芯片部件安装装置 本发明涉及一种在印刷基板的所规定位置上安装没有电阻器、电容等的导线的芯片部件的芯片部件安装装置，特别是涉及一种在印刷基板上，在一次动作中同时安装若干个芯片部件的被称为多路安装的芯片部件安装装置。
如图7、图8所示为现有芯片部件安装装置，其在日本专利公告第15835/91号公报中已公开。如图7所示，在芯片部件安装装置的部件供给阶段配设有复数个漏斗1，在各漏斗1内收容有若干芯片部件2。各漏斗1通过导向管3连接到定位组合板4上，在该定位组合板4下方配设有模板5。该模板5由相互一体化的导向模板5a和基板模板5b所组成，在上方的导向模板5a上形成有若干保持孔6。模板5通过驱动源(图中未示)可以上、下移动，同时通过输送带(图中未示)将模板输送到安装阶段，如图8所示，在安装阶段配设有复数的吸附喷嘴7的吸附单元。
象上述结构的芯片部件安装装置，首先在部件供给阶段，通过驱动源举起模板5与定位组合板4重合，在这种状态，从漏斗1向导线管3送出芯片部件2，芯片部件2经过定位组合板4，落入模板5的保持孔6内。芯片部件2落入模板5的各保持孔6内后，将模板5装载到图中未示的输送皮带上，输送直到安装阶段为止，在该输送途中，通过振动模板5，芯片部件2在保持孔6内呈横倒状态。接着，在安装阶段，通过吸附喷嘴7从模板5的保持孔6吸上各芯片部件2后，如图8所示，在吸附喷嘴7正下方通过供给印刷基板8，各芯片部件2暂时固定在预先涂布糊状焊锡9的印刷基板8的所规定位置上。这样，芯片部件2呈从模板5转移到印刷基板8上地状态，然后在回流炉内加热该印刷基板8，溶化糊状焊锡9，在印刷基板8的凸缘上焊接芯片部件2的电极。
即，如上述构成的芯片部件安装装置，在部件供给阶段，芯片部件2被落在模板5的各保持孔6内后，通过输送皮带输送模板5直到安装阶段为止；在该安装阶段，为了使各芯片部件2从模板5的保持孔6向印刷基板8转移，所以在模板5上形成有对应安装在印刷基板8上的芯片部件2的数量和位置的保持孔6，一次动作，若干芯片部件2就可以同时安装在印刷基板8上。
上述现有的芯片部件安装装置，安装在印刷基板8上的各芯片部件2与形成在模板5上的各保持孔6的位置要一一对应，在印刷基板8上芯片部件2的安装状况是高密度化的，伴随着这种情况，在模板5上形成的若干保持孔6不仅接近，而且吸附芯片部件2的若干吸附喷嘴7也配置的十分接近，这样就存在有不可能高密度安装芯片部件2的问题。
本发明的目的在于提供一种芯片部件安装装置，使其分割安装在印刷基板上的芯片部件的部件安装位置为复数组，预先在模板上，在二维方向上，分配对应的各组保持孔，使每组都形成有保持孔，同时用吸附单元的吸附喷嘴吸附保持孔内的芯片部件后，在二维方向上移动印刷基板，同时在印刷基板的所定位置上安装各芯片部件。借由上述构造，不仅模板的各保持孔可比印刷基板上芯片部件的安装密度低，而且吸附单元的各吸附喷嘴也可以低密度地配置，可以容易地对应芯片部件的高密度安装。
本发明的目的是由以下技术方案实现的。
本发明芯片部件安装装置，其对应印刷基板的部件安装位置、并向形成在模板上的若干个保持孔内落下并排列的收容在复数个漏斗内的芯片部件，向吸附单元的正下方输送该模板后，用该吸附单元的复数个吸附喷嘴，从保持孔内吸附芯片部件，并向印刷基板的所规定位置安装该芯片，其中，上述印刷基板的部件安装位置分割为复数个组，在二维方向分配上述模板的保持孔，使保持孔按上述各组形成，向上述二维方向移动上述印刷基板，按上述每组在印刷基板上安装上述吸附喷嘴上吸附的芯片部件。
本发明的目的还可由以下技术措施进一步实现。
在吸附单元的正下方，输送上述芯片的输送手段是由构成二维线性电动机的固定部的XY工作台、构成二维线性电动机的可动部的至少二个输送台所组成，在吸附单元的正下方移动一个输送台上的模板，在二维方向移动另一个输送台上的印刷基板，可以提高模板移动时的循环路径的自由度，同时可以正确校正各吸附喷嘴与印刷基板的相对位置。
本发明的具体结构由以下实施例及其附图详细给出。
图1是本发明芯片部件安装装置的正面图。
图2是本发明芯片部件安装装置的侧面图。
图3是本发明芯片部件安装装置中具有输送台的移动路径的模式平面图。
图4是说明输送台的动作原理的剖面图。
图5A与图5B是印刷基板的部件安装位置与模板的保持孔的位置关系说明图。
图6是模板和输送台的主要部件的剖面图。
图7是现有芯片部件安装装置中具有向模板上落下芯片部件的动作示意图。
图8是从图7的模板向印刷基板安装芯片部件的动作示意图。
请参阅图1至图3所示，在芯片部件安装装置的台架10上，固定有XY工作台11，在该XY工作台11上载置有第一至第三输送台12、13、14。在XY工作台11的上方配设有复数个漏斗15，在这些漏斗15内收容有芯片部件。各漏斗15通过导向管16与安装在台架10上的排线盘17相连接，构成部件供给手段的排线盘17的正下方为部件供给阶段S1。在台架10上安装有吸附单元18和一对摄像用的摄影机19，在吸附单元18的正下方为安装阶段S2。两台摄像用的摄影机19的正下方为画像识别阶段S3，该画像识别阶段S3位于部件供给阶段S1和安装阶段S2连接成的直线两侧对称位置处。如图1中所示的情况，吸附单元18向右侧挪一挪，右侧的摄像用的摄影机19就省略了。再有在XY工作台11的前侧，配设有二台输送器20，通过该输送器20输送印刷基板21。在二台输送器20之间为基板给排阶段S4。
如图4所示，XY工作台11具有二维线性电动机的固定部，其由纯铁等的高透磁率材料组成的定子22上形成有若干个凸部22a，例如在1mm节距形成格子状，借由树脂膜23覆盖定子22的表面。第1至第3输送台12、13、14构成二维线性电动机的可动部，在由铝等的非磁性材料组成的转子24上嵌入具有沉降片齿状端面的复数个磁芯25，该沉降片齿状端面相对定子22的各凸部22a，具有若干相对相位差。在各磁芯25上卷绕有线圈26，通过该线圈26控制供给电流的方向和大小，第一至第三输送台12、13、14在XY工作台11上，例如在0.01mm节距刻度，在二维方向可以自由移动。因为在定子22和转子24间吹入形成空气间隙的高压空气，所以第一至第三输送台12、13、14可以在XY工作台11上滑行移动。
在第一输送台12和第二输送台13上分别固定有模板27，如图6所示，在模板27上形成有收容芯片部件28的收容用的若干个保持孔27a。第一输送台12在图3的左半部分的循环路径①-④循环移动，第二输送台13在图3的右半部分循环路径⑤-⑧循环移动。这样第一及第二输送台12、13以互相不同的循环路径移动。在第三输送台14上载置有印刷基板21，该第三输送台14在图3的安装阶段S2和基板给排阶段S4间往复移动，如后述那样，在安装阶段S2，安装在印刷基板21上的芯片部件28是在二维方向移动。
如图5A及图5B所示，在印刷基板21上芯片部件28的部件安装位置与模板27上保持孔27a的形成位置不一一对应，相对芯片部件28的部件安装位置，在二维方向分配各保持孔27a，在每组上形成保持孔27a。即，如图5A所示在印刷基板21上要考虑部件安装位置的安装密度，在可能的情况下分隔相互的部件安装位置，使其为复数个安装位置组，例如分割四个安装位置组A-D。再如图5B所示，模板27的上面分割为A-D四个区域，在各区域A-D，分配形成对应安装位置组A-D的保持孔27a。在模板27上各区域A-D的各保持孔27a的安装密度为印刷基板21上芯片部件28的安装密度的1/4，同样，吸附单元18的图中未示的吸附喷嘴的配置密度也为印刷基板21上芯片部件28的安装密度的1/4。
下面说明构成上述芯片部件安装装置的动作。
首先，工作开始让第一及第二输送台12、13分别定位在XY工作台11上，例如移动到图3左上角和右上角，定位为第一及二输送台12、13的原点。然后向部件供给阶段S1移动第一输送台12，在该部件供给阶段S1，通过导向管16和排线盘17，收容在漏斗15内的芯片部件28落入第一输送台12上固定的模板27的各保持孔27a内。这时，第二输送台13在上述原点位置待机。
这样，芯片部件28落入在第一输送台12上的模板27上后，第一输送台12经过图3的循环路径①，从部件供给阶段S1向画像识别阶段S3移动，然后，经过循环路径②、③、④返回供给阶段S1，以后循环移动循环路径①一④。再者，第一输送台12从部件供给阶段S1向画像识别阶段S3移动，替代第一输送台12，第二输送台13从原点位置向部件供给阶段S1移动，收容在漏斗15内的芯片部件28落入该第二输送台13上固定的模板27的各保持孔27a内。以后，第二输送台13对于第一输送台12的1至3工序滞后，同时循环移动图3的循环路径⑤-⑧，对应第一及第二输送台12、13上的模板27，在各阶段执行所规定的动作。
即，第一输送台12从部件供给阶段S1向画像识别阶段S3移动，在这里，在XY方向稍微往复移动，在第一输送台12上的模板27的保持孔27a中的芯片部件28被振动。这时，通过控制线圈26上供给电流的方向和大小，根据振幅和加速度各种不同的排列形式可以往复移动第一输送台12。即，在模板27的各保持孔27a内，芯片部件28以各种排列形式被振动横倒，芯片28的排列不良现象几乎被消除。然后，在画像识别阶段S3，通过摄像用的摄影机19可以识别在各保持孔27a内是否有芯片或是否横倒等状况。
接着，第一输送台12从画像识别阶段S3向安装阶段S2移动，在该安装阶段S2，模板27上的各芯片28通过吸附单元18的图中未示的吸附喷嘴被吸附，从保持孔27a取出。在模板27上四个区域A-D上分配形成各保持孔27a，各吸附喷嘴上吸附的芯片部件28不对应印刷基板21的部件安装位置。然后第一输送台12返回画像识别阶段S3，通过画像识别是否有芯片部件28未被取出，如果没有就返回供给阶段S1，再在模板27的各保持孔27a内落入芯片部件28。
第三输送台14在基板给排阶段S4，从输送器20接收印刷基板21后向安装阶段S2移动，在该安装阶段S2，在印刷基板21上的所规定位置使用图中未示的糊状焊锡固定吸附单元18侧的各芯片部件28。这时，上述的吸附单元18侧的各芯片部件28与印刷基板21的部件安装位置不一一对应，在安装阶段S2，以二维方向移动第三输送台14，在印刷基板21的所规定位置固定吸附单元18侧的各芯片部件28。例如移动第三输送台14按顺序组合模板27的各区域A、B、C、D，在印刷基板21上首先对应区域A固定芯片28后，再对应区域B、C、D顺次固定芯片28，最后在印刷基板21上对应全部安装位置组A-D固定芯片部件28。然后第三输送台14从安装阶段S2向基板给排阶段S4移动，在该基板给排阶段S4，安装各芯片部件28的印刷基板21从第三输送台14向输送器20排出。
对于第二输送台13上的模板27，在各阶段全部执行相同的动作，但上述的第二输送台13对于第一输送台12的第一至第三工序滞后，同时与第一输送台12以不同的循环路径⑤-⑧循环移动，例如：第一输送台12向循环路径④移动，对着部件供给阶段S1时，第二输送台13向循环路径⑦移动，对着画像识别阶段S3。因此，例如相对第二输送台13上的模板27发现芯片部件28排列不好时，仅需从画像识别阶段S3向校正阶段S5(参阅图3)移动XY工作台11上的第二输送台13，在该修正阶段S5，让第二输送台13停止并修正，使第一输送台12和第三输送台14如前述那样地移动，相对印刷基板21可以安装芯片部件28。与此相反，停止第一输送台12时，第二输送台13与第三输送台14如前述那样地移动，相对印刷基板21可以安装芯片部件28。
在上述实施例中，部件供给阶段S1与安装阶段S2之间以相互不同的循环路径移动第一及第二输送台12、13的情况已经说明，运转率较高，不管使用第一及第二输送台12、13的哪一方与第三输送台14都可以在印刷基板21上安装芯片部件28。
上述实施例中，印刷基板21的部件安装位置分割为四组，在模板27上分配相对应的四组保持孔27a的情况已经说明，但部件安装位置的分割数不仅限于四组，对应印刷基板21上的芯片部件28的安装密度，分割印刷基板21的部件安装位置也可以为四组以外的复数个组。
本发明实施了上述的结构后产生下述的效果。
本发明芯片部件安装装置，其对应印刷基板的部件安装位置、并向形成在模板上的若干个保持孔内落下并排列的收容在复数个漏斗内的芯片部件，向吸附单元的正下方输送该模板后，用该吸附单元的复数个吸附喷嘴，从保持孔内吸附芯片部件，并向印刷基板的所规定位置安装该芯片部件，其中，上述印刷基板的部件安装位置分割为复数个组，在二维方向分配上述模板的保持孔，使保持孔形成在上述各组中，向上述二维方向移动上述印刷基板，在上述每组的印刷基板上安装上述吸附喷嘴上吸附的芯片部件。不仅可以使模板的各保持孔比印刷基板上芯片部件的安装密度低，而且吸附单元的各吸附喷嘴也可以低密度地配置，可容易地对应芯片部件的高密度安装。
再者，二维线性电动机的固定部由XY工作台构成、二维线性电动机的可动部由至少二个输送台构成、在吸附单元的正下方移动一个输送台上的模板，在二维方向移动另一个输送台上的印刷基板，可以提高模板移动时的循环路径的自由度，同时可以正确校正各喷嘴与印刷基板的相对位置。