电子部件接合装置和电子部件接合方法_3

文档序号:9476657阅读:来源:国知局
进行(步骤S40、S50)。
[0086]如图6所示,规定位置S是指下述位置,即:电子部件M的电子部件电极Ml相对于电路板P的电路板电极Pl朝向上方分离距离Dl (例如100 μπι)的位置。该规定位置S是在如下所述那样开始进行接合动作之前进行设定。
[0087]将电子部件M保持在电子部件保持部8上,使电子部件保持部8朝向配置于载物台25上的电路板P下降,并使电子部件电极Ml与电路板电极Pl接触。控制部4根据测力传感器17的输出信号而检测电子部件电极Ml是否与电路板电极Pl接触,并通过位移传感器16测量电子部件电极Ml与电路板电极Pl接触时的位置。通过位移传感器16测量出的接触位置,可以作为电子部件保持部8从电子部件M下降前的初始位置起的移动距离、或者电路板P的电路板电极Pl距离载物台25的高度而进行检测。然后,根据接触位置,将朝向上方与该接触位置分离的距离为Dl的位置设定为规定位置S,并将其存储在控制部4的存储器中。在此,优选:针对多块、例如三块、四块电路板P测量电子部件电极Ml与电路板电极Pl接触的位置,并根据其平均值来设定规定位置S。
[0088]另外,弹簧30对第二移动部18施加例如50kg的朝向下方的作用力。因此,能够在将电子部件电极Ml可靠地按压在电路板电极Pl上的状态下,通过测力传感器17检测出电子部件电极Ml与电路板电极Pl是否接触。弹簧30的作用力与压电驱动部7的驱动力相比极大。因此,在通过压电驱动部7的驱动力而以低负载状态使电子部件保持部8下降时,第二移动部18相对于第一移动部14固定不动。因此,能够防止位移传感器21对于位移的检测精度或负载传感器22对于负载的检测精度降低。
[0089]通过将弹簧30朝向下方施加于第二移动部18上的按压力设为压电驱动部7将电子部件电极Ml按压在电路板电极Pl上的按压力的例如500倍至1500倍左右,能够在将电子部件电极Ml可靠地按压在电路板电极Pl上的状态下,通过测力传感器17检测出电子部件电极Ml与电路板电极Pl是否接触,并且能够防止位移传感器21对于位移的检测精度或负载传感器22对于负载的检测精度降低。通过将弹簧30朝向下方施加于第二移动部18上的按压力设为压电驱动部7将电子部件电极Ml按压在电路板电极Pl上的按压力的700倍至1200倍,能够更好地通过测力传感器17检测出电子部件电极Ml与电路板电极Pl是否接触,并且能够防止位移传感器21对于位移的检测精度或负载传感器22对于负载的检测精度降低。
[0090]控制部4使电子部件保持部8下降至规定位置S(步骤S20中为“是”),使电动机9停止进行驱动(步骤S30)。另外,控制部4通过PID (proport1nal-1ntegral-differential、比例积分微分)控制而使电子部件保持部8下降至规定位置S。通过进行PID控制,能够高精度地使电子部件保持部8移动至规定位置S。在电子部件保持部8下降至规定位置S的状态(步骤S30)下,电子部件M的电子部件电极Ml与电路板P的电路板电极Pl被配置为:相互未接触,而是彼此相隔极小的距离、例如上述距离Dl。
[0091]关于从电子部件保持部8配置在规定位置S的状态使电子部件电极Ml与电路板电极Pl接触的动作,是通过如下所述利用压电驱动部7以低负载状态使电子部件保持部8缓慢地移动而进行。因此,距离Dl在电子部件电极Ml与电路板电极Pl不接触的范围内越小,则越能够缩短使电子部件保持部8从规定位置S移动至电子部件电极Ml与电路板电极Pl接触的位置所需的工时。但是,当考虑到利用电动机9使电子部件保持部8移动时的控制精度、温度等环境引起的电子部件接合装置I的公差变化、以及电子部件M和电路板P的个体差异等时,若距离Dl过小,则在通过电动机9使电子部件保持部8下降时,电子部件电极Ml可能会与电路板电极Pl接触。因此,虽然距离Dl越小越好,但优选根据上述电子部件保持部8的移动的控制精度、电子部件接合装置I的公差变化、以及电子部件M和电路板P的个体差异等而设为电子部件电极Ml与电路板电极Pl不接触的距离。
[0092](步骤S40、S50)
[0093]接着,如图5中的时间T = O之后的部分所示,控制部4对压电驱动部7施加压电施加信号VI,执行检测电子部件电极Ml与电路板电极Pl接触的位置的检测动作(步骤S40、S50)。电子部件保持部8与压电施加信号Vl的大小相对应地进行移动,通过位移传感器21检测出电子部件保持部8的移动量并作为位移传感器信号V4输出。
[0094]控制部4根据负载校正信号V5而判断电子部件电极Ml与电路板电极Pl是否接触。如上所述,负载校正信号V5是从负载传感器22的负载传感器信号V2中除去(消除)由噪音检测传感器20检测出的噪音信号V3后的电压信号。即,负载校正信号V5是表示从下方作用于电子部件保持部8上的负载的信号。
[0095]如图5所示,从时间T = O开始,压电施加信号Vl的电压逐渐变大。压电驱动部7使电子部件保持部8朝向下方移动与压电施加信号Vl的大小相对应的移动量。然后,当电子部件电极Ml与电路板侧焊锡层P2接触时,由于从下方对电子部件保持部8施加负载,因而如时间T = tl时所示,在负载校正信号V5中产生上升部。当负载校正信号V5变为规定电压VA时,控制部4判断为电子部件电极Ml与电路板电极Pl接触(步骤S50中为“是”)。另外,控制部4通过PID控制而使电子部件保持部8移动,以使负载校正信号V5变为规定的电压VA。
[0096](步骤S60)
[0097]在此,如图5中的时间T = tl时所示,负载校正信号V5变为规定电压VA时的位移传感器信号V4的电压VB,是与通过电动机9的驱动使电子部件保持部8下降至规定位置S后,通过压电驱动部7使电子部件保持部8进一步朝向下方移动的距离相对应的电压。该距离是电子部件保持部8移动至规定位置S时电子部件电极Ml与电路板电极Pl之间实际的间隔(距离),且是在检测动作(步骤S40、S50)中电子部件保持部8下降的检测距离。将与该检测距离相对应的位移传感器信号V4的电压作为检测距离对应电压VB存储在控制部4所具备的存储器中(步骤S60)。
[0098]然后,在下一次接合电子部件M与电路板P时的检测动作(步骤S40)中,在到达该检测距离的范围内的规定距离之前,加快电子部件保持部8的下降速度。S卩,在位移传感器信号V4相对于检测距离对应电压VB而变为规定电压之前,加快压电施加信号Vl的增大速度,从而加快电子部件保持部8的下降速度。由此,能够缩短进行检测动作(步骤S40、S50)的时间。
[0099]例如,在位移传感器信号V4达到检测距离对应电压VB的40 %之前,加快压电施加信号Vl的增大速度。电子部件保持部8移动至规定位置S时的电子部件电极Ml与电路板电极Pl之间的实际间隔,根据电子部件接合装置I的温度等所引起的差值变化或者电路板P的弯曲情况等而发生变化。因此,若加快压电施加信号Vl的增大速度的该规定距离过长,则电子部件电极Ml有可能与电路板电极Pl发生碰撞。通过将该规定电压设为检测距离对应电压VB的30%以上且70%以下,能够充分降低电子部件电极Ml与电路板电极Pl发生碰撞的可能性,并且能够有效地缩短进行检测动作(步骤S40)的时间。
[0100]另外,该检测距离也可以反映在规定位置S中。S卩,虽然在开始进行接合动作之前已设定规定位置S,但是,根据电子部件接合装置I的公差变化以及电子部件M和电路板P的个体差异等,有时存在使电子部件保持部8移动至规定位置S后的距离并非距离Dl的情况。
[0101]当使电子部件保持部8移动至规定位置S后的距离大于距离Dl时,由于工时变长而不理想,反之,当使电子部件保持部8移动至规定位置S后的距离小于距离Dl时,电子部件电极Ml与电路板电极Pl是在过度按压力的按压下接触,从而有可能导致电子部件M或电路板P受损。相对于此,通过根据在电动机9的驱动下使电子部件保持部8下降至规定位置S之后,利用压电驱动部7使电子部件保持部8移动的距离(检测距离)而更新规定位置S,能够缩短工时、或者防止电子部件电极Ml与电路板电极Pl在过度按压力的按压下接触。
[0102]当负载校正信号V5变为规定电压VA时,即判断为电子部件电极Ml与电路板电极Pl接触时,如图5中的时间T = tl?t2之间的部分所示,暂且减小压电施加信号VI。由此,在电子部件电极Ml与电路板电极Pl接触时,能够防止电子部件保持部8的过冲(overshoot),从而能够防止电子部件电极Ml和电路板
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