電子部品実装装置
【課題】フラックスなどのペーストの転写をコンパクトな装置で精度良く行うことができる電子部品実装装置を提供することを目的とする。
【解決手段】部品供給部から取り出した電子部品にフラックスを転写により塗布して基板に実装する電子部品実装装置に用いられるフラックス転写ユニットにおいて、駆動伝達ピン２９を介してロッドレスシリンダ２３によって往復駆動され、フラックスの成膜・掻き取り用の第１のブレード２１ａ、第２のブレード２１ｂを備えたブレード保持ヘッド２０を、揺動支持ピン２８廻りに揺動自在に移動部材２５によって保持するとともに、移動部材２５を板バネ部材３２によって所定の制動力で制動する。これにより、ブレード移動方向を逆転させる度に、ブレード保持ヘッド２０が揺動し、第１のブレード２１ａ、第２のブレード２１ｂを専用駆動機構を設けることなく自動的に切り替えることができる。
【解決手段】部品供給部から取り出した電子部品にフラックスを転写により塗布して基板に実装する電子部品実装装置に用いられるフラックス転写ユニットにおいて、駆動伝達ピン２９を介してロッドレスシリンダ２３によって往復駆動され、フラックスの成膜・掻き取り用の第１のブレード２１ａ、第２のブレード２１ｂを備えたブレード保持ヘッド２０を、揺動支持ピン２８廻りに揺動自在に移動部材２５によって保持するとともに、移動部材２５を板バネ部材３２によって所定の制動力で制動する。これにより、ブレード移動方向を逆転させる度に、ブレード保持ヘッド２０が揺動し、第１のブレード２１ａ、第２のブレード２１ｂを専用駆動機構を設けることなく自動的に切り替えることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に電子部品を実装する電子部品実装装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子部品の基板への実装に際しては、電子部品と基板との接合面にフラックスやクリーム半田などのペーストの塗布を必要とする場合がある。この塗布は様々な方法で行われ、例えばフラックス塗布の例では、部品供給部からピックアップされた電子部品をフラックスが所定膜厚で塗布されたテーブルに対して下降させ、電子部品の下面にフラックスを転写する方法が多用される。このため、従来よりこのような用途に用いられる電子部品実装装置として、フラックス膜が所定膜厚で形成されたフラックス転写装置を備えたものが知られている（例えば特許文献１、２参照）。
【０００３】
特許文献１に示す例においては、掻き取り用と膜形成用の２つのブレードを、平坦な転写ステージ上で往復動させることにより、所定膜圧のフラックス膜を準備する成膜動作と、電子部品をフラックス膜に接触させて転写塗布した後の表面が荒れたフラックス膜を掻き取って回収する掻き取り動作とが交互に反復される。また特許文献２に示す例においては、回転するローラの外周面にフラックス膜を形成させるようにしている。
【特許文献１】特開２０００−１８８４９８号公報
【特許文献２】特開２０００−２２３９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上述の先行技術例においては、電子部品実装装置を高能率かつコンパクト化する上で、次のような難点があった。まず特許文献１に示す先行技術においては、２つのブレードを転写ステージに沿って往復動させるための往復動機構に加え、成膜用と掻き取り用の２つブレードを切り替えるブレード切り替え機構が必要とされていた。このため、フラックス転写装置の機構簡略化が難しく、コンパクトな部品実装装置を実現するためのレイアウト最適化の妨げとなっていた。
【０００５】
また特許文献２に示す先行技術においては、ローラ方式の採用によりコンパクト化は可能であるものの、膜厚のコントロールが難しいという点とともに、平坦な転写面を備えていないためバンプ付き電子部品を対象としてフラックス塗布とバンプのレベリングを併せて行いたいような用途には適していないという欠点があった。このように従来の先行技術例においては、フラックスなどのペーストの転写をコンパクトな装置で精度良く行うことが困難であるという課題があった。
【０００６】
そこで本発明は、フラックスなどのペーストの転写をコンパクトな装置で精度良く行うことができる電子部品実装装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の電子部品実装装置は、部品供給部から移載ヘッドによって電子部品を取り出して基板に移送搭載する電子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、前記移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、前記ヘッド移動手段による移載ヘッドの移動経路に配設され、前記移載ヘッドに設けられた部品保持部によって保持された電子部品にペーストを転写により塗布するペースト転写装置とを備え、前記ペースト転写装置は、上面にペースト膜を形成するための平滑な膜形成面を備えたベース部と、前記ベース部に沿って水平移動自在に配設された
移動部材と、前記移動部材に揺動支点廻りの揺動が可能に結合され前記移動部材とともに往復動するブレード保持部と、前記ブレード保持部に前記揺動支点を挟んで前記往復動の方向に相隔てて装着された第１のブレードおよび第２のブレードと、前記ブレード保持部に前記揺動支点から隔てられた位置を駆動作用点として往復駆動力を伝達する往復動機構と、前記ブレード保持部の揺動時の揺動抵抗に打ち勝つ大きさの制動抵抗で前記移動部材を前記往復動機構による駆動方向と反対方向に制動する制動手段とを有し、前記移動部材の往動時に前記第１のブレードまたは第２のブレードのいずれか一方のブレードを前記ベース部に摺接させ、復動時に他方のブレードを前記ベース部に摺接させる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、２つのブレードによってペーストの膜形成と掻き取りを交互に行う構成において、ブレードを水平移動させる往復動機構の駆動力を利用してブレードの切替を行う方式を採用することにより、従来用いられていた別途駆動源を有するブレード切り替え機構を必要とせず、フラックスなどのペーストの転写による塗布をコンパクトな装置で精度良く行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の斜視図、図２は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の平面図、図３は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置におけるペースト転写装置の構成説明図、図４は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置におけるペースト転写装置の部分平面図、図５は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置におけるペースト転写装置の部分側面図、図６は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置におけるペースト転写装置の部分断面図、図７は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置におけるペースト転写装置のブレードおよび転写テーブルの形状説明図、図８は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置におけるペースト転写装置のブレード保持ヘッドの動作説明図、図９は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の制御系の構成を示すブロック図、図１０，図１１、図１２は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置におけるペースト転写装置の動作説明図である。
【００１０】
まず、図１，図２を参照して、電子部品実装装置１の構造を説明する。図１において、基台１ａの上面には、Ｘ方向（基板搬送方向）に搬送路２が配設されている。搬送路２は上流側から搬入された基板３を搬送し、以下に説明する部品実装機構による実装位置に保持して位置決めする。したがって搬送路２は、基板３を保持して位置決めする基板保持部となっている。電子部品実装装置１には、同一構造の２つの部品実装機構４Ａ、４Ｂが設けられており、搬送路２のそれぞれの実装位置に保持された基板３に対して、部品実装機構４Ａ、４Ｂによって電子部品が実装される。
【００１１】
図２に示すように、部品実装機構４Ａ、４Ｂはそれぞれ部品供給部５Ａ、５Ｂを備えており、部品供給部５Ａ、５Ｂには、複数の電子部品７を格子配列で収納した部品トレイ６ａが複数装着されたパレット６が保持される。、部品トレイ６ａを装着したパレット６は、トレイフィーダ１５Ａ、１５Ｂによって部品供給部５Ａ、５Ｂに供給され、電子部品７が取り出された後の空の部品トレイ６ａは、パレット６とともにトレイフィーダ１５Ａ、１５Ｂに回収される。
【００１２】
基台１ａの上方には、搬送路２および部品供給部５Ａ、５Ｂを移動範囲に含んで、ＸＹロボット８Ａ、８Ｂが配設されている。ＸＹロボット８Ａ、８ＢはいずれもＸ軸テーブル９Ｘ、Ｙ軸テーブル９Ｙを直交させて組み合わせた構造となっており、Ｘ軸テーブル９Ｘには複数の吸着ノズルユニット１１を備えた移載ヘッド１０が装着されている。ＸＹロボット８Ａ、８Ｂを駆動することにより、それぞれの移載ヘッド１０はＸ方向、Ｙ方向に水平移動する。
【００１３】
したがって、ＸＹロボット８Ａ、８Ｂは、移載ヘッド１０を部品供給部５Ａ，５Ｂと搬送路２に設けられた基板保持部との間で移動させるヘッド移動機構となっている。このヘッド移動により、移載ヘッド１０は吸着ノズルユニット１１に装着された吸着ノズル１１ａ（図１１参照）によって部品供給部５Ａ、５Ｂから電子部品７を取り出して、搬送路２に保持された基板３に移送搭載する。
【００１４】
部品供給部５Ａ、５Ｂから電子部品７を取り出した移載ヘッド１０が基板３へ移動する移動経路には、認識部１２Ａ、１２Ｂおよびフラックス転写ユニット１３が配置されている。認識部１２Ａ、１２Ｂはラインカメラを備えており、電子部品７を各吸着ノズルユニット１１によって保持した移載ヘッド１０が認識部１２Ａ、１２Ｂの上方を所定方向へ移動するスキャン動作を行うことにより、移載ヘッド１０に保持された状態の電子部品７を下方から撮像する。そして撮像により得られた画像を認識処理することにより、部品供給部５Ａ、５Ｂから取り出された電子部品７の認識、すなわち電子部品７の識別や位置ずれの検出が行われる。
【００１５】
２つの認識部１２Ａ、１２Ｂに挟まれた位置には、フラックス転写ユニット１３が配置されている。フラックス転写ユニット１３は、部品供給部５Ａ、５Ｂから取り出された電子部品７のバンプ７ａ（図１１参照）に、半田接合用のフラックスを転写により塗布する機能を有しており、転写用のフラックス塗膜を形成する転写テーブル１３ａ、１３ｂおよび膜形成用のブレードを駆動するブレード往復動機構１４より成る。
【００１６】
転写テーブル１３ａ、１３ｂは、それぞれＸＹロボット８Ａ，８Ｂによって移動する２つの移載ヘッド１０が干渉することなくアクセスすることができるよう、Ｘ方向に直列に配置されている。そしてブレード往復動機構１４は、これら転写テーブル１３ａ、１３ｂ上でブレードを移動させるための駆動機構を一体に組み込んだ構成となっている。すなわち、フラックス転写ユニット１３は、ヘッド移動手段による移載ヘッド１０の移動経路に配設され、移載ヘッド１０に設けられた部品保持部としての吸着ノズル１１ａによって保持された電子部品７に、ペーストであるフラックスを転写により塗布するペースト転写装置としての機能を有している。
【００１７】
図３に示すように、フラックス転写ユニット１３は、上面にフラックス１８の塗膜を形成するための平滑な膜形成面１７ａを備えたベース部１７を主体とする転写テーブル１３ａ、１３ｂをＸ方向に直列に配置し、転写テーブル１３ａ、１３ｂに沿ってブレード往復動機構１４を配置した構成となっている。転写テーブル１３ａ、１３ｂの上方には、ブレード保持ヘッド２０が、ブレード往復動機構１４からそれぞれ延出したブラケット２２ａ、２２ｂに保持されて配置されている。ブレード保持ヘッド２０は、水平なホルダ２０ａの両端部に、いずれも板状の第１のブレード２１ａ、第２のブレード２１ｂを垂直姿勢で摺動端部を下方に向けて保持させた構成となっている。なお、側面図においては、転写テーブル１３ｂに配置されたブレード保持ヘッド２０の図示は省略している。
【００１８】
ブレード往復動機構１４は、ブレード保持ヘッド２０を保持するブラケット２２ａ、２２ｂを、それぞれ個別にＸ方向に水平往復動させるための第１の駆動機構１４ａ、第２の駆動機構１４ｂを，Ｙ方向に並列した配置で備えている。第１の駆動機構１４ａ、第２の駆動機構１４ｂは、水平なベースフレーム１６の上面に配設されたロッドレスシリンダ２３を駆動源としている。そしてロッドレスシリンダ２３によるブラケット２２ａ、２２ｂの水平動は、ガイドレール２４によって移動部材２５を介してガイドされる。
【００１９】
第１の駆動機構１４ａ、第２の駆動機構１４ｂは、細長形状の転写テーブル１３ａ、１３ｂ上でブレードを移動させる機構目的上、必然的に細長形状と成らざるを得ない。そし
て上述のように転写テーブル１３ａ、１３ｂを直列配置する場合において、第１の駆動機構１４ａ、第２の駆動機構１４ｂを直列に配置すると、長手方向の占有面積が増大し、装置レイアウトのコンパクト化の妨げとなる。これに対し、本実施の形態に示すように、第１の駆動機構１４ａ、第２の駆動機構１４ｂをＹ方向に並列させることにより、フラックス転写ユニット１３の占有面積を小さくして、装置コンパクト化が可能となる。
【００２０】
次に、図４，図５，図６を参照して、フラックス転写ユニット１３の詳細構造を説明する。なお転写テーブル１３ａ、１３ｂおよび第１の駆動機構１４ａ、第２の駆動機構１４ｂは、それぞれに備えられたブラケット２２ａ、２２ｂの形状の相違はあるものの、基本的には同一構成であることから、ここでは転写テーブル１３ａおよび転写テーブル１３ａ上で移動するブレード保持ヘッド２０を駆動するための第１の駆動機構１４ａの構造についてのみ説明する。
【００２１】
図４，図５において、ベースプレート１６に立設された縦フレーム２６の側面には、ガイドレール２４がＸ方向に配設されている。ガイドレール２４にスライド自在に嵌着されたスライダ２４ａは、移動部材２５に固着されており（図６参照）、移動部材２５はガイドレール２４にガイドされてＸ方向に水平移動自在に配設されている。
【００２２】
図５に示すように、移動部材２５は左端部の上側部分が左側方に延出した形状となっており、この延出部には揺動支持ピン２８を介して揺動リンク２７がＸＺ面内での揺動自在に軸支されている。揺動リンク２７は、ブラケット２２ａの下面に固着されており、揺動リンク２７が揺動支点である揺動支持ピン２８廻りに揺動することにより、ブラケット２２ａと結合されたホルダ２０ａも同様に第１のブレード２１ａ、第２のブレード２１ｂとともに揺動する。また移動部材２５がＸ方向に往復動することにより、ホルダ２０ａは第１のブレード２１ａ、第２のブレード２１ｂとともに往復動する。
【００２３】
したがって、ホルダ２０ａ、ブラケット２２ａおよび揺動リンク２７は、移動部材２５に揺動支点廻りの揺動が可能に結合され、移動部材２５とともに往復動するブレード保持部を構成する。そして第１のブレード２１ａ、第２のブレード２１ｂは、このブレード保持部のホルダ２０ａに揺動支点を挟んで往復動の方向に相隔てて装着された形態となっている。そしてフラックス転写ユニット１３によるフラックス塗膜形成動作においては、第１のブレード２１ａと第２のブレード２１ｂとの間の空間に、膜形成面１７ａから掻き取られたフラックス１８を貯留するようにしている。
【００２４】
揺動リンク２７において揺動支持ピン２８から下方に隔てられた位置には、駆動伝達ピン２９が設けられており、駆動伝達ピン２９は揺動リンク２７と連結部材３０とを駆動伝達ピン２９の軸廻りの相対回転変位を許容する状態で結合している。連結部材３０は、ベースプレート１６上にＸ方向に配設されたロッドレスシリンダ２３の移動ブロック３１に結合されており、ロッドレスシリンダ２３を駆動して移動ブロック３１をＸ方向にスライドさせることにより、揺動リンク２７には連結部材３０および駆動伝達ピン２９を介してＸ方向の水平駆動力が伝達される。したがって、ロッドレスシリンダ２３、移動ブロック３１、連結部材３０は、ブレード保持部に揺動支点としての揺動支持ピン２８から隔てられた駆動伝達ピン２９の位置を駆動作用点として往復駆動力を伝達する往復動機構となっている。
【００２５】
図４に示すように、移動部材２５の側面にはバネ鋼などの素材で製作された板バネ部材３２が結合されており、板バネ部材３２の先端部には樹脂など弾性体で製作された摺動部材３３が装着されている。摺動部材３３はガイドレール２４の側面に当接しており、この装着状態において、摺動部材３３は板バネ部材３２の弾性力によってガイドレール２４に対して所定の押圧力Ｆで押圧されている。この押圧力Ｆにより、移動部材２５がＸ方向に
移動する際には、摺動部材３３とガイドレール２４との摩擦係数に応じた大きさの制動力ｆが作用する。
【００２６】
ここでブレード保持ヘッド２０全体が揺動支持ピン２８廻りに揺動する際揺動抵抗よりも摺動部材３３とガイドレール２４との摩擦による制動力ｆの方が大きくなるような構成が採用される。すなわち、板バネ部材３２による押圧力Ｆと、摺動部材３３の材質およびガイドレール２４と摺接する部分の表面性状を適宜設定することにより、所望の制動力ｆが得られるようにする。すなわち、板バネ部材３２および摺動部材３３は、ブレード保持部の揺動時の揺動抵抗に打ち勝つ大きさの制動抵抗で、移動部材２５を往復動機構による駆動方向と反対方向に制動する制動手段となっている。 そして後述するように、この制動力ｆが駆動方向と反対方向に作用することにより、フラックス塗膜形成時およびフラックス欠き取り時の第１のブレード２１ａ、第２のブレード２１ｂの切替を自動的に行うことができるようになっている。
【００２７】
ここで、図７を参照して、ベース部１７および第１のブレード２１ａ、第２のブレード２１ｂの形状について説明する。第１のブレード２１ａは、膜形成面１７ａ上に所定膜厚のペースト膜を形成する成膜用のブレードであり、第２のブレード２１ｂは、膜形成面１７ａ上に存在するペーストを掻き取る掻き取り用のブレードである。
【００２８】
図７（ａ）に示すように、転写テーブル１３ａには、表面が平滑な膜形成面１７ａを備えたベース部１７が設けられている。第１のブレード２１ａの下端部において、膜形成面１７ａとの摺接端部には、所定のフラックス膜厚ｔに対応した切欠き部２１ｃが設けられており、第１のブレード２１ａの下端部を膜形成面１７ａに接触させた状態で第１のブレード２１ａを水平移動させることにより、膜形成面１７ａには膜厚ｔのフラックス１８の塗膜が形成される。
【００２９】
第２のブレード２１ｂは切り欠きのないフラットな下端部を有しており、この下端部の全面を膜形成面１７ａに接触させた状態で、すなわち下端部を摺接させて第２のブレード２１ｂを水平移動させることにより、膜形成面１７ａ上に存在するフラックス塗膜を掻き取ることができる。すなわち、ここに示す例では、第１のブレード２１ａのベース部１７との摺接面に、フラックス１８の所定膜厚に対応した深さの切欠き部２１ｃが設けられており、また第２のブレード２１ｂは、膜形成面１７ａに摺接する形態となっている。
【００３０】
なお、同様にベース部１７上にフラックス１８の塗膜を形成し、またフラックス１８の塗膜を掻き取るための構成として、図７（ｂ）に示すようなブレード形状およびベース部１７の表面形状を採用してもよい。すなわち、ここに示す例では、膜形成用の第１のブレード２１ａ＊として、下端部に切り欠き部のない形状のものを用い、転写テーブル１３ａの膜形成面１７ａに、上述の膜厚ｔに対応した深さの凹部１７ｂを設け、凹部１７ｂの底面を膜形成面１７ｃとして用いる。そして第１のブレード２１ａ＊の下端部をべース部１７の上面に接触させた状態で第１のブレード２１ａを水平移動させることにより、膜形成面１７ｃには膜厚ｔのフラックス１８の塗膜が形成される。
【００３１】
また第２のブレード２１ｂ＊には、凹部１７ｂ内に嵌入可能な凸部２１ｄが設けられており、凸部２１ｄを凹部１７ｂ内に嵌入させて下端部を膜形成面１７ｃに接触させた状態で、すなわち下端部を摺接させて第２のブレード２１ｂ＊を水平移動させることにより、膜形成面１７ｃ上に存在するフラックスの塗膜を掻き取ることができる。すなわち、図７（ｂ）に示す例では、ベース部１７の上面に、底面が膜形成面１７ｃとして機能しフラックスの塗膜の所定膜厚に対応した深さの凹部１７ｂが設けられており、また第２のブレード２１ｂ＊は、凹部１７ｂの底面に摺接する形態となっている。
【００３２】
次に図８を参照して、ペースト塗膜形成時およびペースト欠き取り時の第１のブレード２１ａ、第２のブレード２１ｂの切替動作について説明する。フラックス転写ユニット１３が作業を行っていない停止状態においては、図５に示すように揺動リンク２７が直立で、第１のブレード２１ａ、第２のブレード２１ｂがいずれも膜形成面１７ａから離隔した中立状態にあり、この状態において第１のブレード２１ａと第２のブレード２１ｂの間の空間には、フラックス１８が貯留されている。
【００３３】
図８（ａ）は、上述の状態から成膜動作を開始する際の状態を示している。すなわち、ロッドレスシリンダ２３を駆動して、ブレード保持ヘッド２０全体を成膜方向（矢印ａ方向）に移動させる。このとき、移動部材２５は前述の制動機構によって駆動方向と反対方向へ制動されており、且つこの制動力ｆは揺動支持ピン２８廻りの揺動時の揺動抵抗に打ち勝つ大きさに設定されていることから、駆動伝達ピン２９を駆動作用点として駆動力が伝達されると、まず揺動リンク２７は揺動支持ピン２８廻りに矢印ｂ方向へ揺動する。これにより第１のブレード２１ａの下端部が膜形成面１７ａに当接し、さらに駆動伝達ピン２９を介して駆動力が伝達されることにより、第１のブレード２１ａが膜形成面１７ａに摺接した状態で、ブレード保持ヘッド２０全体が矢印ａ方向へ水平移動を開始する。
【００３４】
図８（ｂ）は、ブレード保持ヘッド２０が移動端まで移動して上述の成膜動作が完了した状態から、掻き取り動作を開始する際の状態を示している。すなわちロッドレスシリンダ２３を逆方向に駆動して、ブレード保持ヘッド２０全体を掻き取り方向（矢印ｃ方向）に移動させる。このとき、前述の制動機構の作用により、まず揺動リンク２７は揺動支持ピン２８廻りに矢印ｄ方向へ揺動する。これにより第２のブレード２１ｂの下端部が膜形成面１７ａに当接し、さらに駆動伝達ピン２９を介して駆動力が伝達されることにより、第２のブレード２１ｂが膜形成面１７ａに摺接した状態で、ブレード保持ヘッド２０全体が矢印ｃ方向へ水平移動を開始する。
【００３５】
すなわち本実施の形態に示すフラックス転写ユニット１３においては、ロッドレスシリンダ２３を往復駆動源としてブレード保持ヘッド２０を移動部材２５とともに往復動させる構成において、移動部材２５の往動時に第１のブレード２１ａまたは第２のブレード２１ｂのいずれか一方のブレードをベース部１７に摺接させ、復動時に上述のブレード切り替え動作によって他方のブレードをベース部１７に摺接させるようにしている。なおブレード保持ヘッド２０の往復動においてどちらを往動の方向とするかは任意であり、また第１のブレード２１ａ、第２のブレード２１ｂの装着位置も任意である。
【００３６】
次に図９を参照して、制御系の構成を説明する。図９において、制御部１９は、部品実装機構４Ａ、４Ｂを構成する各要素の動作を制御する。すなわち、ＸＹロボット８Ａ、８Ｂ、移載ヘッド１０、部品供給部５Ａ、５Ｂ、フラックス転写ユニット１３、認識部１２Ａ、１２Ｂを制御する。このとき、認識部１２Ａ、１２Ｂによる認識結果に基づいて、ＸＹロボット８Ａ、８Ｂが制御され、これにより電子部品の位置ずれが補正される。
【００３７】
次に、図１０，図１１，図１２を参照して、フラックス転写ユニット１３の動作を説明する。図１０（ａ）は、図８（ａ）に示す状態、すなわち第１のブレード２１ａを膜形成面１７ａに当接させて成膜動作が可能な状態を示している。そしてこの状態から図１０（ｂ）に示すように、ロッドレスシリンダ２３を駆動して移動ブロック３１とともにブレード保持ヘッド２０全体を成膜動作方向へ移動させることにより、膜形成面１７ａには第１のブレード２１ａによって所定の膜厚ｔのフラックス１８の塗膜が形成される。
【００３８】
次いでフラックスの転写動作が実行される。すなわち図１１（ａ）に示すように、電子部品７を各吸着ノズルユニット１１の吸着ノズル１１ａによって保持した移載ヘッド１０を、予めベース部１７上にフラックス１８の塗膜が形成された転写テーブル１３ａもしく
は転写テーブル１３ｂの上方に移動させる。そして、吸着ノズルユニット１１に昇降動作を行わせて、電子部品７をベース部１７に対して下降させ、電子部品７の下面に形成されたバンプ７ａをフラックス１８に接触させる。次いで吸着ノズルユニット１１を上昇させることにより、電子部品７の各バンプ７ａの下面側には、所定量のフラックス１８が転写により供給される。この転写動作により、ベース部１７上のフラックス１８の塗膜は表面が荒れた状態となり、このままでは次の転写動作を正常に行うことができないため、フラックス１８の掻き取り動作が実行される。
【００３９】
すなわち、図１２（ａ）に示すように、ロッドレスシリンダ２３の駆動方向を逆転させることにより、ブレード保持ヘッド２０は図８（ｂ）に示す状態、すなわち第２のブレード２１ｂが膜形成面１７ａに当接して掻き取り動作が可能な状態となる。そしてこの状態から図１２（ｂ）に示すように、ロッドレスシリンダ２３を駆動して移動ブロック３１とともにブレード保持ヘッド２０全体を掻き取り動作方向へ移動させることにより、膜形成面１７ａ上のフラックス１８は第２のブレード２１ｂによって掻き取られ、新たな成膜動作が可能な状態となる。
【００４０】
上記説明したように、本発明は、２つのブレードによってペーストの膜形成と掻き取りを交互に行う構成において、ブレードを水平移動させる往復動機構の駆動力を利用して、２つのブレードの切替を行う方式を行うようにしたものである。このような構成を採用することにより、従来用いられていた別途駆動源を有するブレード切替え機構を必要とせず、機構簡略化・コンパクト化が実現される。また、移載ヘッド１０に装着された複数の吸着ノズル１１ａに同時一括して転写可能なサイズで、平滑な膜形成面１７ａを備えた転写テーブル１３ａ、１３ｂをそれぞれの移載ヘッド１０に対応させた構成としていることから、電子部品７のバンプ７ａに所定量のフラックスを効率よく、且つ高精度で転写塗布することが可能となっている。
【００４１】
このように本実施の形態によれば、フラックスなどのペーストの転写による塗布をコンパクトな装置で精度良く行うことができる。なお上記実施の形態においては、転写されるペーストがフラックスである例を示したが、転写により塗布される対象としては、クリーム半田や樹脂接着剤などフラックス以外のペースト状の粘性体であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明の電子部品実装装置は、フラックスなどのペーストの転写による塗布をコンパクトな装置で精度良く行うことができるという効果を有し、移載ヘッドにによって保持された電子部品にペーストを転写により塗布した後に基板に実装する用途に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の平面図
【図２】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の斜視図
【図３】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置におけるペースト転写装置の構成説明図
【図４】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置におけるペースト転写装置の部分平面図
【図５】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置におけるペースト転写装置の部分側面図
【図６】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置におけるペースト転写装置の部分断面図
【図７】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置におけるペースト転写装置のブレードおよび転写テーブルの形状説明図
【図８】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置におけるペースト転写装置のブレード保持ヘッドの動作説明図
【図９】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の制御系の構成を示すブロック図
【図１０】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置におけるペースト転写装置の動作説明図
【図１１】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置におけるペースト転写装置の動作説明図
【図１２】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置におけるペースト転写装置の動作説明図
【符号の説明】
【００４４】
１ 電子部品実装装置
２ 搬送路
３ 基板
４Ａ、４Ｂ 部品実装機構
５Ａ、５Ｂ 部品供給部
７ 電子部品
８Ａ、８Ｂ ＸＹロボット（ヘッド移動機構）
１０ 移載ヘッド
１３ フラックス転写ユニット（ペースト転写装置）
１４ ブレード往復動機構
１７ ベース部
１８ フラックス
２０ ブレード保持ヘッド
２１ａ 第１のブレード
２１ｂ 第２のブレード
２３ ロッドレスシリンダ
２５ 移動部材
２７ 揺動リンク
２８ 揺動支持ピン
２９ 駆動伝達ピン
３２ 板バネ部材（制動手段）
３３ 摺動部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に電子部品を実装する電子部品実装装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子部品の基板への実装に際しては、電子部品と基板との接合面にフラックスやクリーム半田などのペーストの塗布を必要とする場合がある。この塗布は様々な方法で行われ、例えばフラックス塗布の例では、部品供給部からピックアップされた電子部品をフラックスが所定膜厚で塗布されたテーブルに対して下降させ、電子部品の下面にフラックスを転写する方法が多用される。このため、従来よりこのような用途に用いられる電子部品実装装置として、フラックス膜が所定膜厚で形成されたフラックス転写装置を備えたものが知られている（例えば特許文献１、２参照）。
【０００３】
特許文献１に示す例においては、掻き取り用と膜形成用の２つのブレードを、平坦な転写ステージ上で往復動させることにより、所定膜圧のフラックス膜を準備する成膜動作と、電子部品をフラックス膜に接触させて転写塗布した後の表面が荒れたフラックス膜を掻き取って回収する掻き取り動作とが交互に反復される。また特許文献２に示す例においては、回転するローラの外周面にフラックス膜を形成させるようにしている。
【特許文献１】特開２０００−１８８４９８号公報
【特許文献２】特開２０００−２２３９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上述の先行技術例においては、電子部品実装装置を高能率かつコンパクト化する上で、次のような難点があった。まず特許文献１に示す先行技術においては、２つのブレードを転写ステージに沿って往復動させるための往復動機構に加え、成膜用と掻き取り用の２つブレードを切り替えるブレード切り替え機構が必要とされていた。このため、フラックス転写装置の機構簡略化が難しく、コンパクトな部品実装装置を実現するためのレイアウト最適化の妨げとなっていた。
【０００５】
また特許文献２に示す先行技術においては、ローラ方式の採用によりコンパクト化は可能であるものの、膜厚のコントロールが難しいという点とともに、平坦な転写面を備えていないためバンプ付き電子部品を対象としてフラックス塗布とバンプのレベリングを併せて行いたいような用途には適していないという欠点があった。このように従来の先行技術例においては、フラックスなどのペーストの転写をコンパクトな装置で精度良く行うことが困難であるという課題があった。
【０００６】
そこで本発明は、フラックスなどのペーストの転写をコンパクトな装置で精度良く行うことができる電子部品実装装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の電子部品実装装置は、部品供給部から移載ヘッドによって電子部品を取り出して基板に移送搭載する電子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、前記移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、前記ヘッド移動手段による移載ヘッドの移動経路に配設され、前記移載ヘッドに設けられた部品保持部によって保持された電子部品にペーストを転写により塗布するペースト転写装置とを備え、前記ペースト転写装置は、上面にペースト膜を形成するための平滑な膜形成面を備えたベース部と、前記ベース部に沿って水平移動自在に配設された
移動部材と、前記移動部材に揺動支点廻りの揺動が可能に結合され前記移動部材とともに往復動するブレード保持部と、前記ブレード保持部に前記揺動支点を挟んで前記往復動の方向に相隔てて装着された第１のブレードおよび第２のブレードと、前記ブレード保持部に前記揺動支点から隔てられた位置を駆動作用点として往復駆動力を伝達する往復動機構と、前記ブレード保持部の揺動時の揺動抵抗に打ち勝つ大きさの制動抵抗で前記移動部材を前記往復動機構による駆動方向と反対方向に制動する制動手段とを有し、前記移動部材の往動時に前記第１のブレードまたは第２のブレードのいずれか一方のブレードを前記ベース部に摺接させ、復動時に他方のブレードを前記ベース部に摺接させる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、２つのブレードによってペーストの膜形成と掻き取りを交互に行う構成において、ブレードを水平移動させる往復動機構の駆動力を利用してブレードの切替を行う方式を採用することにより、従来用いられていた別途駆動源を有するブレード切り替え機構を必要とせず、フラックスなどのペーストの転写による塗布をコンパクトな装置で精度良く行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の斜視図、図２は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の平面図、図３は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置におけるペースト転写装置の構成説明図、図４は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置におけるペースト転写装置の部分平面図、図５は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置におけるペースト転写装置の部分側面図、図６は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置におけるペースト転写装置の部分断面図、図７は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置におけるペースト転写装置のブレードおよび転写テーブルの形状説明図、図８は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置におけるペースト転写装置のブレード保持ヘッドの動作説明図、図９は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の制御系の構成を示すブロック図、図１０，図１１、図１２は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置におけるペースト転写装置の動作説明図である。
【００１０】
まず、図１，図２を参照して、電子部品実装装置１の構造を説明する。図１において、基台１ａの上面には、Ｘ方向（基板搬送方向）に搬送路２が配設されている。搬送路２は上流側から搬入された基板３を搬送し、以下に説明する部品実装機構による実装位置に保持して位置決めする。したがって搬送路２は、基板３を保持して位置決めする基板保持部となっている。電子部品実装装置１には、同一構造の２つの部品実装機構４Ａ、４Ｂが設けられており、搬送路２のそれぞれの実装位置に保持された基板３に対して、部品実装機構４Ａ、４Ｂによって電子部品が実装される。
【００１１】
図２に示すように、部品実装機構４Ａ、４Ｂはそれぞれ部品供給部５Ａ、５Ｂを備えており、部品供給部５Ａ、５Ｂには、複数の電子部品７を格子配列で収納した部品トレイ６ａが複数装着されたパレット６が保持される。、部品トレイ６ａを装着したパレット６は、トレイフィーダ１５Ａ、１５Ｂによって部品供給部５Ａ、５Ｂに供給され、電子部品７が取り出された後の空の部品トレイ６ａは、パレット６とともにトレイフィーダ１５Ａ、１５Ｂに回収される。
【００１２】
基台１ａの上方には、搬送路２および部品供給部５Ａ、５Ｂを移動範囲に含んで、ＸＹロボット８Ａ、８Ｂが配設されている。ＸＹロボット８Ａ、８ＢはいずれもＸ軸テーブル９Ｘ、Ｙ軸テーブル９Ｙを直交させて組み合わせた構造となっており、Ｘ軸テーブル９Ｘには複数の吸着ノズルユニット１１を備えた移載ヘッド１０が装着されている。ＸＹロボット８Ａ、８Ｂを駆動することにより、それぞれの移載ヘッド１０はＸ方向、Ｙ方向に水平移動する。
【００１３】
したがって、ＸＹロボット８Ａ、８Ｂは、移載ヘッド１０を部品供給部５Ａ，５Ｂと搬送路２に設けられた基板保持部との間で移動させるヘッド移動機構となっている。このヘッド移動により、移載ヘッド１０は吸着ノズルユニット１１に装着された吸着ノズル１１ａ（図１１参照）によって部品供給部５Ａ、５Ｂから電子部品７を取り出して、搬送路２に保持された基板３に移送搭載する。
【００１４】
部品供給部５Ａ、５Ｂから電子部品７を取り出した移載ヘッド１０が基板３へ移動する移動経路には、認識部１２Ａ、１２Ｂおよびフラックス転写ユニット１３が配置されている。認識部１２Ａ、１２Ｂはラインカメラを備えており、電子部品７を各吸着ノズルユニット１１によって保持した移載ヘッド１０が認識部１２Ａ、１２Ｂの上方を所定方向へ移動するスキャン動作を行うことにより、移載ヘッド１０に保持された状態の電子部品７を下方から撮像する。そして撮像により得られた画像を認識処理することにより、部品供給部５Ａ、５Ｂから取り出された電子部品７の認識、すなわち電子部品７の識別や位置ずれの検出が行われる。
【００１５】
２つの認識部１２Ａ、１２Ｂに挟まれた位置には、フラックス転写ユニット１３が配置されている。フラックス転写ユニット１３は、部品供給部５Ａ、５Ｂから取り出された電子部品７のバンプ７ａ（図１１参照）に、半田接合用のフラックスを転写により塗布する機能を有しており、転写用のフラックス塗膜を形成する転写テーブル１３ａ、１３ｂおよび膜形成用のブレードを駆動するブレード往復動機構１４より成る。
【００１６】
転写テーブル１３ａ、１３ｂは、それぞれＸＹロボット８Ａ，８Ｂによって移動する２つの移載ヘッド１０が干渉することなくアクセスすることができるよう、Ｘ方向に直列に配置されている。そしてブレード往復動機構１４は、これら転写テーブル１３ａ、１３ｂ上でブレードを移動させるための駆動機構を一体に組み込んだ構成となっている。すなわち、フラックス転写ユニット１３は、ヘッド移動手段による移載ヘッド１０の移動経路に配設され、移載ヘッド１０に設けられた部品保持部としての吸着ノズル１１ａによって保持された電子部品７に、ペーストであるフラックスを転写により塗布するペースト転写装置としての機能を有している。
【００１７】
図３に示すように、フラックス転写ユニット１３は、上面にフラックス１８の塗膜を形成するための平滑な膜形成面１７ａを備えたベース部１７を主体とする転写テーブル１３ａ、１３ｂをＸ方向に直列に配置し、転写テーブル１３ａ、１３ｂに沿ってブレード往復動機構１４を配置した構成となっている。転写テーブル１３ａ、１３ｂの上方には、ブレード保持ヘッド２０が、ブレード往復動機構１４からそれぞれ延出したブラケット２２ａ、２２ｂに保持されて配置されている。ブレード保持ヘッド２０は、水平なホルダ２０ａの両端部に、いずれも板状の第１のブレード２１ａ、第２のブレード２１ｂを垂直姿勢で摺動端部を下方に向けて保持させた構成となっている。なお、側面図においては、転写テーブル１３ｂに配置されたブレード保持ヘッド２０の図示は省略している。
【００１８】
ブレード往復動機構１４は、ブレード保持ヘッド２０を保持するブラケット２２ａ、２２ｂを、それぞれ個別にＸ方向に水平往復動させるための第１の駆動機構１４ａ、第２の駆動機構１４ｂを，Ｙ方向に並列した配置で備えている。第１の駆動機構１４ａ、第２の駆動機構１４ｂは、水平なベースフレーム１６の上面に配設されたロッドレスシリンダ２３を駆動源としている。そしてロッドレスシリンダ２３によるブラケット２２ａ、２２ｂの水平動は、ガイドレール２４によって移動部材２５を介してガイドされる。
【００１９】
第１の駆動機構１４ａ、第２の駆動機構１４ｂは、細長形状の転写テーブル１３ａ、１３ｂ上でブレードを移動させる機構目的上、必然的に細長形状と成らざるを得ない。そし
て上述のように転写テーブル１３ａ、１３ｂを直列配置する場合において、第１の駆動機構１４ａ、第２の駆動機構１４ｂを直列に配置すると、長手方向の占有面積が増大し、装置レイアウトのコンパクト化の妨げとなる。これに対し、本実施の形態に示すように、第１の駆動機構１４ａ、第２の駆動機構１４ｂをＹ方向に並列させることにより、フラックス転写ユニット１３の占有面積を小さくして、装置コンパクト化が可能となる。
【００２０】
次に、図４，図５，図６を参照して、フラックス転写ユニット１３の詳細構造を説明する。なお転写テーブル１３ａ、１３ｂおよび第１の駆動機構１４ａ、第２の駆動機構１４ｂは、それぞれに備えられたブラケット２２ａ、２２ｂの形状の相違はあるものの、基本的には同一構成であることから、ここでは転写テーブル１３ａおよび転写テーブル１３ａ上で移動するブレード保持ヘッド２０を駆動するための第１の駆動機構１４ａの構造についてのみ説明する。
【００２１】
図４，図５において、ベースプレート１６に立設された縦フレーム２６の側面には、ガイドレール２４がＸ方向に配設されている。ガイドレール２４にスライド自在に嵌着されたスライダ２４ａは、移動部材２５に固着されており（図６参照）、移動部材２５はガイドレール２４にガイドされてＸ方向に水平移動自在に配設されている。
【００２２】
図５に示すように、移動部材２５は左端部の上側部分が左側方に延出した形状となっており、この延出部には揺動支持ピン２８を介して揺動リンク２７がＸＺ面内での揺動自在に軸支されている。揺動リンク２７は、ブラケット２２ａの下面に固着されており、揺動リンク２７が揺動支点である揺動支持ピン２８廻りに揺動することにより、ブラケット２２ａと結合されたホルダ２０ａも同様に第１のブレード２１ａ、第２のブレード２１ｂとともに揺動する。また移動部材２５がＸ方向に往復動することにより、ホルダ２０ａは第１のブレード２１ａ、第２のブレード２１ｂとともに往復動する。
【００２３】
したがって、ホルダ２０ａ、ブラケット２２ａおよび揺動リンク２７は、移動部材２５に揺動支点廻りの揺動が可能に結合され、移動部材２５とともに往復動するブレード保持部を構成する。そして第１のブレード２１ａ、第２のブレード２１ｂは、このブレード保持部のホルダ２０ａに揺動支点を挟んで往復動の方向に相隔てて装着された形態となっている。そしてフラックス転写ユニット１３によるフラックス塗膜形成動作においては、第１のブレード２１ａと第２のブレード２１ｂとの間の空間に、膜形成面１７ａから掻き取られたフラックス１８を貯留するようにしている。
【００２４】
揺動リンク２７において揺動支持ピン２８から下方に隔てられた位置には、駆動伝達ピン２９が設けられており、駆動伝達ピン２９は揺動リンク２７と連結部材３０とを駆動伝達ピン２９の軸廻りの相対回転変位を許容する状態で結合している。連結部材３０は、ベースプレート１６上にＸ方向に配設されたロッドレスシリンダ２３の移動ブロック３１に結合されており、ロッドレスシリンダ２３を駆動して移動ブロック３１をＸ方向にスライドさせることにより、揺動リンク２７には連結部材３０および駆動伝達ピン２９を介してＸ方向の水平駆動力が伝達される。したがって、ロッドレスシリンダ２３、移動ブロック３１、連結部材３０は、ブレード保持部に揺動支点としての揺動支持ピン２８から隔てられた駆動伝達ピン２９の位置を駆動作用点として往復駆動力を伝達する往復動機構となっている。
【００２５】
図４に示すように、移動部材２５の側面にはバネ鋼などの素材で製作された板バネ部材３２が結合されており、板バネ部材３２の先端部には樹脂など弾性体で製作された摺動部材３３が装着されている。摺動部材３３はガイドレール２４の側面に当接しており、この装着状態において、摺動部材３３は板バネ部材３２の弾性力によってガイドレール２４に対して所定の押圧力Ｆで押圧されている。この押圧力Ｆにより、移動部材２５がＸ方向に
移動する際には、摺動部材３３とガイドレール２４との摩擦係数に応じた大きさの制動力ｆが作用する。
【００２６】
ここでブレード保持ヘッド２０全体が揺動支持ピン２８廻りに揺動する際揺動抵抗よりも摺動部材３３とガイドレール２４との摩擦による制動力ｆの方が大きくなるような構成が採用される。すなわち、板バネ部材３２による押圧力Ｆと、摺動部材３３の材質およびガイドレール２４と摺接する部分の表面性状を適宜設定することにより、所望の制動力ｆが得られるようにする。すなわち、板バネ部材３２および摺動部材３３は、ブレード保持部の揺動時の揺動抵抗に打ち勝つ大きさの制動抵抗で、移動部材２５を往復動機構による駆動方向と反対方向に制動する制動手段となっている。 そして後述するように、この制動力ｆが駆動方向と反対方向に作用することにより、フラックス塗膜形成時およびフラックス欠き取り時の第１のブレード２１ａ、第２のブレード２１ｂの切替を自動的に行うことができるようになっている。
【００２７】
ここで、図７を参照して、ベース部１７および第１のブレード２１ａ、第２のブレード２１ｂの形状について説明する。第１のブレード２１ａは、膜形成面１７ａ上に所定膜厚のペースト膜を形成する成膜用のブレードであり、第２のブレード２１ｂは、膜形成面１７ａ上に存在するペーストを掻き取る掻き取り用のブレードである。
【００２８】
図７（ａ）に示すように、転写テーブル１３ａには、表面が平滑な膜形成面１７ａを備えたベース部１７が設けられている。第１のブレード２１ａの下端部において、膜形成面１７ａとの摺接端部には、所定のフラックス膜厚ｔに対応した切欠き部２１ｃが設けられており、第１のブレード２１ａの下端部を膜形成面１７ａに接触させた状態で第１のブレード２１ａを水平移動させることにより、膜形成面１７ａには膜厚ｔのフラックス１８の塗膜が形成される。
【００２９】
第２のブレード２１ｂは切り欠きのないフラットな下端部を有しており、この下端部の全面を膜形成面１７ａに接触させた状態で、すなわち下端部を摺接させて第２のブレード２１ｂを水平移動させることにより、膜形成面１７ａ上に存在するフラックス塗膜を掻き取ることができる。すなわち、ここに示す例では、第１のブレード２１ａのベース部１７との摺接面に、フラックス１８の所定膜厚に対応した深さの切欠き部２１ｃが設けられており、また第２のブレード２１ｂは、膜形成面１７ａに摺接する形態となっている。
【００３０】
なお、同様にベース部１７上にフラックス１８の塗膜を形成し、またフラックス１８の塗膜を掻き取るための構成として、図７（ｂ）に示すようなブレード形状およびベース部１７の表面形状を採用してもよい。すなわち、ここに示す例では、膜形成用の第１のブレード２１ａ＊として、下端部に切り欠き部のない形状のものを用い、転写テーブル１３ａの膜形成面１７ａに、上述の膜厚ｔに対応した深さの凹部１７ｂを設け、凹部１７ｂの底面を膜形成面１７ｃとして用いる。そして第１のブレード２１ａ＊の下端部をべース部１７の上面に接触させた状態で第１のブレード２１ａを水平移動させることにより、膜形成面１７ｃには膜厚ｔのフラックス１８の塗膜が形成される。
【００３１】
また第２のブレード２１ｂ＊には、凹部１７ｂ内に嵌入可能な凸部２１ｄが設けられており、凸部２１ｄを凹部１７ｂ内に嵌入させて下端部を膜形成面１７ｃに接触させた状態で、すなわち下端部を摺接させて第２のブレード２１ｂ＊を水平移動させることにより、膜形成面１７ｃ上に存在するフラックスの塗膜を掻き取ることができる。すなわち、図７（ｂ）に示す例では、ベース部１７の上面に、底面が膜形成面１７ｃとして機能しフラックスの塗膜の所定膜厚に対応した深さの凹部１７ｂが設けられており、また第２のブレード２１ｂ＊は、凹部１７ｂの底面に摺接する形態となっている。
【００３２】
次に図８を参照して、ペースト塗膜形成時およびペースト欠き取り時の第１のブレード２１ａ、第２のブレード２１ｂの切替動作について説明する。フラックス転写ユニット１３が作業を行っていない停止状態においては、図５に示すように揺動リンク２７が直立で、第１のブレード２１ａ、第２のブレード２１ｂがいずれも膜形成面１７ａから離隔した中立状態にあり、この状態において第１のブレード２１ａと第２のブレード２１ｂの間の空間には、フラックス１８が貯留されている。
【００３３】
図８（ａ）は、上述の状態から成膜動作を開始する際の状態を示している。すなわち、ロッドレスシリンダ２３を駆動して、ブレード保持ヘッド２０全体を成膜方向（矢印ａ方向）に移動させる。このとき、移動部材２５は前述の制動機構によって駆動方向と反対方向へ制動されており、且つこの制動力ｆは揺動支持ピン２８廻りの揺動時の揺動抵抗に打ち勝つ大きさに設定されていることから、駆動伝達ピン２９を駆動作用点として駆動力が伝達されると、まず揺動リンク２７は揺動支持ピン２８廻りに矢印ｂ方向へ揺動する。これにより第１のブレード２１ａの下端部が膜形成面１７ａに当接し、さらに駆動伝達ピン２９を介して駆動力が伝達されることにより、第１のブレード２１ａが膜形成面１７ａに摺接した状態で、ブレード保持ヘッド２０全体が矢印ａ方向へ水平移動を開始する。
【００３４】
図８（ｂ）は、ブレード保持ヘッド２０が移動端まで移動して上述の成膜動作が完了した状態から、掻き取り動作を開始する際の状態を示している。すなわちロッドレスシリンダ２３を逆方向に駆動して、ブレード保持ヘッド２０全体を掻き取り方向（矢印ｃ方向）に移動させる。このとき、前述の制動機構の作用により、まず揺動リンク２７は揺動支持ピン２８廻りに矢印ｄ方向へ揺動する。これにより第２のブレード２１ｂの下端部が膜形成面１７ａに当接し、さらに駆動伝達ピン２９を介して駆動力が伝達されることにより、第２のブレード２１ｂが膜形成面１７ａに摺接した状態で、ブレード保持ヘッド２０全体が矢印ｃ方向へ水平移動を開始する。
【００３５】
すなわち本実施の形態に示すフラックス転写ユニット１３においては、ロッドレスシリンダ２３を往復駆動源としてブレード保持ヘッド２０を移動部材２５とともに往復動させる構成において、移動部材２５の往動時に第１のブレード２１ａまたは第２のブレード２１ｂのいずれか一方のブレードをベース部１７に摺接させ、復動時に上述のブレード切り替え動作によって他方のブレードをベース部１７に摺接させるようにしている。なおブレード保持ヘッド２０の往復動においてどちらを往動の方向とするかは任意であり、また第１のブレード２１ａ、第２のブレード２１ｂの装着位置も任意である。
【００３６】
次に図９を参照して、制御系の構成を説明する。図９において、制御部１９は、部品実装機構４Ａ、４Ｂを構成する各要素の動作を制御する。すなわち、ＸＹロボット８Ａ、８Ｂ、移載ヘッド１０、部品供給部５Ａ、５Ｂ、フラックス転写ユニット１３、認識部１２Ａ、１２Ｂを制御する。このとき、認識部１２Ａ、１２Ｂによる認識結果に基づいて、ＸＹロボット８Ａ、８Ｂが制御され、これにより電子部品の位置ずれが補正される。
【００３７】
次に、図１０，図１１，図１２を参照して、フラックス転写ユニット１３の動作を説明する。図１０（ａ）は、図８（ａ）に示す状態、すなわち第１のブレード２１ａを膜形成面１７ａに当接させて成膜動作が可能な状態を示している。そしてこの状態から図１０（ｂ）に示すように、ロッドレスシリンダ２３を駆動して移動ブロック３１とともにブレード保持ヘッド２０全体を成膜動作方向へ移動させることにより、膜形成面１７ａには第１のブレード２１ａによって所定の膜厚ｔのフラックス１８の塗膜が形成される。
【００３８】
次いでフラックスの転写動作が実行される。すなわち図１１（ａ）に示すように、電子部品７を各吸着ノズルユニット１１の吸着ノズル１１ａによって保持した移載ヘッド１０を、予めベース部１７上にフラックス１８の塗膜が形成された転写テーブル１３ａもしく
は転写テーブル１３ｂの上方に移動させる。そして、吸着ノズルユニット１１に昇降動作を行わせて、電子部品７をベース部１７に対して下降させ、電子部品７の下面に形成されたバンプ７ａをフラックス１８に接触させる。次いで吸着ノズルユニット１１を上昇させることにより、電子部品７の各バンプ７ａの下面側には、所定量のフラックス１８が転写により供給される。この転写動作により、ベース部１７上のフラックス１８の塗膜は表面が荒れた状態となり、このままでは次の転写動作を正常に行うことができないため、フラックス１８の掻き取り動作が実行される。
【００３９】
すなわち、図１２（ａ）に示すように、ロッドレスシリンダ２３の駆動方向を逆転させることにより、ブレード保持ヘッド２０は図８（ｂ）に示す状態、すなわち第２のブレード２１ｂが膜形成面１７ａに当接して掻き取り動作が可能な状態となる。そしてこの状態から図１２（ｂ）に示すように、ロッドレスシリンダ２３を駆動して移動ブロック３１とともにブレード保持ヘッド２０全体を掻き取り動作方向へ移動させることにより、膜形成面１７ａ上のフラックス１８は第２のブレード２１ｂによって掻き取られ、新たな成膜動作が可能な状態となる。
【００４０】
上記説明したように、本発明は、２つのブレードによってペーストの膜形成と掻き取りを交互に行う構成において、ブレードを水平移動させる往復動機構の駆動力を利用して、２つのブレードの切替を行う方式を行うようにしたものである。このような構成を採用することにより、従来用いられていた別途駆動源を有するブレード切替え機構を必要とせず、機構簡略化・コンパクト化が実現される。また、移載ヘッド１０に装着された複数の吸着ノズル１１ａに同時一括して転写可能なサイズで、平滑な膜形成面１７ａを備えた転写テーブル１３ａ、１３ｂをそれぞれの移載ヘッド１０に対応させた構成としていることから、電子部品７のバンプ７ａに所定量のフラックスを効率よく、且つ高精度で転写塗布することが可能となっている。
【００４１】
このように本実施の形態によれば、フラックスなどのペーストの転写による塗布をコンパクトな装置で精度良く行うことができる。なお上記実施の形態においては、転写されるペーストがフラックスである例を示したが、転写により塗布される対象としては、クリーム半田や樹脂接着剤などフラックス以外のペースト状の粘性体であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明の電子部品実装装置は、フラックスなどのペーストの転写による塗布をコンパクトな装置で精度良く行うことができるという効果を有し、移載ヘッドにによって保持された電子部品にペーストを転写により塗布した後に基板に実装する用途に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の平面図
【図２】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の斜視図
【図３】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置におけるペースト転写装置の構成説明図
【図４】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置におけるペースト転写装置の部分平面図
【図５】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置におけるペースト転写装置の部分側面図
【図６】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置におけるペースト転写装置の部分断面図
【図７】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置におけるペースト転写装置のブレードおよび転写テーブルの形状説明図
【図８】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置におけるペースト転写装置のブレード保持ヘッドの動作説明図
【図９】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の制御系の構成を示すブロック図
【図１０】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置におけるペースト転写装置の動作説明図
【図１１】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置におけるペースト転写装置の動作説明図
【図１２】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置におけるペースト転写装置の動作説明図
【符号の説明】
【００４４】
１ 電子部品実装装置
２ 搬送路
３ 基板
４Ａ、４Ｂ 部品実装機構
５Ａ、５Ｂ 部品供給部
７ 電子部品
８Ａ、８Ｂ ＸＹロボット（ヘッド移動機構）
１０ 移載ヘッド
１３ フラックス転写ユニット（ペースト転写装置）
１４ ブレード往復動機構
１７ ベース部
１８ フラックス
２０ ブレード保持ヘッド
２１ａ 第１のブレード
２１ｂ 第２のブレード
２３ ロッドレスシリンダ
２５ 移動部材
２７ 揺動リンク
２８ 揺動支持ピン
２９ 駆動伝達ピン
３２ 板バネ部材（制動手段）
３３ 摺動部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品供給部から移載ヘッドによって電子部品を取り出して基板に移送搭載する電子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、前記移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、前記ヘッド移動手段による移載ヘッドの移動経路に配設され、前記移載ヘッドに設けられた部品保持部によって保持された電子部品にペーストを転写により塗布するペースト転写装置とを備え、
前記ペースト転写装置は、上面にペースト膜を形成するための平滑な膜形成面を備えたベース部と、前記ベース部に沿って水平移動自在に配設された移動部材と、前記移動部材に揺動支点廻りの揺動が可能に結合され前記移動部材とともに往復動するブレード保持部と、前記ブレード保持部に前記揺動支点を挟んで前記往復動の方向に相隔てて装着された第１のブレードおよび第２のブレードと、前記ブレード保持部に前記揺動支点から隔てられた位置を駆動作用点として往復駆動力を伝達する往復動機構と、前記ブレード保持部の揺動時の揺動抵抗に打ち勝つ大きさの制動抵抗で前記移動部材を前記往復動機構による駆動方向と反対方向に制動する制動手段とを有し、
前記移動部材の往動時に前記第１のブレードまたは第２のブレードのいずれか一方のブレードを前記ベース部に摺接させ、復動時に他方のブレードを前記ベース部に摺接させることを特徴とする電子部品実装装置。
【請求項２】
前記第１のブレードは前記膜形成面上に所定膜厚のペースト膜を形成する成膜用のブレードであり、前記第２のブレードは前記膜形成面上に存在するペーストを掻き取る掻き取り用のブレードであることを特徴とする請求項１記載の電子部品実装装置。
【請求項３】
前記第１のブレードの前記ベース部との摺接面に前記所定膜厚に対応した深さの切欠き部が設けられ、前記第２のブレードは前記膜形成面に摺接することを特徴とする請求項２記載の電子部品実装装置。
【請求項４】
前記ベース部の上面に、底面が前記膜形成面として機能し前記所定膜厚に対応した深さの凹部が設けられ、前記第２のブレードは前記凹部の底面に摺接することを特徴とする請求項２記載の電子部品実装装置。
【請求項５】
前記第１のブレードと第２のブレードとの間の空間に、前記膜形成面から掻き取られたペーストを貯溜することを特徴とする請求項１乃至４記載の電子部品実装装置。
【請求項１】
部品供給部から移載ヘッドによって電子部品を取り出して基板に移送搭載する電子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、前記移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、前記ヘッド移動手段による移載ヘッドの移動経路に配設され、前記移載ヘッドに設けられた部品保持部によって保持された電子部品にペーストを転写により塗布するペースト転写装置とを備え、
前記ペースト転写装置は、上面にペースト膜を形成するための平滑な膜形成面を備えたベース部と、前記ベース部に沿って水平移動自在に配設された移動部材と、前記移動部材に揺動支点廻りの揺動が可能に結合され前記移動部材とともに往復動するブレード保持部と、前記ブレード保持部に前記揺動支点を挟んで前記往復動の方向に相隔てて装着された第１のブレードおよび第２のブレードと、前記ブレード保持部に前記揺動支点から隔てられた位置を駆動作用点として往復駆動力を伝達する往復動機構と、前記ブレード保持部の揺動時の揺動抵抗に打ち勝つ大きさの制動抵抗で前記移動部材を前記往復動機構による駆動方向と反対方向に制動する制動手段とを有し、
前記移動部材の往動時に前記第１のブレードまたは第２のブレードのいずれか一方のブレードを前記ベース部に摺接させ、復動時に他方のブレードを前記ベース部に摺接させることを特徴とする電子部品実装装置。
【請求項２】
前記第１のブレードは前記膜形成面上に所定膜厚のペースト膜を形成する成膜用のブレードであり、前記第２のブレードは前記膜形成面上に存在するペーストを掻き取る掻き取り用のブレードであることを特徴とする請求項１記載の電子部品実装装置。
【請求項３】
前記第１のブレードの前記ベース部との摺接面に前記所定膜厚に対応した深さの切欠き部が設けられ、前記第２のブレードは前記膜形成面に摺接することを特徴とする請求項２記載の電子部品実装装置。
【請求項４】
前記ベース部の上面に、底面が前記膜形成面として機能し前記所定膜厚に対応した深さの凹部が設けられ、前記第２のブレードは前記凹部の底面に摺接することを特徴とする請求項２記載の電子部品実装装置。
【請求項５】
前記第１のブレードと第２のブレードとの間の空間に、前記膜形成面から掻き取られたペーストを貯溜することを特徴とする請求項１乃至４記載の電子部品実装装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００７−２５０７３０（Ｐ２００７−２５０７３０Ａ）
【公開日】平成１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−７０６１６（Ｐ２００６−７０６１６）
【出願日】平成１８年３月１５日（２００６．３．１５）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月１５日（２００６．３．１５）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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