CN1206899C - 电子元件焊接装置及方法、电路板、及电子元件安装装置 - Google Patents

Abstract

对于少量、多品种的电路板，本发明提供一种能够以比现有的要高的生产效率进行生产的电子元件焊接装置及方法、电路板、及电子元件安装装置。包括载置部件(110)和加热装置(120)，使上述电路板与和1块电路板(5)大致相同大小构成的载置部件接触，由上述加热装置进行加热。由此可以降低小型电路板所产生的损失，并且可以分别进行与各种电路板对应的加热。因此，对于少量、多品种的电路板，能够以比现有的要高的生产效率进行生产。

Description

电子元件焊接装置及方法、电路板、及电子元件安装装置

技术领域

本发明涉及一种由加热源将电子元件焊接在电路板上的电子元件焊接装置及方法、以及由上述方法制造的电路板、以及具有上述电子元件焊接装置的电子元件安装装置，特别涉及为制作用于小型移动仪器中的小型、薄型电路板的电子元件焊接装置及方法、以及由上述方法制造的电路板、以及电子元件安装装置。

背景技术

在移动仪器中使用的液晶模块中，要在为进行液晶显示部的显示控制并且让该液晶模块与母电路板之间电连接的可挠性电路板(FPC)上安装电子元件。在该FPC上安装有上述显示控制用的驱动IC、以及电容器等芯片元件。上述驱动IC的连接部的间距窄小，由于该连接部的污染成为降低该液晶模块的可靠性的原因，通常在安装上述芯片元件前，安装上述驱动IC。

在安装上述驱动IC之后，如图19所示，由向上述FPC供给焊锡的焊锡印刷装置1向FPC提供焊锡，由元件安装机2将上述芯片元件安装在上述FPC上。然后输送到具有让焊锡熔融的热源的回流装置3中，让上述焊锡熔融并将上述芯片元件焊接在FPC上。这时，如果是厚度为1mm左右的具有刚性的电路板，可以用传送带运送，而对于可挠性薄片状电路板，例如上述FPC，如图20所示，采用将FPC5排列固定在平板4上运送FPC5、传送给回流装置3的方法。这时的回流装置3是加热整个炉内环境的回流装置，将平板4上的FPC5同时焊锡连接。

又，生产不同种类的FPC5时，分别传送安装了对应于各个种类的元件的FPC5，这时，在加热整个炉内环境的回流装置中生产效率差，只对所需要的地方进行加热显然可以提高效率。这样使用图21所示的由光束方式进行局部加热的回流装置是有效的。特别是为了防止不需要的地方进行光照射，采用让光照射部11发出的光通过掩膜12的开口13后只对需要的地方照射的构成是有效的。又，在图21中，符号6表示上述芯片元件，符号7表示上述IC，符号8表示焊锡。

大量生产同种类的FPC5时，尽量在大的平板4上排列FPC5，进行同时的焊锡连接，可以提高生产效率。但是，最近，由于商品寿命缩短、机种增多，并且由于多功能化使得设计复杂，以及由于市场动向的流动性，在大多数情况下从电路板样式的确定到量产之间不会有时间，如果采用大平板4进行大量生产的方法，反而无法提高生产效率。

又，图19所示的生产设备，由于是以处理大型电路板为前提，装置本身大，特别是在加热整个炉内环境的回流装置中为了均匀加热，通常在3～5m的长度，相对于2～30mm左右的电路板而言设备过于巨大，采取临机应变的措施非常困难。又，如图19所示，在包括焊锡印刷装置1、元件安装机2以及回流装置3的系统中，其全长多达例如7m以上。

又，上述光束方式，对于同一元件或者少数元件的情况是有效的，但随着液晶模块的高功能化，在最近有在FPC5上增加芯片元件6的数量和种类的倾向，如果在FPC5上存在光吸收率不同的元件时，照射条件等的设定是很困难的。例如，对于黑色电子元件和弱热性电子元件虽然在上述掩膜12上改变条件也是一种方法，但让临近的焊锡处于半熔化状态，只用掩膜12来对应各个元件将是有限度的。

为此，本发明正是为了解决上述问题，其目的在于提供一种针对少量、多品种的电路板、以比现有的要高的生产效率进行制造的、电子元件焊接装置及方法、由上述方法制造的电路板、以及具有上述电子元件焊接装置的电子元件安装装置。

发明内容

为了达到上述目的，本发明具有以下的构成。

本发明之1的电子元件焊接装置包括：

载置安装了电子元件的电路板的载置部件、

和与载置部件接触的加热部，并且通过加热部加热上述载置部件而对与上述载置部件接触的上述电路板加热、使将上述电子元件和上述电路板焊接的焊接材料熔融的加热装置。

进而，本发明之2的电子元件焊接装置，包括：

载置安装了电子元件的电路板的多个载置部件；和

设置在各个上述载置部件中，内设分别与载置部件接触的加热部，并且通过加热部加热上述载置部件而对与上述载置部件接触的上述电路板加热，使将上述电子元件和上述电路板焊接的焊接材料熔融的加热装置。

又，在上述本发明之1和本发明之2中，可以进一步包括与上述载置部件连接、将上述电路板吸附保持在上述载置部件上的吸附装置。

又，在上述本发明之1和本发明之2中，与上述加热装置接触的上述载置部件的背面以及上述加热装置，还可以具有由上述吸附装置吸附的吸附用空间。

又，在上述本发明之1和本发明之2中，上述载置部件，还可以具有使上述吸附装置与该载置部件直接连接的吸附用开口。

又，在上述本发明之1和本发明之2中，上述载置部件，可以进一步具有吸附在与该载置部件接触的上述电路板的载置部件接触面中的吸附区域并与上述吸附用开口连接的电路板吸附孔。

又，在上述本发明之1和本发明之2中，可以进一步包括在上述载置部件和上述加热装置之间夹持的与上述载置部件以及上述加热装置密接的密接用部件，和与上述加热装置连接并由吸附动作将上述载置部件吸附保持在上述加热装置上的载置部件用吸附装置。

又，在上述本发明之1和本发明之2中，与上述密接用部件接触的上述载置部件的密接用部件接触面以及上述密接用部件，可以具有由上述载置部件用吸附装置吸附的吸附用空间。

又，在上述本发明之1和本发明之2中，上述加热装置，可以具有陶瓷加热器，随加热时间改变加热温度而对上述电路板进行加热。

又，在上述本发明之1和本发明之2中，可以进一步包括与上述加热装置连接、并对上述电路板进行冷却的冷却装置。

进一步，本发明之3的电子元件焊接方法，是将安装了由焊接材料接合的电子元件的电路板放置在载置部件上、使其接触并进行加热，通过该加热将上述焊接材料熔融。

进一步，本发明之4的电路板，是通过采用上述本发明之3的电子元件焊接方法将电子元件焊接的电路板。

进一步，本发明之5的电子元件安装装置，包括上述本发明之1或本发明之2中的电子元件焊接装置。

依据上述本发明之1以及本发明之2的电子元件焊接装置、本发明之3的电子元件焊接方法、以及本发明之5的电子元件安装装置，通过具有载置部件和加热装置、使上述电路板与大致和1块电路板相同大小构成的载置部件接触并由加热装置进行加热，可以降低小型电路板产生的损失，并且可以分别进行与各种电路板对应的加热。因此，对于少量、多品种的电路板，可以以比现有的要高的生产效率进行生产。

又，通过设置将上述电路板吸附保持在上述载置部件上的吸附装置，可以让电路板与载置部件密接，更高精度地进行电路板的温度控制。

又，通过在上述载置部件上设置与上述吸附装置直接连接的吸附用开口，在熔融上述焊接材料时可以防止该焊接材料污染上述加热装置。因此，可以不需要对加热装置的清扫工作，提高该电子元件焊接装置的生产率。

又，通过设置密接用部件和载置部件用吸附装置，载置部件可以通过载置部件用吸附装置的吸附动作被吸附保持在加热装置上。又，通过设置密接用部件，在上述吸附保持时，可以提高加热装置和载置部件的密接性。

又，通过让密接用部件接触面和密接用部件具有吸附用空间，可以提高加热装置对载置部件的吸附力。

又，通过在加热装置上使用陶瓷加热器，可以提高加热装置对升降温的响应性能。因此，对于每块各种电路板，可以用切实的温度控制进行加热。又，通过设置冷却装置，也可以提高加热装置对温度变化的响应性能，对于每块各种电路板，可以用切实的温度控制进行加热。

又，在厚度为1mm以下的电路板或者薄片状构成的电路板中，由于电路板对于上述加热装置的加热控制的温度响应性能良好，因此对于每块各种电路板，可以用切实的温度控制进行加热。

又，可以采用在多个载置部件上加热1块电路板，通过采用这种构成，容易适应各种电路板的大小的变化。因此，对于每块各种电路板，可以用切实的温度控制进行加热。

进一步，在由上述本发明之1以及本发明之2的电子元件焊接装置、本发明之3的电子元件焊接方法以及本发明之5的电子元件安装装置、将电子元件焊接的本发明之4的电路板中，由于能适应各个种类进行适当温度控制的加热，因此可以在各个种类中使电子元件的焊接状态均匀化。

附图说明

本发明的其他目的与特征可以从根据附图对最佳实施方式的下述的说明中获知。在这些附图中，

图1是说明本发明实施方式1中电子元件焊接装置的构造的图。

图2是适合于在图1所示电子元件焊接装置中被加热的电路板的立体图。

图3是构成图1所示电子元件焊接装置的载置部件的立体图。

图4是构成图1所示电子元件焊接装置的加热装置的立体图。

图5是在图1所示电子元件焊接装置中所执行的温度控制中使用的加热温度方案一例的曲线图。

图6是在图1所示电子元件焊接装置中所执行的温度控制中使用的加热温度方案另一例的曲线图。

图7是在图1所示电子元件焊接装置中所执行的温度控制中使用的加热温度方案又一例的曲线图。

图8是图1所示电子元件焊接装置的变形例的立体图。

图9是图1所示电子元件焊接装置的另一变形例的立体图。

图10是利用图1所示电子元件焊接装置构成的加热焊接装置的立体图。

图11是包括图10所示加热焊接装置构成的安装系统的立体图。

图12是包括图10所示加热焊接装置构成的安装系统的另一例的立体图。

图13是向图1所示电子元件焊接装置传送电路板的运送装置的另一例的立体图。

图14是图1所示电子元件焊接装置的另一实施方式的立体图。

图15是图14所示载置部件的立体图。

图16是图14所示电子元件焊接装置的剖面图。

图17是图14所示粘接用部件的立体图。

图18是图14所示加热部的立体图。

图19是现有的元件安装系统的立体图。

图20是在现有的回流装置中进行FPC处理时、在平板上排列FPC的状态的图。

图21是现有的、只对电路板内局部区域加热时的装置构成的立体图。

具体实施方式

以下参照附图说明作为本发明的实施方式的电子元件焊接装置、电子元件焊接方法、电路板以及电子元件安装装置。在此上述电子元件焊接方法是在上述电子元件焊接装置中实行的方法，上述电路板是采用上述电子元件焊接方法将电子元件焊接的电路板，上述电子元件安装装置是包括上述电子元件焊接装置的装置。又，在各图中相同的构成部分采用相同的符号。

又，在以下实施方式中，电子元件是由表面安装在电路板上、由焊接材料接合在上述电路板上的元件，如图2所示，相当于例如芯片元件6和IC7。又，作为上述接合材料，在以下实施方式中虽然采用的焊锡、即易于作业的膏焊锡，但并不限定于此，例如也可以采用银焊膏或者导电性粘接剂等。又，在以下实施方式中，电路板虽然采用的是薄片状的可挠性电路板、即例如FPC，但并不限定于此，例如也可以采用厚度在1mm以下的电路板。又，是否可挠性也没有关系。简言之，不是现有的那样大量生产的电路板，而是种类不同每种少量生产的电路板。

(实施方式1)

在图1～图4中表示本实施方式的电子元件焊接装置101。又，在图2中表示相当于在上述电子元件焊接装置101中处理的电路板的上述FPC5。该FPC5，例如是为了将上述液晶模块和母电路板连接的电路板，是单面安装的电路板，在该FPC5的元件安装面5a上除了载置IC7以外，在涂敷了未硬化的膏焊锡8的地方还载置多个芯片元件6。又，在本实施方式中，在运送到该电子元件焊接装置101之前，上述IC7被安装在FPC5上。

电子元件焊接装置101，包括载置上述FPC5的载置部件110、加热该载置部件110而将与载置部件110接触的FPC5加热、这样将把电子元件6接合在FPC5上的膏焊锡8熔融的加热装置120。

上述载置部件110兼有载置支撑FPC5的功能和向FPC5传递热的功能，为了能对应各种电路板，相对于上述加热装置120容易更换。该载置部件110优选由厚度在0.5mm～5mm的铝、铜、镁、陶瓷等热传导性能良好的材料构成。特别是采用2mm厚度的铝材既便宜均热性也良好。在本实施方式中，载置部件110对应于所处理的FPC5的大小，为35mm×35mm的正方形。

进一步，如图3所示，在与上述元件安装面5a对向、与FPC5的背面5b接触的载置部件110的表面110a上，开设有吸住FPC5的吸附孔111。如图所示在本实施方式中配置为吸住FPC5的周缘部分的多个吸附孔111，吸附孔111的数量和位置根据所支撑的电路板确定。又，各吸附孔111与电路板用吸附槽112连接。进一步，在与上述表面110a对向的、载置部件110的背面110b上设置有让载置部件110本身与后述的加热部121紧密接触的载置部件用吸附槽113。

上述加热装置120包括加热部121、隔热部122、底座部123以及电源部124，在底座部123的上面依次重叠着隔热部122、加热部121，在加热部121上设置上述载置部件110。

上述加热部121由所谓的陶瓷加热器构成，从电源部124向上述陶瓷加热器的加热线供给电流使其发热。在采用陶瓷加热器以外的、所谓的恒定加热的加热器时，对于升、降温的响应需要数十秒到数分钟，生产效率差，不实用，对于陶瓷加热器，响应时间可以在1秒以下，可以像下述那样设定加热曲线。

加热部121的温度，由温度传感器、例如设置在加热部121内的热电偶125测定，传送给控制装置180。电源部124与控制装置180连接，控制装置180根据热电偶125所提供的温度信息、和用于电路板温度控制的预先设定的加热方案反馈控制加热部121的温度。又，在加热部121的载置部件设置面121a上，如图4所示，为了与设置在载置部件110上的上述电路板用吸附槽112连通，开设有电路板吸附用孔133，同时为了与设置在载置部件110上的上述载置部件用吸附槽113连通，开设有载置部件吸附用孔134。又，由上述载置部件用吸附槽113以及载置部件吸附用孔134形成吸附用空间。

上述隔热部122是为了让加热部121的热更有效地传递给FPC5的部分，被固定在底座部123上。

在底座部123上，连接着为了将FPC5吸在载置部件110上的电路板用吸附装置131和为将载置部件110吸在加热部121上的载置部件用吸附装置132。电路板用吸附装置131与加热部121的上述电路板吸附用孔133连接，通过该电路板用吸附装置131的吸附动作，通过上述电路板用吸附槽112以及上述吸附孔111在载置部件110的表面110a上将电路板、在本例中为FPC5吸附保持。载置部件用吸附装置132与加热部121的上述载置部件吸附用孔134连接，通过该载置部件用吸附装置132的动作，在加热部121的载置部件设置面121a上吸附保持载置部件110。又，在本实施方式中，如上所述，FPC5和载置部件110的吸附保持虽然采用的是分别的吸附装置131、132，两者也可以采用一个吸附装置进行吸附保持。

进一步在底座部123上，为了按照上述加热方案进行温度控制，可以使加热部121强制冷却地连接加热部用冷却装置141。该加热部用冷却装置141，在本实施方式中，向加热部121的上面或者下面供给气体，例如空气，强制冷却加热部121。又，在加热部121的下部设置了隔热部122，由于连续进行的加热动作也会将底座部123加热，因此在底座部123上连接让底座部123冷却的底座部用冷却装置142。在本实施方式中，也向底座部用冷却装置142供给气体，例如空气。

电路板用吸附装置131、载置部件用吸附装置132、加热部用冷却装置141以及底座部用冷却装置142分别与控制装置180相连，进行动作控制。

作为上述加热方案，例如可以考虑图5到图7所示的方式，例如，根据接合材料的种类、在电路板上接合的电子元件的种类以及个数、以及电路板的材质和厚度等参数，选择最佳加热曲线。作为选择方法，在控制装置180内的存储部181上保存有与上述各参数对应的各种加热曲线，通过输入有关要处理的电路板以及电子元件的信息，由控制装置180自动选出最佳加热曲线的方法，或者输入由操作者选择的加热曲线的方法等技术人员可以想到的方法。

又，图5到图7中所示的各值，作为一例，a0为室温，a1为接合材料的熔点，在本实施方式中由于接合材料是共晶焊锡，所以为183℃，a2为230℃，b1为150℃，b2为220℃，t1为1秒，t2为3秒，t3为4秒，t4为10秒，t5为6秒。

特别是对电子元件6、7在加热上有制约时，只要设定成加热上限温度的上述a2以下的温度即可。又，由于只是从没有安装元件的上述背面5b加热FPC5，因此电子元件6、7最后才被加热。在这一点上如果存在上述加热制约时，将是十分有效的。

又，在焊锡熔融时在需要消除产生焊锡球的时候，如图5所示，从时刻t1到时刻t2如果设置维持相同温度的预热动作是有效的。另一方面，如果电子元件比较大可以不用考虑焊锡球的影响时，如图6所示，也可以不设置上述预热动作，一下让焊锡熔融。又，需要将缩短焊锡的熔融和将电子元件焊接在电路板上所需要的时间时，如图7所示，也可以采用从预先的预热温度b1开始，在焊接结束后也保持在温度b1上的方法。

对于以上那样构成的电子元件焊接装置101，以下说明该电子元件焊接装置101的动作、即电子元件焊接方法。该电子元件焊接方法，换言之是回流方法，是对于厚度薄的电路板特别有效的方法，大体上只对于1mm以下厚度的电路板有效。特别是，对于本实施方式那样的薄片状的电路板，即上述FPC5，跟随温度控制性能良好，更加有效果。作为电路板的材质，对于1mm以下的电路板，优选玻璃环氧树脂、纸酚醛树脂，对于薄片状电路板优选采用聚酰亚胺。这可以制成从0.01到0.1mm左右的非常薄的电路板，同时具有一定强度和耐热性。

首先，将与电路板，在本例中的FPC对应配置了上述吸附孔111的载置部件110放置在加热部121的载置部件设置面121a上。然后，让载置部件用吸附装置132动作，通过在加热部121上开口的载置部件吸附用孔134将载置部件110吸附，让载置部件110与加热部121密接固定。然后，让电路板用吸附装置131动作，把FPC5放置在载置部件110的表面110a上，通过加热部121的电路板用吸附用孔133以及载置部件110的吸附孔111把FPC5密接固定在上述表面110a上。这样载置部件110密接固定在加热部121上，并且将FPC5平展在载置部件110的表面1 10a上并密接保持，加热部121的热可以有效地传递给FPC5。加热部121的加热动作，由控制装置180根据上述加热曲线进行控制，将焊锡8熔融，将电子元件6焊接在FPC5上。焊接后停止电路板用吸附装置131的动作，停止吸附，可以从载置部件110上取下FPC5。

依据上述电子元件焊接装置101，通过在和所加热的一个电路板大致相同大小构成的载置部件110上让上述电路板接触、由上述加热装置120加热，对于小型电路板可以降低损失，并且可以分别进行对应于各种电路板的加热。因此，对于少量、多品种的电路板，以比现有的具有高的生产效率进行生产。

又，通过在和所加热的一个电路板大致相同大小构成的载置部件110上让上述电路板接触、由上述加热装置120加热，不需要现有技术那样的炉内环境循环型回流装置。各电子元件焊接装置101，对于例如35mm×35mm大小构成的FPC5，可以构成为例如35mm×35mm的大小。因此，和现有技术相比，可以提供非常紧凑的电路板加热焊接装置。

在上述实施方式的电子元件焊接装置101中，在载置部件110的表面110a上，只载置一个FPC5，载置部件110的大小和FPC5相同或者稍微大一些。但是，相对于载置部件110的电路板的大小，并不限定于本实施方式的例子，例如像图8所示的电子元件焊接装置102那样，将上述电子元件焊接装置101多台横方向并排设置，也可以在这些多个载置部件110上放置一个电路板。又，并排设置的方向也并不限定于上述横方向，可以是纵方向，或者纵、横两方向。又，也可以在一个载置部件110的表面110a上载置多个FPC5。

通过这样的构成，无论电路板多大，都可以使用本实施方式的电子元件焊接装置101。又，从现状上讲，陶瓷加热器本身没有大型的，而且大型的陶瓷加热器的开发费用庞大，因此上述并排设置的构造是非常有效的方式。

又，通过采用上述并排设置构造，既可以针对一个电路板的整个加热区域采用一个加热控制，也可以针对一个电路板的加热区域内的多处分别进行不同的加热控制，因而更加具有通用性。

进一步，当在局部上需要改变电路板的加热条件时，如图9所示的电子元件焊接装置103那样，也可以是从电路板5的上方照射光束、激光或者热空气的构成。又，在上述图8以及图9中，对于上述电源部124、上述电路板用吸附装置131、上述载置部件用吸附装置132、上述加热器用冷却装置141、上述底座部用冷却装置142以及控制装置180的图示，由于和图1相同，在省略了图示。

(实施方式2)

以下说明采用上述电子元件焊接装置101构成的电子元件安装装置(也称安装系统)。又，作为电路板的一例，以上述FPC5为例。

图11所示的上述安装系统201，包括在FPC5上涂敷膏焊锡8的焊锡供给装置210、向FPC上安装芯片元件6的元件安装装置220以及具具有上述电子元件焊接装置101、使上述膏焊锡8熔融而将芯片元件6焊接在FPC5上的加热焊接装置230，以按照焊锡供给装置210、元件安装装置220、加热焊接装置230的顺序、依次运送FPC5排列。又，是将预先安装了上述IC7之后的FPC5提供给焊锡供给装置210。又，焊锡供给装置210可以由焊锡印刷装置或者焊锡配制装置中的任意一个构成。

如在上述电子元件焊接装置101的说明中所述那样，在电子元件焊接装置101中，由于采用在载置部件110上吸附电路板进行加热的构成，并且一个载置部件110的大小和电路板的大小对应，所以与现有的回流装置相比，上述加热焊接装置230所占面积相当小。因此，上述安装系统201的全长I在本例中大约只有2.5m即可。

参照图10说明上述加热焊接装置230。

加热焊接装置230，包括具有上述电子元件焊接装置101的加热部235、从前段的元件安装装置220将FPC5运到该加热焊接装置230中的送入装置231、从该加热焊接装置230将FPC5运送到下一工序的送出装置233、从上述送入装置231向上述加热部235、以及从加热部235向上述送出装置233运送FPC5的运送装置232、控制这些构成部分的动作的控制装置236。

在上述送入装置231中包括将上述FPC5吸附保持、在运送方向的X方向上由驱动装置2311作往返运动的送入台2312，送入装置231的动作由控制装置236控制。在上述送出装置233中包括将上述FPC5吸附保持、在上述X方向上由驱动装置2331作往返运动的送出台2332，送出装置233的动作由控制装置236控制。

上述加热部235由第1平台235-1以及第2平台235-2的2个平台构成，在第1平台235-1以及第2平台235-2的每一个上，在纵方向、即图10所示的Y方向上排列配置2台图1所示的电子元件焊接装置101，因此，在加热部235上供计使用4台电子元件焊接装置101。这是因为该安装系统201所处理的1片FPC5相当电子元件焊接装置101的2个上述载置部件110在上述Y方向并排的大小。

又，该安装系统201所处理的FPC5的具体尺寸为35mm×70mm。这样，上述平台的尺寸并不限定于该安装系统201的方案，可以根据所处理的电路板的大小确定。又，设置在加热部235上的上述平台的数量也不限定于本例，在1个以上即可，根据对安装系统要求处理的能力确定。

又，在图10中，构成每个上述平台235-1、235-2的各电子元件焊接装置101所包括的上述电源部124、上述电路板用吸附装置131、上述载置部件用吸附装置132、上述加热部用冷却装置141以及上述底座部用冷却装置142和图1相同，故省略图示，又，上述控制装置180，由控制装置236替代。因此，在第1平台235-1以及第2平台235-2的每一个上，采用和上述的由控制装置180对电子元件焊接装置101的温度控制相同的温度控制，并由控制装置236的动作控制执行。

上述运送装置232，包括从上述送入装置231的送入台2312将FPC5搬送到上述加热部235的第1平台235-1以及第2平台235-2的送入吸附装置2321、从第1平台235-1以及第2平台235-2向上述送出装置233的送出台2332搬送FPC5的送出吸附装置2322、使设置了上述送入吸附装置2321以及上述送出吸附装置2322的搬送臂2323向FPC5的厚度方向的和X方向以及Y方向垂直的Z方向移动的Z-驱动装置2324、让该Z-驱动装置2324在Y方向移动的Y-驱动装置2325、使该Y-驱动装置2325在X方向移动的X-驱动装置2326。又，在上述送入吸附装置2321以及上述送出吸附装置2322中，包括省略了图示的吸附装置。具有这样构成的运送装置232由控制装置236进行动作控制。

进一步，在该加热焊接装置230中，包括具有吸引由加热部235加热中的FPC5所产生的烟气的导管2341的吸引装置234。

以下以加热焊接装置230的动作为中心说明具有以上构成的安装系统201的动作。

从元件安装装置220运出的FPC5被送到包括在加热焊接装置230中的送入装置231的送入台2312上。分别驱动包括在运送装置232中的X-驱动装置2326、Y-驱动装置2325、Z-驱动装置2324以及送入吸住装置2321，由送入吸附装置2321吸附保持FPC5后放置在加热部235的第1平台235-1上，吸附支撑。然后，在将FPC5保持在第1平台235-1上的同时，由上述加热装置120按照上述加热曲线进行加热，即进行回流动作。在该加热中所产生的烟气通过吸引装置234的导管2341吸出。

然后对送入到该加热焊接装置230的第2片FPC5也进行和上述第1片FPC5同样的处理，该第2片FPC5被放置在当前空着的第2平台235-2上，进行加热、温度控制，将FPC5与上述芯片元件6焊接。进一步第3片FPC5由送入装置231吸住，先前运送的第1片FPC5在第1平台235-1加热结束、并由运送装置232的送出吸附装置2322从第1平台235-1取出放置在送出装置233的送出台2332上之后，直接放置在第1平台235-1上进行加热。

载置在上述送出台2322上并被吸住的FPC5被送入到下一工序。通过重复以上的动作，依次对FPC5进行处理。

依据包括上述加热焊接装置230的安装系统201，加热焊接装置230，如上所述，由于和现有的相比具有非常紧凑的构成，因此安装系统201整体上可以比现有的要紧凑化。

上述安装系统201，如图11所示，虽然是将焊锡供给装置210、元件安装装置220以及加热焊接装置230沿电路板的运送方向、即上述X方向排列配置所构成，但安装系统的整体构成并不限定于上述方案，也可以采用图12所示的旋转型安装系统205的构成。

在上述安装系统205中，配置有成圆形状并在周缘部按一定间隔设置了作业部258的旋转桌257，被可间歇转动地装备在该安装系统250的中央部位、围绕该旋转桌257并且与上述作业部258的停止位置对应、向电路板供给焊锡的焊锡供给装置261、在向供给了焊锡的电路板上装入芯片元件6的元件装入装置262、包括上述电子元件焊接装置101的加热上述焊锡、将上述芯片元件6焊接在电路板上的加热焊接装置263，并且进一步包括控制该安装系统250整体动作的控制装置256。又，还进一步包括从前一工序将电路板送入到该安装系统250的送入装置251、从该安装系统250将电路板送入到下一工序的送出装置253、以及将电路板送到上述作业部258上的运送装置252。又，也设置了将电路板加热中所产生的烟气吸出的吸引装置。

这样构成的安装系统250按以下方式动作。

通过上述送入装置251将电路板由运送装置252放置在作业部258上，通过旋转桌257的转动被运送到焊锡供给装置261处。在焊锡供给装置261处向电路板供给焊锡。然后再次转动旋转桌257，将电路板运送到元件装入装置262处。在元件装入装置262处，在供给了焊锡的电路板上装入上述芯片元件6。然后再次转动旋转桌257，将电路板运送到加热焊接装置263处。在加热焊接装置263处，进行电路板的加热后将元件焊接到电路板上。然后再次转动旋转桌257，将电路板送到送出装置253处，由运送装置252放置在送出装置253上。送出装置253将电路板送入到下一工序。

又，在第1块电路板由加热焊接装置263进行加热时，第2块电路板由元件装入装置262进行元件装入，而第3块电路板由焊锡供给装置261供给焊锡。这样，可以同时对多块电路板分别进行不同的处理。

在上述安装系统250中采用了旋转桌257的方式，可以进一步缩小安装系统250的宽度。

又，如果将旋转桌257的停止位置进行8分割，在焊锡供给装置261和元件装入装置262之间可以进一步设置为检查向电路板供给焊锡的状态的监视摄相机和向焊锡供给不足部分追加焊锡的装置，可以有效地活用。又，也可以把加热焊接装置263设置在作业部258内、或者送出装置253上、或者旋转桌257与送出装置253之间。

在上述实施方式中，作为电路板由于是以FPC5为例，所以电路板的运送采用了吸附保持电路板的方法。但是，如果电路板具有例如1mm左右的厚度并且不容易弯曲变形时，如图13所示，也可以采用托架301支撑在运送轨道302上运送电路板310的构成。这时，加热焊接装置120虽然是由上下驱动部303与电路板310密接，但为了让该密接稳定，也可以在运送轨道302上设置按压部件304。

(实施方式3)

如上所述，在各实施方式所使用的电子元件焊接装置101中，通过电路板用吸附装置131的吸附动作将FPC5吸附保持在载置部件110的表面110a上，其吸附通路，如图4所示，是通过加热部121到达上述电路板用吸附装置131的。因此，被吸住在载置部件110上的FPC5被加热，让膏焊锡8熔融时所产生的烟气的一部分由于上述吸引有可能流入到加热部121。又，在被吸在载置部件110上的电路板中，有些种类的电路板具有沿该电路板的厚度方向形成贯通该电路板的通孔。在这种具有通孔的电路板中，通过加热部121的烟气量非常多。

由于上述烟气流入到加热部121中，就需要对加热部121进行清扫，为了清扫而不得不让设备停止，结果会降低生产效率。

为此以下说明的实施方式3的电子元件焊接装置是上述实施方式1的电子元件焊接装置101的改进型，是为了实现防止上述烟气的影响和提高生产效率。又，在实施方式2所说明的安装系统201中，也可以采用以下实施方式3的电子元件焊接装置来替代电子元件焊接装置101的构成。

图14所示的可挠性电路板(FPC)405，和上述FPC5相同，例如是液晶模块和母电路板相连接的电路板，是单面安装电路板，在该FPC405的电子元件安装面405a上，在涂敷了未硬化的膏焊锡8的地方搭载多个电子元件6和IC7。又，在本实施方式中，在FPC405的厚度方向上贯通该FPC405形成有多个贯通孔404。又，在与上述元件安装面405a对向的该FPC405的载置部件接触面405b中，与不存在布线的部分对应形成有与上述布线的厚度相当量的图16所示的凹部405c。上述贯通孔404是以切断不需要的布线为目的而设置的，通常贯通孔404与上述凹部405c相连接。

实施方式3中的电子元件焊接装置401，如图14所示，包括载置上述FPC405的载置部件410、加热该载置部件410从而加热与载置部件410接触的FPC405、通过这样使将元件焊接在FPC405上的膏焊锡8熔融的加热装置420，又，优选配置夹持在上述载置部件410和加热装置420上的密接用部件450。

图15所示的载置部件410，是相当于上述载置部件110的部件，兼具有载置支撑FPC405的功能和向FPC405传递热的功能，可适应各种电路板，而容易更换。该载置部件410优选由铝、铜、镁、陶瓷等热传导性能优异的材料构成。特别是如果采用厚度为3mm左右的铝材，即便宜均热性也非常好。在本实施方式中，该载置部件410根据所处理的FPC405的大小，为45mm×80mm的长方形板材。

进一步，在与FPC405的上述载置部件接触面405b相接触的该载置部件410的电路板载置面410a上，开设有为吸附保持FPC405的多个电路板吸附孔411。在本实施方式中，如图16所示，电路板吸附孔411被配置在避免与在FPC405上形成的贯通孔404直接连通的位置上。进一步，如图16所示，电路板吸附孔411还被配置在与FPC405的载置部件接触面405b的凹部405c不连通的位置上。又，只要满足这样的配置条件，电路板吸附孔411的数量以及配置位置可以根据所支撑的电路板确定。因此，电路板吸附孔411，在上述载置部件接触面405b中，吸附凹部405c以及贯通孔404以外的吸附区域405d。又，该吸附区域405d通常虽然是平坦面，也可以是凹状。

又，各电路板吸附孔411，通过在与上述电路板载置面410a对向的该载置部件410的密接用部件接触面410b上形成的电路板吸附槽412连通，该电路板吸附槽412与在载置部件410的侧面410c上形成的吸附用开口415连通。该吸附用开口415直接连接在电路板用吸附装置431上。因此，被放置在载置部件410的电路板载置面410a上的FPC405，由于电路板用吸附装置431的吸附动作，被吸附保持在电路板载置面410a上。又，在焊接元件6时由膏焊锡8所产生的烟气，虽然也有可能通过上述贯通孔404流入到电路板吸附孔411以及电路板吸附槽412中，但上述烟气通过上述吸附用开口415吸附到电路板用吸附装置431上。这样在实施方式3中，上述烟气就不通过加热装置。

又，由于贯通孔404和电路板吸附孔411不直接连接，并且电路板吸附孔411如上所述吸住吸附区域405d，所以由电路板吸附孔411将FPC405保持在电路板载置面410a上的力很大，可以提高保持精度。进一步，对于电路板载置面410a，由于FPC405由电路板吸附孔411在局部进行吸附保持，与由在电路板载置面410a上设置成例如槽状的吸附孔进行吸附的情况相比较可以减少空气泄漏量。因此，从这一点讲，可以提高在电路板载置面410a上保持FPC405的精度。

进一步，在载置部件410的密接用部件接触面410b上，将上述密接用部件450夹在其间、让载置部件410密接保持在加热部421上的载置部件用吸附槽413，与上述电路板吸附槽412另外设置。又，载置部件用吸附槽413如图所示在本实施方式中为圆形的凹部，其直径比后述的在加热部421上形成的载置部件吸附用通路422的直径要大。

如图17所示，密接用部件450是兼有不让载置部件410的污染影响到加热部421的遮蔽功能和向载置部件410传递热的功能的片状部件，为了提高维修作业效率而容易更换的构成。密接用部件450优选由铝、铜、镁、陶瓷等热传导性能优异的材料构成。特别是如果采用厚度为0.05mm左右的铝材，即便宜均热性也非常好。在本实施方式中，该密接用部件450根据所处理的FPC405的大小，由45mm×80mm的长方形构成。又，如图所示，在密接用部件450中，和在载置部件410的密接用部件接触面410b中存在的载置部件用吸附槽413相同形状相同的位置上，贯通该密接用部件450的厚度方向形成有载置部件吸附孔451。又，由载置部件用吸附槽413以及载置部件吸附孔451构成吸附空间。

通过设置这样的密接用部件450，可以提高载置部件410和下述加热部421之间的密接性能，同时防止载置部件410的电路板吸附槽412直接与加热部421连接，从而防止上述烟气粘附在加热部421上。

图18所示的加热部421，是对升降温的响应性能优异的陶瓷加热器，从电源部424向加热线供给电流发热的结构。又，由上述加热部421和电源部424构成加热装置420。在本实施方式中，加热部421，其厚度为0.5mm～5mm左右，优选由氮化硅陶瓷、堇青石、氮化铝陶瓷等均热性、热传导性优异的材料构成。特别是如果采用厚度为2mm左右的氮化硅陶瓷，既便宜均热性也非常良好。在本实施方式中，该加热部421根据所处理的FPC405的大小，由55mm×90mm的长方形构成。又，在加热部421上，在与密接用部件450的载置部件吸附孔451对应的位置上，形成有在其厚度方向上贯通该加热部421的载置部件吸附用通路422。在该载置部件吸附用通路422上连接载置部件用吸附装置432。因此，通过载置部件用吸附装置432动作，吸附载置部件吸附用通路422、载置部件吸附孔451以及载置部件用吸附槽413的空气，在加热部421的载置面421a上将密接用部件450夹持其间与载置部件410密接吸附。

又，载置部件吸附用通路422，在本实施方式中虽然为圆筒形的通路，其直径比上述载置部件用吸附槽413以及载置部件吸附孔451要小。通过这样的构成，对于载置部件吸附用通路422，在载置部件410中，确保有更大的吸附用空间即上述载置部件用吸附槽413，可以提高在加热部421上保持载置部件410的力。

加热部421的温度，由温度传感器、例如设置在加热部421内的热电偶425测定，并传送给控制装置480。电源部424与控制装置480连接，控制装置480根据热电偶425所提供的温度信息、和用于电路板温度控制的预先设定的加热曲线、反馈控制加热部421的温度。又，为了按照上述加热曲线进行温度控制，可以在加热部421连接为了将加热部421强制冷却的加热部用冷却装置441。该加热部用冷却装置441，在本实施方式中，向加热部421供给气体，例如空气，强制冷却加热部421。

控制装置480与上述电路板用吸附装置431、载置部件用吸附装置432、电源部424、以及加热部用冷却装置441连接，根据保存在存储部481中的程序，进行对这些各构成部分的动作控制。

对于以上那样构成的电子元件焊接装置401，以下说明该电子元件焊接装置401的动作、即电子元件焊接方法。该电子元件焊接装置401和上述电子元件焊接装置101中的情况相同，对于厚度薄的电路板特别有效，大体上对于1mm以下厚度的电路板有效。

首先，把密接用部件450的载置部件吸附孔451与加热部421的载置部件吸附用通路422对应，在加热部421的载置面421a上载置密接用部件450。进一步，将载置部件410的载置部件用吸附槽413与载置部件吸附孔451对应，在该密接用部件450上放置载置部件410。然后，让载置部件用吸附装置432动作，通过吸附动作在加热部421的载置面421a上把密接用部件450夹在其间密接保持载置部件410。然后，在电路板用吸附装置431动作后，将FPC405放置在载置部件410的电路板载置面410a上，通过载置部件410的电路板吸附孔411以及电路板用吸附槽412把FPC405密接、固定在上述电路板载置面410a上。

加热部421的加热动作，按照上述加热曲线由控制装置480控制。按照该加热动作，膏焊锡8熔融，将电子元件6用焊锡焊接在FPC405上。

这时，膏焊锡8所产生的烟气，虽然也会通过FPC405的贯通孔404被吸引，但由于所吸引的烟气经过载置部件410的电路板吸附孔411以及电路板用吸附槽412排出，所以不会对加热部421污染。依据这样的实施方式3的电子元件焊接装置401，不需要对加热部421进行清扫，不会因为清扫作业而停止设备，可以达到高生产效率。

按照上述过程，在把元件6在FPC405上的焊接结束后，停止电路板用吸附装置431的动作，停止吸附，从载置部件410上取下FPC405。

和上述电子元件焊接装置101的情况相同，在该电子元件焊接装置401中，在载置部件410的电路板载置面410a上只载置一个FPC405，载置部件410的大小和FPC405的大小在相同程度，或者稍微大一些。但是，相对于载置部件410的大小，电路板的大小并不限定于本实施方式的例子，如图所8所说明的那样，例如多台并排设置上述电子元件焊接装置401，也可以在多个载置部件410上放置1个电路板。

本发明虽然参照附图充分说明了相关的优选实施方式，但对于该技术熟练的人而言容易进行各种变形和改进。这样的变形和改进，如果不超出依据权利要求范围的本发明的范围，应该理解为包含在其中。

Claims (25)

1.一种电子元件焊接装置，其特征是，包括载置安装了电子元件(6)的电路板(5、405)的载置部件(110、410)；和内设与载置部件(110、410)接触的加热部(121)，并且

通过加热部加热所述载置部件而对与所述载置部件接触的所述电路板加热、使将所述电子元件与所述电路板焊接的焊接材料(8)熔融的加热装置(120、420)。

2.根据权利要求1所述的电子元件焊接装置，其特征是，进一步包括与所述载置部件连接、将所述电路板吸附保持在所述载置部件上的吸附装置(131、431)。

3.根据权利要求2所述的电子元件焊接装置，其特征是，与所述加热装置接触的所述载置部件(110)的背面(110b)以及所述加热装置，具有由所述吸附装置吸附的吸附用空间(113、134)。

4.根据权利要求2所述的电子元件焊接装置，其特征是，所述载置部件(410)，具有把所述吸附装置与该载置部件直接连接的吸附用开口(415)。

5.根据权利要求4所述的电子元件焊接装置，其特征是，所述载置部件，进一步具有吸附在与该载置部件接触的所述电路板的载置部件接触面(405b)上的吸附区域(405d)、并与所述吸附用开口连接的电路板吸附孔(411)。

6.根据权利要求4所述的电子元件焊接装置，其特征是，进一步包括在所述载置部件(410)和所述加热装置(420)之间夹持的、与所述载置部件以及所述加热装置密接的密接用部件(450)、和与所述加热装置连接、由吸附动作将所述载置部件吸附保持在所述加热装置上的载置部件用吸附装置(432)。

7.根据权利要求6所述的电子元件焊接装置，其特征是，与所述密接用部件接触的所述载置部件的密接用部件接触面(410b)以及所述密接用部件，具有由所述载置部件用吸附装置吸附的吸附用空间(413、451)。

8.根据权利要求1所述的电子元件焊接装置，其特征是，所述加热装置具有陶瓷加热器(121)，根据热时间改变加热温度而对所述电路板进行加热。

9.根据权利要求8所述的电子元件焊接装置，其特征是，进一步包括与所述加热装置连接、并对所述电路板进行冷却的冷却装置(141)。

10.根据权利要求1所述的电子元件焊接装置，其特征是，所述电路板的厚度在1mm以下。

11.根据权利要求1所述的电子元件焊接装置，其特征是，所述电路板为薄片状。

12.一种电子元件焊接装置，其特征是，包括载置安装了电子元件(6)的电路板(5、405)的多个载置部件(110、410)；和

包含在各个所述载置部件中，内设分别与载置部件(110、410)接触的加热部(121)，并且通过加热部加热所述载置部件而对与所述载置部件接触的所述电路板加热、使将所述电子元件与所述电路板焊接的焊接材料(8)熔融的加热装置(120、420)。

13.根据权利要求12所述的电子元件焊接装置，其特征是，进一步包括与所述载置部件连接、将所述电路板吸附保持在所述载置部件上的吸附装置(131、431)。

14.根据权利要求13所述的电子元件焊接装置，其特征是，与所述加热装置接触的所述载置部件(110)的背面(110b)以及所述加热装置，具有由所述吸附装置吸附的吸附用空间(113、134)。

15.根据权利要求13所述的电子元件焊接装置，其特征是，所述载置部件(410)，具有把所述吸附装置与该载置部件直接连接的吸附用开口(415)。

16.根据权利要求15所述的电子元件焊接装置，其特征是，所述载置部件，进一步具有吸附在与该载置部件接触的所述电路板的载置部件接触面(405b)中的吸附区域(405d)、并与所述吸附用开口连接的电路板吸附孔(411)。

17.根据权利要求15所述的电子元件焊接装置，其特征是，进一步包括在所述载置部件(410)和所述加热装置(420)之间夹持的、与所述载置部件以及所述加热装置密接的密接用部件(450)、和与所述加热装置连接、由吸附动作将所述载置部件吸附保持在所述加热装置上的载置部件用吸附装置(432)。

18.根据权利要求17所述的电子元件焊接装置，其特征是，与所述密接用部件接触的所述载置部件的密接用部件接触面(410b)以及所述密接用部件，具有由所述载置部件用吸附装置吸附的吸附用空间(413、451)。

19.根据权利要求12所述的电子元件焊接装置，其特征是，所述加热装置具有陶瓷加热器(121)，根据热时间改变加热温度而对所述电路板进行加热。

20.根据权利要求19所述的电子元件焊接装置，其特征是，进一步包括与所述加热装置连接、并对所述电路板进行冷却的冷却装置(141)。

21.根据权利要求12所述的电子元件焊接装置，其特征是，所述电路板的厚度在1mm以下。

22.根据权利要求12所述的电子元件焊接装置，其特征是，所述电路板为薄片状。

23.一种电子元件焊接方法，其特征是，将安装了由焊接材料(8)焊接的电子元件(6)的电路板(5)放置在载置部件(110)上并与载置部件(110)接触、进行加热，通过该加热将所述焊接材料熔融。

24.一种电子元件安装装置，具有向电路板(5、405)涂敷焊接材料(8)的焊接材料供给装置(210)、向所述电路板安装电子元件(6)的元件安装装置(220)和电子元件焊接装置，其特征是，所述电子元件焊接装置具有载置安装了上述电子元件(6)的电路板(5、405)的载置部件(110、410)、和

通过加热所述载置部件而对与所述载置部件接触的所述电路板加热、使将所述电子元件与所述电路板焊接的焊接材料(8)熔融的加热装置(120、420)。

25.一种电子元件安装装置，具有向电路板(5、405)涂敷焊接材料(8)的焊接材料供给装置(210)、向所述电路板安装电子元件(6)的元件安装装置(220)和电子元件焊接装置，其特征是，所述电子元件焊接装置具有载置安装了上述电子元件(6)的电路板(5、405)的多个载置部件(110、410)、和

包含在每个所述载置部件中、通过加热所述载置部件而对与所述载置部件接触的所述电路板加热、使将所述电子元件与所述电路板焊接的焊接材料(8)熔融的加热装置(120、420)。

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