电子部件接合装置和电子部件接合方法_4

文档序号:9476657阅读:来源:国知局
电极Pl受损。
[0103](步骤S70、S80、S90、S100)
[0104]当电子部件电极Ml与电路板电极Pl接触(步骤S50中为“是”)时,控制部4使陶瓷加热器23和加热器26开始进行加热。然后,在使电子部件电极Ml与电路板电极Pl接触的状态下,如图5中的时间T = t2?t3的部分所示,控制部4逐渐增大压电施加信号VI,从电子部件电极Ml向电路板电极Pl施加规定的负载(例如0.5N)(步骤S70)。根据负载校正信号V5来判断是否从电子部件电极Ml向电路板电极Pl施加了规定的负载。例如,当负载校正信号V5变为电压VC时,判断为从电子部件电极Ml向电路板电极Pl施加了规定的负载。
[0105]该规定的负载的大小如下,即:不会对电子部件M和电路板P造成损伤,并且,如下所述,当部件侧焊锡层M2和电路板侧焊锡层P2熔融时,能够通过位移传感器21以电子部件保持部8朝向下方的位移的形式检测出该熔融。然后,当判断为电子部件电极Ml对电路板电极Pl施加的负载达到了规定的负载(负载校正信号V5达到电压VC)(步骤S70中为“是”)时,控制部4如图5中的时间T = t3?t4的部分所示那样控制压电施加信号VI,以保持该规定的负载(步骤S80)。S卩,对压电施加信号Vl进行控制,以使负载校正信号V5保持为电压VC(步骤S80)。与此同时,将判断为达到规定的负载时电子部件保持部8的位置(以下记载为“规定负载时位置”)处的位移传感器信号V4的值,作为规定负载时电压VD存储在存储器中(步骤S80)。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变为电压VC。
[0106]通过使陶瓷加热器23和加热器26发热而对部件侧焊锡层M2和电路板侧焊锡层P2进行加热,从而使其开始熔融。当部件侧焊锡层M2和电路板侧焊锡层P2熔融时,电子部件电极Ml按压电路板电极Pl时的反作用力减小。另一方面,电子部件保持部8的按压力保持固定不变(步骤S80)。因此,电子部件保持部8朝向下方移动(下沉)。关于部件侧焊锡层M2和电路板侧焊锡层P2是否已熔融,可以根据按压力保持固定不变(步骤S80)的电子部件保持部8朝向下方的移动量(下沉量)是否超过了规定值(例如Iym)来判断(步骤 S100) ο
[0107]具体而言,控制部4对压电施加信号Vl进行控制以使负载校正信号V5保持为电压VC,并且根据位移传感器信号V4的变化量而测量出电子部件保持部8从规定负载时位置(与规定负载时电压VD相对应的位置)起的移动距离(电子部件保持部8的下沉量)(步骤S90)。然后,判断该移动距离(电子部件保持部8的下沉量)是否达到了规定距离(例如I μ m)(步骤S100)。关于该判断,当位移传感器信号V4从规定负载时电压VD起增加规定的电位差A V4而变为下沉电压VE时,判断为电子部件保持部8的下沉量达到了规定距离(步骤SlOO中为“是”)。电位差AV4作为相当于规定的下沉量的电位差而被预先设定,并被存储在控制部4的存储器中。
[0108](步骤SI 10)
[0109]当判断为部件侧焊锡层M2和电路板侧焊锡层P2已熔融时(步骤SlOO中为“是”),控制部4如图5中的时间T = t4?t5的部分所示使电子部件保持部8停止下降并保持该位置(判断为部件侧焊锡层M2和电路板侧焊锡层P2已熔融时的电子部件保持部8的位置)(步骤S110)。S卩,当判断为部件侧焊锡层M2和电路板侧焊锡层P2已熔融时(步骤SlOO中为“是”),将压电施加信号Vl保持为此时的电压(步骤S110)。
[0110](步骤S120)
[0111]在使电子部件保持部8停止下降并保持其位置(步骤SI 10)的状态下,控制部4开始执行熔融的部件侧焊锡层M2和电路板侧焊锡层P2的冷却动作(步骤S120)。在该冷却动作(步骤S120)中,停止向陶瓷加热器23和加热器26供电,并且向载物台25所具备的冷却管27中通入空气而对电子部件M和电路板P进行冷却。由此,熔融的部件侧焊锡层M2和电路板侧焊锡层P2被冷却而开始固化。
[0112](步骤S130、S140)
[0113]然而,熔融的焊锡在冷却时会发生热收缩。因此,电子部件M的电子部件电极Ml和电路板P的电路板电极Pl可能会被热收缩的焊锡拉拽而损坏。因此,控制部4使压电驱动部7进行驱动而使电子部件保持部8随着焊锡冷却时的热收缩而下降,从而执行使电子部件保持部8随着焊锡的热收缩而移动的热收缩随动动作(步骤S140)。在热收缩随动动作(步骤S140)中,以使通过负载传感器22检测出的负载(负载校正信号V5)保持固定不变的方式,驱动压电驱动部7而使电子部件保持部8移动。由于熔融的部件侧焊锡层M2和电路板侧焊锡层P2冷却而发生热收缩,因而对压电驱动部7附加压电施加信号VI,以使电子部件保持部8微微下降。
[0114]关于热收缩随动动作(步骤S140),优选对于熔融的部件侧焊锡层M2和电路板侧焊锡层P2是否冷却至规定的温度进行判断(步骤S130),并在冷却至规定的温度之后(步骤S130中为“是”)执行热收缩随动动作,而不是在冷却动作(步骤S120)刚开始后便执行。其理由如下。
[0115]当焊锡呈熔融状态时,温度变化所引起的热收缩的比例较小,另外,有可能因为极小的力而发生变形。因此,当焊锡呈熔融状态时,使压电施加信号Vl保持固定不变(步骤S110),从而使电子部件保持部8不移动。因此,在焊锡即将开始固化前的时间点进行热收缩随动动作(步骤S140)。步骤S130中的规定温度是焊锡即将开始固化前的温度,例如为220°C。在图5所示的时间T = t4?t5之间,即使冷却动作已开始也不执行热收缩随动动作(步骤S140) 0
[0116](步骤S150、S160)
[0117]然后,控制部4使电子部件保持部8执行热收缩随动动作,同时检测部件侧焊锡层M2和电路板侧焊锡层P2的焊锡的温度(步骤S150)。当检测到焊锡已达到足够固化的温度时(步骤S150中为“是”),控制部4将电子部件保持部8对电子部件M的吸引解除,并使电动机9进行驱动而使电子部件保持部8朝向上方移动(步骤S160)。至此,接合动作完成,将接合有电子部件M的电路板P从载物台25上拆除。
[0118]另外,部件侧焊锡层M2和电路板侧焊锡层P2的焊锡的温度,可以通过下述方式进行推测,即:利用未图示的温度检测传感器检测例如电子部件保持部8的温度,并根据该检测温度而推测出焊锡的温度。另外,也可以取代检测(推测)焊锡的温度,而是根据冷却时间,开始进行热收缩随动动作(步骤S140)或开始进行使电子部件保持部8朝向上方移动的动作(步骤S160)。
[0119](本实施方式的主要效果)
[0120]如上所述,电子部件接合装置I具有使保持有电子部件M的电子部件保持部8相对于电路板P升降(上升或下降)移动的电子部件升降机构2,该电子部件接合装置I中,能够使电子部件M从远离电路板P的位置移动至电子部件M的电子部件电极Ml与电路板P的电路板电极Pl接触的位置,并通过作为能够热熔融的金属的焊锡将电子部件M的电子部件电极Ml与电路板P的电路板电极Pl接合。电子部件升降机构2具有高速移动机构6和作为低速移动机构的压电驱动部7,其中,高速移动机构6使电子部件保持部8高速移动至电子部件M的电子部件电极Ml与电路板P的电路板电极Pl之间的距离变为规定的距离Dl的位置处,压电驱动部7以压电元件作为驱动源,其在电子部件M的电子部件电极Ml与电路板P的电路板电极Pl之间的距离变为规定的距离Dl之后,以低于高速移动时的速度使电子部件保持部8移动。
[0121]通过如此构成电子部件接合装置1,并且使用压电驱动部7,能够提高电子部件M的电子部件电极Ml与电路板P的电路板电极Pl之间的距离变为规定的距离Dl之后的电子部件保持部8的移动量或负载量的控制精度。
[0122]电子部件接合装置I具有:检测从电路板P的配置侧作用于保持在电子部件保持部8的电子部件M上的负载的负载传感器22、检测作用于该负载传感器22上的噪音的噪音检测传感器20、以及作为噪音信号除去部的控制部4,该控制部4根据由该噪音检测传感器20检测出的噪音信号V3,从由负载传感器22检测出的负载传感器信号V2中除去噪音。
[0123]通过使用压电驱动部7,电子部件保持部8的移动量或负载量的控制精度提高,但另一方面,由于负载传感器22受到噪音的影响,因而压电驱动部7的控制精度降低。因此,通过设置噪音检测传感器20,并根据由该噪音检测传感
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