專利名稱：接合頭及部件安裝裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種將電子部件安裝到電路板上的接合頭及具有該接合頭的部件安裝裝置。
下面，參照附圖來(lái)說(shuō)明在平行調(diào)整部中采用球面軸承的接合頭的一個(gè)例子。圖9是現(xiàn)有的接合頭的立體圖，

圖10是其剖面圖。在圖9及圖10中，1是接合頭。2是球面部，由具有凸形球面部的部件3和具有凹形球面部的部件4相互接觸來(lái)構(gòu)成。5是吸引溝，被設(shè)置在部件4上，它通過(guò)吸引用通路6吸引空氣，據(jù)此將部件3吸引保持在部件4上。7是磁體，被設(shè)置在部件4上，由于磁體7的磁力，部件3被部件4吸引到一起。8是散熱片，與部件3連接在一起。9是夾具，與所述散熱片8接合在一起。而且，在夾具9的下端上設(shè)置按壓工具10，同時(shí)將加熱器11及熱電偶12從同一方向插入夾具9中。因此，夾具9既被熱電偶12監(jiān)視溫度，又被加熱器11加熱。在此，按壓工具10的下表面中央的a點(diǎn)成為球面部2的球的中心。13是電子部件，通過(guò)熱固性的接合劑14被組裝在電路板15上。16是接合臺(tái)，用于載置電路板15。
下面，就以上所述構(gòu)成的接合頭的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
首先說(shuō)明接合動(dòng)作。
在預(yù)備步驟中，把電子部件13通過(guò)接合劑14臨時(shí)定位在電路板15上。而且通過(guò)沒(méi)有在圖中標(biāo)記的外部搬運(yùn)裝置搬運(yùn)已將電子部件13臨時(shí)定位的電路板15，將其載置并固定在接合臺(tái)16上。接著，利用沒(méi)有在圖中表示的外部驅(qū)動(dòng)裝置使接合頭1下降，通過(guò)按壓工具10按壓電子部件13。此時(shí)，利用加熱器11進(jìn)行加熱，通過(guò)夾具9來(lái)加熱按壓工具10，按壓工具10的熱通過(guò)電子部件13傳給接合劑14。據(jù)此，促使接合劑14固化，完成電子部件13與電路板15的接合。此時(shí)，為了得到較高的接合質(zhì)量，重要的是要在電子部件13與電路板15之間確保較高的平行度。因此，按壓工具10與接合臺(tái)16之間的平行度十分重要。
其次，使用圖10說(shuō)明平行調(diào)整動(dòng)作。該平行調(diào)整動(dòng)作在根據(jù)生產(chǎn)的物品的品種不同而需要更換按壓工具10的時(shí)候進(jìn)行。并且，該平行調(diào)整動(dòng)作是在接合臺(tái)16上沒(méi)有工件即沒(méi)有組裝電子部件13及電路板15的狀態(tài)下進(jìn)行的。而且，雖然在圖10中描繪了所述工件，但在進(jìn)行平行調(diào)整動(dòng)作時(shí)是不存在工件的。
在進(jìn)行平行調(diào)整動(dòng)作之前，從吸引用通路6中吸引出空氣，由于吸引溝5中的空氣的吸引力，部件3被吸引保持在部件4上。首先，將壓縮空氣提供給吸引用通路6，解除部件3的吸引保持。此時(shí)，因?yàn)榇朋w7保持部件3的力在起作用，所以部件3不會(huì)落下，在球面部中，在部件3和部件4之間產(chǎn)生數(shù)微米～數(shù)十微米的間隙。而且，此時(shí)部件3呈以所述a點(diǎn)為中心，可以比較容易地轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)。另一方面，如以上所述，因?yàn)閷⒓訜崞?1及熱電偶12沿著b方向以同一方向設(shè)置在夾具9中，所以，由于加熱器11及熱電偶12的重量和配線17、配線18的阻力的影響，使夾具9產(chǎn)生c方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩。因此，如圖11所示，呈可以轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)的接合頭下部19成為傾斜狀態(tài)。
其次，通過(guò)沒(méi)有在圖中標(biāo)記的外部的驅(qū)動(dòng)裝置使接合頭1下降，將按壓工具10按壓在接合臺(tái)16上。此時(shí)，為了使按壓工具10的按壓面與接合臺(tái)16并行對(duì)齊，部件3以所述a點(diǎn)為圓心進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。在該轉(zhuǎn)動(dòng)之后，從吸引溝5中吸引出空氣，據(jù)此將部件3吸引保持在部件4上。
可是，在以上所述的接合頭1中產(chǎn)生以下所述問(wèn)題使按壓工具10與接合臺(tái)16平行對(duì)齊時(shí)，由于加熱器11、熱電偶12的配線17、18的阻力、和加熱器11、熱電偶12的重量的影響，產(chǎn)生阻力而不能使之充分地平行對(duì)齊。其結(jié)果，產(chǎn)生以下所述問(wèn)題在進(jìn)行接合動(dòng)作時(shí)，電子部件13相對(duì)于電路板15的平行度不充分，電子部件13和電路板15的各電極的接觸狀態(tài)產(chǎn)生差異，從而不能以較高的接合質(zhì)量來(lái)進(jìn)行接合。
為了達(dá)到以上所述的目的，本發(fā)明如以下所述那樣構(gòu)成。
本發(fā)明第1方案的接合頭，包括具有與載置在接合臺(tái)的載置面上的電路形成體上的部件接觸的平坦按壓面的按壓部，和擺動(dòng)自如地支承該按壓部的支承部；通過(guò)使所述按壓面接觸所述部件，把所述部件按壓到所述電路形成體上；其特征在于防止由所述按壓部的擺動(dòng)造成的、所述按壓部相對(duì)于所述支承部的傾斜，把所述按壓面和所述載置面設(shè)定為近似平行狀態(tài)的傾斜防止構(gòu)件。
根據(jù)所述的本發(fā)明第1方案的接合頭，因?yàn)榫哂袃A斜防止構(gòu)件，因此能夠防止相對(duì)于支承部的按壓部?jī)A斜，并將按壓面和載置面設(shè)定為近似平行狀態(tài)。因此，相對(duì)于接合臺(tái)，能夠以比現(xiàn)有的平行度更高的平行度設(shè)置按壓面，并能夠以較高的接合質(zhì)量來(lái)接合部件和電路形成體。
并且，所述傾斜防止構(gòu)件也可以利用包含在所述按壓部中的構(gòu)件，即具有加熱所述按壓面的加熱體和檢測(cè)來(lái)自該加熱體的熱的加熱體溫度控制用熱檢測(cè)器，并且從抵消由所述加熱體產(chǎn)生的所述按壓部的擺動(dòng)和由所述熱檢測(cè)器產(chǎn)生的所述按壓部的擺動(dòng)的方向上來(lái)裝填所述加熱體及所述熱檢測(cè)器，并對(duì)所述部件進(jìn)行加熱的加熱用構(gòu)件來(lái)構(gòu)成。
通過(guò)將所述傾斜防止構(gòu)件設(shè)定為從由加熱體產(chǎn)生的按壓部的擺動(dòng)和由熱檢測(cè)器產(chǎn)生的按壓部的擺動(dòng)相互抵消的方向上來(lái)裝填所述加熱體及所述熱檢測(cè)器的加熱用構(gòu)件，就可以防止相對(duì)于支承部的按壓部?jī)A斜，因此，能夠把按壓面和載置面設(shè)定在近似平行狀態(tài)。
并且，連接所述加熱體以及所述熱檢測(cè)器的配線的包覆材料也可以由在使所述按壓面接觸所述載置面時(shí)，允許進(jìn)行將所述按壓面和所述載置面調(diào)整為平行狀態(tài)的所述按壓部的平行調(diào)整動(dòng)作的材料來(lái)構(gòu)成。
通過(guò)將連接所述加熱體以及所述熱檢測(cè)器的配線的包覆材料設(shè)定為在使所述按壓面接觸所述載置面時(shí)允許進(jìn)行把所述按壓面和所述載置面調(diào)整為平行狀態(tài)的所述按壓部的平行調(diào)整動(dòng)作的材料，就可以防止相對(duì)于支承部的按壓部?jī)A斜，因此，能夠?qū)磯好婧洼d置面設(shè)定為近似平行狀態(tài)。
并且，所述加熱用構(gòu)件，也可以在與所述按壓面按壓的所述部件的厚度方向正交的方向，并且在相互正交的2個(gè)方向上，以該加熱用構(gòu)件的中心軸為中心，用對(duì)稱形來(lái)構(gòu)成。
通過(guò)將所述加熱用構(gòu)件的形狀設(shè)定為對(duì)稱形狀，就能夠取得加熱用構(gòu)件的重量平衡，就能夠防止相對(duì)于支承部的按壓部?jī)A斜，從而將按壓面和載置面設(shè)定為近似平行狀態(tài)。因此，相對(duì)于接合臺(tái)，能夠以比現(xiàn)有的平行度更高的平行度來(lái)設(shè)置按壓面。
并且，所述按壓面可以由超過(guò)所述部件整個(gè)面的尺寸，即在使所述按壓面接觸所述載置面時(shí)，使所述按壓部產(chǎn)生能將所述按壓面和所述載置面設(shè)定為平行狀態(tài)的轉(zhuǎn)動(dòng)力的尺寸來(lái)構(gòu)成。
將所述按壓面的尺寸設(shè)定為在使所述按壓面接觸所述載置面時(shí)，在所述按壓部上產(chǎn)生把所述按壓面和所述載置面設(shè)定為平行狀態(tài)的轉(zhuǎn)動(dòng)力的尺寸；據(jù)此，在使所述按壓面接觸所述載置面時(shí)，產(chǎn)生所述設(shè)定為平行狀態(tài)的轉(zhuǎn)動(dòng)力，所以能夠容易地將按壓面和載置面設(shè)定為近似平行狀態(tài)。因此，相對(duì)于接合臺(tái)，能夠以比現(xiàn)有的平行度更高的平行度來(lái)設(shè)置按壓面。
并且，當(dāng)所述部件上存在按壓禁止區(qū)時(shí)，也可以使構(gòu)成的所述按壓面具有對(duì)應(yīng)所述按壓禁止區(qū)的非按壓部。
對(duì)于存在按壓禁止區(qū)的部件來(lái)說(shuō)，通過(guò)在按壓面上設(shè)置非按壓部，能夠進(jìn)行不使部件的質(zhì)量惡化的部件安裝工作。
并且，所述傾斜防止構(gòu)件也可以由包括在所述按壓部中，并使所述按壓部產(chǎn)生能將所述按壓面和所述載置面設(shè)定為近似平行狀態(tài)的轉(zhuǎn)動(dòng)力的重物來(lái)構(gòu)成。
作為所述傾斜防止構(gòu)件，通過(guò)在按壓部上設(shè)置重物，就能取得按壓部的重量平衡，就能防止相對(duì)于支承部的按壓部?jī)A斜，從而將按壓面和載置面設(shè)定在近似平行狀態(tài)上。因此，相對(duì)于接合臺(tái)，能夠以比現(xiàn)有的平行度更高的平行度設(shè)置按壓面。
并且，所述傾斜防止構(gòu)件也可以由包括在所述支承部中，并給所述按壓部施加將所述按壓面和所述載置面設(shè)定為近似平行狀態(tài)的轉(zhuǎn)動(dòng)力的施力機(jī)構(gòu)來(lái)構(gòu)成。
作為所述傾斜防止構(gòu)件，通過(guò)在支承部上設(shè)置施力機(jī)構(gòu)，就能給所述按壓部施加將按壓面和載置面設(shè)定為近似平行狀態(tài)的轉(zhuǎn)動(dòng)力，就能防止相對(duì)于支承部的按壓部?jī)A斜并將按壓面和載置面設(shè)定為近似平行狀態(tài)。因此，相對(duì)于接合臺(tái)，能夠以比現(xiàn)有的平行度更高的平行度設(shè)置按壓面。
并且，當(dāng)所述加熱用構(gòu)件還具有為了把所述部件吸附到所述按壓面上而在所述按壓面上開(kāi)口的吸引用通路時(shí)，所述傾斜防止構(gòu)件還可以利用由安裝在所述加熱用構(gòu)件上并與所述吸引用通路連通，用來(lái)防止所述傾斜的材料或尺寸制成的管材料來(lái)構(gòu)成。
當(dāng)在按壓部上設(shè)置吸附部件的吸引用通路時(shí)，作為所述傾斜防止構(gòu)件，通過(guò)把與所述吸引用通路連通的管材料設(shè)定為用于防止相對(duì)于支承部的按壓部?jī)A斜的材料或尺寸，就能夠?qū)磯好婧洼d置面設(shè)定為近似平行狀態(tài)。因此，相對(duì)于接合臺(tái)，能夠以比現(xiàn)有的平行度更高的平行度設(shè)置按壓面。
并且，本發(fā)明的第2方案的部件安裝裝置，其特征在于包括所述第1方案的接合頭；把載置了部件的電路形成體搬到接合臺(tái)的載置面上和將該電路形成體從該載置面上搬出的移載裝置。
根據(jù)本發(fā)明的第2方案的部件安裝裝置，因?yàn)榘ㄋ龅?方案的接合頭，所以相對(duì)于接合臺(tái)，能夠以比現(xiàn)有的平行度更高的平行度設(shè)置按壓面，并能夠以較高的接合質(zhì)量接合部件和電路形成體。
并且，在所述第2方案中，還包括在所述部件的厚度方向上移動(dòng)所述接合頭的驅(qū)動(dòng)裝置和對(duì)該驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行動(dòng)作控制的控制裝置；所述控制裝置對(duì)于所述驅(qū)動(dòng)裝置可以進(jìn)行以下所述的動(dòng)作控制與通過(guò)使接觸所述部件的平坦的按壓面接觸所述部件來(lái)將所述部件按壓到所述電路形成體上的按壓動(dòng)作相比，在進(jìn)行通過(guò)使所述按壓面接觸所述載置面來(lái)使所述按壓面與所述載置面成為平行狀態(tài)的平行調(diào)整動(dòng)作時(shí)，在所述厚度方向上用更大的力來(lái)移動(dòng)所述接合頭。
在所述第2方案的部件安裝裝置中，還包括控制裝置，并進(jìn)行以下所述的控制與把部件按壓到電路形成體上的按壓力相比，在進(jìn)行平行調(diào)整動(dòng)作時(shí)，用更強(qiáng)的力來(lái)把按壓面按壓到載置面上，據(jù)此，就能更容易地把按壓面設(shè)定在相對(duì)于載置面的近似平行狀態(tài)上。因此，能夠以較高的接合質(zhì)量來(lái)接合部件和電路形成體。
圖1是本發(fā)明的實(shí)施例的接合頭的剖面圖。
圖2是圖1所示的接合頭的立體圖。
圖3是圖1所示的接合頭的第1變形例的剖面圖。
圖4a是圖1所示的接合頭的第2變形例的主視圖。
圖4b是圖1所示的接合頭的第2變形例的側(cè)視圖。
圖5是圖1所示的接合頭的第3變形例的主視圖。
圖6是圖1所示的接合頭的第4變形例的主視圖。
圖7是表示圖1所示的接合頭的按壓頭的按壓面的尺寸和部件的被按壓面的尺寸之間關(guān)系的立體圖。
圖8是圖1所示的接合頭的第5變形例的按壓頭的剖面圖。
圖9是現(xiàn)有接合頭的立體圖。
圖10是圖9所示的接合頭的剖面圖。
圖11是表示圖9所示的接合頭的接合頭下部為傾斜狀態(tài)的圖。
如圖1及圖2所示，本實(shí)施例的接合頭101大致劃分為按壓部110和擺動(dòng)自如地支承該按壓部110的支承部111，將載置于接合臺(tái)16的載置面16a上的電路板15上的電子部件按壓到電路板15上。而且，使用構(gòu)成所謂球面軸承的球面部122連接所述按壓部110和所述支承部111。并且，所述電子部件13通過(guò)熱固性接合劑14被載置于電路板15上。而且，在圖2和下面所述的圖4～圖6中省略了以下說(shuō)明的吸引供氣裝置141、驅(qū)動(dòng)裝置142、移載裝置143以及控制裝置180的圖示。
所述支承部111包括構(gòu)成所述球面部122的、具有凹形球面124a的凹狀組件124。在該凹狀組件124內(nèi)設(shè)置在所述球面124a開(kāi)口的吸引溝125；與該吸引溝125連通的吸引用通路126；在球面124a上開(kāi)口而被埋設(shè)的磁體127。并且，受控制裝置180控制動(dòng)作的吸引供氣裝置141與吸引用通路126連接。
所述按壓部110大致劃分為凸?fàn)罱M件123；散熱片128；加熱用構(gòu)件129；按壓工具130。
所述凸?fàn)罱M件123具有與所述凹狀組件124的所述球面124a相對(duì)應(yīng)的球面，即與所述球面124a一同構(gòu)成所述球面部122的凸?fàn)钋蛎?23a。因此，所述凹狀組件124和凸?fàn)罱M件123通過(guò)球面部122相互接觸。而且使用所述吸引供氣裝置141并通過(guò)吸引用通路126以及吸引溝125進(jìn)行吸引動(dòng)作時(shí)，與磁體127的磁力一起將凸?fàn)罱M件123固定于凹狀組件124上。即，將按壓部110固定于支承部111上。另一方面，因?yàn)樗鑫齽?dòng)作停止時(shí)，僅用磁體127的磁力將凸?fàn)罱M件123支承于凹狀組件124上，所以凸?fàn)罱M件123通過(guò)球面部122相對(duì)于凹狀組件124可以滑動(dòng)，可以沿著所述球面124a擺動(dòng)。
散熱片128的一端與所述凸?fàn)罱M件123連接，另一端與加熱用構(gòu)件129連接。
在本實(shí)施例中，加熱用構(gòu)件129相當(dāng)于傾斜防止構(gòu)件的一個(gè)例子。在此，所謂傾斜防止構(gòu)件是防止因所述按壓部110的擺動(dòng)造成的相對(duì)于所述支承部111來(lái)說(shuō)的按壓部110的傾斜并使所述按壓工具130的按壓面130a和所述載置面16a保持平行或近似平行狀態(tài)的器件。將具有與所述電子部件13相對(duì)向并接觸所述電子部件13的所述按壓面130a的所述按壓工具130可拆卸地安裝在所述加熱用構(gòu)件129上，而且，將作為加熱體的一個(gè)例子即為了使熱固性接合劑14固化而加熱所述按壓面130a的加熱器131和作為檢測(cè)來(lái)自所述加熱體的熱的熱檢測(cè)器的一個(gè)例子即熱電偶132從相對(duì)方向插入所述加熱用構(gòu)件129中。
加熱器131及熱電偶132相對(duì)于加熱用構(gòu)件129的裝填方向不局限于以上所述的相對(duì)的方向，可以將所述加熱體及所述熱檢測(cè)器從因所述加熱體產(chǎn)生的按壓部110的擺動(dòng)和因所述熱檢測(cè)器產(chǎn)生的按壓部110的擺動(dòng)相互抵消的方向上裝填到加熱用構(gòu)件129中。
而且，加熱器131及熱電偶132分別通過(guò)配線137、138與控制裝置180連接，加熱用構(gòu)件129既被熱電偶132監(jiān)控溫度又被加熱器131加熱。
另外，將構(gòu)成所述球面123a及所述球面124a的球中心置于按壓面130a上，以便在所述按壓面130a的仿形動(dòng)作時(shí)，使該按壓面130a在水平方向上不產(chǎn)生位置錯(cuò)動(dòng)。
另外，在如所述那樣構(gòu)成的接合頭101上設(shè)置例如使安裝于支承部111的該接合頭101向電子部件13的厚度方向144方向移動(dòng)并將電子部件13按壓組裝到電路板15上的、受所述控制裝置180控制動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)裝置142。
另外，由如所述那樣構(gòu)成的接合頭101和將通過(guò)所述接合劑載置電子部件13的電路板15搬入到接合臺(tái)16的載置面16a上以及將該電路板15從該載置面16a上搬出去的移載裝置143可以構(gòu)成部件安裝裝置201。移載裝置143包括保持所述電路板15以及電子部件13的保持部1431；使該保持部1431在與所述厚度方向144正交的2個(gè)方向移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)部1432。
以下說(shuō)明如以上所述那樣構(gòu)成的接合頭101的動(dòng)作。而且，就一邊加熱一邊將電子部件13按壓并組裝到電路板15上的接合動(dòng)作來(lái)說(shuō)，因?yàn)榕c所述的現(xiàn)有技術(shù)中的接合動(dòng)作相同，所以在此省略其說(shuō)明。
因此，以下說(shuō)明在接合臺(tái)16的載置面16a上不存在電路板15等時(shí)實(shí)行的、使所述載置面16a和所述按壓工具130的按壓面130a保持平行的平行調(diào)整動(dòng)作。
所述平行調(diào)整動(dòng)作是在因生產(chǎn)物品的品種的變換而交換所述按壓工具130時(shí)進(jìn)行的，是在接合臺(tái)16上沒(méi)有載置電路板15等的狀態(tài)下進(jìn)行的。
在平行調(diào)整動(dòng)作之前，由吸引供氣裝置141通過(guò)吸引用通路126吸引空氣，由于吸引溝125中的空氣吸引力使凸?fàn)罱M件123被吸引保持在凹狀組件124上。
由于平行調(diào)整動(dòng)作開(kāi)始，首先，由吸引供氣裝置141向吸引用通路126中供給壓縮空氣，解除凸?fàn)罱M件123的吸引保持動(dòng)作。此時(shí)因?yàn)榇朋w127的吊著凸?fàn)罱M件123的力在起作用，所以凸?fàn)罱M件123不會(huì)落下，在球面部122中，凸?fàn)罱M件123和凹狀組件124之間產(chǎn)生數(shù)μm～數(shù)十μm的間隙。而且，此時(shí)凸?fàn)罱M件123直至按壓部110設(shè)定為將構(gòu)成所述球面123a以及所述球面124a的球的中心作為中心可以轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)，就是說(shuō)按壓部110設(shè)定為相對(duì)于固定的支承部111可以擺動(dòng)的狀態(tài)。
如以上所述，相對(duì)于加熱用構(gòu)件129，加熱器131及熱電偶132是以相對(duì)的方向引出的，所以在所述可以擺動(dòng)的狀態(tài)中，由于加熱器131、熱電偶132的重量和配線137、138的阻力的影響而對(duì)加熱用構(gòu)件129產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩是微小的，按壓工具130的按壓面130a和所述載置面16a是可以維持近似平行的狀態(tài)。
接著，接合頭101通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)裝置142沿所述厚方向144方向下降，將按壓工具130的按壓面130a按壓在接合臺(tái)16的載置面16a上。根據(jù)該按壓，因?yàn)榘磯汗ぞ?30的按壓面130a仿形于所述載置面16a，即要使按壓面130a和載置面16a成為平行狀態(tài)，按壓部110就將構(gòu)成所述球面123a及所述球面124a的球的中心作為中心進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，在球面部122中，凹狀組件124和凸?fàn)罱M件123的相對(duì)位置發(fā)生變化。而且，像這樣通過(guò)將按壓面130a按壓在載置面16a上，要將按壓面130a和載置面16a設(shè)定為平行狀態(tài)的動(dòng)作，稱為平行調(diào)整動(dòng)作。
其次，如以上所述，在按壓面130a和載置面16a處于平行狀態(tài)時(shí)，使用吸引供氣裝置141從吸引溝125中吸出空氣，將按壓部110吸附保持在支承部111上。因此，在按壓面130a和載置面16a處于平行狀態(tài)下將按壓部110固定在支承部111上。
在進(jìn)行所述平行調(diào)整動(dòng)作時(shí)，控制裝置180對(duì)所述驅(qū)動(dòng)裝置142進(jìn)行動(dòng)作控制，以便用比按壓面130a將電子部件13按壓在電路板15上時(shí)更強(qiáng)的力將按壓面130a按壓在載置面16a上。通過(guò)這樣的動(dòng)作控制，抗衡要阻止按壓部110擺動(dòng)的抑制力，使按壓部110可以擺動(dòng)，所以能夠使按壓面130a和載置面16a更容易地達(dá)到平行狀態(tài)。
如以上說(shuō)明的那樣，根據(jù)本實(shí)施例的接合頭101，在加熱用構(gòu)件129中，將加熱器131及熱電偶132以相對(duì)的方向與配線137、138連接，因此由所述加熱器131作用于加熱用構(gòu)件129的擺動(dòng)力和由所述熱電偶132作用于加熱用構(gòu)件129的擺動(dòng)力以相互反方向作用，因此相互抵消。因此，即使按壓部110相對(duì)于支承部111是可以擺動(dòng)的狀態(tài)時(shí)，加熱用構(gòu)件129相對(duì)于與所述厚度方向144正交的方向幾乎不傾斜。因此，在進(jìn)行所述平行調(diào)整動(dòng)作時(shí)，在使具有加熱用構(gòu)件129的按壓部擺動(dòng)時(shí)，要阻止該按壓部110擺動(dòng)的抑制力比現(xiàn)有的小。因此，能夠使按壓面130a和載置面16a確實(shí)地成為平行狀態(tài)。因此，可以充分確保針對(duì)于接合動(dòng)作時(shí)的電路板15的電子部件13的平行度，能夠以較高的接合質(zhì)量進(jìn)行接合。
在以上所述的接合頭101中，如圖7所示，所述按壓面130a具有超出被按壓的電子部件13的被按壓面13a的全部面積的尺寸，即，最好是在進(jìn)行所述平行調(diào)整動(dòng)作時(shí)，使按壓面130a接觸所述載置面16a時(shí)，在所述按壓部110上產(chǎn)生將按壓面130a和載置面16a設(shè)定為平行狀態(tài)的轉(zhuǎn)動(dòng)力的尺寸。
由于將按壓面130a設(shè)定為這樣的尺寸，因此在進(jìn)行所述平行調(diào)整動(dòng)作時(shí)，在按壓部110上產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩比現(xiàn)有的大，能夠容易進(jìn)行按壓面130a和載置面16a的平行狀態(tài)的設(shè)定。
另外，在以上所述的接合頭101中，如圖8所示，因電子部件13的質(zhì)量上的問(wèn)題，在電子部件13的被按壓面13a上存在按壓禁止區(qū)13b的情況時(shí)，在按壓面130a上形成對(duì)應(yīng)于該按壓禁止區(qū)13b的切除其中一部分的非按壓部130d。在此情況下，為了在進(jìn)行所述平行調(diào)整動(dòng)作時(shí)，在所述按壓部110上產(chǎn)生使按壓面130a和載置面16a設(shè)定為平行狀態(tài)的轉(zhuǎn)動(dòng)力，由于存在非按壓部130d的部分，所以最好是擴(kuò)大按壓面130a的面積。將按壓面130a設(shè)定為這樣的尺寸，因此在進(jìn)行所述平行調(diào)整動(dòng)作時(shí)，在按壓部110上產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩比現(xiàn)有的大，能夠容易進(jìn)行按壓面130a和載置面16a的平行狀態(tài)的設(shè)定。
下面，說(shuō)明所述接合頭101的變形例。
關(guān)于所述配線137、138，其包覆材料可以使用允許進(jìn)行所述平行調(diào)整動(dòng)作的材料，例如有機(jī)硅樹(shù)脂等的軟質(zhì)材料。根據(jù)該構(gòu)成，可以降低因配線137、138的硬度造成的對(duì)按壓部110的運(yùn)動(dòng)的限制，所以能夠在滑動(dòng)按壓部110并進(jìn)行所述平行調(diào)整動(dòng)作時(shí)，在使按壓部110擺動(dòng)時(shí)，使要阻止該按壓部110擺動(dòng)的抑制力設(shè)定為更小。因此，能夠以更高的接合質(zhì)量進(jìn)行接合。
而且，也可以構(gòu)成圖3所示的接合頭102。在該接合頭102中，為了在所述按壓面130a上吸附電子部件13，在加熱用構(gòu)件129及按壓工具130內(nèi)設(shè)置在按壓面130a上開(kāi)口的部件用吸引通路145。而且部件用吸引通路145通過(guò)配管147與吸引裝置146連接。控制裝置180控制該吸引裝置146的動(dòng)作。并且，對(duì)于所述配管147來(lái)說(shuō)，使用允許進(jìn)行所述平行調(diào)整動(dòng)作的材料例如有機(jī)硅樹(shù)脂等軟質(zhì)材料或直徑小的材料。其它的構(gòu)成與所述的接合頭101相同。
根據(jù)這樣的構(gòu)成，可以降低因配管147的硬度造成的對(duì)按壓部110的運(yùn)動(dòng)的限制，所以能夠在滑動(dòng)按壓部110并進(jìn)行所述平行調(diào)整動(dòng)作時(shí)，在使按壓部110擺動(dòng)時(shí)，使要阻止該按壓部110擺動(dòng)的抑制力變小。因此，即使是在設(shè)置部件用吸引通路145及配管147的情況下，也能夠以較高的接合質(zhì)量進(jìn)行接合。
并且，在所述接合頭101或102中，如圖4a及圖4b所示，所述加熱用構(gòu)件129與所述厚度方向144正交，并且相對(duì)于相互正交的2個(gè)方向148、149能成為近似的對(duì)稱形狀，根據(jù)這樣的構(gòu)成，取得加熱用構(gòu)件129相對(duì)于所述2個(gè)方向148、149的重量平衡。即，如圖4a所示，所述加熱用構(gòu)件129沿著所述方向148配置時(shí)，將既通過(guò)所述按壓面130a的中心點(diǎn)130b又通過(guò)加熱用構(gòu)件129中心的中心軸130c作為對(duì)稱軸，在所述方向148上成為對(duì)稱的形狀，并且如圖4b所示，也可以按照將所述軸130c作為對(duì)稱軸、在所述方向149上成為對(duì)稱的形狀進(jìn)行制作。并且，如圖4b所示，也將加熱器131及熱電偶132配置為既貫穿所述軸130c又與所述方向148平行。
在這樣制作加熱用構(gòu)件129的情況下，即使按壓部110相對(duì)于支承部111成為可以擺動(dòng)的狀態(tài)時(shí)，也不會(huì)使加熱用構(gòu)件129相對(duì)于與所述厚度方向144正交的方向148、149發(fā)生傾斜。因此，在進(jìn)行所述平行調(diào)整動(dòng)作時(shí)，在使具有加熱用構(gòu)件129的按壓部110擺動(dòng)時(shí)，可以使要阻止該按壓部110擺動(dòng)的抑制力更小。因此，能夠使按壓面130a和載置面16a確實(shí)地成為平行狀態(tài)，可以充分確保針對(duì)于接合動(dòng)作時(shí)的電路板15的電子部件13的平行度，能夠以更高的接合質(zhì)量進(jìn)行接合。
而且，也可以構(gòu)成圖5所示的接合頭103。即，在該接合頭103中，在沿著所述加熱用構(gòu)件129延續(xù)的所述方向148、從所述凸?fàn)罱M件123中相互逆向突出的各軸150a上分別安裝重物150，使用所述重物150調(diào)整所述按壓部110在方向148上的重量平衡。所述軸150a及重物150是相當(dāng)于傾斜防止構(gòu)件的一個(gè)例子，可以使所述按壓部110產(chǎn)生將所述按壓面130a和所述載置面16a設(shè)定為近似平行狀態(tài)的轉(zhuǎn)動(dòng)力。因此，各軸150a的突出方向不局限于以上所述的形式，也可以不必逆向突出，而且其數(shù)量不局限于圖示的一對(duì)，并且，各重物150的重量也不需要兩者一致。而且，其它的構(gòu)成與所述接合頭101相同。
在這樣制作接合頭103的情況下，因?yàn)樵谂c所述厚度方向144正交的方向上，能夠調(diào)整所述按壓部110的重量平衡，所以即使按壓部110相對(duì)于支承部111成為可以擺動(dòng)的狀態(tài)時(shí)，也不會(huì)使所述按壓面130a傾斜。因此，在進(jìn)行所述平行調(diào)整動(dòng)作時(shí)，在使具有加熱用構(gòu)件129的按壓部110擺動(dòng)時(shí)，可以使要阻止該按壓部110擺動(dòng)的抑制力更小。因此，能夠使按壓面130a和載置面16a確實(shí)地成為平行狀態(tài)，可以充分確保針對(duì)于接合動(dòng)作時(shí)的電路板15的電子部件13的平行度，能夠以更高的接合質(zhì)量進(jìn)行接合。
而且，也可以構(gòu)成圖6所示的接合頭104。即，在該接合頭104中，作為相當(dāng)于所述傾斜防止構(gòu)件的一個(gè)例子，在所述支承部111上設(shè)置給所述按壓部110提供將所述按壓面130a和所述載置面16a設(shè)定為近似平行狀態(tài)的轉(zhuǎn)動(dòng)力的施力機(jī)構(gòu)151。該施力機(jī)構(gòu)151包括支承器件1511和助推器件1512，將支承器件1511的一端安裝在凹狀組件124上，在另一端上安裝著所述助推器件1512。助推器件1512是以所述支承器件1511作為支點(diǎn)將助推力作用于凸?fàn)罱M件123上的器件，如本實(shí)施例中的附圖所示，例如使用彈簧。當(dāng)然，助推器件1512不局限于該彈簧。并且，施力機(jī)構(gòu)151不局限發(fā)揮以上所述的功能，其數(shù)量不局限于圖示的一對(duì)，并且，各助推器件1512的助推力也有不同的種類。而且，其它的構(gòu)成與所述接合頭101相同。
在這樣制作接合頭104的情況下，相對(duì)于被固定的所述支承部111，使用所述助推器件1512，可以向與所述厚度方向144正交的方向助推所述按壓部110，所以能夠給所述按壓部110提供將所述按壓面130a和所述載置面16a設(shè)定為平行狀態(tài)或近似平行狀態(tài)的轉(zhuǎn)動(dòng)力。因此，即使按壓部110相對(duì)于支承部111成為可以擺動(dòng)的狀態(tài)時(shí)，也不會(huì)使所述按壓面130a傾斜。因此，在進(jìn)行所述平行調(diào)整動(dòng)作時(shí)，在使具有加熱用構(gòu)件129的按壓部110擺動(dòng)時(shí)，可以使要阻止該按壓部110擺動(dòng)的抑制力更小。因此，能夠使按壓面130a和載置面16a確實(shí)地成為平行狀態(tài)，可以充分確保針對(duì)于接合動(dòng)作時(shí)的電路板15的電子部件13的平行度，能夠以更高的接合質(zhì)量進(jìn)行接合。
而且，在以上所述的各變形例中，接合頭103、104中的構(gòu)造也可以適用于參照?qǐng)D9～圖11的現(xiàn)有的接合頭。因此，能夠使按壓面130a和載置面16a確實(shí)地成為平行狀態(tài)，可以充分確保針對(duì)于接合動(dòng)作時(shí)的電路板15的電子部件13的平行度，能夠以更高的接合質(zhì)量進(jìn)行接合。
并且，接合頭103、104中的構(gòu)造既可以分別單獨(dú)地構(gòu)成，也可以使兩者組合地構(gòu)成。
并且，在其它的變形例中，也可以任意組合地構(gòu)成。
以上參照附圖充分說(shuō)明了本發(fā)明的理想實(shí)施例，但對(duì)于熟悉該技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，進(jìn)行各種變形和改進(jìn)是顯而易見(jiàn)的。只要這些變形和改進(jìn)不脫離本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍，就都應(yīng)理解為包含在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種接合頭，包括具有與載置在接合臺(tái)(16)的載置面(16a)上的電路形成體(15)上的部件(13)進(jìn)行接觸的平坦按壓面(130a)的按壓部(110)；擺動(dòng)自如地支承該按壓部的支承部(111)；通過(guò)使所述按壓面接觸所述部件，把所述部件按壓到所述電路形成體上；其特征在于包括防止由所述按壓部的擺動(dòng)造成的、相對(duì)于所述支承部的所述按壓部?jī)A斜，把所述按壓面和所述載置面設(shè)定為近似平行狀態(tài)的傾斜防止構(gòu)件(129、150、151)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接合頭，其特征在于所述傾斜防止構(gòu)件是包含在所述按壓部中的構(gòu)件，即，是具有加熱所述按壓面的加熱體(131)和檢測(cè)來(lái)自該加熱體的熱的加熱體溫度控制用熱檢測(cè)器(132)，并且從抵消由所述加熱體產(chǎn)生的所述按壓部的擺動(dòng)和由所述熱檢測(cè)器產(chǎn)生的所述按壓部的擺動(dòng)的方向上來(lái)裝填所述加熱體及所述熱檢測(cè)器，并對(duì)所述部件進(jìn)行加熱的加熱用構(gòu)件(129)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的接合頭，其特征在于連接所述加熱體和所述熱檢測(cè)器的配線(137、138)的包覆材料由在使所述按壓面接觸所述載置面時(shí)，允許進(jìn)行將所述按壓面和所述載置面調(diào)整為平行狀態(tài)的所述按壓部的平行調(diào)整動(dòng)作的材料來(lái)構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的接合頭，其特征在于所述加熱用構(gòu)件，是在與所述按壓面所按壓的所述部件的厚度方向(144)正交的方向上，并且是在相互正交的2個(gè)方向上，以該加熱用構(gòu)件的中心軸(130c)為中心，以對(duì)稱形來(lái)構(gòu)成的。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的接合頭，其特征在于所述加熱用構(gòu)件，是在與所述按壓面所按壓的所述部件的厚度方向(144)正交的方向上，并且是在相互正交的2個(gè)方向上，以該加熱用構(gòu)件的中心軸(130c)為中心，以對(duì)稱形來(lái)構(gòu)成的。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的接合頭，其特征在于所述按壓面，是用超過(guò)所述部件整個(gè)面的尺寸，即在使所述按壓面接觸所述載置面時(shí)，使所述按壓部產(chǎn)生把所述按壓面和所述載置面設(shè)定為平行狀態(tài)的轉(zhuǎn)動(dòng)力的尺寸，來(lái)構(gòu)成的。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的接合頭，其特征在于所述按壓面，是用超過(guò)所述部件整個(gè)面的尺寸，即在使所述按壓面接觸所述載置面時(shí)，使所述按壓部產(chǎn)生把所述按壓面和所述載置面設(shè)定為平行狀態(tài)的轉(zhuǎn)動(dòng)力的尺寸，來(lái)構(gòu)成的。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的接合頭，其特征在于所述按壓面，是用超過(guò)所述部件整個(gè)面的尺寸，即在使所述按壓面接觸所述載置面時(shí)，使所述按壓部產(chǎn)生把所述按壓面和所述載置面設(shè)定為平行狀態(tài)的轉(zhuǎn)動(dòng)力的尺寸，來(lái)構(gòu)成的。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的接合頭，其特征在于當(dāng)所述部件上存在按壓禁止區(qū)(13b)時(shí)，所述按壓面具有對(duì)應(yīng)所述按壓禁止區(qū)的非按壓部(130d)。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的接合頭，其特征在于所述傾斜防止構(gòu)件是包含在所述按壓部中，并使所述按壓部產(chǎn)生把所述按壓面和所述載置面設(shè)定為近似平行狀態(tài)的轉(zhuǎn)動(dòng)力的重物(150)。
11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的接合頭，其特征在于所述傾斜防止構(gòu)件是包含在所述按壓部中，并使所述按壓部產(chǎn)生把所述按壓面和所述載置面設(shè)定為近似平行狀態(tài)的轉(zhuǎn)動(dòng)力的重物(150)。
12.根據(jù)權(quán)利要求4所述的接合頭，其特征在于所述傾斜防止構(gòu)件是包含在所述按壓部中，并使所述按壓部產(chǎn)生把所述按壓面和所述載置面設(shè)定為近似平行狀態(tài)的轉(zhuǎn)動(dòng)力的重物(150)。
13.根據(jù)權(quán)利要求6所述的接合頭，其特征在于所述傾斜防止構(gòu)件是包含在所述按壓部中，并使所述按壓部產(chǎn)生把所述按壓面和所述載置面設(shè)定為近似平行狀態(tài)的轉(zhuǎn)動(dòng)力的重物(150)。
14.根據(jù)權(quán)利要求2所述的接合頭，其特征在于所述傾斜防止構(gòu)件是包含在所述支撐部中，并給所述按壓部施加把所述按壓面和所述載置面設(shè)定為近似平行狀態(tài)的轉(zhuǎn)動(dòng)力的施力機(jī)構(gòu)(151)。
15.根據(jù)權(quán)利要求3所述的接合頭，其特征在于所述傾斜防止構(gòu)件是包含在所述支撐部中，并給所述按壓部施加把所述按壓面和所述載置面設(shè)定為近似平行狀態(tài)的轉(zhuǎn)動(dòng)力的施力機(jī)構(gòu)(151)。
16.根據(jù)權(quán)利要求4所述的接合頭，其特征在于所述傾斜防止構(gòu)件是包含在所述支撐部中，并給所述按壓部施加把所述按壓面和所述載置面設(shè)定為近似平行狀態(tài)的轉(zhuǎn)動(dòng)力的施力機(jī)構(gòu)(151)。
17.根據(jù)權(quán)利要求6所述的接合頭，其特征在于所述傾斜防止構(gòu)件是包含在所述支撐部中，并給所述按壓部施加把所述按壓面和所述載置面設(shè)定為近似平行狀態(tài)的轉(zhuǎn)動(dòng)力的施力機(jī)構(gòu)(151)。
18.根據(jù)權(quán)利要求2所述的接合頭，其特征在于當(dāng)所述加熱用構(gòu)件還具有為了把所述部件吸附到所述按壓面上而在所述按壓面上開(kāi)口的吸引用通路(145)時(shí)，所述傾斜防止構(gòu)件是用安裝在所述加熱用構(gòu)件上并與所述吸引用通路連通，用來(lái)防止所述傾斜的材料或尺寸制成的管材料。
19.一種部件安裝裝置，其特征在于包括包含具有與載置在接合臺(tái)(16)的載置面(16a)上的電路形成體(15)上的部件(13)接觸的平坦按壓面(130a)的按壓部(110)，和擺動(dòng)自如地支承該按壓部的支承部(111)，并通過(guò)使所述按壓面接觸所述部件來(lái)把所述部件按壓到所述電路形成體上，并且，還包含防止由所述按壓部的擺動(dòng)造成的、相對(duì)于所述支承部的所述按壓部?jī)A斜，把所述按壓面和所述載置面設(shè)定為近似平行狀態(tài)的傾斜防止構(gòu)件(129、150、151)的接合頭；把載置了部件(13)的電路形成體(15)搬到接合臺(tái)(16)的載置面(16a)上和把該電路形成體從該載置面上搬出的移載裝置(143)；利用所述接合頭把用所述移載裝置搬到所述載置面上的所述電路形成體上的所述部件按壓到所述電路形成體上，進(jìn)行部件安裝。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的部件安裝裝置，其特征在于還包括在所述部件的厚度方向(144)上移動(dòng)所述接合頭的驅(qū)動(dòng)裝置(141)和對(duì)該驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行動(dòng)作控制的控制裝置(180)；所述控制裝置對(duì)所述驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行以下所述的動(dòng)作控制即，與通過(guò)使接觸所述部件的平坦按壓面(130a)接觸所述部件來(lái)將所述部件按壓到所述電路形成體上的按壓動(dòng)作相比，在進(jìn)行通過(guò)使所述按壓面接觸所述載置面來(lái)使所述按壓面與所述載置面成為平行狀態(tài)的平行調(diào)整動(dòng)作時(shí)，在所述厚度方向上用更大的力來(lái)移動(dòng)所述接合頭。
全文摘要
一種接合頭,具有傾斜防止構(gòu)件129,能夠防止相對(duì)于支承部111的按壓部110的傾斜,將按壓面130a和載置面16a設(shè)定為近似平行狀態(tài)。因此,相對(duì)于接合臺(tái)16,能夠以比現(xiàn)有的平行度更高的平行度設(shè)置所述按壓面,能夠以較高的接合質(zhì)量來(lái)接合部件和電路形成體。
文檔編號(hào)B25J17/02GK1366337SQ02101750
公開(kāi)日2002年8月28日 申請(qǐng)日期2002年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月17日
發(fā)明者細(xì)谷直人, 大野修治, 西川英信, 前野光男, 那須博 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社