專(zhuān)利名稱(chēng)：安裝方法、安裝裝置及安裝夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及安裝方法、安裝裝置及安裝夾具。
背景技術(shù)：
當(dāng)將部件諸如半導(dǎo)體芯片安裝到基板上時(shí)，需要將部件按壓至基板，以完全固定該部件并校正該部件的平行度。日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No. 2008-161995 (下文稱(chēng)為文獻(xiàn)I)披露了一種部件安裝鑷子，其具有用于從上方按壓電氣元件的突出部
發(fā)明內(nèi)容
然而，在文獻(xiàn)I的方法中，當(dāng)使用焊料來(lái)安裝部件時(shí)，部件可能由于焊料的壓力而相對(duì)于基板傾斜。當(dāng)部件布置為平行于基板時(shí)，部件可能由于該部件承受的荷載而受損。如果花費(fèi)長(zhǎng)時(shí)間安裝部件，可能發(fā)生諸如焊料的氧化或過(guò)度活躍的問(wèn)題。本發(fā)明的目的是提供一種安裝方法、安裝裝置和安裝夾具，其阻止部件受損，并能夠有效地將部件以平行于基板的方式安裝在基板上。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種安裝方法，包括在偏離部件重心的位置處對(duì)部件進(jìn)行保持；將部件按壓至在基板安裝面上設(shè)置的焊料；以及，在按壓部件之后，隔著重心，從朝著安裝面按壓部件的保持位置的相反側(cè)的位置，向部件的該相反側(cè)位置添加按壓力。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種安裝裝置，包括保持件，用以偏離部件的重心對(duì)部件進(jìn)行保持；以及輔助件，用以將按壓力添加至隔著重心(相對(duì)于重心)位于保持件的保持位置的相反側(cè)的位置，在由保持件保持部件的情況下將部件按壓至基板的安裝面之后，輔助件向部件添加朝向基板安裝面的按壓力，焊料置于部件和基板安裝面之間。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種安裝夾具，包括兩個(gè)主臂，用以對(duì)部件中彼此相向的兩個(gè)側(cè)面進(jìn)行保持；以及輔助臂，用以在與兩個(gè)主臂的移動(dòng)方向相垂直的方向移動(dòng)。


圖IA圖示根據(jù)比較例鑷子的軸測(cè)圖；圖IB和圖IC圖示部件的軸測(cè)圖；圖2A圖示根據(jù)第一實(shí)施例安裝夾具的軸測(cè)圖；圖2B圖示部件的保持位置；圖3A至圖3C圖示部件的安裝方法；圖4A和圖4B圖示安裝夾具的變化例；圖5A圖示根據(jù)第二實(shí)施例安裝裝置的軸測(cè)圖；圖5B圖示安裝裝置的使用實(shí)例；圖6A圖示安裝裝置的控制系統(tǒng)的方塊圖；圖6B圖示控制器的控制實(shí)例的流程圖；以及
圖7A和圖7B圖示根據(jù)變化例安裝裝置的軸測(cè)具體實(shí)施例方式[比較例]在對(duì)實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明之前，先說(shuō)明比較例的鑷子200。圖IA圖示鑷子200的軸測(cè)圖。當(dāng)由鑷子200的兩個(gè)臂部保持長(zhǎng)方體部件201時(shí)，對(duì)彼此相向的兩個(gè)面進(jìn)行保持。在圖IA的實(shí)例中，對(duì)部件201中彼此相向的側(cè)面進(jìn)行保持。下面對(duì)使用鑷子200將部件201安裝到基板上進(jìn)行說(shuō)明。對(duì)象部件是半導(dǎo)體芯片或類(lèi)似物。當(dāng)部件是半導(dǎo)體光接收芯片時(shí)，部件在一側(cè)上是邊長(zhǎng)500 μ m的方形，其具有140 μ m至150 μ m的厚度，并具有170 μ g至180μ g的重量。在處理微型半導(dǎo)體芯片的情形中，存在如下問(wèn)題。當(dāng)在基板上安裝部件201時(shí)，在基板上涂覆焊料202之后將部件201布置在基板 上。例如，焊料202為金錫或銀漿料。當(dāng)部件201位于焊料202上時(shí)，焊料202呈流態(tài)化。在使用金錫焊料的情形中，由熔融處理使焊料202流態(tài)化。在這種情況下，如圖IB所示，部件201承受由焊料202的壓力引起的浮力作用。當(dāng)使用鑷子200時(shí)，以對(duì)部件側(cè)面進(jìn)行保持的方式，在垂直于安裝面的方向?qū)⒉考?01按壓至基板的安裝面。在這種情況下，部件201側(cè)面的保持部是光滑的，因而部件201容易傾斜。如果減少焊料202的用量，可以阻止部件201的傾斜。然而，在這種情況下，會(huì)降低部件201的粘合強(qiáng)度。如圖IC所示，通過(guò)使鑷子200與部件201分離一次以調(diào)整部件201的姿態(tài)并按壓部件201上表面中浮起的角部(側(cè)部)，可將部件201以平行于基板的方式安裝在基板上。然而，在這種情況下，部件201向相對(duì)側(cè)傾斜。并且，由于部件201集中承受力的作用，部件201可能受損。部件201在相對(duì)于基板安裝面的平行方向上是不穩(wěn)定的。因此需要調(diào)整部件201的位置。也就是，除了如圖IB和圖IC所示調(diào)整部件201的姿態(tài)之外，還需單獨(dú)調(diào)整位置。在這種情況下，需要花費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間來(lái)調(diào)整姿態(tài)和位置。因此，可能發(fā)生諸如焊料的氧化或過(guò)度活躍的問(wèn)題。因此，下面說(shuō)明一種安裝夾具、安裝裝置和安裝方法，其阻止部件受損并能夠有效地將部件以平行于基板的方式安裝到基板上。[第一實(shí)施例]圖2A圖示根據(jù)第一實(shí)施例的安裝夾具10的軸測(cè)圖。如圖2A所示，安裝夾具10具有臂部20和輔助臂30。臂部20具有兩個(gè)主臂21和22。輔助臂30能夠在垂直于主臂21和22保持方向的方向上相對(duì)于部件40移動(dòng)。輔助臂30結(jié)合至臂部20的一部分，在該部分處，主臂21和22通過(guò)連接部31彼此連接。連接部31由固定銷(xiāo)32固定至臂部20。兩個(gè)主臂21和22能夠?qū)Σ考?0中彼此相向的側(cè)面進(jìn)行保持。由于輔助臂30能夠在與主臂21和22保持方向相垂直的方向相對(duì)于部件40移動(dòng),使得不同于部件40中由主臂21和22保持部分的另一部分承受壓力作用。在圖2A的實(shí)例中，輔助臂30能夠向在另一側(cè)面的角部添加按壓力，該另一側(cè)面不同于由主臂21和22保持的側(cè)面。如圖2B所示，相對(duì)于部件40的重心，部件40中由兩個(gè)主臂21和22保持的位置與部件40中由輔助臂30添加按壓力的另一位置位于相反側(cè)時(shí)，能夠穩(wěn)定地向部件40添加按壓力。也就是，相對(duì)于部件40的重心，部件40中由兩個(gè)主臂21和22所保持位置之間的連線與部件40中由輔助臂30添加按壓力的另一位置位于相反側(cè)。圖3A至圖3C圖示部件40的安裝方法。如圖3A所示，將焊料50涂覆在基板的安裝面上。例如，焊料50是金錫或銀漿料。焊料50在部件40位于焊料50上時(shí)呈流態(tài)化。在使用金錫焊料的情形中，由熔融處理使焊料50流態(tài)化。在這之后，由安裝夾具10的臂部20對(duì)部件40進(jìn)行保持，并將部件40按壓至基板的安裝面。在這種情況下，如圖3B所示，由于臂部20對(duì)部件40中偏離其重心的位置進(jìn)行保持、并且部件40承受焊料50的壓力，部件40相對(duì)于基板的安裝面傾斜。具體地，部件40中相對(duì)于重心與兩個(gè)主臂21和22保持位置相反的一側(cè)浮起。因此，如圖3C所示，輔助臂30向另一側(cè)面的角部添加按壓力，該另一側(cè)面不同于由主臂21和22所保持的側(cè)面。在這種情況下，如圖2B所示，將部件40保持為，隔著部件40的重心，由輔助臂30按壓的位置與由兩個(gè)主臂21和22保持的位置位于相反側(cè)。在這種情況下，阻止了部件40的浮起。因此，部件40以平行于基板安裝面的方式進(jìn)行安裝。 根據(jù)本實(shí)施例，用于保持部件40的主要部分(主臂21和22)的功能不同于添加按壓力以調(diào)整部件40角度的輔助部分(輔助臂30)的功能。由于不需要移動(dòng)由主要部分保持的部件40，部件40的位置相對(duì)于基板安裝面是固定的。因此不需要額外調(diào)整部件40的位置。在部件40由主要部分進(jìn)行保持時(shí)，如果對(duì)隔著重心位于輔助位置的相反側(cè)的位置進(jìn)行保持，在這種情況下，將部件40按壓至焊料50時(shí)，輔助位置側(cè)浮起。這使得部件40的傾斜方向能夠保持固定不變。因此，通過(guò)用輔助部分按壓浮起部分能夠校正部件40的平行度。由于輔助部分和主要部分能夠獨(dú)立操作，能夠?qū)崿F(xiàn)諸如平行度校正的精確控制。當(dāng)實(shí)現(xiàn)平行度的校正時(shí)，改善了焊線與部件40的連接準(zhǔn)確度。即使使用足夠量的焊料50，部件40的姿態(tài)也能容易地調(diào)整。因此，能夠阻止這樣的情況，為了防止部件40的姿態(tài)波動(dòng)而減少焊料50的量，引起部件40的粘合強(qiáng)度劣化。即使不將安裝夾具10從部件40取下，也能實(shí)現(xiàn)位置調(diào)整和姿態(tài)調(diào)整。能夠縮短位置調(diào)整和姿態(tài)調(diào)整所需的時(shí)間。因此，能夠有效地安裝部件40。由于在位于部件40重心相反側(cè)的位置對(duì)其保持，部件40不會(huì)承受過(guò)多的荷載。因此能夠阻止對(duì)部件40的損壞。優(yōu)選地，輔助臂30比兩個(gè)主臂21和22長(zhǎng)。在這種情況下，能夠在安裝夾具10的兩個(gè)主臂21和22傾斜的情況下將對(duì)象保持為平行于基板的安裝面。因此，不會(huì)妨礙使用者的視線，并實(shí)現(xiàn)更好的操作性能。[變化例]圖4A和圖4B圖示安裝夾具10的變化例。如圖4A所示，連接部31具有滑動(dòng)形式的可移動(dòng)部。具體地，在連接部31內(nèi)形成有通孔33，以使連接部31能夠相對(duì)于臂部20滑動(dòng)。通孔33內(nèi)設(shè)置有螺釘34。在利用通孔33對(duì)輔助臂30和臂部20的相對(duì)位置進(jìn)行調(diào)整之后，擰緊螺釘34時(shí)，將輔助臂30固定至臂部20?？梢苿?dòng)部能夠改變部件40中由兩個(gè)主臂21和22所保持的位置，以及，改變部件40中添加有來(lái)自輔助臂30的按壓力的另一位置。也就是，可移動(dòng)部作為位置調(diào)整部。例如，如圖4A所示，當(dāng)部件40較大時(shí)，輔助臂30不能向部件40的側(cè)面角部添加按壓力。因此，如圖4B的虛線所示出的，使兩個(gè)主臂21和22的邊緣與輔助臂30的邊緣分離。在這種情況下，輔助臂30能夠向側(cè)面的角部添加按壓力。因此，當(dāng)輔助臂30可移動(dòng)時(shí)，輔助臂30能夠覆蓋不同的尺寸。[第二實(shí)施例]圖5A圖示根據(jù)第二實(shí)施例的安裝裝置100的軸測(cè)圖。如圖5A所示，安裝裝置100具有包括兩個(gè)主臂21a和22a的臂部20a，輔助臂30a，距離傳感器61和62等。在本實(shí)施例中，主臂21a和22a設(shè)置為對(duì)部件40中彼此相向的側(cè)面進(jìn)行保持。在本實(shí)施例中，通過(guò)致動(dòng)器或類(lèi)似物的動(dòng)力使得主臂21a和22a彼此靠近，從而對(duì)部件40進(jìn)行保持。輔助臂30a設(shè)置為在相對(duì)于部件40的垂直方向移動(dòng)。隔著部件40的重心，部件40中由輔助臂30a添加按壓力的位置與部件40中由主臂21a和22a保持的其他位置位于相反側(cè)。在本實(shí)施例中，輔助臂30a的邊緣部具有斜面。并且，輔助臂30a定位為使得邊緣部的斜面向部件40側(cè)面的角部添加按壓力。 距離傳感器61和62檢測(cè)其到達(dá)部件40中與安裝面相向的面的距離。利用距離傳感器的檢測(cè)結(jié)果能夠測(cè)出部件40的傾斜角度。例如，當(dāng)由距離傳感器測(cè)出的距離彼此相等時(shí)，可以確定部件40平行于基板的安裝面。代替距離傳感器，可以使用以光學(xué)方式檢測(cè)傾斜度的傳感器。圖5B圖示安裝裝置100的使用實(shí)例。當(dāng)將部件40安裝于基底70上所設(shè)置基板80上時(shí)，使用安裝裝置100。通過(guò)經(jīng)由溶解的焊料將部件40按壓至基板80，安裝裝置100將部件40安裝到基板80上。圖6A圖示安裝裝置100的控制系統(tǒng)的方塊圖?？刂破?0控制安裝裝置100。控制器90具有中央處理單元(CPU 、隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)等?？刂破?0接收距離傳感器61和62的檢測(cè)結(jié)果，并控制主臂21a和22a以及輔助臂30a。圖6B圖示控制器90的控制實(shí)例的流程圖。如圖6B所示，控制器90控制主臂21a和22a，以對(duì)部件40中彼此相向的側(cè)面進(jìn)行保持(步驟SI)。接著，控制器90控制主臂21a和22a，經(jīng)由基板80上溶解的焊料將部件40按壓至基板80的安裝面(步驟S2)。在這種情況下，由于焊料的壓力使部件40相對(duì)于基板80的安裝面發(fā)生傾斜。具體地，隔著部件40的重心，與兩個(gè)主臂21a和22a保持位置相反的一側(cè)浮起。接著，控制器90基于距離傳感器61和62的檢測(cè)結(jié)果確定部件40是否傾斜(步驟S3)。如果在步驟S3中判定為“否”，則控制器90再次執(zhí)行步驟S3。如果在步驟S3中判定為“是”，則控制器90控制輔助臂30a，以對(duì)隔著部件40的重心位于主臂21a和22a保持位置的相反側(cè)的另一位置進(jìn)行按壓(步驟S4)。這樣，部件40安裝為平行于基板的安裝面。在這之后，終止流程圖的執(zhí)行。在圖6B的流程圖中，可以計(jì)算部件40的傾斜角或浮起量。根據(jù)距離傳感器61和62的檢測(cè)結(jié)果能夠計(jì)算傾斜角和浮起量。當(dāng)計(jì)算出傾斜角和浮起量時(shí)，確定用于使部件40布置成平行于基板80的安裝面而需要對(duì)部件40添加的按壓量(距離)。這樣，確定輔助臂30a的操作量(操作距離)。[變化例]圖7A圖示根據(jù)變化例的安裝裝置IOOa的軸測(cè)圖。如圖7A所示，安裝裝置IOOa具有臂部20b，代替具有兩個(gè)主臂21a和22a的臂部20a。臂部20b為吸附式筒夾。具體地，臂部20b具有管狀，并通過(guò)利用管內(nèi)的負(fù)壓吸住部件40而保持部件40。不必需要通過(guò)兩個(gè)臂來(lái)對(duì)部件40進(jìn)行保持。例如，可在單一位置處對(duì)部件40進(jìn)行保持。然而，隔著部件40的重心，部件40中由輔助臂30a添加按壓力的位置與由臂部20b保持的位置位于相反側(cè)。在根據(jù)第一實(shí)施例和第二實(shí)施例用于保持部件40的方法中，部件40僅傾斜于一個(gè)方向。然而，在變化例中，傾斜方向難于確定。因此，可設(shè)置另一個(gè)輔助臂，以使部件保持為平行于基板的安裝面。例如，如圖7B所示，可以設(shè)置輔助臂21b至23b，使其與側(cè)面接觸，該側(cè)面不同于輔助臂30a添加按壓力的側(cè)面。在這種情況下，臂部20b拾取部件40，臂部20b和輔助臂21b至23b調(diào)整部件40的位置，以及輔助臂30a調(diào)整部件40的姿態(tài)。
本發(fā)明不限于具體披露的實(shí)施例和變化，還可以包括不脫離本發(fā)明的范圍的其他實(shí)施例和變化。
權(quán)利要求
1.一種安裝方法，包括 在偏離部件的重心的位置處保持所述部件； 將所述部件按壓至在基板的安裝面上設(shè)置的焊料；以及 在按壓所述部件之后，隔著所述重心，從朝著所述安裝面按壓部件的保持位置的相反側(cè)的位置，向所述部件添加按壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，在按壓所述部件時(shí)，保持所述部件中彼此相向的兩個(gè)側(cè)面。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，在按壓所述部件時(shí)，利用吸附力保持所述部件。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至權(quán)利要求3中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中，在添加按壓力時(shí)，將所述按壓力添加至所述部件的上表面的角部。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至權(quán)利要求3中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中，所述焊料為金錫或銀漿料。
6.一種安裝裝置，包括 保持件，用以偏離部件的重心保持所述部件；以及 輔助件，用以將按壓力添加至隔著所述重心位于所述保持件的保持位置的相反側(cè)的位置， 在由所述保持件保持所述部件的情況下將所述部件按壓至基板安裝面之后，所述輔助件向所述部件添加朝向所述基板安裝面的按壓力，焊料置于所述部件和所述基板安裝面之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的安裝裝置，其中，所述保持件保持所述部件中彼此相向的兩個(gè)側(cè)面。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的安裝裝置，其中，所述保持件通過(guò)吸附力保持所述部件。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至權(quán)利要求8中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的安裝裝置，其中，所述輔助件向所述部件的上表面的角部添加所述按壓力。
10.一種安裝夾具，包括 兩個(gè)主臂，用以對(duì)部件中彼此相向的兩個(gè)側(cè)面進(jìn)行保持；以及 輔助臂，用以在與所述兩個(gè)主臂的移動(dòng)方向相垂直的方向移動(dòng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的安裝夾具，其中，所述輔助臂比所述兩個(gè)主臂長(zhǎng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的安裝夾具，還包括位置調(diào)整件，其調(diào)整所述輔助臂的邊緣與所述兩個(gè)主臂的邊緣之間的相對(duì)位置。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種安裝方法、安裝裝置及安裝夾具，本發(fā)明的安裝方法包括在偏離部件重心的位置處對(duì)該部件進(jìn)行保持；將部件按壓至在基板安裝面上設(shè)置的焊料；以及，在對(duì)部件進(jìn)行按壓之后，隔著重心，從朝著安裝面按壓部件的保持位置的相反側(cè)的位置，向部件添加按壓力。
文檔編號(hào)H05K3/34GK102858094SQ20121022299
公開(kāi)日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月28日
發(fā)明者立巖義弘 申請(qǐng)人:住友電氣工業(yè)株式會(huì)社