特許 6467488 電子部品の実装装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6467488

(24)【登録日】2019年1月18日

(45)【発行日】2019年2月13日

(54)【発明の名称】電子部品の実装装置

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/04 20060101AFI20190204BHJP

   H01L 21/52 20060101ALI20190204BHJP

【ＦＩ】

   H05K13/04 Z

   H01L21/52 F

【請求項の数】15

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2017-229650(P2017-229650)

(22)【出願日】2017年11月29日

【審査請求日】2018年6月4日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】501184434

【氏名又は名称】アサヒ・エンジニアリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100126712

【弁理士】

【氏名又は名称】溝口 督生

(72)【発明者】

【氏名】石井 正明

【審査官】 井上 信

(56)【参考文献】

【文献】 特開平９−１７２２９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２８７９４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−２２５６１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１２６０７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１０／１１０４４５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１６／０３１８０６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００８／０２３０５８９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｋ １３／０４

Ｈ０１Ｌ ２１／６０

Ｈ０１Ｌ ２１／５２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

単数または複数の固定部材を有する第１型枠と、
単数または複数の可動部材を有する第２型枠と、
前記第１型枠と前記第２型枠の間に、電子部品と基板を設置する設置部材と、
前記第１型枠と前記第２型枠の近接および離隔を制御する移動制御部と、を備え、
前記固定部材は、前記第１型枠に対して、その位置を固定しており、
前記可動部材は、前記第２型枠に対して、その位置を変化可能であり、
前記固定部材および前記可動部材のそれぞれの位置は、前記設置部材により設置される電子部品の位置に対応し、
前記移動制御部による近接により、前記固定部材は、前記電子部品および基板の少なくとも一方に圧力を付与し、前記可動部材は、前記固定部材が付与する圧力の内、余分である余分圧力を可動によって逃がすことができる、電子部品実装装置。

【請求項2】

前記移動制御部は、前記第１型枠と前記第２型枠を近接させて、前記固定部材を前記電子部品もしくは前記基板に接触させることができ、
該接触により、前記固定部材は、前記電子部品および前記基板の少なくとも一方に圧力を加えることができる、請求項１記載の電子部品実装装置。

【請求項3】

前記固定部材により前記電子部品および前記基板の少なくとも一方に圧力が付与されると共に、前記余分圧力が前記可動部材によって逃がされることで、前記電子部品が前記基板に実装される、請求項１または２記載の電子部品実装装置。

【請求項4】

前記固定部材は、前記電子部品もしくは前記基板を押すことで、前記電子部品および前記基板の少なくとも一方に圧力を付与できる、請求項１から３のいずれか記載の電子部品実装装置。

【請求項5】

前記第２型枠は、前記固定部材に対応する位置に単数または複数の挿入孔を有し、前記単数または複数の可動部材のそれぞれは、前記挿入孔に挿入されて、前記第２型枠に対して位置を変化できる、請求項１から４のいずれか記載の電子部品実装装置。

【請求項6】

前記可動部材は、前記電子部品および前記基板を介して受ける、前記固定部材からの圧力により、前記挿入孔での位置を変化させる、請求項５記載の電子部品実装装置。

【請求項7】

前記可動部材は、前記挿入孔内部での位置を変化させることで、前記余分圧力を逃がす、請求項６記載の電子部品実装装置。

【請求項8】

前記可動部材は、前記挿入孔内部での位置変化量により、逃がす前記余分圧力の量を調整可能である、請求項７記載の電子部品実装装置。

【請求項9】

前記固定部材、前記挿入孔、前記可動部材のそれぞれは、前記設置部材に設置される単数または複数の前記電子部品の数および位置に対応する、請求項５から８のいずれか記載の電子部品実装装置。

【請求項10】

前記固定部材および前記電子部品との間に、シートが設置される、請求項１から９のいずれか記載の電子部品実装装置。

【請求項11】

前記第１型枠と前記設置部材との間に、前記電子部品の外周を保持する中間型を更に備え、
前記中間型は、前記シートがはがされる際に、前記電子部品を保持した状態を維持可能である、請求項１０記載の電子部品実装装置。

【請求項12】

前記複数の可動部材のそれぞれは、個別にその可動状態を実現できる、請求項１から１１のいずれか記載の電子部品実装装置。

【請求項13】

前記複数の可動部材のそれぞれは、流体圧力、弾性圧力およびモータ駆動の少なくとも一つで可動状態を実現できる、請求項１から１２のいずれか記載の電子部品実装装置。

【請求項14】

前記電子部品および前記基板の少なくとも一方に加わる圧力を検出する圧力検出部を更に備え、
前記可動部材は、前記圧力に基づいて、可動状態を変化させることが可能である、請求項１から１３のいずれか記載の電子部品実装装置。

【請求項15】

前記複数の可動部材の可動量および可動速度の少なくとも一方を制御する可動部材制御部を更に備え、
前記可動部材制御部は、予め記憶された可動制御指示テーブルに基づいて、前記複数の可動部材のそれぞれに可動量、可動時間および可動速度の少なくとも一方を制御できる、請求項１から１４のいずれか記載の電子部品実装装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子部品を基板に実装する、電子部品の実装装置に関する。

【背景技術】

【0002】

多くの電子機器、測定機器、輸送機器、精密機器などは、半導体集積回路を始めとした多くの電子部品を備えている。プロセッサ、画像処理回路、音声処理回路、種々のセンサーなどは、高集積化が進み、多くの機能が電子部品の中に集積されている。この電子部品が、これらの機器に必要となっている。

【0003】

この電子部品は、リードフレーム、フレキシブルフレーム、電子基板、金属ベース、ヒートシンクなどの基板に実装される必要がある。基板そのものが電子機器などに組み込まれる場合には、この組み込まれる基板に電子部品が実装される。あるいは、製造工程において必要となる基板に電子部品が実装される場合がある。電子機器などが、電子部品を必要とする際に、基板を介して実装する必要があるからである。

【0004】

このように、半導体集積回路などの電子部品が、リードフレームや電子基板、金属ベース、ヒートシンクなどの基板に実装されることが多々ある。

【0005】

ここで、電子部品を基板に実装するに際して、基板と電子部品との間に接着剤を塗布して、圧力と熱を加えて接着剤による実装を行う工法がある。この工法による実装装置を、シンタリング装置と呼ぶことがある。なお、ここでの基板は、単層のもの積層のもの、１枚で構成されるもの、複数枚が張り合わされて構成されるものなどがある。

【0006】

基板において、電子部品を実装する位置である実装位置が設定される。この実装位置に接着剤が塗布される。更に、電子部品がこの接着剤に接触するように、電子部品が実装位置に設置される。この状態で、電子部品に圧力と熱が付与される。

【0007】

この圧力と熱の付与によって、接着剤による基板への電子部品の接着が実現される。この結果、基板と電子部品との間に接着層が生じる。この接着層を介して、電子部品は、基板へ実装されることになる。

【0008】

このように、電子部品が電子機器などへの格納を実現するために、あるいは電子部品を用いた次の製造工程のために、電子部品が基板に実装される。接着剤を介して、圧力と熱とで実装するので、大量の電子部品を実装することに適している。

【0009】

このようなシンタリング装置と呼ばれる電子部品の実装装置についての技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】特表２０１６−５０７１６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

特許文献１は、半導体ダイ封入方法又は半導体ダイキャリア実装方法は、複数の半導体ダイを保持するための第一ツール部を提供するステップ及び第一ツール部上に半導体ダイを提供するステップ；第二ツール部を提供するステップであり、第一ツール部及び第二ツール部のうちの一つは、各可動挿入部材によって半導体ダイの表面領域上に圧力を加えることを可能にする複数の可動挿入部材を有する、ステップ；及び、第一ツール部と第二ツール部との間に空間を規定し、半導体製品が空間内に配置されるように、第一ツール部及び第二ツール部を組み合わせるステップ、を含む。可動挿入部材は、半導体ダイの表面領域上に圧力を加える。可動挿入部材によって加えられる圧力は、監視され、調節される。続いて、第一ツール部及び第二ツール部は分離され、処理された半導体ダイが取り外される半導体ダイ実装装置を開示する。

【0012】

特許文献１は、複数の半導体ダイを樹脂を用いて基板に同時実装する技術を開示する。このとき、半導体ダイと基板とを、可動部材と固定部材とが挟んでいる構成を有している。この構成に基づいて、上下移動できる可動部材が、半導体ダイに圧力を加え、固定部材がこれを受ける。この結果、接着剤による実装が実現される。

【0013】

しかしながら、特許文献１の技術は、可動部材が半導体ダイに圧力を加える。すなわち、固定部材で受けられている半導体ダイと基板とに、移動する可動部材が圧力を加えるので、半導体ダイや基板に破損が生じる懸念がある。圧力を付与しすぎることによる破損が生じうるからである。あるいは、圧力を付与しすぎなくても、移動してくる可動部材が、直接半導体ダイや基板に圧力を付与すること（直接可動部材が押す、あるいはフィルムなどを介して押す）とになり、この動作によって、半導体ダイや基板が破損しうるからである。

【0014】

逆に、破損を生じさせないように圧力を弱めると、樹脂による実装が不十分となる問題もある。このいずれも生じさせないようにするためには、付与する圧力を、半導体ダイや基板の種類などに応じて、最適値を探る必要がある。このような最適値を探ることは、製造工程における負担を増加させる問題がある。

【0015】

また、可動部材により付与される圧力が不適であると、半導体ダイと基板との間の接着層の厚みが厚く残ってしまうことがある。半導体ダイと基板との間の接着層が厚い場合において、半導体ダイが高周波半導体であったり、パワー半導体であったりする場合には、その性能が十分に引き出されないなどの問題にもつながる。

【0016】

このため、付与される圧力が不適であると実装精度が不十分となって、実装された半導体ダイ（電子部品）の性能不足を生じさせる問題にもつながる。あるいは、実装不十分となって、実装後の不具合につながりかねない問題もある。

【0017】

また、基板に複数の電子部品を実装する必要があり、複数の電子部品の実装を一度に行う必要がある。製造工程の効率化やコスト削減のためである。このとき、基板、接着剤、電子部品の積層において、複数の電子部品のそれぞれにおいて、その厚みが不均一になることがある。

【0018】

厚みが不均一である際に、電子部品のそれぞれに対応する可動部材による圧力の付与が対応していないと、複数の電子部品のそれぞれにおいて、実装のばらつきが生じてしまう問題が有る。実装のばらつきは、性能のばらつきや耐久性のばらつきに繋がり好ましくない。特許文献１では、可動部材が直接的に半導体ダイに圧力を加えるのでこのばらつきを吸収しにくい問題がある。

【0019】

以上のように、特許文献１を始めとする従来技術には、電子部品や基板の破損、実装精度の不十分さなどの問題があった。

【0020】

本発明は、電子部品や基板の破損を生じさせにくく、高い実装精度で電子部品を基板に実装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】

【0021】

上記課題に鑑み、本発明の電子部品実装装置は、単数または複数の固定部材を有する第１型枠と、
単数または複数の可動部材を有する第２型枠と、
第１型枠と第２型枠の間に、電子部品と基板を設置する設置部材と、
第１型枠と第２型枠の近接および離隔を制御する移動制御部と、を備え、
固定部材は、第１型枠に対して、その位置を固定しており、
可動部材は、第２型枠に対して、その位置を変化可能であり、
固定部材および可動部材のそれぞれの位置は、設置部材により設置される電子部品の位置に対応し、
移動制御部による近接により、固定部材は、電子部品および基板の少なくとも一方に圧力を付与し、可動部材は、固定部材が付与する圧力の内、余分である余分圧力を可動によって逃がすことができる。

【発明の効果】

【0022】

本発明の電子部品実装装置は、固定部材が圧力を付与しつつ、可動部材が余分な圧力を逃がす構成であることで、電子部品や基板に過剰な圧力が付与されることが防止できる。このとき、固定部材による圧力付与での圧力の最適値制御も軽減されるので、装置における負荷が軽減される。

【0023】

また、圧力が過少になりすぎることも防止できるので、接着層が厚くなってしまい、実装後の電子部品の性能不足が生じることも防止できる。

【0024】

また、複数の電子部品を同時に実装する場合でも、可動部材が固定部材から付与される圧力の過剰分は、可動部材によって逃がされるので、個々の電子部品に対応する圧力制御も不要になる。結果として、装置の制御がシンプルとなり、製造工程での負荷やコストを低減できる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】電子部品が実装された基板の正面図である。

【図2】電子部品が実装された基板の側面図である。

【図3】本発明の実施の形態１における電子部品実装装置のブロック図である。

【図4】本発明の実施の形態１における電子部品実装装置のブロック図である。

【図5】本発明の実施の形態１における電子部品実装装置のブロック図である。

【図6】本発明の実施の形態１における電子部品実装装置のブロック図である。

【図7】本発明の実施の形態１における電子部品実装装置であって、固定部材による圧力付与を示すブロック図である。

【図8】本発明の実施の形態２における電子部品実装装置のブロック図である。

【図9】本発明の実施の形態２における電子部品実装装置のブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

本発明の第１の発明に係る電子部品実装装置は、単数または複数の固定部材を有する第１型枠と、
単数または複数の可動部材を有する第２型枠と、
第１型枠と第２型枠の間に、電子部品と基板を設置する設置部材と、
第１型枠と第２型枠の近接および離隔を制御する移動制御部と、を備え、
固定部材は、第１型枠に対して、その位置を固定しており、
可動部材は、第２型枠に対して、その位置を変化可能であり、
固定部材および可動部材のそれぞれの位置は、設置部材により設置される電子部品の位置に対応し、
移動制御部による近接により、固定部材は、電子部品および基板の少なくとも一方に圧力を付与し、可動部材は、固定部材が付与する圧力の内、余分である余分圧力を可動によって逃がすことができる。

【0027】

この構成により、圧力を加えて接着等による実装をする際に、過剰な圧力をかけて電子部品などを破損させることを防止できる。

【0028】

本発明の第２の発明に係る電子部品実装装置では、第１の発明に加えて、移動制御部は、第１型枠と第２型枠を近接させて、固定部材を電子部品もしくは基板に接触させることができ、
該接触により、固定部材は、電子部品および基板の少なくとも一方に圧力を加えることができる。

【0029】

この構成により、固定部材は、実装の為の圧力を付与できる。

【0030】

本発明の第３の発明に係る電子部品実装装置では、第１または第２の発明に加えて、固定部材により電子部品および電子基板の少なくとも一方に圧力が付与されると共に、余分圧力が可動部材によって逃がされることで、電子部品が基板に実装される。

【0031】

この構成により、実装に最適な圧力で実装される。また、余分圧力が無いので、電子部品の破損などが防止できる。

【0032】

本発明の第４の発明に係る電子部品実装装置では、第１から第３のいずれかの発明に加えて、固定部材は、電子部品もしくは基板を押すことで、電子部品および基板の少なくとも一方に圧力を付与できる。

【0033】

この構成により、押圧での圧力付与が実現できる。

【0034】

本発明の第５の発明に係る電子部品実装装置では、第１から第４のいずれかの発明に加えて、第２型枠は、固定部材に対応する位置に単数または複数の挿入孔を有し、単数または複数の可動部材のそれぞれは、挿入孔に挿入されて、第２型枠に対して位置を変化できる。

【0035】

この構成により、可動部材は、位置変化によって余分圧力を逃がすことができる。

【0036】

本発明の第６の発明に係る電子部品実装装置では、第５の発明に加えて、可動部材は、電子部品および基板を介して受ける、固定部材からの圧力により、挿入孔での位置を変化させる。

【0037】

この構成により、可動部材は余分圧力を逃がすことができる。

【0038】

本発明の第７の発明に係る電子部品実装装置では、第６の発明に加えて、可動部材は、挿入孔内部での位置を変化させることで、余分圧力を逃がす。

【0039】

この構成により、可動部材は余分圧力を逃がすことができる。

【0040】

本発明の第８の発明に係る電子部品実装装置では、第７の発明に加えて、可動部材は、挿入孔内部での位置変化量により、逃がす余分圧力の量を調整可能である。

【0041】

この構成により、可動部材は、可動量によって、余分圧力の違いを吸収できる。

【0042】

本発明の第９の発明に係る電子部品実装装置では、第１から第８のいずれかの発明に加えて、固定部材、挿入孔、可動部材のそれぞれは、設置部材に設置される単数または複数の電子部品の数および位置に対応する。

【0043】

この構成により、電子部品を実装できる。

【0044】

本発明の第１０の発明に係る電子部品実装装置では、第１から第９のいずれかの発明に加えて、固定部材および電子部品との間に、シートが設置される。

【0045】

この構成により、電子部品への圧力付与の際の保護が可能となる。

【0046】

本発明の第１１の発明に係る電子部品実装装置では、第１０の発明に加えて、第１型枠と設置部材との間に、電子部品の外周を保持する中間型を更に備え、
中間型は、シートがはがされる際に、電子部品を保持した状態を維持可能である。

【0047】

この構成により、シートをはがす際に、電子部品が引っ張られるのを防止できる。

【0048】

本発明の第１２の発明に係る電子部品実装装置では、第１から第１１のいずれかの発明に加えて、複数の可動部材のそれぞれは、個別にその可動状態を実現できる。

【0049】

この構成により、複数の電子部品のそれぞれでのばらつきにも最適に対応して実装できる。

【0050】

本発明の第１３の発明に係る電子部品実装装置では、第１から第１２のいずれかの発明に加えて、複数の可動部材のそれぞれは、流体圧力、弾性圧力およびモータ駆動の少なくとも一つで可動状態を実現できる。

【0051】

この構成により、可動部材の可動が余分圧力を逃がすのに適している。

【0052】

本発明の第１４の発明に係る電子部品実装装置では、第１から第１３のいずれかの発明に加えて、電子部品および基板の少なくとも一方に加わる圧力を検出する圧力検出部を更に備え、
可動部材は、圧力に基づいて、可動状態を変化させることが可能である。

【0053】

この構成により、実際に固定部材が加えている圧力から余分圧力を把握して、可動部材がこの余分圧力を逃がすことができる。結果として、実際に即した圧力の付与が実現できる。

【0054】

本発明の第１５の発明に係る電子部品実装装置では、第１から第１４のいずれかの発明に加えて、複数の可動部材の可動量および可動速度の少なくとも一方を制御する可動部材制御部を更に備え、
可動部材制御部は、予め記憶された可動制御指示テーブルに基づいて、複数の可動部材のそれぞれに可動量、稼働時間および可動速度の少なくとも一方を制御できる。

【0055】

この構成により、実際の固定部材による圧力および圧力と余分圧力との相関関係に基づいて、実際に即した余分圧力を逃がすことができる。

【0056】

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。

【0057】

（電子基板への電子部品の実装）
本発明での基板への電子部品の実装について説明する。図１は、電子部品が実装された基板の正面図である。図２は、電子部品が実装された基板の側面図である。基板１００は、リードフレーム、金属ベース、ヒートシンクや電子基板などであり、フレキシブル基板、テープ基板、シート基板なども含まれる。また単層、積層などの様々な構造をもっている。

【0058】

図１は、基板１００を上から見た状態を示している。基板１００に、単数または複数の電子部品２００が実装される。図１では、複数の電子部品２００が実装されており、この状態のままで基板１００が電子機器などに格納されてもよいし、電子部品２００毎に分割されて使用されてもよい。

【0059】

図２に示されるように、電子部品２００は、基板１００に接着層２１０を介して実装される。接着層２１０は、接着剤などであり、接着剤の結合機能によって電子部品２００が基板１００に実装される。実装前は、接着剤が塗布等されており、これに実装のための圧力が加わって実装された後に、接着層２１０が形成される。

【0060】

本発明の電子部品実装装置は、図１、図２に示されるような実装を実現する。

【0061】

（実施の形態１）
実施の形態１について説明する。図３は、本発明の実施の形態１における電子部品実装装置のブロック図である。電子部品実装装置１は、図１、図２で説明した基板１００への電子部品２００の実装を実行する。

【0062】

電子部品実装装置１は、第１型枠２、第２型枠３、設置部材４、移動制御部５と、を備える。

【0063】

第１型枠２は、単数または複数の固定部材２１を有する。固定部材２１は、第１型枠２に対して固定された状態であり、第１型枠２との相対的な位置関係を変化させない。第１型枠２に対して、固定部材２１は、位置を固定している。すなわち、固定部材２１は、第１型枠２と共に位置を移動させる。また、後述するように、第１型枠２と第２型枠３との間隔が狭まることで、固定部材２１は、第１型枠２と第２型枠３との間にある電子部品２００および基板１００の少なくとも一方に圧力を加える。

【0064】

第２型枠３は、第１型枠２と対になる部材である。図３では、上に第１型枠２、下側に第２型枠３が示されているが、上下関係や左右関係は、これに限られるものではない。第２型枠３は、第１型枠２と対になっており、相互の相対的な位置関係を近づけることで、固定部材２１による電子部品２００等への圧力付与を実現する。

【0065】

第２型枠３は、単数または複数の可動部材３１を有する。可動部材３１は、第２型枠３に対してその位置を変化可能である。すなわち、第２型枠３が第１型枠２と近づいた際に、可動部材３１は、電子部品２００などとの接触状態によって、第２型枠３に対する位置を変化できる。

【0066】

図３に示されるように、可動部材３１は、第２型枠３に設けられた凹部に挿入された状態であり、この凹部の中で移動することで位置変化の可動を行える。

【0067】

設置部材４は、第１型枠２と第２型枠３との間に、電子部品２００と基板１００を設置する。図３に示されるように、設置部材４は、電子部品２００と基板１００とを挟み込んで設置する。基板１００において実装すべき位置に、電子部品２００を設置する。あるいは、電子部品２００と基板１００とが位置決めされて接着剤を介して位置固定される。この状態のものが設置部材４に載せられて、第１型枠２と第２型枠３との間に設置される。

【0068】

設置部材４が、基板１００の実装すべき位置に電子部品２００を設置して（あるいは、すでに基板１００に位置固定された電子部品２００が設置部材４に設置されて）、第１型枠２と第２型枠３との間に設置される。設置されたことで、第１型枠２と第２型枠３とによる圧力付与によって、電子部品２００が実装される。このとき、電子部品２００と基板１００との間には、接着剤が塗布等されている。

【0069】

移動制御部５は、この圧力付与に係って、第１型枠２と第２型枠３との近接および離隔を制御する。移動制御部５は、第１型枠２および第２型枠３の少なくとも一方を移動させることで、第１型枠２と第２型枠３の近接および離隔を制御できる。

【0070】

ここで、固定部材２１と可動部材３１のそれぞれは、設置部材４によって設置される電子部品２００の位置に対応する位置関係にある。すなわち、設置部材４によって設置される電子部品２００に対して、固定部材２１と可動部材３１とは、相対する位置にある。

【0071】

移動制御部５は、第１型枠２と第２型枠３とを近接させる。この近接によって、固定部材２１は、電子部品２００および基板１００の少なくとも一方に圧力を付与する。この圧力の付与によって、接着剤の働きで電子部品２００は基板１００に固定される。圧力付与の際において、可動部材３１は、固定部材２１が付与する圧力の内、余分である余分圧力を可動によって逃がすことができる。

【0072】

可動部材３１が余分圧力を逃がすことによって、実装に必要な圧力のみが電子部品２００および基板１００に加わり、過剰な圧力が付与されない。この結果、従来技術のように、電子部品２００や基板１００の破損などが生じることが無い。

【0073】

また、複数の電子部品２００を同時に実装する場合でも、電子部品２００毎に、異なりうる余分圧力のそれぞれに対応して、可動部材３１は逃がすことができる。結果として、高さや実装面にばらつきのある複数の電子部品２００のそれぞれに対して、最適な圧力の付与が可能となる。過剰な圧力がかからず、破損などの防止ができる。また、可動部材３１は、余分圧力を逃がすだけであるので、実装に必要な圧力は、それぞれの電子部品２００で付与されて、実装も確実に行える。
なお、固定部材２１、挿入孔３２、可動部材３１のそれぞれは、設置部材４に設置される電子部品２００の数および位置に対応する位置である。

【0074】

（動作説明）
次に、動作説明を行う。

【0075】

（初期状態：図３）
上述した図３は初期状態を示している。初期状態においては、第１型枠２と第２型枠３とは離隔している。また、第１型枠２と第２型枠３との間に、設置部材４によって基板１００と電子部品２００とが設置されている。このとき、設置部材４によって、基板１００の実装位置に、電子部品２００がセットされており（あるいは、基板１００の実装位置に電子部品２００が接着剤で位置固定され、設置部材４がこれを第１型枠２と第２型枠３の間にセットされ）、電子部品２００と基板１００との間には接着剤などが塗布されている。

【0076】

また、必要に応じて、シート１１０がセットされてもよい。シート１１０は、固定部材２１と電子部品２００との間に挟まれるように設置される。後述するように、固定部材２１は、電子部品２００に圧力を加える（電子部品２００と基板１００との位置関係が図３と上下逆であれば、固定部材２１は、基板１００に圧力を加える）。このとき、シート１１０が設置されていることで、圧力付与後に、固定部材２１を離隔させることが容易となるからである。
シート１１０は可動部材３１と基板１００または電子部品２００の間に設置しても良い。

【0077】

次から説明するように、移動制御部５は、第１型枠２と第２型枠３とを近接させる。この近接によって、固定部材２１は、電子部品２００および基板１００の少なくとも一方に直接的あるいは間接的に接触できる。この接触によって、固定部材２１は、電子部品２００および基板１００の少なくとも一方に圧力を付与することができる。

【0078】

固定部材２１が、電子部品２００および基板１００を押すことで、圧力を付与できるからである。

【0079】

この圧力の付与によって、電子部品２００が基板１００に実装される。このとき、固定部材２１からの圧力の内、実装において余分となる余分圧力を、可動部材３１が逃がすことができる。可動部材３１は、圧力付与方向に沿って移動可能であり、余分圧力は、この移動を生じさせる。

【0080】

この移動によって、結果的に余分圧力が逃がされることになる。余分圧力が逃がされれば、実装に必要となる圧力のみが残り、破損などを生じさせることなく、実装ができる。

【0081】

（設置部材の移動：図４）
図４は、本発明の実施の形態１における電子部品実装装置のブロック図である。模式的に示している。図３において示していた移動制御部５などの要素を同様に備えているが、図の見易さのために、これらを省略している。移動制御部５による動作は、図４でも行われる。

【0082】

図４に示されるように、初期状態の後で、電子部品実装装置１は、設置部材４が下降して第２型枠３に近づく。設置部材４は、電子部品２００と基板１００とをセットしており、このセットされた電子部品２００などが、第２型枠３に近づくことになる。

【0083】

設置部材４が第２型枠３に近づくことで、設置部材４に設置されている電子部品２００と基板１００とが可動部材３１に近づく。更に近づくと、可動部材３１に接触可能な状態となる。図４は、この状態を示している。

【0084】

この接触可能な状態となることで、固定部材２１からの圧力付与の際に、可動部材３１が余分圧力を逃がすことができるようになる。

【0085】

ここで、電子部品実装装置１は、それぞれの要素を動作させる駆動部を備えており、この駆動部が設置部材４を移動させればよい。

【0086】

（中間型とシートの移動：図５）
図５は、本発明の実施の形態１における電子部品実装装置のブロック図である。電子部品実装装置１において、中間型６とシート１１０が設置部材４に近づくように移動される。中間型６とシート１１０とが下降して、設置部材４に近づいてもよいし、第２型枠３が上昇して、設置部材４を中間型６などに近づけてもよい。

【0087】

中間型６とシート１１０が設置部材４に近づくことで、中間型６は、電子部品２００に近づく。シート１１０も同様である。シート１１０は、上述したように、固定部材２１と電子部品２００との間に設置される。中間型６も同様である。

【0088】

中間型６は、固定部材２１による圧力付与の過程で、電子部品２００の外周を保持する部材である。固定部材２１による圧力付与が行われている際に、電子部品２００はシート１１０と接触する。シート１１０は、電子部品２００に固定部材２１が接触することに伴い、固定部材２１からの保護を行う。

【0089】

圧力の付与が終わり、固定部材２１が電子部品２００から離隔する際に、シート１１０が電子部品２００からはがされる。このとき、シート１１０と電子部品２００とは、固定部材２１からの圧力を受けているので、シート１１０は電子部品２００に張り付いたようになっている。

【0090】

この状態でシート１１０がはがされると、電子部品２００がシート１１０に引っ張られてしまう問題がある。中間型６は、固定部材２１による圧力付与の際に、電子部品２００の外周を囲んで保持する。この保持によって、シート１１０が外される場合でもシート１１０に電子部品２００が引っ張られてしまう問題が軽減できる。

【0091】

図５の段階では、この中間型６とシート１１０とが電子部品２００に接触するように近づく。この状態が用意されていることで、実装後における後処理における種々の問題を軽減できる。

【0092】

（第１型枠２と第２型枠３との近接：図６）
図６は、本発明の実施の形態１における電子部品実装装置のブロック図である。図６は、第１型枠２と第２型枠３とが近接した状態を示している。ここでは、一例として移動制御部５が、第２型枠３を上昇させて、第１型枠２と第２型枠３とを近接させている。

【0093】

第１型枠２と第２型枠３とが近接すると、固定部材２１がシート１１０を介して、電子部品２００に接触できる状態が生まれる。この接触状態によって、固定部材２１が、電子部品２００および基板１００の少なくとも一方に圧力を付与できるようになる。

【0094】

また、図６に示されるように固定部材２１が中間型６において電子部品２００に対応する部分の開口部に入り込む。この入り込みによって、中間型６の開口部に入り込んで、電子部品２００に圧力を加えることができるようになる。

【0095】

また、固定部材２１の接触に伴い、シート１１０も押し込まれる。固定部材２１、中間型６および電子部品２００の外形にならって、シート１１０が電子部品２００の表面に密着する。このシート１１０によって、固定部材２１から電子部品２００を保護することができる。

【0096】

移動制御部５による移動動作で、第１型枠２と第２型枠３とが近接すると、固定部材２１からの圧力付与が可能な状態となる。ここで、図６では、第２型枠３に移動制御部５が接続されており、移動制御部５が第２型枠３を上昇させているが、第１型枠２を下降させることでもよい。いずれにしても、第１型枠２と第２型枠３とが近接する状態となればよい。

【0097】

移動制御部５は、電子部品２００を基板１００に実装するのに十分な強度や時間に合わせて、第１型枠２と第２型枠３との近接（固定部材２１による圧力付与）を制御すればよい。この強度や時間は、予め移動制御部５にプログラミングされておればよいし、任意作業で調整されてもよい。あるいは、経験的に学習した結果で制御されてもよい。

【0098】

（固定部材２１による圧力付与：図７）
図７は、本発明の実施の形態１における電子部品実装装置であって、固定部材による圧力付与を示すブロック図である。図６の状態から移動制御部５が、更に第１型枠２と第２型枠３とを近接させた状態が、図７である。更に近接に加えて、固定部材２１が、電子部品２００および基板１００に圧力を付与する状態にしたものが、図７の状態である。

【0099】

移動制御部５は、第１型枠２および第２型枠３の少なくとも一方を移動させて、固定部材２１が圧力を付与できる状態にする。更に、一定時間維持させる。この状態となることで、図７に示す矢印Ａのように、固定部材２１は電子部品２００に圧力を付与できる。

【0100】

このとき、固定部材２１は第１型枠２に固定されている。また圧力を受ける可動部材３１は、第２型枠３に対して相対的に移動可能である。この結果、固定部材２１が付与する矢印Ａの圧力のうち、実装において過剰となる余分圧力は、可動部材３１が電子部品２００から離れるように移動することで逃がされる。

【0101】

図７の矢印Ｂは、可動部材３１が逃がす余分圧力を示している。矢印Ａと矢印Ｂとの差分が、電子部品２００の基板１００への実装に必要な適正な圧力であり、この適正な圧力により、電子部品２００や基板１００が破損などすることなく、確実な実装ができる。

【0102】

ここで、第２型枠３は、固定部材に対応する位置に単数または複数の挿入孔３２を有する。可動部材３１は、この挿入孔３２に挿入されている。可動部材３１は、挿入孔３２の内部での位置を上下させることで、可動部材３１は、第２型枠３に対する位置を変化させる。

【0103】

図７の矢印Ｂで示される余分圧力を受けると（固定部材２１から電子部品２００および基板１００に付与される圧力を受けると）、可動部材３１は、この挿入孔３２の中で移動する。この移動によって、余分圧力を逃がすことができる。位置変化による余分圧力を逃がすからである。

【0104】

図７では、固定部材２１が電子部品２００に圧力を付与しつつ、余分圧力が可動部材３１によって逃がされている状態が示されている。この結果、過剰な圧力が付与されて電子部品２００の破損などが生じることなく、確実な実装が実現できる。

【0105】

また、可動部材３１は、挿入孔３２内部での位置変化量を調整することで、逃がすべき余分圧力を調整することも可能である。場合によっては、逃がすべき余分圧力がゼロの場合には、可動部材３１は、第２型枠３に対する位置変化を生じさせない。

【0106】

（第１型枠と第２型枠の離隔）
実装が終われば、第１型枠２と第２型枠３とは離隔される。移動制御部５が、この離隔を実行する。離隔して、シート１１０などが取り外されると、基板１００に電子部品２００が実装された状態の部材が取り出される。次の工程に使用されるようになる。

【0107】

シート１１０などの取り外しは、駆動部や別の機構が実現すればよい、電子部品実装装置１に組み込まれている機構でも、別の機構でもよい。これらは、本発明に直接かかわらないので、説明を省略する。

【0108】

以上のように、実施の形態１における電子部品実装装置１は、圧力付与によって電子部品２００や基板１００を破損等させるリスクを低減しつつ、確実な実装を実現できる。また、最適な圧力を付与できるので、基板１００と電子部品２００との間の接着層の厚みも適正化できる。

【0109】

なお、図３以降で説明した第１型枠２と第２型枠３との上下の位置関係は逆であってもよい。下降や上昇も逆であってもよく、上下移動ではなく左右移動であってもよい。

【0110】

（実施の形態２）

【0111】

次に実施の形態２について説明する。実施の形態２では、種々のバリエーションなどについて説明する。

【0112】

（可動部材による余分圧力の処理）
図８は、本発明の実施の形態２における電子部品実装装置のブロック図である。

【0113】

第２型枠３は、可動部材３１を有する。第２型枠３には挿入孔３２が設けられ、可動部材３１は、この挿入孔３２の内部に挿入されて移動する。この移動により、可動状態となっている。可動部材３１は、固定部材２１が電子部品２００に圧力を加える際に、例えば下に動くことで、余分圧力を逃がすことができる。

【0114】

挿入孔３２において可動部材３１は、空気圧や油圧などで可動が可能な状態となっている。この空気圧や油圧に対して逃がす余分圧力を計ることができる。このとき、図８に示されるように、余分圧力調整部５２を更に備えることも好適である。

【0115】

余分圧力調整部５２が、可動部材３１の動き量（可動量、可動時間、可動速度）を調整できる。逃がすべき余分圧力は、可動部材３１の動き量や動き方で決まる。余分圧力調整部５２は、逃がすべき余分圧力を、余分圧力調整部５２が設定しておく。設定された余分圧力に応じて、余分圧力調整部５２は、可動部材３１の動き量や動き方を制御する。

【0116】

この制御に基づいて可動部材３１が動くことで、可動部材３１は、必要となる余分圧力を逃がすことができる。

【0117】

ここで、可動部材３１は、液体圧力、弾性圧力およびモータ駆動の少なくとも一つで可動状態を実現できる。

【0118】

また、固定部材２１は、圧力検出部７を備える。圧力検出部７は、固定部材２１が電子部品２００に加える圧力の大きさを検出する。圧力検出部７は、検出した圧力の大きさを、可動部材制御部５３に出力する。

【0119】

可動部材制御部５３は、予め設定されている可動制御指示テーブル５４のデータを読み出すことができる。可動制御指示テーブル５４は、固定部材２１が加える圧力と可動部材３１が逃がすべき余分圧力との相対的な関係を記憶している。

【0120】

可動部材制御部５３は、圧力検出部７から通知された固定部材２１の圧力に基づいて、可動部材３１が逃がすべき余分圧力を演算できる。この演算結果を余分圧力調整部５２に出力する。余分圧力調整部５２は、この演算結果である実際の固定部材２１による圧力に基づいた余分圧力によって、可動部材３１の可動を制御する。

【0121】

このようにして、固定部材２１が実際に加えている圧力の値に基づいて、余分圧力を可動部材３１によって逃がすことができる。結果として、最適な圧力による実装が実現され、電子部品２００の破損なども防止できる。

【0122】

（複数の実装）
図９は、本発明の実施の形態２における電子部品実装装置のブロック図である。図９は、複数の電子部品２００を一度に実装する電子部品実装装置１を示している。

【0123】

第１型枠２は、複数の固定部材２１を備えている。第２型枠３は、これに対応する位置に、複数の可動部材３１を備えている。設置部材４および中間型６も、これに対応する形態である。このように、電子部品実装装置１は、複数の電子部品２００を一度に実装することができる。

【0124】

また、図９の場合でも、固定部材２１や可動部材３１は、上述の通りの動作を行い、最適な圧力で実装できる。

【0125】

ここで、複数の電子部品２００は、その厚みや接着剤の塗布量などにばらつきがある可能性がある。この厚み等のばらつきに関わらず、同じ圧力で実装することが好ましい。
また、個別に異なる圧力でそれぞれの電子部品２００を実装する場合もある。

【0126】

このため、複数の可動部材３１のそれぞれは、個別に可動状態を実現できることが好ましい。図９に示されるように、複数の可動部材３１のそれぞれは、余分圧力調整部５２によって、個別に可動状態を制御される。この個別の制御によって、複数の可動部材３１のそれぞれは、個別に可動状態を実現できる。逃がすべき移動量や傾きが異なっても、個々の可動部材３１は、それぞれに合わせて動作できる。
また逃がすべき余分圧力を個別に変えることもできる。

【0127】

余分圧力調整部５２と可動部材制御部５３は、複数の固定部材２１のそれぞれの圧力の値と可動制御指示テーブルとに基づいて、複数の可動部材３１の可動量、可動時間および可動速度の少なくとも一つを制御する。この制御によって、個々の電子部品２００に合わせた余分圧力を逃がすことができる。

【0128】

あるいは、余分圧力調整部５２と可動部材制御部５３は、可動タイミング、段階的加減圧動作の少なくとも一つを制御してもよい。これらを制御することも、電子部品２００のそれぞれに対応する逃がすべき最適な余分圧力の制御に繋がるからである。

【0129】

結果として、最適な圧力をそれぞれの電子部品２００に加えることができる。電子部品２００の厚みや、接着剤の塗布量のばらつきがある場合でも、それぞれの電子部品２００に最適な圧力が付与されることでの問題を防止できる。

【0130】

以上のように、実施の形態２における電子部品実装装置１は、実際の圧力付与状況に応じた最適な余分圧力の処理を行える。また、複数の電子部品２００を、一度に最適な圧力で実装することもできる。

【0131】

なお、実施の形態１〜２で説明された電子部品実装装置は、本発明の趣旨を説明する一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲での変形や改造を含む。

【符号の説明】

【0132】

１ 電子部品実装装置
２ 第１型枠
２１ 固定部材
３ 第２型枠
３１ 可動部材
３２ 挿入孔
４ 設置部材
５ 移動制御部
６ 中間型
７ 圧力検出部
５２ 余分圧力調整部
５３ 可動部材制御部
５４ 可動制御指示テーブル
１００ 基板
１１０ シート
２００ 電子部品

【要約】

【課題】電子部品や基板の破損を生じさせにくく、高い実装精度で電子部品を基板に実装できる電子部品実装装置を、提供する。
【解決手段】本発明の電子部品実装装置は、単数または複数の固定部材を有する第１型枠と、単数または複数の可動部材を有する第２型枠と、第１型枠と第２型枠の間に、電子部品と基板を設置する設置部材と、第１型枠と第２型枠の近接および離隔を制御する移動制御部と、を備え、固定部材は、第１型枠に対して、その位置を固定しており、可動部材は、第２型枠に対して、その位置を変化可能であり、固定部材および可動部材のそれぞれの位置は、設置部材により設置される電子部品の位置に対応し、移動制御部による近接により、固定部材は、電子部品および基板の少なくとも一方に圧力を付与し、可動部材は、固定部材が付与する圧力の内、余分である余分圧力を可動によって逃がすことができる。
【選択図】図３

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】