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Title:
MANUFACTURING DEVICE AND MANUFACTURING METHOD FOR ELECTRONIC DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/120299
Kind Code:
A1
Abstract:
A manufacturing device (20) for an electronic device constituted by mounting an electronic part (92) on a substrate (94) comprises a nozzle (36) for containing the electronic part (92) to be processed, a hot air supply unit (38) for supplying hot air to the nozzle (36), and a pickup head (90) for holding the electronic part (92). Adjustment mechanisms (44, 46) adjust the shape of the tip end (36a) of the nozzle (36) according to the electronic part (92) to be processed.

Inventors:
HIGASHI OSAMU (JP)
Application Number:
PCT/JP2007/056568
Publication Date:
October 09, 2008
Filing Date:
March 28, 2007
Export Citation:
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Assignee:
FUJITSU LTD (JP)
HIGASHI OSAMU (JP)
International Classes:
H05K3/34; B23K3/04
Foreign References:
JP2000340944A2000-12-08
JP2006228771A2006-08-31
JP2001196737A2001-07-19
Attorney, Agent or Firm:
ITOH, Tadahiko (Yebisu Garden Place Tower 20-3, Ebisu 4-chome, Shibuya-k, Tokyo 32, JP)
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Claims:
 基板上に電子部品を実装してなる電子装置の製造装置であって、
 処理対象の電子部品を収容するノズルと、
 該ノズルに熱風を供給する熱風供給ユニットと、
 前記電子部品を保持するピックアップヘッドと、
 前記ノズルの先端部の形状を、前記処理対象の電子部品に合せて変更する調整機構と
 を有することを特徴とする電子装置の製造装置。
 請求項1記載の電子装置の製造装置であって、
 前記ピックアップヘッドは前記ノズル内に配置されていることを特徴とする電子装置の製造装置。
 請求項1記載の電子装置の製造装置であって、
 前記ノズルの先端部は四辺形を形成するように4つの側壁を有し、
 前記調整機構は、対向する2つの側壁の間の距離を調整することで、前記ノズルの形状を変更する
 ことを特徴とする電子装置の製造装置。
 請求項3記載の電子装置の製造装置であって、
 前記側壁は弾性を有する断熱材によりを覆われていることを特徴とする電子装置の製造装置。
 請求項3記載の電子装置の製造装置であって、
 前記4つの側壁の各々はL字型に形成された壁面部材であり、該4つの壁面部材が互いに重なり合いながら四辺形の側壁を形成することを特徴とする電子装置の製造装置。
 請求項5記載の電子装置の製造装置であって、
 前記調整機構は、前記壁面部材を前記四辺形の辺に垂直な方向に移動させることで前記側壁の間の距離を調整することを特徴とする電子装置の製造装置。
 請求項6記載の電子装置の製造装置であって、
 前記壁面部材はL字型の角部を中心に回動可能に取り付けられていることを特徴とする電子装置の製造装置。
 請求項5記載の電子装置の製造装置であって、
 前記壁面部材の各々は、L字型の壁面の上端から垂直に延在する上部壁面を有し、前記壁面部材により画成される空間の上部が該上部壁面によりを覆われたことを特徴とする電子装置の製造装置。
 請求項8記載の電子装置の製造装置であって、
 前記ノズルは、前記先端部から上方に延在する熱風供給管を有し、該熱風供給管の外壁から四辺形のフランジが垂直方向に延在し、前記上部壁面の少なくとも一部が該フランジに重なり合うことを特徴とする電子装置の製造装置。
 請求項5記載の電子装置の製造装置であって、
 前記調整機構は、
 向かい合った2つの前記壁面部材を互いに反対方向に同時移動させる第1の調整機構と、
 他の向かい合った2つの前記壁面部材を互いに反対方向に同時に移動させる第2の調整機構と
 を有することを特徴とする電子装置の製造装置。
 請求項10記載の電子装置の製造装置であって、
 前記第1の調整機構は、第1の駆動源により駆動される2つのボールねじ機構を含み、 
 前記第2の調整機構は、第2の駆動源により駆動される2つのボールねじ機構を含む
 ことを特徴とする電子装置の製造装置。
 基板に実装された電子部品を取り外す電子部品の取外し方法であって、
 取り外すべき電子部品の形状に合せてノズルの形状を変更し、
 該電子部品を該ノズルで囲んだ状態で該電子部品に熱風を供給して、該電子部品を接合している熱溶融部材を溶融させ、
 ことを特徴とする電子部品の取外し方法。
 基板に電子装置を実装してなる電子装置の製造方法であって、
 取り外すべき電子部品の形状に合せてノズルの形状を変更し、且つ該電子部品を基板上の実装位置に配置し、
 前記電子部品を該ノズルで囲んだ状態で前記電子部品に熱風を供給して、前記電子部品を接合している熱溶融部材を溶融させ、
 前記電子部品を前記基板から離間させる
 ことを特徴とする電子装置の製造方法。
 請求項13記載の電子装置の製造方法であって、
 前記ノズルの先端部は四辺形を形成するように4つの側壁を有し、
 対向する2つの側壁の間の距離を調整することで、前記ノズルの形状を変更することを特徴とする電子装置の製造方法。
 基板に電子部品を実装するための電子部品の実装方法であって、
 実装すべき電子部品の形状に合せてノズルの形状を変更し、
 該電子部品を基板に載置して該ノズルで囲んだ状態で前記電子部品に熱風を供給して、前記電子部品に設けられた熱溶融部材を溶融させる
 ことを特徴とする電子部品の実装方法。
 基板に電子装置を実装してなる電子装置の製造方法であって、
 取り外すべき電子部品の形状に合せてノズルの形状を変更し、且つ該電子部品を基板上の実装位置に配置し、
 前記電子部品を該ノズルで囲んだ状態で前記電子部品に熱風を供給して、前記電子部品と前記基板との間に設けられている熱溶融部材を溶融させ、
 該熱溶融部材を個化させて前記電子部品を前記基板に接合する
 ことを特徴とする電子装置の製造方法。
 請求項16記載の電子装置の製造方法であって、
 前記ノズルの先端部は四辺形を形成するように4つの側壁を有し、
 対向する2つの側壁の間の距離を調整することで、前記ノズルの形状を変更することを特徴とする電子装置の製造方法。
Description:
電子装置の製造装置及び製造方

 本発明は電子装置の製造装置及び製造方 に係り、特にはんだ等の熱溶融接合部材を いて表面実装した電子部品を含む電子装置 製造装置および製造方法に関する。

 基板に電子部品を実装して製造する基板 立体のような電子装置の製造工程において 基板上の一つの電子部品を交換する必要が じることがある。例えば、電子部品の実装 に電子部品の一つが故障したような場合、 の故障した電子部品のみを正常な電子部品 交換する必要がある。交換すべき電子部品 基板にはんだ付けされていた場合、はんだ 溶かしてその電子部品のみを基板から取り し、取り外した位置に新しい電子部品を新 にはんだ付けする作業を行う。

 基板上には多数の電子部品が搭載されて り、そのなかの一つの電子部品のはんだを かすには、はんだごてを接触させてはんだ 加熱する方法がある。ただし、はんだ付け た部分にはんだごてを接触させることがで ない場合がある。例えば、電子部品同士が 接して搭載されているような場合は、それ の間にはんだごてを挿入できないことがあ 。あるいは、電子部品がいわゆるBGAタイプ LSIのようにフリップチップ実装されている 合は、LSIの裏側にはんだ付け部分があるの 、はんだごてを用いることはできない。

 はんだごてを用いることができない場合の んだの加熱方法として、200℃~300℃の熱風を はんだ付け部分に吹き付ける方法がある。小 さなはんだ付け部分のみに熱風を吹きつける ことは難しいので、取り外すべき電子部品全 体に熱風を吹き付けてはんだを加熱し溶融す る。この場合、近接した電子部品にも熱風が 当たり、近接した電子部品のはんだ付け部分 まで加熱してしまうおそれがある。このため 、基板上の電子装置を中空のノズルでとり囲 み、ノズルの中で熱風を吹き付けて熱風が近 接した電子部品に当たらないようにする熱風 加熱装置が開発されている(例えば、特許文 1、特許文献2参照。)。

特開平9-36538号公報

特開平11-330688号公報

 特許文献1及び特許文献2に開示された熱 加熱装置は、基板上で近接した他の電子部 との間にうまく挿入できるように、ノズル 電子装置のサイズに合わせた大きさにする 要がある。ところが、電子部品は様々な大 さや形状があるため、このような多様な電 部品のサイズや形状に合わせて多種のノズ を準備しなくてはならないという問題があ 。また、異なるサイズの電子部品を取り外 度に、サイズ又は形状の違うノズルに交換 ることは面倒で且つ時間のかかる作業であ 。

 本発明の総括的な目的は、上述の問題を 決した新規で有用な電子装置の製造装置及 製造方法を提供することである。

 本発明のより具体的な目的は、電子部品 囲うためのノズルの形状を変更することで 異なるサイズの電子部品であってもノズル 交換する必要のない加熱装置を実現し、そ ような加熱装置を用いた製造装置及び製造 法を提供することである。

 上述の目的を達成するために、本発明の つの局面によれば、基板上に電子部品を実 してなる電子装置の製造装置であって、処 対象の電子部品を収容するノズルと、ノズ に熱風を供給する熱風供給ユニットと、電 部品を保持するピックアップヘッドと、ノ ルの先端部の形状を、処理対象の電子部品 合せて変更する調整機構とを有することを 徴とする電子装置の製造装置が提供される

 また、本発明の他の局面によれば、基板 電子装置を実装してなる電子装置の製造方 であって、取り外すべき電子部品の形状に せてノズルの形状を変更し、且つ電子部品 基板上の実装位置に配置し、電子部品をノ ルで囲んだ状態で電子部品に熱風を供給し 、電子部品を接合している熱溶融部材を溶 させ、電子部品を基板から離間させること 特徴とする電子装置の製造方法が提供され 。

 さらに、本発明の他の局面によれば、基 に電子装置を実装してなる電子装置の製造 法であって、取り外すべき電子部品の形状 合せてノズルの形状を変更し、且つ電子部 を基板上の実装位置に配置し、電子部品を ズルで囲んだ状態で電子部品に熱風を供給 て、電子部品と基板との間に設けられてい 熱溶融部材を溶融させ、熱溶融部材を個化 せて電子部品を基板に接合することを特徴 する電子装置の製造方法が提供される。

 本発明によれば、ノズルの側壁を移動す ことでノズルの形状を変更することができ ため、ノズルを交換することなく異なるサ ズの電子部品に迅速に対応することができ 。また、ノズルを交換する手間が省け、一 実装した後の電子部品を容易に取り外して 換することができる。

本発明による熱風加熱装置においてノ ルのサイズの変更を説明するための簡略図 ある。 ノズルの先端部の構造を示す簡略図で り、(a)は先端部の斜視図、(b)は先端部の平 図である。 ノズルの先端部の口径を大きくした状 を示す図であり、(a)は先端部の斜視図、(b) 先端部の平面図である。 ノズルの先端部の壁面部材の回転を説 するための簡略図であり、(a)は斜視図、(b) 平面図である。 図2に示すノズルの先端部の分解斜視図 である。 本発明の一実施例による電子装置の製 装置の概略構成を示す図である。 図6に示すノズルの分解斜視図である。 ノズルの先端部の上面を示す平面図で り、(a)は壁面部材を内側に寄せて口径を最 にした状態を示し、(b)は壁面部材外側に延 て口径を最大にした状態を示す。 壁面部材を示す図であり、(a)は平面図 (b)は正面図、(c)は側面図である。 図6に示す製造装置において、ノズル 径の調整機構が設けられた部分の正面図で る。 図6に示す製造装置において、ノズル 径の調整機構が設けられた部分の側面図で る。 ノズルの先端部と幅調整機構を示す平 面図であり、先端部の口径が最小となった状 態を示す。 ノズルの先端部と幅調整機構を示す平 面図であり、先端部の口径が最大となった状 態を示す。 電子装置の製造工程においてノズル口 径を調整する工程を示す図である。 電子装置の製造工程において電子部品 をノズルの下に配置する工程を示す図である 。 電子装置の製造工程においてノズルを 下降させる工程を示す図である。 電子装置の製造工程において熱風を供 給する工程を示す図である。 電子装置の製造工程において吸着パイ プを下降させる工程を示す図である。 電子装置の製造工程において電子部品 を吸着する工程を示す図である。 電子装置の製造工程においてノズルを 上昇させて電子部品を取り外す行程を示す図 である。 電子装置の製造工程においてノズル口 径を調整する工程を示す図である。 電子装置の製造工程において実装すべ き電子部品をノズルに下に配置する工程を示 す図である。 電子装置の製造工程において実装すべ き電子部品を吸着する工程を示す図である。 電子装置の製造工程において実装すべ き電子部品を持ち上げる工程を示す図である 。 電子装置の製造工程においてノズルの 下にプリント基板を配置する工程を示す図で ある。 電子装置の製造工程においてプリント 基板に電子部品を載置する工程を示す図であ る。 電子装置の製造工程において電子部品 の吸着を停止して吸着パイプを上昇させる行 程を示す図である。 電子装置の製造工程においてノズルを 下降させて電子部品をノズルで覆う工程を示 す図である。 電子装置の製造工程においてノズルの 先端部に熱風を供給する工程を示す図である 。 電子装置の製造工程において熱風の供 給を停止する工程を示す図である。 電子装置の製造工程においてノズルを 上昇させる行程を示す図である。 電子装置の製造工程においてプリント 基板をノズルの下から移動する工程を示す図 である。

符号の説明

2 ノズル
2a 先端部
4,8,10 電子部品
6 基板
12 遮断材
14-1~14-4 壁面部材
16-1~16-4 断熱材
20 製造装置
22 ベース
24 基板載置台
26 支持部
28 アーム部
30 ノズル保持部
32 ボールネジ機構
34 ノズル上下駆動用モータ
36 ノズル
36a 先端部
36b 熱風供給管
38 熱風供給ユニット
40 吸着ユニット
42 吸着パイプ接続管
44 ノズル横幅調整機構
46 ノズル縦幅調整機構
48 横方向ノズル幅調整モータ
50 縦方向ノズル幅調整モータ
52 吸着パイプ上下動作用モータ
60-1~60-4 壁面部材
62-1~62-4 上面
64-1-1,64-1-2,64-2-1,64-2-2 結合部
64-3-1,64-3-2,64-4-1,64-4-2 結合部
70-1,70-2,80-1,80-2 ボールネジ
72-1,72-2,82-1,82-2,74,84 歯車
76-1,76-2,86-1,86-2 ボールナット
78-1,78-2,88-1,88-2 連結ステー
90 吸着パイプ
92 LSI
94 プリント基板
96 部品トレイ

 本発明の実施例について図面を参照しなが 説明する
 まず、本発明の概要について図1を参照しな がら説明する。図1は本発明による熱風加熱 置においてノズルのサイズの変更を説明す ための簡略図である。

 熱風加熱装置は、作業対象の電子部品を うための枠体としてノズルを有する。図1(a) に示すようにノズル2の内部は中空であり、 の中に作業対象の電子部品4が収容されるよ にノズル2を配置し、ノズル2の内部で上方 ら熱風を作業対象の電子部品4に吹き付ける とで、電子部品4を基板6に接合する部分で るはんだ付け部分のはんだ(熱熔融接合部材) を溶融する。

 ここで、図1(a)に示すノズル2の先端部2aの 口径は、電子部品4のサイズよりかなり大き なっている。したがって、ノズル2を電子部 4の上方に配置すると、ノズル2の先端部2aが 覆う領域は、電子装置4に近接した位置に実 されている電子部品8の一部も覆ってしまう 図1(a)に示す状態でノズル2の内部に熱風を き込むと、電子部品8にも熱風が当たってし い、電子部品8のはんだ付け部分のはんだま で溶融してしまったり、電子部品8が加熱さ て性能が劣化するなどの問題が生じるおそ がある。

 なお、周辺の電子部品10には、熱風を遮 する遮断材12が一時的に設けられて、ノズル 2から出てくる熱風が電子部品10に当たらない ようにしている。遮断材12は、例えば断熱性 有するテープ状のシート材であり、作業対 の電子部品4の周囲の電子部品(図1(a)の場合 電子部品10)に一時的に取り付けられるよう 粘着材が片面に塗布されている。例えば耐 性を有するポリイミドフィルムに粘着テー を貼り付けたようなシート材を遮断材12と て用いることができる。

 本発明が適用されたノズル2は、図1(b)に すように、ノズル2の先端部2aの口径を変更 ることができるように構成されている。し がって、作業対象の電子部品4のサイズに合 ように先端部2aの口径を変更する(図1(b)の場 合は図1(a)に示す口径より小さくする)ことで ノズル2の先端部2aで覆う領域が近接した電 部品8にかからないようにすることができる 。これにより、ノズル2の先端部2a全体を周囲 の電子部品8,10の内側に配置し、先端部2aで作 業対象の電子部品4だけを覆うことができる したがって、周囲の電子部品8にも、電子部 10と同様に遮断材12を取り付けることができ 、ノズル2から排出される熱風から周囲の電 部品8,10を保護することができる。

 ノズル2の先端部2aの口径の変更は、作業 象の電子部品4のサイズに合わせて機械的に 自動で行うことができるため、ノズル2を交 する必要はなく、面倒な交換作業を行う必 はない。

 ここで、ノズル2を用いた電子部品4の温 加熱は、電子部品4を基板から取り外す際に われるだけでなく、電子部品4を取り外した 後に、代わりの電子部品を基板6に実装する にも行うことができる。すなわち、ノズル2 用いた温風加熱は、電子部品の取り外しだ でなく取り付けの際のはんだ付けにも利用 ることができる。

 次に、ノズル2の先端部2aの口径を変更す ための構成について説明する。図2はノズル 2の先端部2aの構造を示す簡略図であり、(a)は 先端部2aの斜視図、(b)は先端部2aの平面図で る。

 図2(a)、2(b)に示すように、ノズル2の先端 2aは、L字型の壁面部材14-1~14-4を4個、互いに 重なり合うように組み合わせて内側が四辺形 になるように構成される。壁面部材14-1~14-4の 各々は、横移動機構H1~H4により壁面部材の両 (L字型を構成する2つの面)に対して垂直な方 向に移動可能となるように構成されている。 例えば、壁面部材14-1は、横移動機構H1を駆動 することによりX方向及びY方向に移動可能で る。他の壁面部材14-2~14-4も同様にX方向及び Y方向に移動可能である。また、壁面部材14-1~ 14-4の各々は、回転駆動機構R1~R4により壁面部 材の両面(L字型を構成する2つの面)が交わる を中心として僅かに回転可能となるように 成されている。例えば、壁面部材14-1は回転 動機構R1により、R方向に回転可能となるよ に構成されている。なお、図2において、駆 動機構H1~H4及び回転機構R1~R4は概念的に示す のである。

 図3はノズル2の先端部2aの口径を大きくし た状態を示す図であり、(a)は先端部2aの斜視 、(b)は先端部2aの平面図である。壁面部材14 -1~14-4をX方向又はY方向に沿って外側に向けて 移動することにより、図2に示すように口径 小さい状態から図3に示すように口径が大き 状態まで変化させることができる。例えば L字型の壁面部材の一つの面の長さLを20mmと ると、ノズル2の先端部2aの口径を、最小で 辺が約20mmの正方形から、最大で一辺が約40m mの正方形まで、変化させることができる。 れにより、例えば、外形が一辺15mmの正方形 LSIから外形が一辺35mmのLSIまでを一つのノズ ルでカバーすることができる。

 壁面部材14-1~14-4を移動可能にするために 壁面部材14-1~14-4の重なり合う面の間には僅 な隙間があることが好ましい。ところが、 の隙間からノズル2内部に供給する熱風が漏 れ出てしまうおそれがある。熱風の漏れを無 くすためには、壁面部材14-1~14-4の各面の重な った部分における隙間を無くす必要がある。 このため、図2に示すように回転駆動機構R1~R4 が設けられる。

 図4に示すよう、回転駆動機構R1を駆動し 壁面部材14-1をR方向に僅かに回転させ、同 に回転駆動機構R4を駆動して壁面部材14-4をR 向に僅かに回転させると、壁面部材14-1と壁 面部材14-4との互いに重なり合った先端部が 接し、隙間を無くすことができる。他の壁 部材も同様にR方向に僅かに回転させること より、壁面部材14-1~14-4の重なり合う部分に 成される全ての隙間を無くすことができる

 壁面部材14-1~14-4は加工性を考慮すると鋼 やアルミ板のような金属板を加工して作成 ることが好ましい。この場合、金属板は熱 導率が大きいため、ノズル2が内部に供給さ れる熱風により加熱され、輻射熱がノズル2 周囲に放射されるおそれがある。このよう 輻射熱によりノズルの周囲の部品が加熱さ ることが無いように、図5に示すように、壁 部材14-1~14-4の各面に断熱材16-1~16-4を貼り付 ることが好ましい。例えば、薄いシート状 ゴアテックス(登録商標)を断熱材として16-1~ 16-4、断熱材として壁面部材14-1~14-4の外側の に貼り付けることが好ましい。また、上述 ように回転駆動機構R1~R4を駆動することによ り、壁面部材14-1~14-4の先端部が断熱材16-1~16-4 に当接することとなるので、断熱材16-1~16-4に 弾性を持たせておくことで、断熱材16-1~16-4を シール材としても用いることができる。これ により、ノズル2の先端部2aの外周部分からの 熱風の漏れをより効果的に防止することがで きる。

 なお、上述のノズル2は熱風加熱装置に用 いられる。ノズル2の上方から内部に熱風を 給するが、熱風はノズル2の内壁面より小さ 供給管をノズル2の内部に挿入して供給管と ノズル2の内壁面との間に間隙を設けておき この間隙を熱風の排気通路としてもよい。

 次に、上述の本発明によるノズル構造を 用した熱風加熱装置を用いた、電子装置の 造装置について説明する。図6は本発明の一 実施例による電子装置の製造装置の概略構成 を示す図である。

 図6に示す電子装置の製造装置20は、電子 品を基板に実装して形成される電子装置を 造する製造装置である。製造装置20は、ベ ス22上に取り付けられた基板載置台24を有す 。電子部品が実装される基板は基板載置台2 4に載置される。製造装置20は、基板に電子部 品を実装する工程で用いられる。また、製造 装置20は、予め複数の電子部品が実装された 板から、電子部品のうちの一つを取り除く 程でも用いられる。

 ベース24からは支持部26が垂直方向に延在 する。支持部26の上端からアーム部28が水平 向に延在する。アーム部28の先端に、ノズル 支持部30が取り付けられる。ノズル支持部30 、直線移動機構としてボールネジ機構32を介 してアーム部28の先端に取り付けられている ボールネジ機構32の上方にノズル上下駆動 モータ34が設けられ、ノズル上下駆動用モー タ34がボールネジ機構32を駆動することで、 ズル支持部30を基板載置台24の上方で垂直方 に移動可能である。

 ノズル36は、先端部36aと先端部36aから上 に延在する細長い管状の熱風供給管36bとを する。先端部36aが上述のノズル2の先端部2a 相当し、その口径を変えることができる。 風供給管36bがノズル支持部30により支持され ている。熱風供給管36bの先端には熱風供給ユ ニット38が設けられており、発生した200℃~300 ℃程度の温度の熱風を熱風供給管36bに供給す る。

 熱風供給管36bの内部に、後述する吸着パ プが延在している(図6には示されていない) 吸着パイプの先端部は、ノズル36内で電子 品を保持することのできるピックアップヘ ドを構成している。真空ポンプ等よりなる 着ユニット40に接続された吸着パイプ接続管 42が、熱風供給管36bの壁面を貫通して熱風供 管36b内の吸着パイプに接続されている。し がって、吸着ユニット40を駆動して吸引力 発生させることにより、ノズル36内のピック アップヘッドで電子部品を吸着し保持するこ とができる。

 ノズル保持部30には、ノズル36の先端部36a の口径を変えるための調整機構が取り付けら れている。調整機構は、ノズル横幅調整機構 44(第1の調整機構)と、ノズル縦幅調整機構46( 2の調整機構)とを有する。ノズル横幅調整 構44は、ノズル支持部30に取り付けられた横 向ノズル幅調整モータ48により駆動され、 ズル36の先端部36aの横方向の幅(すなわち先 部36aの対向する側壁の間の距離)を調整する ノズル縦幅調整機構46は、ノズル支持部30に 取り付けられた縦方向ノズル幅調整モータ50 より駆動され、ノズル36の先端部36aの縦方 の幅(すなわち先端部36aの対向する側壁の間 距離)を調整する。ここで、ノズル横方向は 図2におけるX方向に相当し、ノズル縦方向は 2におけるY方向に相当する。したがって、 6では、紙面の左右方向がY方向に相当し、紙 面に垂直な方向がX方向に相当する。

 また、ノズル支持部30には、吸着パイプ 下動作用モータ52が取り付けられ、熱風供給 管36b内の吸着パイプを駆動して上下動させる 。

 ここで、ノズル36の構造について説明す 。上述のように、ノズル36は、口径を変更す ることのできる先端部36aと、熱風を供給する ための熱風供給管36bとを有する。熱風供給管 36bは、図7に示すように、フランジ36cを有す 。フランジ36cより下側の部分は先端部36aの 部に収容される。先端部36aの側面の構造は 2に示す構造と同様であり、壁面部材60-1~60-4 りなる。なお、先端部36aはフランジ36を覆 ような上面部材を有しているが(図8参照)、 7においては省略されている。

 図8は先端部36aの上面を示す平面図であり 、(a)は壁面部材60-1~60-4を内側に寄せて口径を 最小にした状態を示し、(b)は壁面部材60-1~60-4 を外側に延して口径を最大にした状態を示す 。壁面部材60-1~60-4はそれぞれ上面部材62-1~62-4 を有している。上面部材62-1~62-4は互いに重な り合うように組み込まれ、上から見ると四角 い枠状の上面を形成する。

 図8(a)に示す状態では、枠状の上面は熱風 供給管36bのフランジ36cをちょうど覆うような 大きさとなる。したがって、フランジ36cは上 面部材62-1~62-4の下に隠れている。一方、図8(b )に示す状態では、枠状の上面は中央の空間 フランジ36cの外形にほぼ等しくなるような きさとなる。したがって、フランジ36cの大 分が上面部材62-1~62-4の内側で露出した状態 なる。このように、壁面部材60-1~60-4が、図8( a)に示す状態と図8(b)に示す状態の間のどのよ うな位置にあっても、熱風供給管36bの外周と 先端部36aの側面との間には、フランジ36c及び 上面部材62-1~62-4の少なくとも一方が存在し、 熱風供給管36bの先端から出てノズル36の先端 36aの内側に入った熱風が上に逃げないよう 構造となっている。すなわち、フランジ36c 設けることにより、ノズル36の先端部36aに 給された熱風が先端部36aの内部から過度に 気されないような構造となっている。

 図9は壁面部材60-3を示す図であり、(a)は 面図、(b)は正面図、(c)は側面図である。図9 示すように壁面部材60-3は、上面部材62-3の 周部分に2つの結合部64-3-1,64-3-2を有している 。結合部64-3-1,64-3-2は上面62-3に対して垂直上 に延在しており、後述のように結合部64-3-1 ノズル横幅調整機構44に接続され、結合部64 -3-2はノズル縦幅調整機構46に接続される。他 の壁面部材60-1,60-2,60-4も同様に、ノズル横幅 整機構44及びノズル縦幅調整機構46に接続さ れる結合部64-1-1,64-1-2,64-2-1,64-2-2,64-4-1,64-4-2(図 8(b)参照)を有している。

 次に、ノズル口径の調整機構について説 する。図10はノズル口径の調整機構が設け れた部分の正面図であり、図11はノズル口径 の調整機構が設けられた部分の側面図である 。

 ノズル横幅調整機構44は、2本のボールネ 70-1,70-2を有し、各ボールネジ70-1,70-2の先端 取り付けられた歯車72-1,72-2が対向した状態 、ノズル支持部30に取り付けられた横方向 ズル幅調整モータ48の出力軸に取り付けられ た歯車74に係合している。横方向ノズル幅調 モータ48を駆動して歯車74が回転すると、ボ ールネジ70-1,70-2は互いに反対方向に回転し、 ボールネジ70-1,70-2に係合しているボールナッ ト76-1,76-2は互いに反対方向に移動する。

 ノズル36の先端部36の壁面部材60-1,60-2に設 けられた結合部64-1-1,64-2-1は、ボールナット76 -1に取り付けられて一体に移動する連結ステ 78-1に連結されている。したがって、連結ス テー78-1がX2方向に移動すると、壁面部材60-1,6 0-2もX2方向に移動する。一方、ノズル36の先 部36の壁面部材60-3,60-4に設けられた結合部64- 3-1,64-4-1は、ボールナット76-2に取り付けられ 一体に移動する連結ステー78-2に連結されて いる。したがって、連結ステー78-2がX1方向に 移動すると、壁面部材60-3,60-4もX1方向に移動 る。

 以上のように、横方向ノズル幅調整モー 48を駆動することにより、壁面部材60-1,60-2 X2方向に移動し、壁面部材60-3,60-4はX1方向に 動する。横方向ノズル幅調整モータ48を反 回転させることにより、壁面部材60-1,60-2はX1 方向に移動し、壁面部材60-3,60-4はX2方向に移 する。これによりノズル36の先端部36aのX方 の幅を変えて調整することができる。

 なお、壁面部材60-1,60-2,60-3,60-4は、Y方向 も移動可能とする必要がある。このため、 合部64-1-1,64-2-1,64-3-1,64-4-1と連結ステー78-1,78- 2との接続は、Y方向に関して固定されていな 。したがって、壁面部材60-1,60-2,60-3,60-4は、 連結ステー78-1,78-2に対してY方向には移動可 である。

 ノズル縦幅調整機構46は、2本のボールネ 80-1,80-2を有し、各ボールネジ80-1,80-2の先端 取り付けられた歯車82-1,82-2が対向した状態 、ノズル支持部30に取り付けられた縦方向 ズル幅調整モータ50の出力軸に取り付けられ た歯車84に係合している。横方向ノズル幅調 モータ50を駆動して歯車84が回転すると、ボ ールネジ80-1,80-2は互いに反対方向に回転し、 ボールネジ80-1,80-2に係合しているボールナッ ト86-1,86-2は互いに反対方向に移動する。

 ノズル36の先端部36の壁面部材60-2,60-3に設 けられた結合部64-2-2,64-3-2は、ボールナット86 -1に取り付けられて一体に移動する連結ステ 88-1に連結されている。したがって、連結ス テー88-1がY2方向に移動すると、壁面部材60-2,6 0-3もY2方向に移動する。一方、ノズル36の先 部36の壁面部材60-1,60-4に設けられた結合部64- 1-2,64-4-2は、ボールナット86-2に取り付けられ 一体に移動する連結ステー88-2に連結されて いる。したがって、連結ステー88-2がY1方向に 移動すると、壁面部材60-1,60-4もY1方向に移動 る。

 以上のように、縦方向ノズル幅調整モー 50を駆動することにより、壁面部材60-2,60-3 Y2方向に移動し、壁面部材60-1,60-4はY1方向に 動する。横方向ノズル幅調整モータ50を反 回転させることにより、壁面部材60-2,60-3はY1 方向に移動し、壁面部材60-1,64-4はY2方向に移 する。これによりノズル36の先端部36aのY方 の幅を変えて調整することができる。

 なお、壁面部材60-1,60-2,60-3,60-4は、X方向 も移動可能とする必要がある。このため、 合部64-1-1,64-2-1,64-3-1,64-4-1と連結ステー88-1,88- 2との接続は、X方向に関して固定されていな 。したがって、壁面部材60-1,60-2,60-3,60-4は、 連結ステー88-1,88-2に対してX方向には移動可 である。

 以上のような構成のノズル横幅調整機構4 4及びノズル縦幅調整機構46により、ノズル36 先端部36aの横幅及び縦幅を任意に調整する とができる。図12に示すように、連結ステ 78-1をX1方向に、連結ステー78-2をX2方向に最 に移動することで、先端部36aの横方向の幅 最小となり、また、連結ステー88-1をY1方向 、連結ステー88-2をY2方向に最大に移動する とで、先端部36aの縦方向の幅は最小となる これにより、ノズル36の先端部36の口径を最 とすることができる。一方、図13に示すよ に、連結ステー78-1をX2方向に、連結ステー78 -2をX1方向に最大に移動することで、先端部36 aの横方向の幅は最大となり、また、連結ス ー88-1をY2方向に、連結ステー88-2をY1方向に 大に移動することで、先端部36aの縦方向の は最大となる。これにより、ノズル36の先端 部36の口径を最大とすることができる。

 次に、製造装置20を用いた電子部品の取 外し方法について、図14乃至図20を参照しな ら説明する。この電子部品の取り外しは、 リント基板組立体のような電子装置から電 部品を取り外す工程であり、電子装置の製 工程に含まれる。

 ここでは、電子部品としてLSI92をプリン 基板94から取り外すこととする。まず、図14 示すように、ノズル36の先端部36aの口径(縦 及び横幅)を、取り外すべきLSI92の外形に合 せる。ノズル36の先端部36aの口径は、当初 小の横幅及び縦幅L1となっているものとし、 LSI92の外形に合わせて横幅及び縦幅L2となる うに上述の幅調整機構を駆動して横幅及び 幅を調整する。

 なお、ノズル36の熱風供給管36bの内側に 、吸着パイプ90が延在しており、吸着パイプ 90は図6に示す吸着パイプ接続管42を介して吸 ユニット40に接続されている。吸着パイプ90 の下端部はピックアップヘッドとなっており 、吸着ユニット40を駆動することで電子部品 吸着パイプ90の下端部に吸着し、保持する とができる。

 ノズル36の先端部36aの口径の調整が完了 たら、LSI92が実装されているプリント基板94 基板載置台24に載置し、図15に示すように、 LSI92がノズル36の先端部36aの真下になるよう プリント基板94の位置を調整する。基板載置 台24をXY移動ステージとして水平方向に移動 能としてもよい。あるいは、ノズル36を水平 方向に移動可能にする機構をアーム部28に設 てもよい。

 次に、図16に示すように、ノズル36を下降 させて、先端部36aをプリント基板94に接触さ る。このとき、取り外すべきLSI92はノズル36 の先端部36aの内側に収容される。

 次に、図17に示すよう、熱風供給管36bか 熱風を先端部36aの内側に供給する。この熱 により、LSI92を接合していたはんだは加熱さ れる。そして、図18に示すように、熱風を供 しながら吸着パイプ90を下降させてLSI92の背 面に接触させる。次に、図19に示すように、 風を供給しながら、吸着ユニット40を駆動 て吸着パイプ90によりLSI92を吸着する。熱風 供給し続けていると、LSI92を接合している んだは溶融温度に達し、LSI92は移動可能とな る。

 LSI92を接合しているはんだが溶融したら 図20に示すように、吸着パイプ90と共にノズ 36を上昇させる。このとき、LSI92は吸着パイ プ90に吸着されたままで、プリント基板94か 離れる。以上により、LSI92をプリント基板94 ら取り外す工程は終了する。取り外したLSI9 2は、LSI92の下にトレイ等を置いてから吸着ユ ニット40の駆動を停止することで、トレイに 容することができる。

 LSI92をトレイに置いた後、ノズル36の先端 部36aの口径を初期状態と同様に最小にしてお くか、あるいは、次の工程で扱う電子部品の 形状に合わせた口径となるように調整しても よい。例えば、次の工程でLSI92より小さい電 部品を扱う場合は、その電子部品がノズル 下に移動してくるまでの間に、先端部36aの 径を小さくして、次の工程に備えることも きる。このように、取り扱う電子部品の大 さが異なっても、ノズルを交換する必要は く、製造工程内で他の工程を行っている間 ノズルの先端部の口径を適当なサイズに変 することができる。

 次に、製造装置20を用いた電子部品の実 方法について、図21乃至図32を参照しながら 明する。この電子部品の実装は、プリント 板組立体のような電子装置に電子部品を実 する工程であり、電子装置の製造工程に含 れる。

 ここでは、上述の取り外し工程でLSI92を り外した部分に、新たにLSI92を実装すること とする。まず、図21に示すように、ノズル36 先端部36aの口径(縦幅及び横幅)を、実装すべ きLSI92の外形に合わせる。ノズル36の先端部36 aの口径は、当初最小の横幅及び縦幅L1となっ ているものとし、LSI92の外形に合わせて横幅 び縦幅L2となるように上述の幅調整機構を 動して横幅及び縦幅を調整する。

 次に、図22に示すように、実装すべきLSI92 が収容された部品トレイ96をノズル36の下に 置する。あるいは、ノズル36を部品トレイ96 上に移動することとしてもよい。そして、 23に示すように、吸着パイプ90を下降させて 実装すべきLSI92の背面に接触させ、LSI92を吸 する。続いて、図24に示すように、吸着パイ プ90と共にノズル36を上昇させる。

 次に、図25に示すように、LSI92を実装すべ きプリント基板94をノズル36の真下に配置す 。あるいは、ノズル36をプリント基板94の真 に移動することとしてもよい。そして、図2 6に示すように吸着パイプ90を下降させてLSI92 プリント基板94の実装位置に載置する。そ 後、図27に示すように、吸着を停止してから 吸着パイプ90を上昇させる。

 次に、図28に示すようにノズル36を下降さ せて、先端部36aによりLSI92を包囲する。そし 、図29に示すように、先端部36aの内側に熱 を供給する。LSI92に予め設けられていたはん だが熱風により溶融したら、熱風の供給を停 止する。続いて、図31に示すようにノズル36 上昇させる。その後、図32に示すように、プ リント基板94をノズル36の下から移動する。 るいは、ノズル36を移動することとしてもよ い。

 プリント基板94からノズル36を離した後、 ノズル36の先端部36aの口径を初期状態と同様 最小にしておくか、あるいは、次の工程で う電子部品の形状に合わせた口径となるよ に調整してもよい。例えば、次の工程でLSI9 2より小さい電子部品を扱う場合は、その電 部品がノズルの下に移動してくるまでの間 、先端部36aの口径を小さくして、次の工程 備えることもできる。このように、取り扱 電子部品の大きさが異なっても、ノズルを 換する必要はなく、製造工程内で他の工程 行っている間にノズルの先端部の口径を適 なサイズに変更することができる。

 本発明は上述の具体的に開示された実施 に限られず、本発明の範囲を逸脱すること く様々な変形例、改良例がなされるであろ 。

 本発明は、電子装置の製造装置及び製造 法に適用可能である。