けられた第２コラムと、昇降子に取り付けられ押圧ヘッドを押圧するエアシリンダとを備えている。
【０００４】
この接合装置では、押圧ヘッドと昇降子との間にエアシリンダが配置されているため、基板と電子部品との接合時の反力が生じると、第２コラムはその反力を受けて変形するが、押圧ヘッドが取り付けられた第１コラムは変形しない。そのため、複数の端子部のそれぞれに電極部を均等な力で押し付けることが可能になり、接合不良の問題を解消することが可能になる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３３３５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の接合装置では、押圧ヘッドと昇降子との間にエアシリンダが配置されているため、接合装置の構成が複雑になる。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、簡易な構成で、接合不良の問題を解消することが可能な電子部品の接合装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明は、基板と電子部品とを接合する電子部品の接合装置において、基板に接合される電子部品を保持する接合ヘッドと、接合ヘッドを保持するとともに昇降可能なヘッド側昇降体と、ヘッド側昇降体が昇降可能に取り付けられる第１フレームと、接合ヘッドを昇降させるための昇降機構と、ヘッド側昇降体に連結されるとともに昇降機構に連結されて昇降可能な駆動側昇降体と、昇降機構が取り付けられるとともに駆動側昇降体が昇降可能に取り付けられる第２フレームとを備え、ヘッド側昇降体または駆動側昇降体のいずれか一方は、ヘッド側昇降体と駆動側昇降体との連結部でヘッド側昇降体または駆動側昇降体のいずれか他方に係合する係合凸部を備え、ヘッド側昇降体または駆動側昇降体のいずれか他方は、係合凸部を上下方向の少なくともいずれか一方から付勢する弾性部材を備え、弾性部材の付勢力でヘッド側昇降体と駆動側昇降体とが連結されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の接合装置では、ヘッド側昇降体または駆動側昇降体のいずれか一方が、ヘッド側昇降体または駆動側昇降体のいずれか他方に係合する係合凸部を備え、ヘッド側昇降体または駆動側昇降体のいずれか他方は、係合凸部を上下方向の少なくともいずれか一方から付勢する弾性部材を備えている。また、弾性部材の付勢力でヘッド側昇降体と駆動側昇降体とが連結されている。そのため、基板と電子部品との接合時に、基板に電子部品が押し付けられて、接合装置が反力を受ける場合であっても、弾性部材の作用で、ヘッド側昇降体が取り付けられる第１フレームの変形を防止することが可能になる。すなわち、係合凸部と弾性部材とを用いた簡易な構成で、ヘッド側昇降体が取り付けられる第１フレームの変形を防止することが可能になり、接合不良の問題を解消することが可能になる。
【００１０】
本発明において、ヘッド側昇降体または駆動側昇降体のいずれか他方は、係合凸部の上下方向の少なくとも一方から当接するローラを備え、弾性部材はローラを付勢することが好ましい。このように構成すると、基板と電子部品との接合時の反力で上下方向へ直交する方向へ第２フレームが変形する場合であっても、第２フレームの変形の影響が第１フレームへ及ばないようにすることが可能となる。したがって、より確実に第１フレームの変形を防止することが可能になる。
【００１１】
本発明において、接合装置は、ローラを保持してローラの回転中心になるとともにローラの両端側へ突出する中心軸を備え、弾性部材は、中心軸の両端側を付勢する位置に配置されていることが好ましい。このように構成すると、弾性部材によって、バランス良くローラを付勢することができ、ヘッド側昇降体と駆動側昇降体とを適切に連結することが可能になる。
【００１２】
本発明において、弾性部材は、圧縮コイルバネであることが好ましい。このように構成すると簡易な構成でローラを付勢することができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明の電子部品の接合装置では、簡易な構成で、接合不良の問題を解消することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
なお、以下では、図１の上方向（Ｚ１方向）を「上」、下方向（Ｚ２方向）を「下」、紙面手前方向（Ｙ１方向）を「前」、紙面奥方向（Ｙ２方向）を「後（後ろ）」、右方向（Ｘ１方向）を「右」、左方向（Ｘ２方向）を「左」として、本発明の実施の形態を説明する。また、以下では、左右方向と前後方向とから形成される平面をＸＹ平面、前後方向と上下方向とから形成される平面をＹＺ平面、上下方向と左右方向とから形成される平面をＺＸ平面として、本発明の実施の形態を説明する。
【００１６】
（電子部品の接合装置の概略構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかる電子部品の接合装置１を示す正面図である。図２は、図１のＥ−Ｅ方向から接合装置１を示す側面図である。
【００１７】
本形態の電子部品の接合装置１（以下、「接合装置１」とする。）は、図１のＦ部拡大部に示すように、基板２上に形成された複数の端子部３と、電子部品４に形成された複数の電極部（図示省略）とを接触させた状態で、電子部品４に超音波振動を与えながら基板２に電子部品４を圧接して接合するように構成された超音波接合装置である。
【００１８】
この接合装置１は、図１、図２に示すように、基板２と電子部品４との接合を行う接合ヘッド５と、接合ヘッド５を保持するとともに昇降可能なヘッド側昇降体６と、ヘッド側昇降体６が昇降可能に取り付けられる第１フレーム７と、接合ヘッド５を昇降させるための昇降機構としての駆動モータ８と、ヘッド側昇降体６に連結されるとともに駆動モータ８に連結されて昇降可能な駆動側昇降体９と、駆動モータ８が固定されるとともに駆動側昇降体９が昇降可能に取り付けられる第２フレーム１０とを備えている。
【００１９】
また、接合装置１は、第１フレーム７および第２フレーム１０が固定される第１ベース１２と、第１ベース１２が搭載される第２ベース１３と、第２ベース１３が搭載される本体ベース１４とを備えている。本体ベース１４は、接合装置１の設置面に固定されている。第２ベース１３は、本体ベース１４に対して、第１ベース１２とともに前後方向に移動可能に構成されている。第１ベース１２は、第２ベース１３に対して左右方向に移動可能に構成されている。なお、接合装置１は、基板２を右方向へ搬送する搬送機構（図示省略）も備えている。
【００２０】
基板２は、たとえば、フレキシブルな樹脂基板であるＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｉｌｍ ｏｒ Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）テープである。また、電子部品４は、たとえば、小型のＩＣチップである。なお、基板２は、ＣＯＦテープ以外のフレキシブルな樹脂基板やセラミックス等の硬度の高い基板であっても良い。また、基板２に接続固定される電子部品４は、ＩＣチップには限定されず、表面弾性波素子、抵抗素子等の他の電子部品であっても良い。
【００２１】
接合ヘッド５は、超音波振動を発生させて基板２と電子部品４との接合を行うように構成されている。この接合ヘッド５は、超音波振動の発生源となる振動子、振動子で発生させた超音波振動を増幅する振動ホーン、振動ホーンで増幅させた振動を電子部品４に与えながら基板２に電子部品４を圧接する圧接部、および、振動子と振動ホーンとを連結し振動子で発生させた振動を振動ホーンへ伝達する振動コーン等を備えている。圧接部には、基板２に接合される電子部品４を吸着して保持するための吸着孔が形成されている。
【００２２】
ヘッド側昇降体６は、全体としてブロック状に形成されている。ヘッド側昇降体６の下端には、接合ヘッド５が固定されている。また、ヘッド側昇降体６の後面には、図２に示すように、ヘッド側昇降体６を上下方向へ案内するためのガイドブロック１５が固定されている。具体的には、左右方向および上下方向に所定の間隔をあけた状態で４個のガイドブロック１５がヘッド側昇降体６の後面に固定されている。ヘッド側昇降体６の上端側は、駆動側昇降体９の下端側に連結されており、ヘッド側昇降体６の上端側には、連結部１６が形成されている。この連結部１６の詳細な構成については後述する。
【００２３】
第１フレーム７は、図２に示すように、第１ベース１２の前端に固定される前面ブロック１７と、後面側から前面ブロック１７の変形を防止するための補強リブ１８、１９とを備えている。前面ブロック１７は、全体として略矩形の厚い平板状に形成され、ＺＸ平面と平行に配置されている。補強リブ１８、１９は、厚い平板状に形成され、前面ブロック１７の後面にかつＹＺ平面と平行に固定されている。具体的には、補強リブ１８は、第１ベース１２の上面に固定され、補強リブ１９は、第１ベース１２の下面に固定されている。このように本形態の第１フレーム７は補強リブ１８、１９を備えているため、比較的高い剛性を有している。
【００２４】
前面ブロック１７の前面には、ガイドブロック１５が係合するガイドレール２０が固定されている。具体的には、上下方向を長手方向にするとともに、左右方向に所定の間隔をあけた状態で、２本のガイドレール２０が前面ブロック１７の前面に固定されている。
【００２５】
第２フレーム１０は、図２に示すように、前面側に配置される前面ブロック２１と、前面ブロック２１と第１ベース１２とを連結する連結板２２と、駆動モータ８を固定するための固定ブロック２３とを備えている。前面ブロック２１は、全体として略矩形状の厚い平板状に形成され、ＺＸ平面と平行に配置されている。連結板２２は、厚い平板状に形成されるとともに、前方向および下方向に向かって伸びるように略Ｌ形状に形成されている。また、連結板２２は、ＹＺ平面と平行に配置されている。
【００２６】
連結板２２の下端は、第１ベース１２の上面に載置されて固定されている。また、連結板２２の前端に前面ブロック２１が固定されている。具体的には、第１フレーム７の上方に前面ブロック２１が配置されるように、連結板２２の前端に前面ブロック２１が固定されている。固定ブロック２３は、前面ブロック２１の上端側に固定されている。
【００２７】
前面ブロック２１の前面には、駆動側昇降体９を上下方向へ案内するためのガイドレール２４が固定されている。具体的には、上下方向を長手方向にするとともに、左右方向に所定の間隔をあけた状態で、２本のガイドレール２４が前面ブロック２１の前面に固定されている。
【００２８】
駆動モータ８は、出力軸を下方向に向けた状態で、固定ブロック２３に固定されている。この駆動モータ８の出力軸には、ボールネジ（図示省略）が連結されている。
【００２９】
駆動側昇降体９は、全体としてブロック状に形成されている。駆動側昇降体９の本体部分には、駆動モータ８の出力軸に連結されたボールネジに螺合するメネジ（図示省略）が形成されている。また、駆動側昇降体９の後面には、ガイドレール２４に係合するガイドブロック２５が固定されている。具体的には、左右方向および上下方向に所定の間隔をあけた状態で４個のガイドブロック２５が駆動側昇降体９の後面に固定されている。上述のように、駆動側昇降体９の下端側は、ヘッド側昇降体６の上端側に連結されており、駆動側昇降体９の下端側には、連結部１６が形成されている。この連結部１６の詳細な構成については後述する。
【００３０】
以上のように構成された接合装置１は、以下のように、基板２と電子部品４との接合を行う。
【００３１】
まず、接合ヘッド５が、上方向へ退避した状態で基板２に接合される電子部品４を吸着して保持する。また、搬送機構（図示省略）が、基板２を所定位置まで搬送する。その後、駆動モータ８が起動して、接合ヘッド５、ヘッド側昇降体６および駆動側昇降体９が一体となって下降する。接合ヘッド５は、下降した後、保持した電子部品４を基板２に押し当て加圧しながら（圧接しながら）、電子部品４に超音波振動を与え、基板２と電子部品４とを接合する。
【００３２】
また、基板２と電子部品４との接合が終了すると、駆動モータ８が起動して、接合ヘッド５、ヘッド側昇降体６および駆動側昇降体９が一体となって上昇する。その後、再び、接合ヘッド５は基板２に接合される電子部品４を吸着して保持する。また、搬送機構（図示省略）が基板２を所定位置まで搬送して、上記と同様に、基板２と次の電子部品４との接合を行う。
【００３３】
（連結部の構成）
図３は、図１に示す連結部１６の斜視図であり、（Ａ）は組立状態を示し、（Ｂ）は一部を分解した状態を示す。図４は、図１に示す連結部１６の側面図である。
【００３４】
図３、図４に示すように、連結部１６は、駆動側昇降体９の下端側を構成する係合板２８と、係合板２８に係合するとともにヘッド側昇降体６の上端側を構成する係合ブロック２９とによって構成されている。
【００３５】
係合板２８は、略矩形の平板状に形成された底面部２８ａと、底面部２８ａの後端から上方向に向かって立ち上がるように形成されるとともに略矩形の平板状に形成された後面部２８ｂとを備えている。底面部２８ａはＸＹ平面と平行に配置され、後面部２８ｂはＺＸ平面と平行に配置されており、左右方向から見ると係合板２８は、略Ｌ形状に形成されている。後面部２８ｂは、駆動側昇降体９の本体部分の前面側かつ下端側に固定されている。
【００３６】
また、後面部２８ｂの前面側には、ＹＺ平面と平行に配置される補強リブ２８ｃが形成されている。この補強リブ２８ｃは、略三角形の平板状に形成されるとともに、底面部２８ａの上面の後端側から立ち上がるように形成されている。本形態では、補強リブ２８ｃが形成されていない底面部２８ａの前端側は、連結部１６において、ヘッド側昇降体６に係合する係合凸部となっている。
【００３７】
係合ブロック２９は、底面部２８ａの前端側（すなわち、係合凸部）の上面に当接するローラとしての上側ローラ３０と、底面部２８ａの前端側（すなわち、係合凸部）の下面に当接する下側ローラ３１と、上側ローラ３０を回転可能に保持する固定軸３２を支持する軸受ブロック３３と、下側ローラ３１を回転可能に保持する固定軸３４を支持する軸受ブロック３５と、軸受ブロック３３、３５を左右方向から挟むように配置された２枚の保持板３６と、保持板３６の下端が固定される固定板３７と、保持板３６の上端に固定された上端板３８と、軸受ブロック３３と上端板３８との間に配置され、軸受ブロック３３を下方向へ向かって付勢する弾性部材としての２個の圧縮コイルバネ３９とを備えている。
【００３８】
固定板３７は、ＺＸ平面に平行な平面部とＸＹ平面に平行な平面部とを有し、略Ｌ形状に形成されている。この固定板３７は、ヘッド側昇降体６の本体部分の上端に固定されている。
【００３９】
保持板３６は、ＹＺ平面に平行な平面部とＸＹ平面に平行な平面部とを有し、略Ｌ形状に形成されている。２枚の保持板３６は、左右方向に所定の間隔をあけた状態で、固定板３７の上面に固定されている。左右方向における保持板３６の内側の面には、軸受ブロック３３が係合する係合溝３６ａが形成されている。具体的には、前後方向の略中心位置に上下方向を長手方向として係合溝３６ａが形成されている。なお、保持板３６には、左右方向に貫通する長孔３６ｂが形成されている。
【００４０】
上側ローラ３０および下側ローラ３１は、径方向の中心に軸受を有するローラフォロアである。この上側ローラ３０と下側ローラ３１とは、左右方向を軸方向として配置されている。また、上側ローラ３０と下側ローラ３１とは、上下方向で対向する位置に配置されている。本形態では、接合ヘッド５の、電子部品４を保持する部分のほぼ真上で対向するように、上側ローラ３０と下側ローラ３１とが配置されている。また、本形態では、上側ローラ３０と下側ローラ３１とは同形状に形成されている。
【００４１】
固定軸３２は、上側ローラ３０の軸受に挿通され、上側ローラ３０を保持している。この固定軸３２の両端部のそれぞれは、上側ローラ３０の両端側へ突出している。同様に、固定軸３４は、下側ローラ３１の軸受に挿通され、下側ローラ３１を保持している。この固定軸３４の両端部のそれぞれは、下側ローラ３１の両端側へ突出している。なお、本形態の固定軸３２は、上側ローラ３０の回転中心となる中心軸である。
【００４２】
軸受ブロック３５は、前面側が開口する略矩形の溝形状に形成されている。この軸受ブロック３５は、固定軸３４の両端側を支持している。また、軸受ブロック３５は、２枚の保持板３６に左右方向から挟まれた状態で、固定板３７の上面に固定されている。
【００４３】
軸受ブロック３３は、下面側が開口する略矩形の溝形状に形成されている。この軸受ブロック３３は、固定軸３２の両端側を支持している。また、軸受ブロック３３の左右方向の両端側のそれぞれが保持板３６の係合溝３６ａに係合した状態で、軸受ブロック３３は、２枚の保持板３６の間に配置されている。本形態では、軸受ブロック３３は、係合溝３６ａに沿って上下方向に移動可能となっている。すなわち、上側ローラ３０は、係合溝３６ａに沿って上下方向に移動可能となっている。
【００４４】
軸受ブロック３３の上面側には、圧縮コイルバネ３９の下端側が挿入される底付きの挿入孔３３ａが形成されている（図３（Ｂ）参照）。具体的には、左右方向に所定の間隔をあけた状態で、２個の挿入孔３３ａが軸受ブロック３３の上面側に形成されている。本形態では、軸受ブロック３３が支持する固定軸３２の両端側の上方に２個の挿入孔３３ａが形成されている。
【００４５】
なお、軸受ブロック３３の左右両側面には、ネジ孔３３ｂが形成されている（図３（Ｂ）参照）。そのため、保持板３６に形成された長孔３６ｂに挿通した固定ネジをネジ孔３３ｂに螺合して、軸受ブロック３３を保持板３６に固定することも可能である。
【００４６】
上端板３８は、矩形の平板状に形成されている。この上端板３８の下面には、図４に示すように、圧縮コイルバネ３９の上端側が挿入される底付きの挿入孔３８ａが形成されている。
【００４７】
圧縮コイルバネ３９は、下端が挿入孔３３ａの底面に当接し、上端が挿入孔３８ａの底面に当接した状態で、軸受ブロック３３と上端板３８との間に配置されている。また、上端板３８は、保持板３６の上端に形成されるメネジ３６ｃに螺合する４本の固定ネジ４２と固定ネジ４２に螺合するナット４３とによって保持板３６に固定されている。
【００４８】
このように、圧縮コイルバネ３９は、軸受ブロック３３および固定軸３２を介して、上側ローラ３０を下方向に向かって付勢（加圧）している。本形態では、上側ローラ３０を保持する固定軸３２の両端側の上方に圧縮コイルバネ３９が配置されており、圧縮コイルバネ３９は、固定軸３２の両端側をほぼ均等な力で下方向に向かって付勢している。
【００４９】
また、上述のように、上側ローラ３０は、底面部２８ａの前端側の上面に当接している。すなわち、圧縮コイルバネ３９は、上側ローラ３０を介して、底面部２８ａの前端側（すなわち、係合凸部）を下方向に向かって付勢している。また、上述のように、下側ローラ３１は、上側ローラ３０と上下方向で対向する位置に配置されるとともに、底面部２８ａの前端側の下面に当接している。すなわち、本形態では、圧縮コイルバネ３９の付勢力によって、上側ローラ３０と下側ローラ３１との間に底面部２８ａの前端側が挟まれることで、ヘッド側昇降体６の上端側と駆動側昇降体９の下端側とが連結されている。
【００５０】
なお、本形態では、メネジ３６ｃへの固定ネジ４２のねじ込み量によって、圧縮コイルバネ３９の付勢力を調整することが可能となっている。また、ナット４３は、保持板３６の上端と上端板３８との間に配置されており、圧縮コイルバネ３９の付勢力が調整された後の固定ネジ４２を固定する機能を果たしている。
【００５１】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態の接合装置１では、駆動側昇降体９の下端側を構成する係合板２８の底面部２８ａの前端側は、連結部１６において、ヘッド側昇降体６に係合する係合凸部となっており、圧縮コイルバネ３９がこの係合凸部を上方向から付勢している。また、圧縮コイルバネ３９の付勢力によって、上側ローラ３０と下側ローラ３１との間にこの係合凸部が挟まれて、ヘッド側昇降体６の上端側と駆動側昇降体９の下端側とが連結されている。そのため、基板２と電子部品４との接合時に、基板２に電子部品４が押し付けられて、接合装置１がその押し当て力の反力を受ける場合であっても、圧縮コイルバネ３９の作用で、ヘッド側昇降体６が取り付けられる第１フレーム７の変形を防止することができる。
【００５２】
たとえば、接合装置１が接合時の反力を受け、第２フレーム１０（具体的には、連結板２２）に、図４の矢印Ｖ１方向のモーメントが生じて連結板２２が変形する場合であっても（すなわち、係合板２８が矢印Ｖ１方向へ倒れる場合であっても）、圧縮コイルバネ３９が縮んで、連結板２２の変形の影響をヘッド側昇降体６に与えないようにすることができる。そのため、第１フレーム７の変形を防止することができる。
【００５３】
特に本形態では、上側ローラ３０と下側ローラ３１との間に係合凸部が配置されているため、たとえば、接合装置１が接合時の反力を受け、図４の矢印Ｖ２方向の力が連結板２２に生じて連結板２２が変形する場合であっても（すなわち、係合板２８が矢印Ｖ２方向へ移動する場合であっても）、係合凸部が上側ローラ３０と下側ローラ３１との間との間をスムーズに移動して、連結板２２の変形の影響をヘッド側昇降体６に与えないようにすることができる。そのため、第１フレーム７の変形を防止することができる。
【００５４】
このように本形態では、係合板２８の底面部２８ａの前端側（係合凸部）と圧縮コイルバネ３９とを用いた簡易な構成で、ヘッド側昇降体６が取り付けられる第１フレーム７の変形を防止することができる。その結果、接合時に、基板２上の複数の端子部３のそれぞれに電子部品４の電極部を均等な力で押し付けることができ、接合不良の問題を解消することができる。
【００５５】
本形態では、上側ローラ３０を保持する固定軸３２の両端側の上方に圧縮コイルバネ３９が配置されており、圧縮コイルバネ３９は、固定軸３２の両端側をほぼ均等な力で下方向に向かって付勢している。そのため、圧縮コイルバネ３９によってバランス良く上側ローラ３０を付勢して、上側ローラ３０をバランス良く係合板２８の底面部２８ａの前端側に当接させることができる。したがって、圧縮コイルバネ３９の付勢力で、ヘッド側昇降体６と駆動側昇降体９とを適切に連結することができる。また、本形態では、圧縮コイルバネ３９を用いて、上側ローラ３０を付勢しているため、比較的簡易な構成で、上側ローラ３０を付勢することができる。
【００５６】
（他の実施の形態）
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形可能である。
【００５７】
上述した形態では、軸受ブロック３５は固定板３７の上面に固定されており、下側ローラ３１は保持板３６に対して相対移動できないように構成されている。この他にもたとえば、軸受ブロック３５が圧縮コイルバネ等の弾性部材によって上方向に向かって付勢され、係合溝３６ａに沿って上下方向に移動できるように構成されても良い。すなわち、下側ローラ３１が、係合溝３６ａに沿って保持板３６に対して相対移動できるように構成されても良い。
【００５８】
上述した形態では、駆動側昇降体９が係合板２８を備え、ヘッド側昇降体６が係合ブロック２９を備えている。この他にもたとえば、ヘッド側昇降体６が係合板２８に相当する係合板を備え、駆動側昇降体９が係合ブロック２９に相当する係合ブロックを備えていても良い。この場合には、駆動側昇降体９が備える係合ブロックを構成する下側ローラが、圧縮コイルバネ等の弾性部材によって上方向に向かって付勢され、保持板に対して上下方向に相対移動できるように構成されれば良い。
【００５９】
上述した形態では、係合板２８の底面部２８ａの前端側の上下両方向に、上側ローラ３０、下側ローラ３１が当接している。この他にもたとえば、底面部２８ａの前端側の上下方向の一方にのみ、上側ローラ３０あるいは下側ローラ３１が当接し、底面部２８ａの前端側の上下方向の他方には、突起等の回転しない部材が当接しても良い。また、底面部２８ａの前端側の上下両方向に、突起等の回転しない部材が当接しても良い。
【００６０】
上述した形態では、２個の圧縮コイルバネ３９によって、上側ローラ３０が付勢されている。この他にもたとえば、１個の圧縮コイルバネ３９によって、上側ローラ３０が付勢されても良いし、３個以上の圧縮コイルバネ３９によって、上側ローラ３０が付勢されても良い。また、上側ローラ３０を付勢する弾性部材は、圧縮コイルバネ３９には限定されず、引張りコイル、板バネ等の他のバネ部材あるいはゴム等の弾性部材であっても良い。
【００６１】
上述した形態では、駆動モータ８によって、接合ヘッド５の昇降が行われている。この他にもたとえば、シリンダ等の他の昇降機構によって、接合ヘッド５の昇降が行われても良い。また、上述した形態では、上側ローラ３０および下側ローラ３１は、径方向の中心に軸受を有するローラフォロアである。この他にもたとえば、上側ローラ３０および下側ローラ３１が回転軸に固定され、この回転軸が軸受ブロック３３、３５に回転可能に支持されても良い。
【００６２】
上述した形態では、超音波接合装置を例に本発明の実施の形態を説明しているが、本発明の構成は、基板２上に予め塗布された樹脂を接合ヘッドで加熱して溶かして、基板２に電子部品４を接合するように構成された加熱式の接合装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施の形態にかかる電子部品の接合装置を示す正面図である。
【図２】図１のＥ−Ｅ方向から接合装置を示す側面図である。
【図３】図１に示す連結部の斜視図であり、（Ａ）は組立状態を示し、（Ｂ）は一部を分解した状態を示す。
【図４】図１に示す連結部の側面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１ 接合装置（電子部品の接合装置）
２ 基板
４ 電子部品
５ 接合ヘッド
６ ヘッド側昇降体
７ 第１フレーム
８ 駆動モータ（昇降機構）
９ 駆動側昇降体
１０ 第２フレーム
１６ 連結部
２８ 係合板
２８ａ 底面部（係合凸部）
３０ 上側ローラ（ローラ）
３２ 固定軸（中心軸）
３９ 圧縮コイルバネ（弾性部材）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板と電子部品とを接合する電子部品の接合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板に形成された複数の端子部と電子部品に形成された複数の電極部とを電気的に接続させた状態で、基板と電子部品とを接合する接合装置が広く利用されている。かかる接合装置では、基板と電子部品とを接合する際に、基板に対して電子部品が押し付けられる。基板に対して電子部品が押し付けられると、接合装置のフレームは押付け時の反力を受け、この反力により変形する（撓む）。そのため、複数の端子部のそれぞれに電極部を均等な力で押し付けることが困難になり、接合不良が生じやすくなる。
【０００３】
この接合不良の問題を解消するための接合装置が従来から提案されている（たとえば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載の接合装置は、電子部品を保持する押圧ヘッドと、押圧ヘッドが昇降可能に取り付けられる第１コラム（フレーム）と、押圧ヘッドを昇降させるためのモータと、モータに連結された昇降子と、モータが固定されるとともに昇降子が昇降可能に取り付けられた第２コラムと、昇降子に取り付けられ押圧ヘッドを押圧するエアシリンダとを備えている。
【０００４】
この接合装置では、押圧ヘッドと昇降子との間にエアシリンダが配置されているため、基板と電子部品との接合時の反力が生じると、第２コラムはその反力を受けて変形するが、押圧ヘッドが取り付けられた第１コラムは変形しない。そのため、複数の端子部のそれぞれに電極部を均等な力で押し付けることが可能になり、接合不良の問題を解消することが可能になる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３３３５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の接合装置では、押圧ヘッドと昇降子との間にエアシリンダが配置されているため、接合装置の構成が複雑になる。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、簡易な構成で、接合不良の問題を解消することが可能な電子部品の接合装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明は、基板と電子部品とを接合する電子部品の接合装置において、基板に接合される電子部品を保持する接合ヘッドと、接合ヘッドを保持するとともに昇降可能なヘッド側昇降体と、ヘッド側昇降体が昇降可能に取り付けられる第１フレームと、接合ヘッドを昇降させるための昇降機構と、ヘッド側昇降体に連結されるとともに昇降機構に連結されて昇降可能な駆動側昇降体と、昇降機構が取り付けられるとともに駆動側昇降体が昇降可能に取り付けられる第２フレームとを備え、ヘッド側昇降体または駆動側昇降体のいずれか一方は、ヘッド側昇降体と駆動側昇降体との連結部でヘッド側昇降体または駆動側昇降体のいずれか他方に係合する係合凸部を備え、ヘッド側昇降体または駆動側昇降体のいずれか他方は、係合凸部を上下方向の少なくともいずれか一方から付勢する弾性部材を備え、弾性部材の付勢力でヘッド側昇降体と駆動側昇降体とが連結されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の接合装置では、ヘッド側昇降体または駆動側昇降体のいずれか一方が、ヘッド側昇降体または駆動側昇降体のいずれか他方に係合する係合凸部を備え、ヘッド側昇降体または駆動側昇降体のいずれか他方は、係合凸部を上下方向の少なくともいずれか一方から付勢する弾性部材を備えている。また、弾性部材の付勢力でヘッド側昇降体と駆動側昇降体とが連結されている。そのため、基板と電子部品との接合時に、基板に電子部品が押し付けられて、接合装置が反力を受ける場合であっても、弾性部材の作用で、ヘッド側昇降体が取り付けられる第１フレームの変形を防止することが可能になる。すなわち、係合凸部と弾性部材とを用いた簡易な構成で、ヘッド側昇降体が取り付けられる第１フレームの変形を防止することが可能になり、接合不良の問題を解消することが可能になる。
【００１０】
本発明において、ヘッド側昇降体または駆動側昇降体のいずれか他方は、係合凸部の上下方向の少なくとも一方から当接するローラを備え、弾性部材はローラを付勢することが好ましい。このように構成すると、基板と電子部品との接合時の反力で上下方向へ直交する方向へ第２フレームが変形する場合であっても、第２フレームの変形の影響が第１フレームへ及ばないようにすることが可能となる。したがって、より確実に第１フレームの変形を防止することが可能になる。
【００１１】
本発明において、接合装置は、ローラを保持してローラの回転中心になるとともにローラの両端側へ突出する中心軸を備え、弾性部材は、中心軸の両端側を付勢する位置に配置されていることが好ましい。このように構成すると、弾性部材によって、バランス良くローラを付勢することができ、ヘッド側昇降体と駆動側昇降体とを適切に連結することが可能になる。
【００１２】
本発明において、弾性部材は、圧縮コイルバネであることが好ましい。このように構成すると簡易な構成でローラを付勢することができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明の電子部品の接合装置では、簡易な構成で、接合不良の問題を解消することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
なお、以下では、図１の上方向（Ｚ１方向）を「上」、下方向（Ｚ２方向）を「下」、紙面手前方向（Ｙ１方向）を「前」、紙面奥方向（Ｙ２方向）を「後（後ろ）」、右方向（Ｘ１方向）を「右」、左方向（Ｘ２方向）を「左」として、本発明の実施の形態を説明する。また、以下では、左右方向と前後方向とから形成される平面をＸＹ平面、前後方向と上下方向とから形成される平面をＹＺ平面、上下方向と左右方向とから形成される平面をＺＸ平面として、本発明の実施の形態を説明する。
【００１６】
（電子部品の接合装置の概略構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかる電子部品の接合装置１を示す正面図である。図２は、図１のＥ−Ｅ方向から接合装置１を示す側面図である。
【００１７】
本形態の電子部品の接合装置１（以下、「接合装置１」とする。）は、図１のＦ部拡大部に示すように、基板２上に形成された複数の端子部３と、電子部品４に形成された複数の電極部（図示省略）とを接触させた状態で、電子部品４に超音波振動を与えながら基板２に電子部品４を圧接して接合するように構成された超音波接合装置である。
【００１８】
この接合装置１は、図１、図２に示すように、基板２と電子部品４との接合を行う接合ヘッド５と、接合ヘッド５を保持するとともに昇降可能なヘッド側昇降体６と、ヘッド側昇降体６が昇降可能に取り付けられる第１フレーム７と、接合ヘッド５を昇降させるための昇降機構としての駆動モータ８と、ヘッド側昇降体６に連結されるとともに駆動モータ８に連結されて昇降可能な駆動側昇降体９と、駆動モータ８が固定されるとともに駆動側昇降体９が昇降可能に取り付けられる第２フレーム１０とを備えている。
【００１９】
また、接合装置１は、第１フレーム７および第２フレーム１０が固定される第１ベース１２と、第１ベース１２が搭載される第２ベース１３と、第２ベース１３が搭載される本体ベース１４とを備えている。本体ベース１４は、接合装置１の設置面に固定されている。第２ベース１３は、本体ベース１４に対して、第１ベース１２とともに前後方向に移動可能に構成されている。第１ベース１２は、第２ベース１３に対して左右方向に移動可能に構成されている。なお、接合装置１は、基板２を右方向へ搬送する搬送機構（図示省略）も備えている。
【００２０】
基板２は、たとえば、フレキシブルな樹脂基板であるＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｉｌｍ ｏｒ Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）テープである。また、電子部品４は、たとえば、小型のＩＣチップである。なお、基板２は、ＣＯＦテープ以外のフレキシブルな樹脂基板やセラミックス等の硬度の高い基板であっても良い。また、基板２に接続固定される電子部品４は、ＩＣチップには限定されず、表面弾性波素子、抵抗素子等の他の電子部品であっても良い。
【００２１】
接合ヘッド５は、超音波振動を発生させて基板２と電子部品４との接合を行うように構成されている。この接合ヘッド５は、超音波振動の発生源となる振動子、振動子で発生させた超音波振動を増幅する振動ホーン、振動ホーンで増幅させた振動を電子部品４に与えながら基板２に電子部品４を圧接する圧接部、および、振動子と振動ホーンとを連結し振動子で発生させた振動を振動ホーンへ伝達する振動コーン等を備えている。圧接部には、基板２に接合される電子部品４を吸着して保持するための吸着孔が形成されている。
【００２２】
ヘッド側昇降体６は、全体としてブロック状に形成されている。ヘッド側昇降体６の下端には、接合ヘッド５が固定されている。また、ヘッド側昇降体６の後面には、図２に示すように、ヘッド側昇降体６を上下方向へ案内するためのガイドブロック１５が固定されている。具体的には、左右方向および上下方向に所定の間隔をあけた状態で４個のガイドブロック１５がヘッド側昇降体６の後面に固定されている。ヘッド側昇降体６の上端側は、駆動側昇降体９の下端側に連結されており、ヘッド側昇降体６の上端側には、連結部１６が形成されている。この連結部１６の詳細な構成については後述する。
【００２３】
第１フレーム７は、図２に示すように、第１ベース１２の前端に固定される前面ブロック１７と、後面側から前面ブロック１７の変形を防止するための補強リブ１８、１９とを備えている。前面ブロック１７は、全体として略矩形の厚い平板状に形成され、ＺＸ平面と平行に配置されている。補強リブ１８、１９は、厚い平板状に形成され、前面ブロック１７の後面にかつＹＺ平面と平行に固定されている。具体的には、補強リブ１８は、第１ベース１２の上面に固定され、補強リブ１９は、第１ベース１２の下面に固定されている。このように本形態の第１フレーム７は補強リブ１８、１９を備えているため、比較的高い剛性を有している。
【００２４】
前面ブロック１７の前面には、ガイドブロック１５が係合するガイドレール２０が固定されている。具体的には、上下方向を長手方向にするとともに、左右方向に所定の間隔をあけた状態で、２本のガイドレール２０が前面ブロック１７の前面に固定されている。
【００２５】
第２フレーム１０は、図２に示すように、前面側に配置される前面ブロック２１と、前面ブロック２１と第１ベース１２とを連結する連結板２２と、駆動モータ８を固定するための固定ブロック２３とを備えている。前面ブロック２１は、全体として略矩形状の厚い平板状に形成され、ＺＸ平面と平行に配置されている。連結板２２は、厚い平板状に形成されるとともに、前方向および下方向に向かって伸びるように略Ｌ形状に形成されている。また、連結板２２は、ＹＺ平面と平行に配置されている。
【００２６】
連結板２２の下端は、第１ベース１２の上面に載置されて固定されている。また、連結板２２の前端に前面ブロック２１が固定されている。具体的には、第１フレーム７の上方に前面ブロック２１が配置されるように、連結板２２の前端に前面ブロック２１が固定されている。固定ブロック２３は、前面ブロック２１の上端側に固定されている。
【００２７】
前面ブロック２１の前面には、駆動側昇降体９を上下方向へ案内するためのガイドレール２４が固定されている。具体的には、上下方向を長手方向にするとともに、左右方向に所定の間隔をあけた状態で、２本のガイドレール２４が前面ブロック２１の前面に固定されている。
【００２８】
駆動モータ８は、出力軸を下方向に向けた状態で、固定ブロック２３に固定されている。この駆動モータ８の出力軸には、ボールネジ（図示省略）が連結されている。
【００２９】
駆動側昇降体９は、全体としてブロック状に形成されている。駆動側昇降体９の本体部分には、駆動モータ８の出力軸に連結されたボールネジに螺合するメネジ（図示省略）が形成されている。また、駆動側昇降体９の後面には、ガイドレール２４に係合するガイドブロック２５が固定されている。具体的には、左右方向および上下方向に所定の間隔をあけた状態で４個のガイドブロック２５が駆動側昇降体９の後面に固定されている。上述のように、駆動側昇降体９の下端側は、ヘッド側昇降体６の上端側に連結されており、駆動側昇降体９の下端側には、連結部１６が形成されている。この連結部１６の詳細な構成については後述する。
【００３０】
以上のように構成された接合装置１は、以下のように、基板２と電子部品４との接合を行う。
【００３１】
まず、接合ヘッド５が、上方向へ退避した状態で基板２に接合される電子部品４を吸着して保持する。また、搬送機構（図示省略）が、基板２を所定位置まで搬送する。その後、駆動モータ８が起動して、接合ヘッド５、ヘッド側昇降体６および駆動側昇降体９が一体となって下降する。接合ヘッド５は、下降した後、保持した電子部品４を基板２に押し当て加圧しながら（圧接しながら）、電子部品４に超音波振動を与え、基板２と電子部品４とを接合する。
【００３２】
また、基板２と電子部品４との接合が終了すると、駆動モータ８が起動して、接合ヘッド５、ヘッド側昇降体６および駆動側昇降体９が一体となって上昇する。その後、再び、接合ヘッド５は基板２に接合される電子部品４を吸着して保持する。また、搬送機構（図示省略）が基板２を所定位置まで搬送して、上記と同様に、基板２と次の電子部品４との接合を行う。
【００３３】
（連結部の構成）
図３は、図１に示す連結部１６の斜視図であり、（Ａ）は組立状態を示し、（Ｂ）は一部を分解した状態を示す。図４は、図１に示す連結部１６の側面図である。
【００３４】
図３、図４に示すように、連結部１６は、駆動側昇降体９の下端側を構成する係合板２８と、係合板２８に係合するとともにヘッド側昇降体６の上端側を構成する係合ブロック２９とによって構成されている。
【００３５】
係合板２８は、略矩形の平板状に形成された底面部２８ａと、底面部２８ａの後端から上方向に向かって立ち上がるように形成されるとともに略矩形の平板状に形成された後面部２８ｂとを備えている。底面部２８ａはＸＹ平面と平行に配置され、後面部２８ｂはＺＸ平面と平行に配置されており、左右方向から見ると係合板２８は、略Ｌ形状に形成されている。後面部２８ｂは、駆動側昇降体９の本体部分の前面側かつ下端側に固定されている。
【００３６】
また、後面部２８ｂの前面側には、ＹＺ平面と平行に配置される補強リブ２８ｃが形成されている。この補強リブ２８ｃは、略三角形の平板状に形成されるとともに、底面部２８ａの上面の後端側から立ち上がるように形成されている。本形態では、補強リブ２８ｃが形成されていない底面部２８ａの前端側は、連結部１６において、ヘッド側昇降体６に係合する係合凸部となっている。
【００３７】
係合ブロック２９は、底面部２８ａの前端側（すなわち、係合凸部）の上面に当接するローラとしての上側ローラ３０と、底面部２８ａの前端側（すなわち、係合凸部）の下面に当接する下側ローラ３１と、上側ローラ３０を回転可能に保持する固定軸３２を支持する軸受ブロック３３と、下側ローラ３１を回転可能に保持する固定軸３４を支持する軸受ブロック３５と、軸受ブロック３３、３５を左右方向から挟むように配置された２枚の保持板３６と、保持板３６の下端が固定される固定板３７と、保持板３６の上端に固定された上端板３８と、軸受ブロック３３と上端板３８との間に配置され、軸受ブロック３３を下方向へ向かって付勢する弾性部材としての２個の圧縮コイルバネ３９とを備えている。
【００３８】
固定板３７は、ＺＸ平面に平行な平面部とＸＹ平面に平行な平面部とを有し、略Ｌ形状に形成されている。この固定板３７は、ヘッド側昇降体６の本体部分の上端に固定されている。
【００３９】
保持板３６は、ＹＺ平面に平行な平面部とＸＹ平面に平行な平面部とを有し、略Ｌ形状に形成されている。２枚の保持板３６は、左右方向に所定の間隔をあけた状態で、固定板３７の上面に固定されている。左右方向における保持板３６の内側の面には、軸受ブロック３３が係合する係合溝３６ａが形成されている。具体的には、前後方向の略中心位置に上下方向を長手方向として係合溝３６ａが形成されている。なお、保持板３６には、左右方向に貫通する長孔３６ｂが形成されている。
【００４０】
上側ローラ３０および下側ローラ３１は、径方向の中心に軸受を有するローラフォロアである。この上側ローラ３０と下側ローラ３１とは、左右方向を軸方向として配置されている。また、上側ローラ３０と下側ローラ３１とは、上下方向で対向する位置に配置されている。本形態では、接合ヘッド５の、電子部品４を保持する部分のほぼ真上で対向するように、上側ローラ３０と下側ローラ３１とが配置されている。また、本形態では、上側ローラ３０と下側ローラ３１とは同形状に形成されている。
【００４１】
固定軸３２は、上側ローラ３０の軸受に挿通され、上側ローラ３０を保持している。この固定軸３２の両端部のそれぞれは、上側ローラ３０の両端側へ突出している。同様に、固定軸３４は、下側ローラ３１の軸受に挿通され、下側ローラ３１を保持している。この固定軸３４の両端部のそれぞれは、下側ローラ３１の両端側へ突出している。なお、本形態の固定軸３２は、上側ローラ３０の回転中心となる中心軸である。
【００４２】
軸受ブロック３５は、前面側が開口する略矩形の溝形状に形成されている。この軸受ブロック３５は、固定軸３４の両端側を支持している。また、軸受ブロック３５は、２枚の保持板３６に左右方向から挟まれた状態で、固定板３７の上面に固定されている。
【００４３】
軸受ブロック３３は、下面側が開口する略矩形の溝形状に形成されている。この軸受ブロック３３は、固定軸３２の両端側を支持している。また、軸受ブロック３３の左右方向の両端側のそれぞれが保持板３６の係合溝３６ａに係合した状態で、軸受ブロック３３は、２枚の保持板３６の間に配置されている。本形態では、軸受ブロック３３は、係合溝３６ａに沿って上下方向に移動可能となっている。すなわち、上側ローラ３０は、係合溝３６ａに沿って上下方向に移動可能となっている。
【００４４】
軸受ブロック３３の上面側には、圧縮コイルバネ３９の下端側が挿入される底付きの挿入孔３３ａが形成されている（図３（Ｂ）参照）。具体的には、左右方向に所定の間隔をあけた状態で、２個の挿入孔３３ａが軸受ブロック３３の上面側に形成されている。本形態では、軸受ブロック３３が支持する固定軸３２の両端側の上方に２個の挿入孔３３ａが形成されている。
【００４５】
なお、軸受ブロック３３の左右両側面には、ネジ孔３３ｂが形成されている（図３（Ｂ）参照）。そのため、保持板３６に形成された長孔３６ｂに挿通した固定ネジをネジ孔３３ｂに螺合して、軸受ブロック３３を保持板３６に固定することも可能である。
【００４６】
上端板３８は、矩形の平板状に形成されている。この上端板３８の下面には、図４に示すように、圧縮コイルバネ３９の上端側が挿入される底付きの挿入孔３８ａが形成されている。
【００４７】
圧縮コイルバネ３９は、下端が挿入孔３３ａの底面に当接し、上端が挿入孔３８ａの底面に当接した状態で、軸受ブロック３３と上端板３８との間に配置されている。また、上端板３８は、保持板３６の上端に形成されるメネジ３６ｃに螺合する４本の固定ネジ４２と固定ネジ４２に螺合するナット４３とによって保持板３６に固定されている。
【００４８】
このように、圧縮コイルバネ３９は、軸受ブロック３３および固定軸３２を介して、上側ローラ３０を下方向に向かって付勢（加圧）している。本形態では、上側ローラ３０を保持する固定軸３２の両端側の上方に圧縮コイルバネ３９が配置されており、圧縮コイルバネ３９は、固定軸３２の両端側をほぼ均等な力で下方向に向かって付勢している。
【００４９】
また、上述のように、上側ローラ３０は、底面部２８ａの前端側の上面に当接している。すなわち、圧縮コイルバネ３９は、上側ローラ３０を介して、底面部２８ａの前端側（すなわち、係合凸部）を下方向に向かって付勢している。また、上述のように、下側ローラ３１は、上側ローラ３０と上下方向で対向する位置に配置されるとともに、底面部２８ａの前端側の下面に当接している。すなわち、本形態では、圧縮コイルバネ３９の付勢力によって、上側ローラ３０と下側ローラ３１との間に底面部２８ａの前端側が挟まれることで、ヘッド側昇降体６の上端側と駆動側昇降体９の下端側とが連結されている。
【００５０】
なお、本形態では、メネジ３６ｃへの固定ネジ４２のねじ込み量によって、圧縮コイルバネ３９の付勢力を調整することが可能となっている。また、ナット４３は、保持板３６の上端と上端板３８との間に配置されており、圧縮コイルバネ３９の付勢力が調整された後の固定ネジ４２を固定する機能を果たしている。
【００５１】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態の接合装置１では、駆動側昇降体９の下端側を構成する係合板２８の底面部２８ａの前端側は、連結部１６において、ヘッド側昇降体６に係合する係合凸部となっており、圧縮コイルバネ３９がこの係合凸部を上方向から付勢している。また、圧縮コイルバネ３９の付勢力によって、上側ローラ３０と下側ローラ３１との間にこの係合凸部が挟まれて、ヘッド側昇降体６の上端側と駆動側昇降体９の下端側とが連結されている。そのため、基板２と電子部品４との接合時に、基板２に電子部品４が押し付けられて、接合装置１がその押し当て力の反力を受ける場合であっても、圧縮コイルバネ３９の作用で、ヘッド側昇降体６が取り付けられる第１フレーム７の変形を防止することができる。
【００５２】
たとえば、接合装置１が接合時の反力を受け、第２フレーム１０（具体的には、連結板２２）に、図４の矢印Ｖ１方向のモーメントが生じて連結板２２が変形する場合であっても（すなわち、係合板２８が矢印Ｖ１方向へ倒れる場合であっても）、圧縮コイルバネ３９が縮んで、連結板２２の変形の影響をヘッド側昇降体６に与えないようにすることができる。そのため、第１フレーム７の変形を防止することができる。
【００５３】
特に本形態では、上側ローラ３０と下側ローラ３１との間に係合凸部が配置されているため、たとえば、接合装置１が接合時の反力を受け、図４の矢印Ｖ２方向の力が連結板２２に生じて連結板２２が変形する場合であっても（すなわち、係合板２８が矢印Ｖ２方向へ移動する場合であっても）、係合凸部が上側ローラ３０と下側ローラ３１との間との間をスムーズに移動して、連結板２２の変形の影響をヘッド側昇降体６に与えないようにすることができる。そのため、第１フレーム７の変形を防止することができる。
【００５４】
このように本形態では、係合板２８の底面部２８ａの前端側（係合凸部）と圧縮コイルバネ３９とを用いた簡易な構成で、ヘッド側昇降体６が取り付けられる第１フレーム７の変形を防止することができる。その結果、接合時に、基板２上の複数の端子部３のそれぞれに電子部品４の電極部を均等な力で押し付けることができ、接合不良の問題を解消することができる。
【００５５】
本形態では、上側ローラ３０を保持する固定軸３２の両端側の上方に圧縮コイルバネ３９が配置されており、圧縮コイルバネ３９は、固定軸３２の両端側をほぼ均等な力で下方向に向かって付勢している。そのため、圧縮コイルバネ３９によってバランス良く上側ローラ３０を付勢して、上側ローラ３０をバランス良く係合板２８の底面部２８ａの前端側に当接させることができる。したがって、圧縮コイルバネ３９の付勢力で、ヘッド側昇降体６と駆動側昇降体９とを適切に連結することができる。また、本形態では、圧縮コイルバネ３９を用いて、上側ローラ３０を付勢しているため、比較的簡易な構成で、上側ローラ３０を付勢することができる。
【００５６】
（他の実施の形態）
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形可能である。
【００５７】
上述した形態では、軸受ブロック３５は固定板３７の上面に固定されており、下側ローラ３１は保持板３６に対して相対移動できないように構成されている。この他にもたとえば、軸受ブロック３５が圧縮コイルバネ等の弾性部材によって上方向に向かって付勢され、係合溝３６ａに沿って上下方向に移動できるように構成されても良い。すなわち、下側ローラ３１が、係合溝３６ａに沿って保持板３６に対して相対移動できるように構成されても良い。
【００５８】
上述した形態では、駆動側昇降体９が係合板２８を備え、ヘッド側昇降体６が係合ブロック２９を備えている。この他にもたとえば、ヘッド側昇降体６が係合板２８に相当する係合板を備え、駆動側昇降体９が係合ブロック２９に相当する係合ブロックを備えていても良い。この場合には、駆動側昇降体９が備える係合ブロックを構成する下側ローラが、圧縮コイルバネ等の弾性部材によって上方向に向かって付勢され、保持板に対して上下方向に相対移動できるように構成されれば良い。
【００５９】
上述した形態では、係合板２８の底面部２８ａの前端側の上下両方向に、上側ローラ３０、下側ローラ３１が当接している。この他にもたとえば、底面部２８ａの前端側の上下方向の一方にのみ、上側ローラ３０あるいは下側ローラ３１が当接し、底面部２８ａの前端側の上下方向の他方には、突起等の回転しない部材が当接しても良い。また、底面部２８ａの前端側の上下両方向に、突起等の回転しない部材が当接しても良い。
【００６０】
上述した形態では、２個の圧縮コイルバネ３９によって、上側ローラ３０が付勢されている。この他にもたとえば、１個の圧縮コイルバネ３９によって、上側ローラ３０が付勢されても良いし、３個以上の圧縮コイルバネ３９によって、上側ローラ３０が付勢されても良い。また、上側ローラ３０を付勢する弾性部材は、圧縮コイルバネ３９には限定されず、引張りコイル、板バネ等の他のバネ部材あるいはゴム等の弾性部材であっても良い。
【００６１】
上述した形態では、駆動モータ８によって、接合ヘッド５の昇降が行われている。この他にもたとえば、シリンダ等の他の昇降機構によって、接合ヘッド５の昇降が行われても良い。また、上述した形態では、上側ローラ３０および下側ローラ３１は、径方向の中心に軸受を有するローラフォロアである。この他にもたとえば、上側ローラ３０および下側ローラ３１が回転軸に固定され、この回転軸が軸受ブロック３３、３５に回転可能に支持されても良い。
【００６２】
上述した形態では、超音波接合装置を例に本発明の実施の形態を説明しているが、本発明の構成は、基板２上に予め塗布された樹脂を接合ヘッドで加熱して溶かして、基板２に電子部品４を接合するように構成された加熱式の接合装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施の形態にかかる電子部品の接合装置を示す正面図である。
【図２】図１のＥ−Ｅ方向から接合装置を示す側面図である。
【図３】図１に示す連結部の斜視図であり、（Ａ）は組立状態を示し、（Ｂ）は一部を分解した状態を示す。
【図４】図１に示す連結部の側面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１ 接合装置（電子部品の接合装置）
２ 基板
４ 電子部品
５ 接合ヘッド
６ ヘッド側昇降体
７ 第１フレーム
８ 駆動モータ（昇降機構）
９ 駆動側昇降体
１０ 第２フレーム
１６ 連結部
２８ 係合板
２８ａ 底面部（係合凸部）
３０ 上側ローラ（ローラ）
３２ 固定軸（中心軸）
３９ 圧縮コイルバネ（弾性部材）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と電子部品とを接合する電子部品の接合装置において、
上記基板に接合される上記電子部品を保持する接合ヘッドと、上記接合ヘッドを保持するとともに昇降可能なヘッド側昇降体と、上記ヘッド側昇降体が昇降可能に取り付けられる第１フレームと、上記接合ヘッドを昇降させるための昇降機構と、上記ヘッド側昇降体に連結されるとともに上記昇降機構に連結されて昇降可能な駆動側昇降体と、上記昇降機構が取り付けられるとともに上記駆動側昇降体が昇降可能に取り付けられる第２フレームとを備え、
上記ヘッド側昇降体または上記駆動側昇降体のいずれか一方は、上記ヘッド側昇降体と上記駆動側昇降体との連結部で上記ヘッド側昇降体または上記駆動側昇降体のいずれか他方に係合する係合凸部を備え、
上記ヘッド側昇降体または上記駆動側昇降体のいずれか他方は、上記係合凸部を上下方向の少なくともいずれか一方から付勢する弾性部材を備え、
上記弾性部材の付勢力で上記ヘッド側昇降体と上記駆動側昇降体とが連結されていることを特徴とする電子部品の接合装置。
【請求項２】
前記ヘッド側昇降体または前記駆動側昇降体のいずれか他方は、前記係合凸部の上下方向の少なくとも一方から当接するローラを備え、前記弾性部材は上記ローラを付勢することを特徴とする請求項１記載の電子部品の接合装置。
【請求項３】
前記ローラを保持して前記ローラの回転中心になるとともに前記ローラの両端側へ突出する中心軸を備え、前記弾性部材は、上記中心軸の両端側を付勢する位置に配置されていることを特徴とする請求項２記載の電子部品の接合装置。
【請求項４】
前記弾性部材は、圧縮コイルバネであることを特徴とする請求項２また３記載の電子部品の接合装置。
【請求項１】
基板と電子部品とを接合する電子部品の接合装置において、
上記基板に接合される上記電子部品を保持する接合ヘッドと、上記接合ヘッドを保持するとともに昇降可能なヘッド側昇降体と、上記ヘッド側昇降体が昇降可能に取り付けられる第１フレームと、上記接合ヘッドを昇降させるための昇降機構と、上記ヘッド側昇降体に連結されるとともに上記昇降機構に連結されて昇降可能な駆動側昇降体と、上記昇降機構が取り付けられるとともに上記駆動側昇降体が昇降可能に取り付けられる第２フレームとを備え、
上記ヘッド側昇降体または上記駆動側昇降体のいずれか一方は、上記ヘッド側昇降体と上記駆動側昇降体との連結部で上記ヘッド側昇降体または上記駆動側昇降体のいずれか他方に係合する係合凸部を備え、
上記ヘッド側昇降体または上記駆動側昇降体のいずれか他方は、上記係合凸部を上下方向の少なくともいずれか一方から付勢する弾性部材を備え、
上記弾性部材の付勢力で上記ヘッド側昇降体と上記駆動側昇降体とが連結されていることを特徴とする電子部品の接合装置。
【請求項２】
前記ヘッド側昇降体または前記駆動側昇降体のいずれか他方は、前記係合凸部の上下方向の少なくとも一方から当接するローラを備え、前記弾性部材は上記ローラを付勢することを特徴とする請求項１記載の電子部品の接合装置。
【請求項３】
前記ローラを保持して前記ローラの回転中心になるとともに前記ローラの両端側へ突出する中心軸を備え、前記弾性部材は、上記中心軸の両端側を付勢する位置に配置されていることを特徴とする請求項２記載の電子部品の接合装置。
【請求項４】
前記弾性部材は、圧縮コイルバネであることを特徴とする請求項２また３記載の電子部品の接合装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−６００６１（Ｐ２００９−６００６１Ａ）
【公開日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２２８４５９（Ｐ２００７−２２８４５９）
【出願日】平成１９年９月４日（２００７．９．４）
【出願人】（５９２１４１４８８）アスリートＦＡ株式会社 (96)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月４日（２００７．９．４）
【出願人】（５９２１４１４８８）アスリートＦＡ株式会社 (96)
【Ｆターム（参考）】
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