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公開番号2025105061
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-10
出願番号2023223347
出願日2023-12-28
発明の名称3次元実装装置及び3次元実装方法
出願人JUKI株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類H05K 13/04 20060101AFI20250703BHJP(他に分類されない電気技術)
要約【課題】クリーム半田にレーザ光を照射すること。
【解決手段】3次元実装装置は、立体基板を支持するステージと、立体基板の表面に塗布されたクリーム半田に接触するように立体基板の表面に部品を実装する実装ヘッドと、部品の実装後にクリーム半田にレーザ光を照射するレーザヘッドと、コントローラと、を備える。コントローラは、部品に接触するクリーム半田にレーザ光を照射するときに部品の周辺の物体にレーザ光が照射されないようにするための立体基板の傾斜角度を算出する角度算出部と、立体基板の傾斜角度に基づいて、立体基板が傾斜するようにステージを制御するステージ制御部を有する。
【選択図】図20
特許請求の範囲【請求項１】
立体基板を支持するステージと、
前記立体基板の表面に塗布されたクリーム半田に接触するように前記立体基板の表面に部品を実装する実装ヘッドと、
前記部品の実装後に前記クリーム半田にレーザ光を照射するレーザヘッドと、
コントローラと、を備え、
前記コントローラは、
前記部品に接触するクリーム半田に前記レーザ光を照射するときに前記部品の周辺の物体にレーザ光が照射されないようにするための前記立体基板の傾斜角度を算出する角度算出部と、
前記立体基板の傾斜角度に基づいて、前記立体基板が傾斜するように前記ステージを制御するステージ制御部を有する、
３次元実装装置。
続きを表示（約 910 文字）【請求項２】
前記コントローラは、
前記立体基板、前記部品、及び前記物体のそれぞれの３次元形状データを記憶する３次元形状データ記憶部を有し、
前記角度算出部は、前記３次元形状データに基づいて、前記立体基板の傾斜角度を算出する、
請求項１に記載の３次元実装装置。
【請求項３】
前記コントローラは、
実装後の位置ずれ量が規定量以下に抑制される前記部品の傾斜角度の最大値を示す許容角度を取得する許容角度取得部と、
前記部品の傾斜角度が許容角度以下であるか否かを判定する判定部と、を備え、
前記ステージ制御部は、前記部品の傾斜角度が前記許容角度以下であると判定された場合、前記立体基板を前記立体基板の傾斜角度に傾斜させる、
請求項１に記載の３次元実装装置。
【請求項４】
前記物体は、前記部品の周辺に存在する他の部品である、
請求項１に記載の３次元実装装置。
【請求項５】
前記ステージ制御部は、前記立体基板を傾斜させたときに前記レーザ光の焦点に前記クリーム半田が配置されるように、前記立体基板の高さを調整する、
請求項１に記載の３次元実装装置。
【請求項６】
前記部品は、複数の電極を含み、
複数の電極のそれぞれが前記クリーム半田に接触するように前記部品が実装され、
前記ステージ制御部は、前記立体基板を傾斜させたときに前記レーザ光の像面に複数の電極の平均高さが配置されるように、前記立体基板の高さを調整する、
請求項５に記載の３次元実装装置。
【請求項７】
立体基板の表面に塗布されたクリーム半田に接触するように前記立体基板の表面に部品を実装することと、
前記部品に接触するクリーム半田にレーザ光を照射するときに前記部品の周辺の物体にレーザ光が照射されないようにするための前記立体基板の傾斜角度を算出することと、
前記立体基板の傾斜角度に基づいて、前記立体基板を傾斜させることと、を含む、
３次元実装方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示する技術は、３次元実装装置及び３次元実装方法に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
３次元実装装置に係る技術分野において、特許文献１に開示されているような、立体基板に部品を実装する３次元実装装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０１８／２０７３１３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
部品は、立体基板の表面に塗布されたクリーム半田に接触するように立体基板の表面に実装される。部品が実装された後、クリーム半田にレーザ光が照射されることにより、クリーム半田が溶融する。溶融したクリーム半田が冷却することにより、部品が立体基板に半田付けされる。レーザ光を照射する場合、部品が実装された立体基板の表面の実装エリアが水平状態になるように立体基板の傾斜角度が調整される。クリーム半田にレーザ光を照射するときに、部品の周辺の物体にレーザ光が遮られる可能性がある。
【０００５】
本明細書で開示する技術は、障害物に遮られることなくクリーム半田にレーザ光を照射することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書は、立体基板を支持するステージと、立体基板の表面に塗布されたクリーム半田に接触するように立体基板の表面に部品を実装する実装ヘッドと、部品の実装後にクリーム半田にレーザ光を照射するレーザヘッドと、コントローラと、を備える３次元実装装置を開示する。コントローラは、部品に接触するクリーム半田にレーザ光を照射するときに部品の周辺の物体によってレーザ光が遮蔽されないようにするための立体基板の傾斜角度を算出する角度算出部と、立体基板の傾斜角度に基づいて、立体基板が傾斜するようにステージを制御するステージ制御部を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本明細書で開示する技術によれば、入り組んだ立体基板の遮蔽物を回避して、クリーム半田にレーザ光を照射して、半田付けが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、第１実施形態に係る基板及び部品を示す斜視図である。
図２は、第１実施形態に係る基板を保持するパレットを示す斜視図である。
図３は、第１実施形態に係る基板及びパレットを示す分解斜視図である。
図４は、第１実施形態に係る３次元実装装置を模式的に示す側面図である。
図５は、第１実施形態に係る３次元実装装置を模式的に示す平面図である。
図６は、第１実施形態に係るパレット及びステージを示す斜視図である。
図７は、第１実施形態に係るパレット及びステージを示す分解斜視図である。
図８は、第１実施形態に係る実装ヘッドを模式的に示す図である。
図９は、第１実施形態に係るコントローラのハードウエア構成図である。
図１０は、第１実施形態に係る３次元実装装置を示す機能ブロック図である。
図１１は、第１実施形態に係る基板を模式的に示す平面図である。
図１２は、第１実施形態に係るステージ及び実装ヘッドの動作を説明する図である。
図１３は、第１実施形態に係るステージ及び実装ヘッドの動作を説明する図である。
図１４は、第１実施形態に係るレーザヘッドの動作を説明する図である。
図１５は、第１実施形態に係る部品の位置ずれを説明する図である。
図１６は、第１実施形態に係る許容角度の算出方法を示すフローチャートである。
図１７は、第１実施形態に係る許容角度記憶部を模式的に示す図である。
図１８は、第１実施形態に係るレーザ光の照射条件の決定方法を示すフローチャートである。
図１９は、第１実施形態に係る許容部品である部品に接触するクリーム半田にレーザ光を照射する３次元実装装置の動作を説明する図である。
図２０は、第１実施形態に係る許容部品である部品に接触するクリーム半田にレーザ光を照射する３次元実装装置の動作を説明する図である。
図２１は、第１実施形態に係る許容部品である部品に接触するクリーム半田にレーザ光を照射する３次元実装装置の動作を説明する図である。
図２２は、第１実施形態に係る許容部品である部品に接触するクリーム半田にレーザ光を照射する３次元実装装置の動作を説明する図である。
図２３は、第２実施形態に係る許容部品である部品に接触するクリーム半田にレーザ光を照射する３次元実装装置の動作を説明する図である。
図２４は、第２実施形態に係る許容部品である部品に接触するクリーム半田にレーザ光を照射する３次元実装装置の動作を説明する図である。
図２５は、第２実施形態に係る許容部品である部品に接触するクリーム半田にレーザ光を照射する３次元実装装置の動作を説明する図である。
図２６は、実施形態に係る部品を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施形態について図面を参照しながら説明する。実施形態においては、ＸＹＺ直交座標系を規定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しながら各部の位置関係について説明する。所定面のＸ軸に平行な方向をＸ軸方向とする。Ｘ軸に直交する所定面のＹ軸に平行な方向をＹ軸方向とする。所定面に直交するＺ軸に平行な方向をＺ軸方向とする。Ｘ軸方向を中心とする回転方向又は傾斜方向をθＸ方向とする。Ｙ軸方向を中心とする回転方向又は傾斜方向をθＹ方向とする。Ｚ軸方向を中心とする回転方向又は傾斜方向をθＺ方向とする。実施形態において、所定面と水平面とは平行である。Ｚ軸は鉛直軸に平行であり、Ｚ軸方向は上下方向である。＋Ｚ側は上側であり、－Ｚ側は下側である。また、実施形態においては、Ｘ軸及びＹ軸を含む所定面を適宜、ＸＹ平面、と称する。
【００１０】
［第１実施形態］
第１実施形態について説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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