(57)【要約】      （修正有）【課題】部品を基板に実装する際に、安全に基板を支持するための基板支持方法を提供する。【解決手段】上方から部品が実装される基板を、保持部により保持された昇降軸およびサポートピンを用いて下方から支持する基板支持方法であって、部品の耐荷重性を示す情報を取得する取得ステップ（Ｓ１００）と、部品が基板に実装される前に、保持部を制御することで、昇降軸に対する保持力を、取得ステップにおいて取得された情報に示される耐荷重性に応じた値に制御する制御ステップ（Ｓ１０１）とを含む。【選択図】図９
2010114325.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上方から部品が実装される基板を、保持手段により保持された支持体を用いて下方から支持する基板支持方法であって、
前記部品の耐荷重性を示す情報を取得する取得ステップと、
前記部品が前記基板に実装される前に、前記保持手段を制御することで、前記支持体に対する保持力を、前記取得ステップにおいて取得された情報に示される耐荷重性に応じた値に制御する制御ステップと
を含む基板支持方法。
【請求項２】
前記制御ステップでは、前記取得ステップにおいて取得された情報が所定の基準以下の耐荷重性を示す情報である場合、前記保持力を、前記取得された情報が前記所定の基準より高い耐荷重性を示す情報である場合よりも低い値に制御する
請求項１記載の基板支持方法。
【請求項３】
前記取得ステップでは、前記部品の耐荷重性を示す情報である、前記部品の荷重に対する最大許容値を示す情報を取得し、
前記制御ステップでは、前記最大許容値より大きな力で前記部品が押圧された場合に、前記支持体が下方に移動するように、前記保持力を前記最大許容値以下の値に制御する
請求項１記載の基板支持方法。
【請求項４】
さらに、前記基板に、下方から前記支持体を当接させる当接ステップを含み、
前記制御ステップでは、前記当接ステップにおいて前記支持体が前記基板に当接された状態で、前記保持手段を制御することにより、前記保持力を前記耐荷重性に応じた値に制御する
請求項１〜３のいずれか１項に記載の基板支持方法。
【請求項５】
前記保持手段は、前記支持体の側面に接するように配置された、電気粘性流体、磁気粘性流体、電気粘性ゲル、磁気粘性ゲル、又は、電場もしくは磁場に反応して粘弾性が変化する材料である機能性材料を有し、
前記制御ステップでは、前記機能性材料に印加する電圧の大きさ、または、磁場の強さを制御することで前記機能性材料と前記支持体との境界面に生じるせん断応力を制御することにより、前記保持力を制御する
請求項１〜４のいずれか１項に記載の基板支持方法。
【請求項６】
前記保持手段は、前記支持体の側方に配置された電極を有し、
前記制御ステップでは、前記電極に印加する電圧の大きさを制御することで前記電極と前記支持体との間に生じる静電気力を制御することにより、前記保持力を制御する
請求項１〜４のいずれか１項に記載の基板支持方法。
【請求項７】
前記保持手段は、前記支持体の側方に配置されたシリンダを有し、前記シリンダは前記支持体の側面に当接する動作軸を有し、
前記制御ステップでは、前記シリンダに供給される空圧力の大きさを制御することで前記動作軸が前記支持体を押圧する力を制御することにより、前記保持力を制御する
請求項１〜４のいずれか１項に記載の基板支持方法。
【請求項８】
部品を基板に実装する部品実装方法であって、
請求項１〜７のいずれか１項に記載の基板支持方法により基板を支持する支持ステップと、
吸着ノズルが部品供給部から供給される部品を吸着する吸着ステップと、
前記支持ステップにおいて支持された前記基板の上方から、前記吸着ノズルが前記部品を前記基板に装着する装着ステップと
を含む部品実装方法。
【請求項９】
上方から部品が実装される基板を、保持手段により保持された支持体を用いて下方から支持する基板支持装置であって、
前記部品の耐荷重性を示す情報を取得する取得手段と、
前記部品が前記基板に実装される前に、前記保持手段を制御することで、前記支持体に対する保持力を、前記取得手段により取得された情報に示される耐荷重性に応じた値に制御する制御手段と
を備える基板支持装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記取得により取得された情報が所定の基準以下の耐荷重性を示す情報である場合、前記保持力を、前記取得された情報が前記所定の基準より高い耐荷重性を示す情報である場合よりも低い値に制御する
請求項９記載の基板支持装置。
【請求項１１】
前記取得手段は、前記部品の耐荷重性を示す情報である、前記部品の荷重に対する最大許容値を示す情報を取得し、
前記制御手段は、前記最大許容値より大きな力で前記部品が押圧された場合に、前記支持体が下方に移動するように、前記保持力を前記最大許容値以下の値に制御する
請求項９記載の基板支持装置。
【請求項１２】
さらに、前記基板に、下方から前記支持体を当接させる駆動手段を備え、
前記制御手段は、前記駆動手段により前記支持体が前記基板に当接された状態で、前記保持手段を制御することにより、前記保持力を前記耐荷重性に応じた値に制御する
請求項９〜１１のいずれか１項に記載の基板支持装置。
【請求項１３】
前記保持手段は、前記支持体の側面に接するように配置された電気粘性流体、磁気粘性流体、電気粘性ゲル、磁気粘性ゲル、又は、電場もしくは磁場に反応して粘弾性が変化する材料である機能性材料を有し、
前記制御手段は、前記機能性材料に印加する電圧の大きさ、または、磁場の強さを制御することで前記機能性材料と前記支持体との境界面に生じるせん断応力を制御することにより、前記保持力を制御する
請求項９〜１２のいずれか１項に記載の基板支持装置。
【請求項１４】
部品を基板に実装する部品実装機であって、
請求項９〜１３のいずれか１項に記載の基板支持装置と、
部品を供給する部品供給部と、
前記部品供給部から供給される部品を吸着し、前記基板支持装置により支持された前記基板の上方から前記部品を前記基板に装着する吸着ノズルと
を備える部品実装機。
【請求項１５】
上方から部品が実装される基板を、保持手段により保持された支持体を用いて下方から支持するための装置を制御するプログラムであって、
前記部品の耐荷重性を示す情報を取得する取得ステップと、
前記部品が前記基板に実装される前に、前記保持手段を制御することで、前記支持体に対する保持力を、前記取得ステップにおいて取得された情報に示される耐荷重性に応じた値に制御する制御ステップと
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に部品が実装される際に当該基板を支持する基板支持装置および基板支持方法、部品実装機および部品実装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子機器等の工業製品の製造工程には、工業製品を構成するプリント基板（以下、単に「基板」という。）に、半導体ベアチップを含む各種の電子部品（以下、単に「部品」という。）の実装や液剤の塗布等を行う工程が数多く含まれている。
【０００３】
また、このような製造工程に用いられる部品実装機では、部品を基板に正確かつ確実に実装することが求められている。
【０００４】
部品実装機が部品実装の対象とする基板は、当然に仕様通りの形状であることが望まれる。しかしながら、部品を実装する前に、何らかの理由により僅かではあるが基板に反り等の変形が生じている場合がある。
【０００５】
また、近年では、フレキシブル基板に部品を実装することも多く、フレキシブル基板は、柔軟性が高いがゆえに、反り等の変形が生じ易い。又、最近では、フレキシブル基板と従来の基板とを併せ持つリジッドフレキ基板もあり、基板の反り等の変形が大きく生じる場合がある。
【０００６】
ここで、例えば、基板に上向きの反り（上反り）が生じている場合を想定する。この場合、基板が平坦であることを前提に作成され実装データに従って、基板の上方から部品を実装しようとすると、当該部品に過大な荷重が掛かることになる。これにより、当該部品が破損すること、または、当該部品が有するリードが著しく変形することが考えられる。
【０００７】
そこで、反りが生じた基板に部品を実装する場合に部品の破損を防止するための技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
特許文献１記載の技術によれば、部品の実装前に、基板の反り量を検出する。さらに、検出した反り量と、部品高さとに基づき、当該部品を吸着し当該基板に装着する吸着ノズルの下降ストローク量を制御する。
【０００９】
これにより、吸着ノズルの下降ストローク量は、当該反り量に応じた距離になり、吸着ノズルにより、部品に過大な荷重が掛かることが防止される。
【００１０】
また、基板の、部品を実装しようとする面の裏側の面に部品が実装されている場合など基板の支持される面が平坦ではない場合がある。
【００１１】
この場合、部品を基板に正確かつ確実に実装するためには、基板の支持される面の形状に応じて、基板の支持方法を工夫する必要がある。
【００１２】
そこで、基板の裏面の形状によらず基板を支持するための基板支持装置についての技術も開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【００１３】
特許文献２に記載の技術によれば、基板の裏面の凹凸に応じて複数の接触子を当接させる。また、これら複数の接触子は所定の付勢力が与えられた状態で基板の裏面に当接し、所定の保持力により固定される。
【００１４】
これにより、基板の裏面に部品が実装されている場合であっても、それら部品および基板自体に接触子が当接するため、安定的に基板を支持することができる。
【００１５】
また、最近では、半導体ベアチップをそのまま、基板上に実装するフリップチップ実装という工法もあるが、チップそのものが外力に弱い材料でできたものもあり、チップの欠け等が、基板の実装後の品質に大きく影響を与えているものもある。
【特許文献１】特開平４−４８６９８号公報
【特許文献２】特開２００６−２９４９８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
ここで、基板の反りの要因は、例えば、基板の素材の特性、もしくは、基板に与えられる熱または力など様々なものがあるため、基板ごとに反り量が異なることが一般的である。
【００１７】
そのため、上記特許文献１記載の技術を部品実装作業に採用した場合、一枚の基板ごとに、反り量を検出する必要がある。
【００１８】
これにより、部品実装基板の生産タクト（生産時間）が増加し、生産効率が低下するという問題がある。
【００１９】
また、裏面に部品が実装された基板を、上記特許文献２記載の技術により支持した場合、複数の接触子それぞれは基板自体または部品に当接し所定の保持力で固定される。
【００２０】
そのため、接触子に当接している部品の裏側に当たる位置に上方から部品が実装される場合、基板が上反りしている、または、実装データが間違っているなどに起因し、実装される部品だけでなく、接触子に当接している部品にも過大な荷重が掛けられる場合がある。
【００２１】
本発明は、上記従来の課題を考慮し、部品を基板に実装する際に、安全に基板を支持するための基板支持方法、基板支持装置、部品実装方法および部品実装機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記目的を達成するために、本発明の基板支持方法は、上方から部品が実装される基板を、保持手段により保持された支持体を用いて下方から支持する基板支持方法であって、前記部品の耐荷重性を示す情報を取得する取得ステップと、前記部品が前記基板に実装される前に、前記保持手段を制御することで、前記支持体に対する保持力を、前記取得ステップにおいて取得された情報に示される耐荷重性に応じた値に制御する制御ステップとを含む。
【００２３】
つまり、本発明の基板支持方法では、保持手段に保持されている支持体で基板を支持する。また、この支持の際、保持手段による支持体に対する保持力は、部品の耐荷重性に応じた値に制御される。
【００２４】
これにより、部品が基板に実装される際に、部品の上方から耐荷重性を越えるような荷重が掛けられた場合、支持体がその荷重の方向に移動するように、支持体を保持手段に保持させることができる。
【００２５】
つまり、部品に掛けられた荷重を逃がすように支持体を移動させることができるため、部品の保護が図られる。また、当該支持体が、基板の支持される面に実装済みの部品に当接している場合は、当該実装済み部品の保護も図られる。
【００２６】
また、前記制御ステップでは、前記取得ステップにおいて取得された情報が所定の基準以下の耐荷重性を示す情報である場合、前記保持力を、前記取得された情報が前記所定の基準より高い耐荷重性を示す情報である場合よりも低い値に制御するとしてもよい。
【００２７】
これにより、それぞれの部品の耐荷重性に応じた保持力の制御がなされる。言い換えると、保持力と耐荷重性とが正の相関関係になるように、保持力は制御される。
【００２８】
これにより、互いに耐荷重性の異なる複数の部品を順次基板に実装する場合、支持体はそれぞれの部品の耐荷重性に応じた適切な保持力で保持される。結果として、それぞれの部品を保護しつつ、部品実装を行うことができる。
【００２９】
また、前記取得ステップでは、前記部品の耐荷重性を示す情報である、前記部品の荷重に対する最大許容値を示す情報を取得し、前記制御ステップでは、前記最大許容値より大きな力で前記部品が押圧された場合に、前記支持体が下方に移動するように、前記保持力を前記最大許容値以下の値に制御するとしてもよい。
【００３０】
これにより、部品に最大許容値を越える荷重が掛けられようとした場合、保持力がその荷重に降伏することにより、支持体は下方へ移動する。これにより、当該部品は保護される。
【００３１】
また、さらに、前記基板に、下方から前記支持体を当接させる当接ステップを含み、前記制御ステップでは、前記当接ステップにおいて前記支持体が前記基板に当接された状態で、前記保持手段を制御することにより、前記保持力を前記耐荷重性に応じた値に制御するとしてもよい。
【００３２】
これにより、支持体が上昇し、基板に当接した後で保持力の適切な値への制御が行われる。そのため、例えば、基板の支持される面の凹凸形状が互いに異なる複数の基板を順次支持していく場合であっても、それぞれの基板を、適切な保持力で保持された支持体により支持することができる。
【００３３】
また、前記保持手段は、前記支持体の側面に接するように配置された、電気粘性流体、磁気粘性流体、電気粘性ゲル、磁気粘性ゲル、又は、電場もしくは磁場に反応して粘弾性が変化する材料である機能性材料を有し、前記制御ステップでは、前記機能性材料に印加する電圧の大きさ、または、磁場の強さを制御することで前記機能性材料と前記支持体との境界面に生じるせん断応力を制御することにより、前記保持力を制御するとしてもよい。
【００３４】
なお、磁場の強さを制御する場合、例えば、磁場を発生させる電磁石への印加電圧を制御することで実現できる。
【００３５】
また、前記保持手段は、前記支持体の側方に配置された電極を有し、前記制御ステップでは、前記電極に印加する電圧の大きさを制御することで前記電極と前記支持体との間に生じる静電気力を制御することにより、前記保持力を制御するとしてもよい。
【００３６】
このように、保持手段の支持体に対する保持力の制御は機能性材料または電極への印加電圧の制御で実現することができる。これにより、例えば、本発明の基板支持方法を実施する装置の構成を容易なものにすることができる。
【００３７】
また、前記保持手段は、前記支持体の側方に配置されたシリンダを有し、前記シリンダは前記支持体の側面に当接する動作軸を有し、前記制御ステップでは、前記シリンダに供給される空圧力の大きさを制御することで前記動作軸が前記支持体を押圧する力を制御することにより、前記保持力を制御するとしてもよい。
【００３８】
つまり、支持体を保持する仕組みとして、特定のものに限定されるものではなく、上記の電気粘性流体を含む様々な材料または装置を用いることが可能である。
【００３９】
また、本発明の部品実装方法は、部品を基板に実装する部品実装方法であって、本発明の基板支持方法により基板を支持する支持ステップと、吸着ノズルが部品供給部から供給される部品を吸着する吸着ステップと、前記支持ステップにおいて支持された前記基板の上方から、前記吸着ノズルが前記部品を前記基板に装着する装着ステップとを含む。
【００４０】
また、本発明は、本発明の基板支持方法が含む各種の動作を実行する基板支持装置として実現することができる。
【００４１】
また、本発明は、基板を支持する装置として本発明の基板支持装置を備える部品実装機として実現することもできる。
【００４２】
さらに、本発明は、本発明の基板支持方法における特徴的なステップを含むプログラムとして実現したり、そのプログラムが格納されたＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体として実現したり、集積回路として実現することもできる。プログラムは、通信ネットワーク等の伝送媒体を介して流通させることもできる。
【発明の効果】
【００４３】
本発明によれば、基板は支持体に支持され、支持体を保持する保持力は、当該基板に実装される部品の耐荷重性に応じて制御される。
【００４４】
例えば、小型チップ部品など、耐荷重性が比較的小さな部品を実装する場合は、支持体は通常よりも弱い力で保持される。
【００４５】
そのため、基板が上反りしている場合、または、実装データが間違っている場合など、当該部品が、基板に対して余分に押し込まれた場合、支持体が下方に移動することで、その押し下げ力が逃がされる。
【００４６】
つまり、支持体の保持力を、部品の耐荷重性に応じてあえて弱めることで部品に掛けられる過大な荷重を部品から逃がすことができる。
【００４７】
ここで、部品を精度よく基板に実装するためには、原則としてその基板をしっかりと支持する必要がある。
【００４８】
例えば、基板上のはんだペーストが塗布されている部分に部品を装着する場合を想定する。この場合、部品が基板面に当接する位置まで下降されると、はんだペーストによる抗力が部品と基板とに作用することになる。そのため、基板の支持力が弱いと、基板が沈み込み、部品と基板との接合不良が発生することが考えられる。
【００４９】
従って、基板は、原則として強い力で支持されることが望まれる。また、部品を実装する際に、基板に反りなどの変形がなく、かつ、部品のサイズ等が記録された実装データが正しいものであれば、基板上の実装点まで部品が下降されるだけであり、支持体が強い力で保持されていても、何ら問題が起こることはない。
【００５０】
しかし、上述のように、部品が、基板に対して余分に押し込まれる状況が発生することがある。この場合、基板がしっかりと支持されていることに起因して当該部品等に過大な荷重が掛かることになる。
【００５１】
そこで、本発明は、部品の耐荷重性に応じて、支持体に対する保持力を制御する。これにより、ある部品に、その部品にとって過大な荷重がかかりそうな状況が発生した場合、その荷重は支持体の移動により逃がされ、当該部品は保護される。
【００５２】
また、当該部品の裏側に当たる位置に実装済み部品が存在し、その実装済み部品に支持体が当接している場合は、支持体の移動により、その実装済み部品も保護される。
【００５３】
このように、本発明は、部品を基板に実装する際に、安全に基板を支持するための基板支持装置、基板支持方法、部品実装機および部品実装方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
まず、図１を用いて、実施の形態の部品実装機１００の構成を説明する。
【００５５】
図１は、本発明の実施の形態の部品実装機１００の構成概要を示す平面図である。
図１に示す部品実装機１００は、搬送レール９０と、部品供給部１１０と、移載ヘッド１２０と、ノズルステーション１３０と、基板支持装置１０とを備える。
【００５６】
部品実装機１００に搬入された基板８０は、搬送レール９０により所定の位置まで搬送され、位置決めされる。位置決めされた基板８０は基板支持装置１０により支持される。
【００５７】
移載ヘッド１２０は、複数の吸着ノズルを有している。これら複数の吸着ノズルは、部品供給部１１０から供給される部品を吸着する。その後、移載ヘッド１２０は、基板支持装置１０により支持された基板８０の上方に移動する。
【００５８】
移載ヘッド１２０が基板８０の上方に移動すると、複数の吸着ノズルのそれぞれは、自身が吸着している部品を基板８０に装着する。
【００５９】
これら一連の部品実装作業は、当該部品実装機１００に割り当てられた数および種類の部品の基板８０への実装が完了するまで行われる。
【００６０】
基板８０への部品実装作業が完了すると、搬送レール９０により基板８０は搬出され、次の基板８０が部品実装機１００に搬入され、上記部品実装作業を繰り返す。
【００６１】
また、移載ヘッド１２０は、必要に応じて、ノズルステーション１３０上方まで移動し、移載ヘッド１２０に取り付けられている吸着ノズルと、ノズルステーション１３０に保持されている吸着ノズルと交換する。
【００６２】
次に、部品実装機１００に備えられている基板支持装置１０について、図２〜図１２を用いて説明する。
【００６３】
図２は、本発明の実施の形態の基板支持装置１０の概観を示す概観図である。
図２に示す基板支持装置１０は、部品実装機１００に、基板８０を支持する装置として備えられている。基板支持装置１０は、搬送レール９０により搬送されてくる基板８０を下方から支持することができる。
【００６４】
部品実装機１００では、基板８０が基板支持装置１０により下方から支持されることにより、基板８０の上方から部品を実装することができる。基板８０は、部品が実装されている場合はその部品も含み、本発明の基板支持装置および基板支持方法により支持される基板の一例である。
【００６５】
なお、図２に示すように、基板８０の搬送方向と平行な方向をＸ軸方向とし、昇降軸１４と平行な方向、つまり、基板８０の支持方向と平行な方向をＺ軸方向とし、Ｘ軸方向およびＺ軸方向と垂直な方向をＹ軸方向とする。
【００６６】
また、以下の記載において、例えば、「サポートピン１３が基板８０に当接する」という場合、サポートピン１３の先端部が基板８０に直接当接すること、またはサポートピン１３の先端部が基板８０の裏面に実装されている部品に当接することを意味する。
【００６７】
図２に示すように、基板支持装置１０は、ピンユニット１１と、軸保持体６と、駆動部７と、基台８と、制御部２０と、電源部２６とを備える。
【００６８】
本実施の形態においては、複数のピンユニット１１が軸保持体６に着脱可能に取り付けられている。ピンユニット１１は、サポートピン１３と昇降軸１４とを有する。
【００６９】
サポートピン１３は、基板８０を支持する部材であり、ピンユニット１１に上下方向に移動可能に保持された昇降軸１４に接続されている。また、ピンユニット１１は、それらが有する複数のサポートピン１３が、上方に位置する基板８０の裏面と対向する位置に設けられている。
【００７０】
一組または複数組のサポートピン１３と昇降軸１４とは、本発明の基板支持方法および基板支持装置における支持体の一例である。
【００７１】
駆動部７は、部品実装機１００の搬送レール９０の下方に固定されている。駆動部７は、制御部２０からの指示に従い、軸保持体６を移動させることで軸保持体６が保持している複数のピンユニット１１を一括して移動させる。
【００７２】
これにより、複数のサポートピン１３の先端部を基板８０に当接させることができる。
また、複数の昇降軸１４は、軸保持体６に対し、それぞれ独立して支持方向に平行な双方向に移動可能である。そのため、基板８０の支持される面に実装済み部品が存在する場合など、基板８０の支持される面が凹凸形状であっても、その形状に沿って、複数のサポートピン１３が当接する。
【００７３】
また、複数のサポートピン１３が基板８０に当接した状態で、制御部２０は、電源部２６を制御することにより、各ピンユニット１１に所定の電圧を印加する。これにより、各ピンユニット１１は、自身が有する昇降軸１４を印加電圧に応じた保持力で保持し、基板８０を支持する。
【００７４】
また、制御部２０は、これら複数のピンユニット１１に印加する電圧の大きさを制御することで、各ピンユニット１１が昇降軸１４を保持する保持力を制御する。制御部２０による保持力の制御については、図５等を用いて後述する。
【００７５】
図３は、実施の形態におけるピンユニット１１の外観を示す斜視図である。
図３に示すように、ピンユニット１１は、保持部１２と、昇降軸１４と、サポートピン１３と、ユニット側端子１５とを備える。
【００７６】
ユニット側端子１５は、ピンユニット１１と電源部２６とを接続するための端子である。
【００７７】
ピンユニット１１が軸保持体６に取り付けられた場合、図２に示すように、ユニット側端子１５と、電源部２６に接続された電源側端子１６とが接触する。これにより、ピンユニット１１に所定の電圧が供給される。
【００７８】
図４（Ａ）は、実施の形態におけるピンユニット１１の内部構造の一例を示す図である。
【００７９】
図４（Ａ）に示すように、ピンユニット１１は、保持部１２の内側に、Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ（電気粘性：ＥＲ）ゲル１７と、電極１８と、付勢体１９と、固定板１９ａとを２組備えている。
【００８０】
一対のＥＲゲル１７のそれぞれは、付勢体１９により付勢力が与えられ、昇降軸１４の側面に押し当てられる。この付勢体１９によるＥＲゲル１７と昇降軸１４との間の摩擦力により、昇降軸１４は、ピンユニット１１に移動可能に保持される。
【００８１】
なお、一対のＥＲゲル１７のそれぞれには、昇降軸１４が自重でピンユニット１１から抜け落ちない程度の付勢力が付勢体１９により与えられている。しかしながら、付勢体１９の付勢力が小さい場合には、昇降軸１４の自重によりピンユニット１１は向け落ちてしまう場合もあるが、このような場合には、ピンユニット１１に印加される電圧を調整して、昇降軸１４の自重により抜け落ちない程度に前記電圧を印加するようにする。
【００８２】
つまり、ピンユニット１１が軸保持体６に取り付けられた状態では、当該ピンユニット１１が有する昇降軸１４は、軸保持体６に移動可能に保持されることになる。
【００８３】
また、昇降軸１４の少なくとも双方のＥＲゲル１７と接触する部分とそれら部分を接続する部分は導電性を有している。例えば、昇降軸１４の表面は導電性を有する金属で覆われている。
【００８４】
これにより、昇降軸１４は、双方のＥＲゲル１７に電圧を印加する電極としても機能する。
【００８５】
このような構成において、２つのＥＲゲル１７には、それぞれ、固定板１９ａと付勢体１９と電極１８とを介して電圧Ｖ１が印加される。これにより、昇降軸１４との間の境界面におけるせん断応力が向上する。
【００８６】
すなわち、電極１８と昇降軸１４に挟まれたＥＲゲル１７に所定の電界を印加することで、ＥＲゲル１７と接触している昇降軸１４の面との摩擦力が、前記電界の大きさにより変化するようになっている。
【００８７】
このように当該境界面におけるせん断応力が向上し、かつ、ＥＲゲル１７が付勢体１９によりに昇降軸１４に押し当てられていることにより、昇降軸１４とＥＲゲル１７との間には摩擦抵抗が作用し、支持方向に平行な双方向の移動が制限される。つまり、昇降軸１４が基板８０を支持できる程度の保持力で固定される。
【００８８】
このように、昇降軸１４に作用する摩擦抵抗が、昇降軸１４に対する固定のための保持力として働き、昇降軸１４およびサポートピン１３の上下方向の移動が制限される。
【００８９】
また、ＥＲゲル１７への電圧の印加が停止されると、ＥＲゲル１７表面のせん断応力は減少し、昇降軸１４を固定する力は実質的に消滅する。これにより、昇降軸１４は軸保持体６に対して移動可能となる。
【００９０】
このように、昇降軸１４の位置の固定には、印加される電圧の増減に対する応答性が高いＥＲゲル１７が用いられる。そのため、昇降軸１４の位置の固定および固定の解除は瞬時に行われる。
【００９１】
なお、サポートピン１３の基板の裏面と当接する先端の部分は、導電性を有しない材料で構成される方が望ましい。
【００９２】
なお、上述のような、ＥＲゲル１７におけるせん断応力の発生および消滅は、以下のように説明される。
【００９３】
すなわち、ＥＲゲル１７の表面にはゲル部分より球面が突起しているＥＲ粒子が多数存在し、電圧を印加しない状態においては、このＥＲ粒子の球面上を電極が滑ることになる。
【００９４】
これにより、電圧を印加しない状態においては、せん断応力は非常に低い値を示す。
またＥＲゲル１７に電圧を印加した場合、多軸構造を持って分極を生じた粒子は、互いに引き合うことで、表面から突起していたＥＲ粒子の球面が沈み込む。
【００９５】
また、その作用により沈み込んだ球面周囲のゲル部分が盛り上がり、ゲル部分が電極と接触するようになる。
【００９６】
ゲル部分は非常に高い濡れ特性を持つことから、ＥＲゲル１７の電極に対する接着性が増し、これにより、大きなせん断力を示すようになる。また、電極に接着しているゲル部分が滑りを生ずる直前に、応力の降伏現象を示すものと考えられる。
【００９７】
さらに電界強度の大きさに応じて、表面に突起したＥＲ粒子の沈み込み量が変化し、同時に、電極に対するゲル部分の接着面積が増減してせん断応力も変化するものと考えられる。
【００９８】
以上のような特性を有するＥＲゲル１７を基板支持装置１０の保持部１２に用いた場合、高い電圧を印加することで、基板８０の支持に十分な昇降軸１４に対する保持力を得ることができる。実施形態においては、電界強度としては、１ＫＶ／ｍｍになるような電圧を印加している。
【００９９】
また、実施の形態において、付勢体１９はつるまきバネであるが、板バネまたは導電性を有するゴム等であってもよい。
【０１００】
また、図４（Ａ）に示すピンユニット１１では、昇降軸１４が接地され、双方の電極１８にプラス電圧であるＶ１が印加される構成が採用されている。しかし、ピンユニット１１は、他の電圧印加方法を採用してもよい。
【０１０１】
例えば、二つの電極１８を用いているが、昇降軸１４の接地を行わないで、前記の電極の一方を接地し、他方の電極に電圧を印加するようにしてもよい。
【０１０２】
図４（Ｂ）は、実施の形態におけるピンユニット１１の内部構造の別の一例を示す図である。
【０１０３】
図４（Ｂ）に示すピンユニット１１では、一方の電極１８には、プラス電圧であるＶ１が印加され、他方の電極１８には、マイナス電圧であるＶ２が印加されている。
【０１０４】
この構成により、昇降軸１４の接地は不要であり、かつ、それぞれのＥＲゲル１７に所定の電圧が印加される。
【０１０５】
また、図４（Ａ）および図４（Ｂ）のそれぞれに示すピンユニット１１では、ＥＲゲル１７に印加する電圧の大きさは可変である。
【０１０６】
ＥＲゲル１７に印加する電圧の大きさを変化させることで、ＥＲゲル１７と昇降軸１４との境界面のせん断応力は変化する。つまり、ＥＲゲル１７による昇降軸１４に対する保持力は変化する。
【０１０７】
図５は、実施の形態における、印加電圧とＥＲゲル１７による保持力との関係を示す図である。
【０１０８】
なお、図５に示すグラフにおいて、横軸は電界強度の値であり、印加電圧を電極１８と昇降軸１４に挟まれたＥＲゲル１７の厚みで除した値である。
【０１０９】
ここで、本実施の形態において１つのＥＲゲル１７に着目すると、当該ＥＲゲル１７に接する電極１８および昇降軸１４の側面が電界強度を生じさせる電極として機能する。そのため、ＥＲゲル１７に与えられる電界強度は、印加電圧をＥＲゲル１７の厚みで除することで求められる。また、ＥＲゲル１７の厚みは一定である。従って、電界強度の大きさは印加電圧の大きさに比例する。
【０１１０】
また、図５に示すグラフは、ＥＲゲル１７と昇降軸１４との接触面の大きさが１２ｍｍ×５４ｍｍである場合の実験値を示している。
【０１１１】
図４に示すように、電界強度が１ＫＶ／ｍｍの場合、一枚のＥＲゲル１７によりおよそ１５０グラム（ｇｒ）の保持力が発揮される。この場合、１つのピンユニット１１により約３００ｇｒの保持力が発揮されることになる。
【０１１２】
また、図４に示すように、電界強度の大きさと保持力の大きさとは略比例する。従って、印加電圧を制御することにより、保持力を変化させることは可能である。
【０１１３】
本実施の形態の基板支持装置１０では、上述のように、制御部２０が、ＥＲゲル１７に印加される電圧の大きさを制御する。
【０１１４】
具体的には、基板支持装置１０は、基板８０に実装される部品の耐荷重性を示す情報を取得する。基板支持装置１０はさらに、各ピンユニット１１における昇降軸１４に対する保持力を、取得した情報に示される耐荷重性に応じた値に制御する。
【０１１５】
つまり、昇降軸１４に対する保持力は、サポートピン１３が基板８０を支持する時点では、昇降軸１４に対する実質的な固定力として作用する力である。しかし、その固定力として作用する保持力を、基板８０に実装される部品の耐荷重性に応じて制御する。
【０１１６】
これにより、吸着ノズルによる押圧力が当該部品を損傷させるほど過大になる状況が発生した場合、昇降軸１４に対する保持力を、その押圧力に降伏する程度の大きさにすることができる。
【０１１７】
これにより、基板８０が上反りしている場合など、部品が基板８０に対して余分に押し込まれる状況が発生した場合、基板８０を挟んで当該部品の裏側に当たる位置、またはその近傍に当接しているサポートピン１３は下方に押し下げられる。
【０１１８】
これにより、当該部品に対する吸着ノズルによる荷重は逃がされ、当該部品を保護することができる。
【０１１９】
このように、本実施の形態の基板支持装置１０では、ＥＲゲル１７に対する印加電圧の大きさを制御することにより、昇降軸１４に対する保持力の制御を実現している。
【０１２０】
また、例えば、昇降軸１４を保持部１２に移動可能に保持させるために、付勢体１９ではなくＥＲゲル１７を用いてもよい。具体的には、制御部２０が電源部２６を制御することで、昇降軸１４が自重ではピンユニット１１から抜け落ちない程度の保持力を発揮するための電圧をＥＲゲル１７に印加する。これにより、昇降軸１４を保持部１２に移動可能に保持される。
【０１２１】
このような特性を有するＥＲゲル１７を備えるピンユニット１１は、上述のように、軸保持体６に着脱可能に取り付けられている。
【０１２２】
図６は、実施の形態における軸保持体６の平面図である。
図６に示すように、軸保持体６には、複数の取り付け孔が配置されており、これら取り付け孔のそれぞれにピンユニット１１が取り付けられる。また、図３に示したように、各ピンユニット１１は、ユニット側端子１５を備え、軸保持体６は、各ピンユニット１１を電気的に接続するための電源側端子１６を備える。
【０１２３】
図７は、実施の形態における複数のピンユニット１１に対する配線を示す図である。
図７に示すように、隣接するピンユニット１１同士は、一つの電源側端子１６により接続される。
【０１２４】
また、各ピンユニット１１の昇降軸１４は接地され、各ピンユニット１１が有するＥＲゲル１７には電源部２６により電圧が印加される。電源部２６による電圧の印加のオンおよびオフ、ならびに、印加電圧の大きさは制御部２０により制御される。
【０１２５】
つまり、各ピンユニット１１における昇降軸１４に対する保持力の変更は、制御部２０が、各ピンユニット１１に印加される電圧の大きさを制御することにより実現される。
【０１２６】
図８は、実施の形態の基板支持装置１０の機能的な構成を示す機能ブロック図である。
図８に示すように、基板支持装置１０は、駆動部７、複数のピンユニット１１、制御部２０、取得部２５、および電源部２６を備える。
【０１２７】
取得部２５は、基板および部品に関する情報を取得する処理部である。具体的には、取得部２５は、基板支持装置１０が支持する基板８０に実装される各種の部品の耐荷重性を示す情報を取得する。
【０１２８】
部品の耐荷重性を示す情報としては、部品のサイズ、大型部品または小型部品などの部品の大きさの分類を示す情報、チップ部品またはＩＣなどの部品の種類を示す情報、もしくは、部品の荷重に対する最大許容値を示す情報などがある。
【０１２９】
つまり、部品の耐荷重性を示す情報は、部品が耐えうる荷重の大きさそのものでなくてもよく、部品の大きさまたは種類などで、部品の耐荷重性の高低を判断することは可能である。
【０１３０】
取得部２５は、各種部品の耐荷重量を示す情報を、例えば、部品実装機１００が備える記憶装置に記憶されている実装データから取得する。また、基板支持装置１０と通信する外部の装置から取得する。
【０１３１】
なお、実装データとは、部品実装機１００が、基板８０に部品を実装する際に用いる各種のデータである。実装データには、各種の基板８０の実装点等を示す情報、各種の部品のサイズ等を示す情報、部品の実装順序の情報、部品の種類と吸着ノズルの種類との対応を示す情報、使用する基板の情報などが含まれている。
【０１３２】
取得部２５により取得された各種部品の耐荷重性を示す情報（以下、「耐荷重情報」という。）は、制御部２０に送信される。制御部２０は、受信した耐荷重情報に応じて、電源部２６を制御することにより、各昇降軸１４に対する保持力を制御する。
【０１３３】
制御部２０のこのような制御機能は、例えば、中央演算装置（ＣＰＵ）、記憶装置、および情報の入出力を行うインターフェース等を有するコンピュータが、基板支持装置１０の動作を制御するためのプログラムを実行することにより実現される。
【０１３４】
次に、図９〜図１３を用いて、実施の形態の基板支持装置１０の動作について説明する。
【０１３５】
図９は、基板支持装置１０が基板８０を支持する際の部品実装機１００の動作の概要を示すフロー図である。
【０１３６】
図９に示すように、基板支持装置１０の取得部２５は、部品実装機１００が実装すべき部品についての耐荷重情報を取得する（Ｓ１００）。
【０１３７】
このとき、取得部２５は、例えば、部品ごとの耐荷重情報を部品の実装順にソートして制御部２０に送信する。
【０１３８】
制御部２０は、取得された耐荷重情報に応じて昇降軸１４に対する保持力を制御する（Ｓ１０１）。
【０１３９】
具体的には、制御部２０は、駆動部７を制御することで、軸保持体６を上昇させる。これにより、複数のサポートピン１３が基板８０の裏面に当接する。制御部２０はさらに、複数のサポートピン１３が、基板８０の裏面に当接している状態で、基板８０に実装される１以上の部品の耐荷重性情報に応じた大きさの電圧が各ピンユニット１１に印加されるように、電源部２６を制御する。
【０１４０】
これにより、当該１以上の部品の耐荷重性に応じた保持力で複数の昇降軸１４の位置が固定される。
【０１４１】
部品実装機１００は、このように制御された保持力で各昇降軸１４の位置が固定された状態で、基板８０に当該１以上の部品を実装する（Ｓ１０２）。
【０１４２】
その後、制御部２０は、実装順にソートされた部品ごとの耐荷重情報を参照し、耐荷重性が異なる部品が実装される順番になったか否かを判断する（Ｓ１０３）。
【０１４３】
なお「耐荷重性が異なる」とは、厳密な意味で耐荷重性が異なる場合のみならず、耐荷重性を所定の幅ごとに区分した場合において、区分が異なる場合も意味する。
【０１４４】
例えば、部品実装機１００が有する実装データにおいて、部品の種類ごとに、大型部品、中型部品、および小型部品のいずれかが対応付けられている場合を想定する。この場合、これら分類を示す情報は、制御部２０により、互いに異なる耐荷重性を示す情報（例えば“高”、“中”、または“低”を示す情報）として解釈される。
【０１４５】
制御部２０は、耐荷重性が異なる部品が実装される順番になったと判断した場合（Ｓ１０３でＹｅｓ）、当該基板８０についての部品実装が完了していなければ（Ｓ１０４でＮｏ）、耐荷重性が異なる部品が実装される前に、昇降軸１４に対する保持力を次に実装される部品の耐荷重性に応じた値に制御する。
【０１４６】
その後、部品実装（Ｓ１０２）、耐荷重性の変更の判断（Ｓ１０３）、保持力制御（Ｓ１０１）などの処理が、当該基板８０に対する部品実装作業の完了（Ｓ１０４でＹｅｓ）まで繰り返される。
【０１４７】
上記一連の動作により一枚の基板８０に対する部品実装作業が完了すると、部品実装機１００は、搬送レール９０により搬入される次の基板８０を対象に上記一連の動作を行う。
【０１４８】
ここで、部品実装機１００で基板８０に複数の部品を順次実装していく際、実装作業の容易さおよび効率性などを理由に、小さな部品から大きな部品の順に実装することが一般的である。
【０１４９】
例えば、一枚の基板８０に、小型チップ部品、大型チップ部品、および半導体ＩＣをそれぞれ一個以上実装する場合を想定する。この場合、この順に、部品を基板８０に実装していくことになる。
【０１５０】
また、小型チップ部品、大型チップ部品、および半導体ＩＣの荷重に対する最大許容値は、この順に大きくなる。つまり、耐荷重性はこの順に高くなる。
【０１５１】
従って、基板支持装置１０では、基板８０に実装される部品の種類が切り替わると、複数の昇降軸１４に対する保持力を切り替える。
【０１５２】
図１０は、実施の形態における基板支持装置１０の保持力制御の一例を示す図である。
図１０に示すように、一枚の基板８０に、小型チップ部品、大型チップ部品、および半導体ＩＣをこの順に実装する場合、これら複数の部品の、荷重に対する最大許容値は段階的に高くなる。
【０１５３】
基板支持装置１０は、これら部品の荷重に対する最大許容値の変化、つまり、耐荷重性の変化に応じて、ＥＲゲル１７への印加電圧の大きさを制御する。
【０１５４】
具体的には、図１０に示すように、ＥＲゲル１７への印加電圧は、最大許容値に対応して大きくなるよう制御される。
【０１５５】
例えば、部品の種類ごとの荷重に対する最大許容値が判明している場合、基板支持装置１０は、昇降軸１４に対する保持力を、それら最大許容値より大きな荷重に降伏して昇降軸１４が移動する程度になるように制御する。
【０１５６】
つまり、ある部品の荷重に対する最大許容値が１００ｇｒであれば、昇降軸１４に対する保持力を１００ｇｒ以下にしておくことにより、昇降軸１４の上方から当該部品および基板８０を介して１００ｇｒより大きな力が掛けられる状況が発生した場合、昇降軸１４を下方に移動させることが可能である。
【０１５７】
これにより、ある部品に、その部品の荷重に対する最大許容値を超える荷重が掛けられる状況が発生した場合、その荷重を逃がすように、サポートピン１３を下方に移動させることができる。
【０１５８】
また、部品の種類ごとの荷重に対する最大許容値が具体的には不明である場合であっても、例えば、小型チップ部品、大型チップ部品、および半導体ＩＣの順に耐荷重性が高くなることが判明していれば、耐荷重性に応じて昇降軸１４に対する保持力を変化させることで、各部品の保護が図られる。
【０１５９】
つまり、基板支持装置１０は、小型チップ部品が基板８０に実装される期間は、大型チップ部品が基板８０に実装される期間よりも小さな電圧を各ＥＲゲル１７に印加する。また、大型チップ部品が基板８０に実装される期間は、半導体ＩＣが基板８０に実装される期間よりも小さな電圧を各ＥＲゲル１７に印加する。
【０１６０】
最後に、半導体ＩＣが基板８０に実装される期間は、半導体ＩＣを基板８０に確実に装着できる保持力が発揮されるように、所定の電圧を各ＥＲゲル１７に印加する。
【０１６１】
つまり、いずれの場合であっても、基板支持装置１０は、基板８０に実装される部品の耐荷重性が、所定の基準以下である場合、所定の基準より高い場合よりも保持力を低くする。言い換えると、基板支持装置１０は、部品の耐荷重性と、昇降軸１４に対する保持力とが正の相関関係になるように、保持力を制御する。
【０１６２】
複数の昇降軸１４に対する保持力が、このように部品の耐荷重性に応じて制御されることにより、基板８０の変形等に起因する吸着ノズルによる過大な荷重から、当該部品を保護することが可能となる。
【０１６３】
なお、本願実施の形態では、小型チップ部品、大型チップ部品、および半導体ＩＣの順に実装する内容を示したが、これに限定するものではなく、実装毎に昇降軸１４に対する保持力を制御してもよい。
【０１６４】
なお、本願実施の形態では、各昇降軸１４には、同じ電圧が印加されているが、各昇降軸に独立に電圧を印加できるように配線を行った場合には、保持力を制御する昇降軸１４は、基板に部品を実装する近傍にある昇降軸１４の印加電圧のみを制御するようにしてもよい。
【０１６５】
図１１は、吸着ノズル１２１による荷重から、部品を保護する際のサポートピン１３の移動を表す第一の図である。
【０１６６】
なお、図１１に示す吸着ノズル１２１は、部品実装機１００が備える移載ヘッド１２０（図１参照）が有する複数の吸着ノズル１２１のうちの一つである。
【０１６７】
また、図１１に示す部品８０ａは、上述の小型チップ部品と同じく耐荷重性が比較的低い部品である場合を想定している。
【０１６８】
本実施の形態の基板支持装置１０では、複数のサポートピン１３を下支えする各昇降軸１４は、上述のように、移動可能に軸保持体６に保持されている。そのため、図１０に示すように、基板８０が上反りしている場合、複数のサポートピン１３は、その曲面に沿って並んだ状態で位置を固定される。
【０１６９】
また、吸着ノズル１２１は、部品８０ａの高さに基づいて、基板８０が平坦であることを前提に、部品８０ａを基板８０の上面に装着するように下降する。
【０１７０】
この場合、基板８０が上反りの状態を保ったままであると、部品８０ａには、吸着ノズル１２１により過大な荷重が掛けられることになる。
【０１７１】
しかし、本実施の形態の基板支持装置１０では、図１１の下図に示すように、サポートピン１３が下方に移動する。
【０１７２】
これは、制御部２０の制御により、各ピンユニット１１が備えるＥＲゲル１７に対する印加電圧が、部品８０ａの耐荷重性に応じた値まで下げられているためである。なお、このときの電圧値は、部品８０ａの耐荷重性が小さいほど小さくなる。
【０１７３】
このように、サポートピン１３が下方に移動することにより、部品８０ａに対する過大な荷重は部品から逃がされ、部品８０ａは過大な荷重から保護される。結果として、部品８０ａが破損することが防がれる。また、部品８０ａが有するリードの変形量が抑制される。
【０１７４】
また、実施の形態の基板支持装置１０は、基板８０が変形していない場合であっても、部品の保護に有効である。
【０１７５】
図１２は、吸着ノズル１２１による荷重から、部品を保護する際のサポートピン１３の移動を表す第二の図である。
【０１７６】
例えば、部品実装機１００が有する実装データに、部品８０ａの高さとして、本当の高さよりも低い値が記録されている場合を想定する。
【０１７７】
この場合、部品８０ａが、例えば図１２に示される位置まで下降されるように、吸着ノズル１２１が下降する。
【０１７８】
この状況において、昇降軸１４が、サポートピン１３が移動しなければ、当該部品８０ａには吸着ノズル１２１と基板８０との間で過大な荷重が掛けられることになる。
【０１７９】
しかし、本実施の形態の基板支持装置１０では、図１２の下図に示すように、サポートピン１３が下方に移動する。
【０１８０】
このサポートピン１３の下方への移動も、図１１に示す場合と同じく、昇降軸１４に対する保持力の制御部２０による制御により実現される。
【０１８１】
このように、サポートピン１３が下方に移動することにより、部品８０ａに対する過大な荷重は部品から逃がされ、部品８０ａは過大な荷重から保護される。
【０１８２】
また、基板支持装置１０は、基板８０の裏面に部品が実装されている場合、その部品も過大な荷重から保護することができる。
【０１８３】
例えば、図１１において、部品８０ａの裏側に当たる位置に実装済み部品が存在する場合、当該実装済み部品にも、吸着ノズル１２１による荷重が掛かることになる。
【０１８４】
しかし、上述のように、当該実装済み部品に当接しているサポートピン１３が、下方に移動するため、当該実装済み部品も吸着ノズル１２１による過大な荷重から保護される。
【０１８５】
このことは、図１２に示す基板８０の裏面に実装済み部品が存在する場合においても同じである。
【０１８６】
また、図１１および図１２に示すいずれの場合であっても、下方に移動するのは、原則として吸着ノズル１２１からの押圧力を受けるサポートピン１３のみである。また、当該サポートピン１３の近傍のサポートピン１３も基板８０の沈み込みの影響を受け、下方に移動する場合も考えられる。しかし、いずれにしても少数のサポートピン１３のみが下方に移動するだけである。
【０１８７】
従って、多数のサポートピン１３で基板８０を支持する場合、下方に移動する僅かな数のサポートピン１３以外のサポートピン１３は正常な位置のままである。そのため、その後の基板８０の支持には実質的な影響はなく、正常な実装作業が行われる。
【０１８８】
以上説明したように、本実施の形態の基板支持装置１０は、複数のサポートピン１３は互いに独立して移動可能な状態で基板８０に当接され、位置が固定される。
【０１８９】
これにより、基板８０の支持される面の凹凸形状に依存せず、基板８０を安定的に支持することができる。
【０１９０】
また、基板支持装置１０は、基板８０に実装される部品の耐荷重性に応じて、サポートピン１３を下支えする昇降軸１４に対する保持力を制御する。
【０１９１】
例えば、耐荷重性が比較的に低い部品を実装する場合は、昇降軸１４に対する保持力は、それよりも高い耐荷重性を有する部品を実装する場合よりも弱められる。
【０１９２】
これにより、基板８０の変形等に起因して、従来であれば部品に過大な荷重がかけられる状況が発生した場合、その荷重を逃がすようにサポートピン１３を下方に移動させることが可能となる。その結果、当該部品は過大な荷重から保護される。つまり、当該部品が破損または変形することが防がれる。
【０１９３】
特に、支持対象の基板８０が、フレキシブル基板のように、変形し易い基板である場合、変形し難い基板である場合よりも、実装される部品に過大な荷重が掛かる状況が発生しやすい。そのため、基板支持装置１０は、このような変形し易い基板に部品を実装する際に基板を支持する装置として特に有用である。
【０１９４】
（実施の形態の補足事項）
なお、本実施の形態において、ピンユニット１１は、ＥＲゲル１７を備え、ＥＲゲル１７に対する印加電圧を制御することで、昇降軸１４に対する保持力の制御を実現している。
【０１９５】
しかし、昇降軸１４に対する保持力の制御を実現する手法は、他の仕組みによって実現してもよい。
【０１９６】
以下、図１３〜図１５を用いて、昇降軸１４に対する保持力の制御を実現する他の手法を説明する。
【０１９７】
図１３は、ＥＲ流体６０を用いて昇降軸１４に対する保持力の制御を実現するための構成の一例を示す図である。
【０１９８】
図１３に示す保持部１２ａは、ＥＲ流体６０と、ＥＲ流体６０を保持部１２ａ内に閉じ込めるパッキン５５と、２つの電極６１とを有する。
【０１９９】
なお、ＥＲ流体６０は、上述のＥＲゲル１７と同じく、印加電圧の大きさに応じて、昇降軸１４に対する保持力を変化させる機能性材料である。
【０２００】
この構成において、昇降軸１４は、例えばゴム製のパッキン５５との間の摩擦力により、保持部１２ａに対して摺動可能に保持される。
【０２０１】
また、２つの電極６１には電源部２６が接続されており、この電源部２６は制御部２０により制御される。つまり、ＥＲ流体６０に対する印加電圧は制御部２０により制御され、これにより、保持部１２ａの昇降軸１４に対する保持力が制御される。
【０２０２】
このように、昇降軸１４の保持にＥＲ流体６０を用いた場合であっても、上述の実施の形態と同じく、部品の耐荷重性に応じた、昇降軸１４に対する保持力の制御が実現可能である。
【０２０３】
なお、図１３においては、二つの電極の一方を電源部２６の正極に接続し他方を負極に接続することで、ＥＲ流体６０に所定の電圧を印加する構成にした。しかしながら、昇降軸１４に導電性を持たせ、昇降軸１４を接地し、前記電極の両方に所定の電圧を印加するような構成にしてもよい。
【０２０４】
図１４は、静電気力を利用して昇降軸１４に対する保持力の制御を実現するための構成の一例を示す図である。
【０２０５】
図１４に示す保持部１２ｂは、昇降軸１４を挟むように配置された絶縁体７５と、それぞれの絶縁体７５に内包された電極７２とを有する。また、昇降軸１４は接地されている。
【０２０６】
２つの電極７２は電源部２６に接続されており、それぞれ正電圧が印加される。これにより、２つの電極７２はプラスの電位になり、それぞれの絶縁体７５の昇降軸１４側にマイナスの電位が現れる。また、昇降軸１４の双方の電極７２側の２つの面はプラスに帯電する。
【０２０７】
これにより、昇降軸１４と２つの絶縁体７５との間に互いに引き合う静電気力が働き、この静電気力が、昇降軸１４を保持する力として作用する。
【０２０８】
また、印加電圧の大きさと静電気力とは正の相関関係がある。従って、制御部２０は、２つの電極７２への印加電圧の大きさを制御することで、保持部１２ｂの昇降軸１４に対する保持力を制御することができる。
【０２０９】
このように、昇降軸１４の保持に、誘電体である絶縁体７５を用いた場合であっても、上述の実施の形態と同じく、部品の耐荷重性に応じた、昇降軸１４に対する保持力の制御が実現可能である。
【０２１０】
図１５は、エアシリンダを用いて昇降軸１４に対する保持力の制御を実現するための構成の一例を示す図である。
【０２１１】
図１５に示す保持部１２ｃは、昇降軸１４の側面に当接可能な動作軸を有するエアシリンダである。保持部１２ｃは、電磁弁８５を介し、空圧源８６と接続されている。また電磁弁８５は制御部２０により制御される。
【０２１２】
また、昇降軸１４は、例えば、磁力により軸保持体６に摺動可能に保持されている。
この構成において、制御部２０は、電磁弁８５を制御することで、保持部１２ｃに供給される空圧力の大きさを制御する。
【０２１３】
これにより、保持部１２ｃの動作軸が昇降軸１４の側面を押圧する力、つまり、保持部１２ｃの昇降軸１４に対する保持力が制御される。
【０２１４】
このように、昇降軸１４の保持および固定にエアシリンダを用いた場合であっても、上述の実施の形態と同じく、部品の耐荷重性に応じた、昇降軸１４に対する保持力の制御が実現可能である。
【０２１５】
また、ＥＲ流体等以外の機能性材料を、昇降軸１４の保持および固定に用いてもよい。
例えば、磁場を印加することで粘度が増加するＭａｇｎｅｔｏ  Ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ（磁気粘性：ＭＲ）流体またはＭＲ流体をゲル化したＭＲゲルや電場もしくは磁場に反応して粘弾性が変化する機能性材料を利用して昇降軸１４を保持および固定してもよい。
【０２１６】
この場合、ＭＲ流体またはＭＲゲルに磁場を印加する手段として電磁石を用い、その電磁石に、実施の形態における電源部２６を接続すればよい。また、制御部２０に電源部２６を制御させることで、ＭＲ流体またはＭＲゲルに印加する磁場の強さを制御できる。
【０２１７】
また、実施の形態において、駆動部７はエアシリンダであるとした。しかしながら、エアシリンダ以外の装置であってもよい。駆動部７は、制御部２０が制御可能であり、昇降軸１４およびサポートピン１３を、サポートピン１３の上端が基板８０に当接するまで上昇させることができれば、例えば、油圧またはモータなどを利用する他の種類の装置であってもよい。
【０２１８】
また、サポートピン１３と昇降軸１４とは別体でなくてもよい。例えば、昇降軸１４の上端部分がサポートピン１３の役目をしてもよい。
【０２１９】
また、実施の形態において、基板支持装置１０は、サポートピン１３と昇降軸１４とを２０組備えている。しかし、その組数は特定のものに限定されない。
【０２２０】
また、基板支持装置１０が支持する基板は、特定の種類に限定されるものではない。例えば、絶縁体基材に柔軟性のない材料を用いたリジッド基板でもよく、上述のようにフレキシブル基板でもよい。さらに、部品を搭載するリジッド部と折り曲げ可能なフレックス部を持つ多層板であるリジッドフレキ基板でもよい。
【０２２１】
基板支持装置１０は、基板をばねの弾性力で押し続けるようなことがないため、このような変形し易い基板を支持する場合であっても、安全かつ正常な姿勢を保つように基板を支持することができる。
【０２２２】
また、部品実装機１００は、電子部品実装機であってもよく、半導体部品実装機であってもよい。いずれの場合であっても、基板支持装置１０により基板８０は適切に支持され、部品の保護を図りつつ、部品の基板への実装を行うことができる。
【０２２３】
なお、実施の形態では、部品は小型チップ部品、大型チップ部品、および半導体ＩＣの場合を示したが、これに限定するものではなく、半導体ベアチップを直接基板上の電極に実装するような場合にも、本願発明で示した同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【０２２４】
本発明は、部品を基板に実装する際に用いられる基板支持装置および部品実装機等に適用できる。特に電子部品実装機、および、半導体部品実装機における基板支持方法および基板支持装置等として有用である。
【０２２５】
また、本発明は、上記の基板支持方法を実行する、または上記の基板支持装置を備える部品実装機等としても有用である。
【図面の簡単な説明】
【０２２６】
【図１】本発明の実施の形態の部品実装機の構成概要を示す平面図である。
【図２】本発明の実施の形態の基板支持装置の概観を示す概観図である。
【図３】本発明の実施の形態のピンユニットの外観を示す斜視図である。
【図４】（Ａ）は、本発明の実施の形態のピンユニットの内部構造の一例を示す図であり、（Ｂ）は、本発明の実施の形態のピンユニットの内部構造の別の一例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態における、印加電圧とＥＲゲルによる保持力との関係を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態の軸保持体の平面図である。
【図７】本発明の実施の形態における複数のピンユニットに対する配線を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態の基板支持装置の機能的な構成を示す機能ブロック図である。
【図９】本発明の実施の形態の基板支持装置が基板を支持する際の部品実装機の動作の概要を示すフロー図である。
【図１０】本発明の実施の形態における基板支持装置の保持力制御の一例を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態における、吸着ノズルによる荷重から部品を保護する際のサポートピンの移動を表す第一の図である。
【図１２】本発明の実施の形態における、吸着ノズルによる荷重から部品を保護する際のサポートピンの移動を表す第二の図である。
【図１３】ＥＲ流体を用いて昇降軸に対する保持力の制御を実現するための構成の一例を示す図である。
【図１４】静電気力を利用して昇降軸に対する保持力の制御を実現するための構成の一例を示す図である。
【図１５】エアシリンダを用いて昇降軸に対する保持力の制御を実現するための構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
【０２２７】
６    軸保持体
７    駆動部
８    基台
１０    基板支持装置
１１    ピンユニット
１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ    保持部
１３    サポートピン
１４    昇降軸
１５    ユニット側端子
１６    電源側端子
１７    ＥＲゲル
１８、６１、７２    電極
１９    付勢体
１９ａ  固定板
２０    制御部
２５    取得部
２６    電源部
５５    パッキン
６０    ＥＲ流体
７５    絶縁体
８０    基板
８５    電磁弁
８６    空圧源
９０    搬送レール
１００    部品実装機
１１０    部品供給部
１２０    移載ヘッド
１２１    吸着ノズル
１３０    ノズルステーション
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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