电子部件接合装置和电子部件接合方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及将电子部件与电路板等进行接合的电子部件接合装置。
【背景技术】
[0002]目前，已知有例如专利文献I所公开那样通过热熔融的焊锡接合(安装)电子部件的电极与电路板的电极的装置。该装置中，将保持在电子部件保持部上的电子部件的电极按压在电路板的电极上，并对电子部件和电路板进行加热，使层压在电极上的焊锡熔融，从而通过焊锡将电极彼此接合。在进行该接合时，若对电子部件的电极与电路板的电极之间施加过大的按压力，则可能会导致电极受损。另外，若在焊锡熔融后继续进行按压，则熔融的焊锡会被挤压流出，从而有可能因为流出的焊锡而使相邻的电极彼此间短路。因此，适当地设定电子部件的电极与电路板的电极之间的按压力，并且根据焊锡的熔融状态来控制电子部件朝向电路板的移动。
[0003]【现有技术文献】
[0004]【专利文献】
[0005]专利文献1:日本公报、特开2011-254032号
【发明内容】
[0006]但是，由于层压在电极上的焊锡的厚度为数十ym左右，因而要求电子部件接合装置必须高精度地控制电子部件保持部的按压力和移动量。因此，本发明的目的在于提供一种能够高精度地控制电子部件保持部的按压力和移动量的电子部件接合装置。
[0007]为了解决上述课题，本发明的电子部件接合装置具有使保持有电子部件的电子部件保持部相对于电路板升降移动的电子部件升降机构，并且，电子部件接合装置使电子部件从远离电路板的位置移动至电子部件的电极与电路板的电极接触的位置，并通过能够热恪融的金属将电子部件的电极与电路板的电极加以接合；电子部件升降机构具有高速移动机构和低速移动机构，其中，高速移动机构使电子部件保持部高速移动至电子部件的电极与电路板的电极之间的距离变为规定距离的位置处，在电子部件的电极与电路板的电极之间的距离变为规定距离之后，低速移动机构以低于高速移动时的速度使电子部件保持部移动，低速移动机构的驱动源为压电元件。
[0008]另外，在本发明的另一实施形态中，电子部件接合装置具备:负载传感器，其检测从电路板的配置侧作用于保持在电子部件保持部的电子部件上的负载；噪音检测传感器，其检测作用于负载传感器上的噪音；以及噪音信号除去部，其根据由噪音检测传感器检测出的噪音信号，从由负载传感器检测出的负载信号中除去噪音。
[0009]另外，在本发明的另一实施形态中，噪音检测传感器、负载传感器以及低速移动机构沿电子部件保持部的移动方向而排列。
[0010]另外，在本发明的另一实施形态中，高速移动机构使第一移动部移动，低速移动机构安装在第二移动部上，第二移动部以能够在上下方向上移动的方式安装在第一移动部上，并且，第二移动部以被施力部件施加朝向下方的作用力的状态经由测力传感器被支撑在第一移动部上。
[0011]另外，在本发明的另一实施形态中，电子部件接合装置具备检测从电路板的配置侧作用于保持在电子部件保持部的电子部件上的负载的负载传感器、和从由负载传感器检测出的负载信号中除去规定频率的信号的规定频率信号除去机构。
[0012]为了解决上述课题，在通过能够热熔融的金属将电子部件的电极与电路板的电极加以接合的电子部件接合方法中，通过对电子部件和电路板进行加热，并且以从电子部件固定地对电路板施加规定的负载的状态，检测电子部件朝向下方移动的移动量，从而判断金属是否熔融。
[0013](发明效果)
[0014]根据本发明，能够高精度地控制电子部件保持部的按压力和移动量。
【附图说明】
[0015]图1是表示本发明实施方式的电子部件接合装置的概略构成的图。
[0016]图2是概略表示电子部件接合装置的电气构成的框图。
[0017]图3是图1所示的A部分的放大图。
[0018]图4是表示本发明实施方式的电子部件接合装置的动作的流程图。
[0019]图5是表示本发明实施方式的电子部件接合装置动作期间的压电施加信号、负载传感器信号、噪音信号、位移传感器信号、负载校正信号的变化的说明图。
[0020]图6是表示使电子部件保持部高速下降移动至规定位置时的该规定位置以及电子部件与电路板之间的间隔的图。
[0021]图7是概略表示本发明另一实施方式涉及的电子部件接合装置的电气构成的框图。
[0022]图8是表示负载传感器信号的例子的图。
[0023]图9是表示图8所示的负载传感器信号的频率成分的分析结果的图。
[0024]图10是表示从图8所示的负载传感器信号中除去130Hz和330Hz的信号后的信号的图。
[0025]图11是表示从图8所示的负载传感器信号中除去130Hz的信号后的负载传感器信号的图。
[0026]图12是表示从图8所示的负载传感器信号中除去330Hz的信号后的负载传感器信号的图。
[0027](符号说明)
[0028]I 电子部件接合装置
[0029]2 电子部件升降机构
[0030]4 控制部(噪音信号除去部)
[0031]6 高速移动机构
[0032]7 压电驱动部(低速移动机构)
[0033]8 电子部件保持部
[0034]14第一移动部
[0035]17测力传感器
[0036]18第二移动部
[0037]20噪音检测传感器
[0038]22负载传感器
[0039]30弹簧(施力部件)
[0040]40带阻滤波器(规定频率信号除去机构)
[0041 ]V2负载传感器信号(负载信号)
[0042]V3噪音信号
[0043]M电子部件
[0044]Ml电子部件电极(电子部件的电极)
[0045]M2部件侧焊锡层
[0046]P电路板
[0047]Pl电路板电极(电路板的电极)
[0048]P2电路板侧焊锡层
【具体实施方式】
[0049](本实施方式的电子部件接合装置I)
[0050]以下，参照附图对本发明实施方式涉及的电子部件接合装置I进行说明。在以下的说明中，将箭头Xl方向设为电子部件接合装置I的上侧、将箭头X2方向设为下侧，另外，将箭头Yl方向设为左侧、将箭头Y2方向设为右侧进行说明。而且，将与纸面垂直方向的外侧设为操作电子部件接合装置I的操作人员站立位置即前方进行说明。
[0051](电子部件接合装置I的整体构成)
[0052]图1是概略表不电子部件接合装置I的整体构成的图。图2是概略表不电子部件接合装置I的电气构成的框图。图3是图1所示的A部分的放大图。如图1所示，电子部件接合装置I具有电子部件升降机构2和电路板配置部3，另外，如图2所示，电子部件接合装置I还具有控制部4。如图3所示，电路板P配置在电路板配置部3上，另外，与电路板P接合的电子部件M保持在电子部件升降机构2上。电子部件M包括半导体芯片、晶体三极管、二极管等。
[0053](电子部件升降机构2)
[0054]电子部件升降机构2具有底板5、高速移动机构6、作为低速移动机构的压电驱动部7以及电子部件保持部8。底板5安装在设置于地面等处的未图示的框架或框体上。
[0055](高速移动机构6)
[0056]高速移动机构6具有电动机9、滚珠丝杠10以及滚珠丝杠螺母11。滚珠丝杠10经由联轴器(连接部)12与电动机9的输出轴13连接。滚珠丝杠螺母11固定在第一移动部14上。另外，滚珠丝杠螺母11与滚珠丝杠10螺合。第一移动部14经由固定在底板5上的第一引导部15而被安装在底板5上。第一引导部15以能够在上下方向上移动的方式引导第一移动部14。即，具有上述构成的高速移动机构6可以在电动机9的驱动下使第一移动部14在上下方向上移动。
[0057]高速移动机构6具有位移传感器16，从而能够检测出第一移动部14在上下方向上的移动量、即通过高速移动机构6使电子部件保持部8在上下方向上移动的移动量。位移传感器16可以由例如线性编码器(linear encoder)构成。
[0058](第二移动部18)
[0059]第二移动部18经由测力传感器(load cell) 17而被支撑在第一移动部14上。另夕卜，在第一移动部14与第二移动部18之间设有作为施力部件的弹簧