装配装置以及装配方法_5

文档序号:9436938阅读:来源:国知局
样,反复进行上述动作,装配装置101能够高精度地装配水晶振子。S卩,由上述装配装置101装配电子部件的方法如下:在元件供给区域103 —个一个地取出以安装时的上表面向上方的方式配置在元件供给装置110上的元件10,并且将该元件10 —边由元件保持单元140进行保持,一边围绕垂直轴旋转搬运,并且使元件10围绕水平轴上下翻转,在涂敷区域104中,由涂敷单元116从上方向元件10的安装时的下表面侧直接涂敷导电性粘合材料N,然后,再次使元件10围绕水平轴上下翻转,在装载区域105使元件10和安装构件20进行对位后,将该元件10容置于安装构件20内并进行粘合,从而高精度地装配水晶振子。
[0161]根据这样的结构,由于导电性粘合材料N向元件10直接涂敷而不需要向安装构件(封装体)20进行供给,所以即使在元件10和安装构件20极小化的情况下,也不会存在涂敷单元116(滴胶机)的供给喷嘴156与安装构件(封装体)20的内壁接触的可能性,从而能够抑制向安装构件20供给的供给位置的偏移或供给量(涂敷量)的偏差。由此,S卩使在元件10极小的情况下,也能够防止电极11、12之间的短路,从而能够避免不良元件的增加。
[0162]另外,由于向元件10直接涂敷导电性粘合材料N,所以不需要根据安装构件20的形状误差来对涂敷量进行高精度的控制。
[0163]另外,由于元件10刚在涂敷区域104被涂敷导电性粘合材料N后就安装在安装构件20内,所以与以往相比能够缩短从涂敷(向安装构件20)到粘合的时间,因此,即使供给的导电性粘合材料N为微量,也能够避免元件10在粘合前干燥的问题。
[0164]另外,能够使由元件保持单元140保持的元件10中的被涂敷导电性粘合材料N且未安装于安装构件20的元件10的数量变少。即,如图10所示,在元件保持单元140为4个的情况下,被涂敷导电性粘合材料N且未安装在安装构件20内的元件10的数量为I个或2个(根据元件保持单元140的数量也会增加,但即使多也就几个)。因此,即使在装配工序中生产线长时间停止的情况下,由于被涂敷导电性粘合材料N且未安装在安装构件20的元件10很少,所以也能够将由涂敷的导电性粘合材料N的干燥而废弃的元件控制在最小限度。
[0165]另外,在装配装置101中,由于对配置在转台的周向上的元件10进行保持的元件保持单元140能够使吸嘴142围绕水平轴旋转大致180度(或360度),所以与第一实施方式的向水平方向移动的元件保持机构21相比,能够实现节省装配装置101 (进行实际操作的基台102)的空间。
[0166]另外,在该装配装置101中,由于在元件10搬运来之前利用导光单元183来进行在装载区域105待机的安装构件20的大致的位置调整,所以不会产生无用的等待时间。另夕卜,在装配装置101中,由于在旋转工作台130的旋转移动中(移动轨迹的途中)进行由吸嘴142保持的元件10的姿势的调整,所以不会产生无用的等待时间。而且,在装配装置101中,由于在将元件10搬运至装载区域105之后进行由吸嘴142保持的该元件10和安装构件20的相对位置的最终调整,所以不受搬运装置的机械精度的影响,从而能够进行准确且可靠的调整。另外,由于只对安装构件供给装置170的排列托盘移动单元117进行驱动,就能够消除元件10和安装构件20的相对位置偏移,所以不需要将装置变复杂。
[0167]而且,在装配装置101中,在旋转工作台30的周向上设置有多个具有吸嘴142的元件保持单元140。因此,能够在相同的静止时间中同时进行第一元件保持单元140吸附保持元件10的工序、第二元件保持单元140向元件10涂敷导电性粘合材料的工序、以及第三元件保持单元140将元件10与安装构件20粘合而进行装配的工序等。
[0168]并且,装配装置101具有姿势信息获取单元180,该姿势信息获取单元180用于分别获取元件保持单元140保持的元件10的姿势信息以及在装载区域105待机的安装构件20的姿势信息。姿势信息获取单元180具有在拍摄区域的相同位置从下方对元件10进行拍摄的照相机181和从上方对安装构件20进行拍摄的照相机182,并且该姿势信息获取单元180基于两个照相机181、182的拍摄结果,来导出安装构件20以及元件10的相对位置偏移量G。伴随着元件10以及安装构件20的极小化,在装配时的对位也需要高精度,但根据本实施方式,能够在短时间、节省空间的基础上高精度地进行元件10和安装构件20的对位。
[0169]另外,元件供给区域103、装载区域105、废弃区域135按照该顺序设置在向元件保持单元140的I个方向旋转的旋转路径上。因此,装配装置101通过旋转旋转工作台130,能够将元件保持单元140按顺序搬运至从元件供给区域103到废弃区域135,从而能够可靠地进行这些工序。
[0170]而且,装配装置101还具有:元件供给装置110,用于向元件供给区域103配置下一个元件10 ;以及安装构件供给装置170,用于向装载区域105搬运装配前的安装构件20。因此,在旋转工作台130旋转使任一元件保持单元140停止在元件供给区域103之前,将下一个元件10配置在元件保持位置111。另外,在装配装置101中,在旋转工作台130旋转使元件保持单元140停止在装载区域105之前,安装构件供给装置170使下一个安装构件20向装载区域105移动。因此,能够排除无用的时间,从而能够高速地进行动作。
[0171]此外,本实施方式的装配装置101具有4个元件保持单元140,但本发明并不限定于此,也可以具有其它个数(例如,6个、8个、12个)的元件保持单元140。
[0172]另外,装配装置101以在运转位置旋转的中心轴变为上下方向(垂直方向)的方式配设有旋转工作台130,但并不限定于此,也可以以运转位置的旋转的中心轴变为水平方向或倾斜方向的方式进行配设。另外,旋转工作台130也可以是本实施方式所示的形状以外的形状。
[0173]而且,装配装置101是各部分由中央控制装置190统一控制的结构,但并不限定于此,也可以单独地设置专用的控制装置。
[0174]并且,装配装置101不限定于臂120配设在基台102上的结构,也可以是配设在其它的构件上或独立地配设的结构。另外,臂120也可以是能够进行摇动以外的动作的结构。例如,可以只进行上下方向的移动,而且,也可以在上下方向直线移动后进行摇动。或者,也可以以将多个不同的旋转轴作为中心摇动或转动的方式构成臂120。
[0175]另外,元件供给区域103、姿势信息获取区域106、装载区域105以及废弃区域135的位置并不限定于在本实施方式中所示的位置,也可以配置在其它的位置。而且,也可以在搬运途中设置进行部件的加工装配和检查的区域。
[0176]并且,旋转工作台130的旋转不限定为在每次旋转90°时进行静止的间歇旋转,在元件保持单元140处于分别与元件供给区域103、姿势信息获取区域106、装载区域105以及废弃区域135相对的位置的情况下,也可以使旋转工作台130低速地继续旋转。在该情况下,优选为元件供给装置110和安装构件供给装置170在元件供给区域103和装载区域105中,以与旋转工作台130同方向且同速度地移动的方式进行旋转的旋转工作台。SP,在元件供给区域103中,配置在旋转工作台130上的吸嘴142能够在旋转中吸附供给至元件供给装置110的元件10,该元件供给装置110与该元件10同方向且同速度地移动。另夕卜,在装载区域105中,元件保持单元140能够在旋转中将由吸嘴142吸附的元件10装配在供给至安装构件供给装置170的安装构件20内,该安装构件供给装置170与元件10同方向且同速度地移动。
[0177]〈第三实施方式〉
[0178]参照图11对本发明的第三实施方式进行说明。图11是表示涂敷装置206、306的其它的例子的侧视图。图1lA是表示利用转印来向元件10涂敷导电性粘合材料的涂敷装置206,图1lB是表示作为滴胶机的涂敷装置306的其它的例子。
[0179]图1lA所示,涂敷装置206具有:工作台210,用于形成膜状粘合材料MN ;涂敷针211,从工作台210的下方向上方贯通;以及刮板(squeegee) 212。向工作台210上供给液状的导电性粘合材料并由刮板212形成膜状粘合材料MN。然后,在涂敷针211从工作台210的下方向上方在垂直方向上移动时,在贯通工作台210时,膜状粘合材料MN在涂敷针211的前端附着。通过附着有膜状粘合材料MN的涂敷针211与元件10接触,使膜状粘合材料丽转印在元件10上。此外,在此,示出了以工作台状在水平方向移动的刮板212的例子,但也可以是具有在圆形的工作台210上旋转的多个叶片的刮板212。
[0180]根据这样的结构,与滴胶机的情况相比,即使导电性粘合材料的涂敷量为微量,该涂敷量的控制也变得比较容易。
[0181]另外,如图1lB所示,涂敷装置306也可以是供给喷嘴307的前端(只有)向上方弯曲的滴胶机。
[0182]在使用第三实施方式的涂敷装置206、306的情况下,将安装时的上表面侧向上方且从上方对元件10进行保持,从而能够向安装时的下表面侧(从元件10的下方)涂敷(转印)膜状粘合材料MN (导电性粘合材料N)。S卩,不需要具有如第一实施方式的元件保持机构21或第二实施方式的元件保持单元140那样的使元件10翻转的结构,从而能够简化装配装置1、101的结构。
[0183]〈第四实施方式〉
[0184]参照图12?图16对本发明的第四实施方式进行说明。图12是表示利用以往的手法向本实施方式的元件10供给导电性粘合材料N的情况的图,图12A是安装时的下表面向上方的上表面图,图12B是侧视图。另外,图13以及图14是表示本实施方式的导电性粘合材料N的供给方法的图,图13A是安装时的下表面向上方的上表面图,图13B、图13C是侧视图、图14是侧视图。图15是用于说明供给针71和本实施方式的供给喷嘴(精密喷嘴61)的侧视图,图16是本实施方式的供给喷嘴(精密喷嘴61)的侧视剖视图。
[0185]如上所述,本实施方式的元件10是平面尺寸为I平方mm以下的非常小的元件,更详细地说,例如短边为0.4mm以下,长边为0.6mm以下。因此,涂敷导电性粘合材料N的涂敷区域(即,电极11的一部分和电极12)也变为微小的尺寸(例如,0.1平方mm左右)。另夕卜,不仅涂敷区域微小,涂敷区域(电极11、12)彼此也非常地接近。
[0186]例如,如图3所示,在向元件10的涂敷区域直接涂敷导电性粘合材料N的情况下,一般而言,以导电性粘合材料N从元件10不会向外侧溢出,或至少在涂敷区域的中心附近涂敷导电性粘合材料N的方式,将供给喷嘴61 (排出孔)的中心位置与元件10的安装面的区域内(例如,涂敷区域的中心附近)对位而排出导电性粘合材料N。
[0187]然而,在本方式那样的平面尺寸为I平方mm以下的非常小的元件10的情况下,在将供给喷嘴61的排出孔的中心位置与元件10的安装面的区域内进行对位的状态下,在涂敷膏状或液状的导电性粘合材料N时,导电性粘合材料N从涂敷区域溢出,从而存在因电极11、12彼此接触而产生短路的问题。
[0188]参照图12具体地进行说明,本实施方式的导电性粘合材料N是将例如玻璃粉(硅、二氧化硅)和30 μ m左右的银填料混入环氧等的树脂的银浆,并且使该导电性粘合材料N从涂敷装置6的供给喷嘴61排出而进行涂敷。在此,即使在供给喷嘴61使用能够供给微量的导电性粘合材料N的所谓的精密喷嘴的情况下,在目前该精密喷嘴的最小的喷嘴口径(排出孔61A的直径)为0.1mm?0.2mm左右(详细地说为0.15mm?0.2mm左右),另外,I次的标准的涂敷量为小于Icc (例如,0.3cc?0.5cc左右)。
[0189]因此,如图12所示,与以往的一般的方法相同,在以覆盖涂敷区域(电极11、12)的方式将供给喷嘴61的排出孔61A(在图12A中为粗虚线所示)的中心位置与元件10的安装面的区域内对位而供给导电性粘合材料N时,导电性粘合材料N从涂敷区域大量地溢出,从而存在因导电性粘合材料N相互接触而产生电极11、12之间的短路的问题。
[0190]另一方面,也考虑I次的涂敷量比规定量(例如,0.3cc?0.5cc左右)少的情况,在该情况下产生供给量的偏差,另外,存在导致元件10的粘合以及支撑不稳定的问题。
[0191]因此,本实施方式的涂敷装置6以在俯视时导电性粘合材料N的至少一部分从元件10的端部向元件10的外侧溢出的方式,向元件10直接涂敷导电性粘合材料N。
[0192]具体而言,如图13所示,涂敷装置6的供给喷嘴61是排出孔61A附近的外形状为锥状且将排出孔61A的前端部分加工成极细形状的已知的精密喷嘴。另外,供给喷嘴61的排出孔61A的直径为上述的0.1mm?0.2mm左右(详细地说为0.15mm?0.2mm左右),I次的标准的涂敷量为小于Icc (例如,0.3cc?0.5cc左右)
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