(57)【要約】【課題】歪みや撓みの発生する基板を平面状態となるように矯正したうえで実装基板を製造する部品実装機の提供。【解決手段】基板２００の一面側から支持する棒状の複数の支持体１５１と、支持体１５１を、所定の位置に移動させる移動手段１５２と、支持体１５１の位置を固定する固定手段１６１と、基板２００の他面側から基板２００を押す押圧手段１２０と、基板２００を支持体１５１に吸着させる吸着手段１５３とを備える。【選択図】図３
2010103237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に部品が実装された実装基板を製造する部品実装機であって、
基板の一面側から基板を支持する棒状の複数の支持体と、
前記支持体を、基板の一面側の所定の位置に移動させる移動手段と、
前記支持体の位置を固定する固定手段と、
基板の他面側から前記支持体に向かう方向に基板を押す押圧手段と、
基板を前記支持体に吸着させる吸着手段と
を備える部品実装機。
【請求項２】
さらに、
前記支持体の自重では前記支持体の位置は変動することなく、前記押圧手段から受ける力によって前記支持体の位置を変動可能とする半固定状態を実現する半固定部を備える
請求項１に記載の部品実装機。
【請求項３】
前記移動手段は、前記半固定部が複数設けられる移動体を備え、前記移動体を移動させることで前記半固定部に半固定される複数の前記支持体を一度に移動させる
請求項２に記載の部品実装機。
【請求項４】
前記半固定部は、下記（１）〜（５）に示す機能性材料の少なくとも一つを備える請求項２に記載の部品実装機。
（１）電気粘性流体
（２）磁気粘性流体
（３）ＥＲゲル
（４）ＭＲゲル
（５）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
【請求項５】
前記吸着手段は、前記支持体が移動している際、前記基板と前記支持体との吸着状態を維持することの出来る吸着維持部を備える
請求項１に記載の部品実装機。
【請求項６】
前記押圧手段は、
基板の面に対して平行に移動するヘッドと、
ヘッドから基板方向に出没するロッドとを備える
請求項１に記載の部品実装機。
【請求項７】
前記ロッドは、部品を保持するノズルと、基板と当接する当接部材とを交換可能に保持する請求項６に記載の部品実装機。
【請求項８】
基板に部品が実装された実装基板を製造する実装基板製造方法であって、
基板の一面側から基板を支持する棒状の複数の支持体を、基板の一面側の所定の位置に移動させる移動工程と、
基板の他面側から前記支持体に向かう方向に基板を押す押圧工程と、
基板を前記支持体に吸着させる吸着工程と、
前記支持体の位置を固定する固定工程と
を含む実装基板製造方法。
【請求項９】
前記移動工程において、
半固定状態で移動体に固定される複数の支持体を一度に移動させ、基板により移動が停止させられる一部の支持体の位置を維持しつつ、他の支持体の移動を継続させる、半固定移動工程と、
前記押圧工程により、支持体が押し戻される押し戻し工程とを含む
請求項８に記載の実装基板製造方法。
【請求項１０】
前記移動工程において、
前記支持体をその自重を維持する以上の所定の保持力を維持しながら前記基板の一面側の所定の位置に移動させる請求項８又は９に記載の実装基板製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、基板に部品を実装し、実装基板を製造する部品実装機、および、実装基板製造方法に関し、特に、可撓性のある基板からなる実装基板を製造する部品実装機、および、実装基板製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品を電気的に接続する導体の線がプリントされた基板（いわゆるプリント基板）に電子部品を取り付けて実装基板を工業的に製造するには、部品実装機が用いられている。
【０００３】
具体的に例えば部品実装機は、基板にはんだペーストを塗布する塗布機や、はんだペーストが塗布された基板上に電子部品を配置するマウンターや、電子部品が配置された基板を加熱してはんだ付をおこなうリフロー炉や、基板の状態を検査する検査装置などを含むものである。
【０００４】
部品実装機により実施される各種の作業工程において、作業を安定させ、作業精度を向上させるためには、基板を安定して支持する方が好ましい。
【０００５】
従って、各作業工程において当該作業に直接寄与しない基板の裏側から基板を支持することが行われている。従来、基板の裏側は平面であったため、基板の裏側にブロックを当接して支持することが行われていた。
【０００６】
しかし、昨今では、基板の両面に部品を取り付ける両面実装が広く実施されるに至り、凹凸のある基板の裏側を単なる直方体のブロックで平面的に支持するだけでは、支持されない基板の部分が多く発生して、作業精度を高い状態で維持することが困難となってきた。
【０００７】
そのため、特許文献１に記載の発明のように、基板の裏面を支持するために複数の棒状の支持体を設け、基板の裏面の凹凸形状に対応させて当該支持体の位置をそれぞれ移動させる技術が提案されている。
【特許文献１】特開平３−１２０７９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが最近は、電子機器の小型化、軽量化、高集積化が進み、電子部品が取り付けられる基板が薄くなってきている。従って、反りや歪みが発生している基板に対し部品を装着する等の作業を行わなければならなくなっている。このような場合、複数の棒状の支持体で、基板の裏側から単に支持する構成や方法では、想定外の基板の反りや歪みに対し、基板を安定して支持することが困難となってきた。
【０００９】
このように、基板の支持状態が不安定になると、作業精度が低下し、完成した実装基板の歩留まりが低下したり、安定した性能を発揮することが出来なくなったりする。
【００１０】
本願発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、可撓性があり反りがあるような基板であっても基板の状態を矯正し、安定した状態で基板を支持することの出来る部品実装機、および、実装基板の製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本願発明にかかる部品実装機は、基板に部品が実装された実装基板を製造する部品実装機であって、基板の一面側から基板を支持する棒状の複数の支持体と、前記支持体を、基板の一面側の所定の位置に移動させる移動手段と、前記支持体の位置を固定する固定手段と、基板の他面側から前記支持体に向かう方向に基板を押す押圧手段と、基板を前記支持体に吸着させる吸着手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
これにより、基板に反りがあった場合でも、押圧手段により基板の反りが矯正され、吸着手段により基板が支持体に固定されるため、基板は、反りなどが戻ることなく矯正された状態が維持されたまま支持体により固定支持される。
【００１３】
以上により、部品実装機における基板の位置が安定し、部品実装機によって実施される作業の作業精度を向上させることが可能となる。
【００１４】
さらに、前記支持体の自重では前記支持体の位置は変動することなく、前記押圧手段から受ける力によって前記支持体の位置を変動可能とする半固定状態を実現する半固定部を備えることが好ましい。
【００１５】
これにより、基板の裏面の状態を別途データとして取得することなく、支持体を基板の裏面の形状に追随させて配置することが可能となる。
【００１６】
前記移動手段は、前記半固定部が複数設けられる移動体を備え、前記移動体を移動させることで前記半固定部に半固定される複数の前記支持体を一度に移動させることが好ましい。
【００１７】
これにより、非常に複雑な構造を採用することなく、簡単に複数の支持体を基板の裏側の形状に追随して配置することが可能となる。
【００１８】
また、前記吸着手段は、前記支持体が移動している際、前記基板と前記支持体との吸着状態を維持することの出来る吸着維持部を備えることが好ましい。
【００１９】
これにより、基板と支持体とが吸着した状態のまま、基板の反りを押圧手段で矯正し、矯正した状態で支持体を固定することが可能となる。
【００２０】
前記押圧手段は、基板の面に対して平行に移動するヘッドと、ヘッドから基板方向に出没するロッドとを備えることが好ましく、また、前記ロッドは、部品を保持するノズルと、基板と当接する当接部材とを交換可能に保持することが好ましい。
【００２１】
これにより、必要な箇所のみで基板を押すことができ、さらに、基板を押す作業を部品を装着するためのヘッドで兼用することが可能となる。
【００２２】
上記課題を解決するために、本願発明にかかる実装基板の製造方法は、基板に部品が実装された実装基板を製造する実装基板製造方法であって、基板の一面側から基板を支持する棒状の複数の支持体を、基板の一面側の所定の位置に移動させる移動工程と、基板の他面側から前記支持体に向かう方向に基板を押す押圧工程と、基板を前記支持体に吸着させる吸着工程と、前記支持体の位置を固定する固定工程とを含むことを特徴とする。
【００２３】
これにより、基板に反りがあった場合でも、押圧手段により基板の反りが矯正され、吸着手段により基板が支持体に固定されるため、基板は、反りなどが戻ることなく矯正された状態が維持されたまま支持体により固定支持される。
【００２４】
以上の実装基板製造方法により、部品実装機において矯正状態の基板が安定して支持される。従って、部品実装機によって実施される作業の作業精度を向上させることが可能となる。
【発明の効果】
【００２５】
本願発明によれば、実装基板を製造する際の作業精度を向上させることができ、製造される実装基板の歩留まりを向上させ、実装基板の性能を安定させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
次に、本願発明に係る部品実装機を、図面を参照しながら説明する。
【００２７】
図１は、部品実装機全体の外観を示す斜視図である。
【００２８】
同図に示す部品実装機１００は、基板２００に電子部品を装着するマウンターと称される装置であり、インラインで実装基板２９０を製造する実装ラインに組み込まれる装置である。本願発明に係る部品実装機１００は、はんだペーストが塗布された基板２００を受け取り、当該基板２００に電子部品２１０を装着し、所定数の電子部品が装着された基板２００を下流に送り出す装置である。
【００２９】
本実施の形態で示す部品実装機１００は、複数の部品をマルチノズルヘッドで吸着し、搬送し、基板２００上に装着することのできるモジュラー型の装置であり、マルチノズルヘッド１１２と、ＸＹロボット１１３と、テープフィーダなどの部品の供給源が取り付けられる部品供給部１１５とを備えている。
【００３０】
この部品実装機１００は、具体的には、微小部品を実装できるばかりでなく、１０ｍｍ角以上の大型電子部品、スイッチ・コネクタ等の異形部品も実装することができる。また部品実装機１００は、ＱＦＰ（Quad Flat Package）・ＢＧＡ（Ball Grid Array）等のＩＣ部品なども実装できる多機能な部品実装機１００である。また、電子部品２１０の複数個を同時に吸着して基板２００に装着し、これらの動作速度が高速であることからこのような部品実装機１００は、モジュラー型高速多機能機と称されている。
【００３１】
ＸＹロボット１１３は、基板２００と平行な水平面内でマルチノズルヘッド１１２を移動させるためのロボットであり、ＸＹロボット１１３を駆動させるためのモータ１１１を備えている。
【００３２】
部品供給部１１５は、基板２００に実装するための電子部品２１０を保持するとともに、電子部品２１０を順次供給することができる供給源が取り付けられる部分である。
【００３３】
図２は、部品実装機の主要な構成を上方から示す平面図である。
【００３４】
同図に示すように、部品実装機１００は、搬送レール１２１を備え、同図中の矢印方向に基板２００を搬送することができるものとなっている。
【００３５】
搬送レール１２１は、これらの搬送レール１２１に架橋状に保持される基板２００を搬送するコンベアの機能を有するものである。従って、基板２００は、搬送レール１２１によって保持されているだけであり、基板２００の反りや撓みや歪みは、搬送レール１２１によってはほとんど矯正されない。
【００３６】
図３は、部品実装機に配置された状態の基板近傍の一部を切断して模式的に示す側面図である。
【００３７】
同図に示すように、マルチノズルヘッド１１２は、複数のヘッド１１６を備えており、それぞれのヘッド１１６には、それぞれロッド１１７が出没自在に取り付けられている。また、ロッド１１７は、ヘッド１１６に対する突出位置が正確に制御できるように、サーボモータ（図示せず）で駆動され、突出位置に関する情報を送信するためのエンコーダ（図示せず）を備えている。
【００３８】
また、ロッド１１７の先端には、電子部品２１０を吸着して保持するためのノズル１１８や、基板２００に当接する当接部材１１９が取り付けられている。従って、ロッド１１７に当接部材１１９が取り付けられたヘッド１１６が押圧手段１２０として機能している。
【００３９】
また、ノズル１１８と当接部材１１９とは自動的に取替可能であり、基板２００を当接部材１１９で矯正した後は、当接部材１１９をノズル１１８に自動的に取り替えて、電子部品２１０を保持し、基板２００上に電子部品２１０を装着することが可能となっている。
【００４０】
なお、当接部材１１９の代わりに、ノズル１１８それ自身を用いて、基板２００に当接するようにしてもよい。
【００４１】
部品実装機１００は、さらに、基板支持装置１５０を備えている。
【００４２】
図４は、基板支持装置を模式的に示す斜視図である。
【００４３】
図５は、基板支持装置の支持体近傍を模式的に示す断面図である。
【００４４】
基板支持装置１５０は、基板２００の裏面の形状に追随した状態で基板２００を支持することが出来る装置であり、部品実装機１００に対し着脱自在となっている。基板支持装置１５０は、支持体１５１と、移動手段１５２と、吸着手段１５３と、基台１５７と、固定手段１６１と、半固定部１６２とを備えている。
【００４５】
支持体１５１は、基板２００の一面側である裏側から基板２００を支持する棒状の部材である。また、支持体１５１は、先端に設けられる吸着部１５６を介して基板２００を支持するものとなっている。支持体１５１は、基板２００に当接した吸着部１５６から空気を抜くための流路を形成するため、中空となっている（図５参照）。
【００４６】
本実施の形態の場合、支持体１５１は、基板２００の裏面全体を支持できるように、マトリクス状に等間隔に並べて設けられている。
【００４７】
なお、支持体１５１の形状は、特に限定されるものではないが、軸に垂直に切った断面形状が丸の丸棒や四角の角棒、楕円の楕円棒の他、長尺の板等でもかまわない。また、支持体１５１は、搬入される最大面積の基板２００に対応できるように、マトリクス状や千鳥状に配置してもかまわない。
【００４８】
移動手段１５２は、支持体１５１を、基板２００の裏側の所定の位置に移動させる装置である。本実施の形態の場合、移動手段１５２は、部品実装機１００に設けられている全ての支持体１５１を一度に移動させ、基板２００の裏側に吸着部１５６を介して支持体１５１が当接する位置まで支持体１５１を移動させることが出来る装置である。移動手段１５２は、駆動源１５８と、移動体１５５とを備えている。
【００４９】
なお、本実施の形態の場合、移動手段１５２は、固定手段１６１や半固定部１６２を介して移動体１５５に支持体１５１を固定（または半固定）して支持体１５１を移動させる。
【００５０】
また、本実施の形態では複数の支持体１５１を一度に移動させる移動手段１５２を例示したが、移動手段１５２はこれに限定されるものではない。例えば、支持体１５１を個別に移動させる移動手段１５２でもかまわない。
【００５１】
駆動源１５８は、移動体１５５を駆動するための装置である。本実施の形態の場合、駆動源１５８としてリニアアクチュエーターが採用されている。駆動源１５８は、基台１５７に取り付けられると共に、板状の移動体１５５の端縁部に取り付けられ、移動体１５５を基台１５７に対し平行に移動させることができるものとなっている。
【００５２】
このように、複数の支持体１５１を一度に半固定状態で移動させることができる移動手段１５２は、構成が簡単であるにもかかわらず、基板２００の裏面の状態に対応して支持体１５１を個々に配置することができる点で好ましい。また、基板２００の裏面形状に対応した制御を実施する必要も無い。
【００５３】
固定手段１６１は、支持体１５１の位置を固定するものである。半固定部１６２は、支持体１５１の自重では支持体１５１の移動体１５５に対する位置は変動することなく、押圧手段１２０として機能するロッド１１７から受ける力によって支持体１５１の移動体１５５に対する位置を変動可能とする半固定状態を実現するものである。本実施の形態の場合、固定手段１６１は、半固定部１６２としての機能も備えている。具体的には、固定手段１６１は、ＥＲゲル１６３（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｇｅｌ）と、電極１６４と、電源装置１６５と、付勢手段１６６とを備えている。
【００５４】
ＥＲゲル１６３とは、ゲル化された電気粘性流体であり、ＥＲゲル１６３に電圧が印加されると、印加される電圧に比例して支持体１５１との間の境界面における摩擦力（静摩擦、動摩擦の両方を含む）が上昇する物質である。電気粘性流体をゲル化することにより、扱いが容易になるため好ましい。電気粘性流体を封止するための構造が不要となるなど、ＥＲゲル１６３を用いると装置構成も簡略化することが可能となる。
【００５５】
ＥＲゲル１６３は、ＥＲゲル１６３に所定の電圧Ｖ１を印加することにより、支持体１５１との間に所定値以上の摩擦抵抗が発生する。従って、移動体１５５に固定されているＥＲゲル１６３に対し、支持体１５１の移動が制限され、支持体１５１は、実質的に移動体１５５に固定される。逆に、ＥＲゲル１６３に印加する電圧を解除すると、支持体１５１とＥＲゲル１６３との間の摩擦抵抗が減少する。従って移動体１５５に対する支持体１５１の移動が可能となる。
【００５６】
このように、ＥＲゲル１６３に電圧を印加することで支持体１５１に作用する所定値以上の摩擦抵抗が、支持体１５１に対する固定力として働き、固定手段１６１は、支持体１５１を固定する機能を発揮させることが可能となる。
【００５７】
付勢手段１６６は、ＥＲゲル１６３を支持体１５１に押し付ける方向の力を発生させることの出来る弾性体である。本実施の形態では付勢手段１６６としてコイルバネが採用されている。コイルバネは、コイルバネ自身を圧縮することによって発生する付勢力を正確に調整することが可能であり、ＥＲゲル１６３を支持体１５１に押し付ける力を正確に設定することが可能である。本実施の形態の場合、二つのＥＲゲル１６３は、支持体１５１を挟むように配置されている。そして、コイルバネからなる二つの付勢手段１６６は、ＥＲゲル１６３が支持体１５１を挟む方向に力が発生するように配置されている。付勢手段１６６は、ＥＲゲル１６３に電圧が印加されていない状態では、支持体１５１の自重のみによっては支持体１５１が移動せず、支持体１５１に外力が加えられると支持体１５１の移動が開始し、さらに外力が加え続けられても支持体１５１が加速することなく移動する程度の力が発生するように設定されている。付勢手段１６６の性能は、ＥＲゲル１６３と支持体との接触面積と、付勢手段１６６が所定の位置に設けられた際の圧縮度と、付勢手段１６６自体のばね定数等との兼ね合いで設定される。
【００５８】
電極１６４は、ＥＲゲル１６３に対し電圧を印加するための電極であり、ＥＲゲル１６３の一面全体を覆うことが出来る板状の導電体である。本実施の形態の場合、電極１６４は、付勢手段１６６とＥＲゲル１６３との間に介在配置され、付勢手段１６６が発揮する付勢力をＥＲゲル１６３全体に均等に及ぼす機能も担っている。従って、電極１６４は、所定の剛性を備えている。
【００５９】
なお、支持体１５１は、ＥＲゲル１６３に電圧を印加するための電極としても機能している。
【００６０】
電源装置１６５は、ＥＲゲル１６３に印加する電圧を発生させることができる装置であり、一方は電極１６４を介し、他方は支持体１５１を介してＥＲゲル１６３に電圧を印加するものとなっている。電源装置１６５は、ＥＲゲル１６３に電圧を印加することで基板２００を支持する支持体１５１を固定する。そして、電源装置１６５は、基板２００に対する作業中、たとえば、電子部品２１０の装着作業中に加わる力に抗して支持体１５１を固定し続けることが出来る電圧を印加することができる装置である。このような力をＥＲゲル１６３と支持体１５１との摩擦力により得るためには、電源装置１６５は、ＥＲゲル１６３に対し、２０Ｖ／ｍｍ以上、３０００Ｖ／ｍｍ以下の範囲から選択される電圧を発生させることが好ましい。２０Ｖ／ｍｍ未満の電圧では、ＥＲゲル１６３と支持体１５１との接触面積や、ＥＲゲル１６３自体の厚み、付勢手段１６６による付勢力などを調整しても上記摩擦力を発生させることが困難であり、３０００Ｖ／ｍｍより高い電圧を付加するのは異常放電の発生確率が高くなりすぎるからである。
【００６１】
なお、固定手段１６１は、この構成に限定されるわけではない。例えば、電界により摩擦力が変化する電気粘性流体や、磁気により摩擦力が変化する磁気粘性流体や、当該磁気粘性流体をゲル化したＭＲゲルをＥＲゲルの代わりに用いてもかまわない。
【００６２】
なお、本実施形態においては、付勢手段１６６は、ＥＲゲル１６３に電圧が印加されていない状態では、支持体１５１の自重のみによっては支持体１５１が移動せず、支持体１５１に外力が加えられると支持体１５１の移動が開始し、さらに外力が加え続けられても支持体１５１が加速することなく移動する程度の力が発生するように設定されているが、この設定に限定するものではなく、本実施形態よりも付勢手段１６６により発生する力が小さい値になるように、付勢手段１６６を選定し、ＥＲゲル１６３に電圧が印加されていない状態では、支持体１５１の自重により、下方に移動するようにし、電源装置１６５を可変電圧の電源装置にすることで所定の電圧をＥＲゲルに印加し、支持体１５１の自重を保持するようにしてもよい。
【００６３】
また、固定手段１６１は、図６に示すように、アクチュエーター１６７で支持体１５１を挟持し、また、開放するような、機械的に支持体１５１を移動体１５５に対し固定するものであってもかまわない。
【００６４】
なお、半固定部１６２は、電圧が印加されないＥＲゲル１６３で実現するばかりではなく、他の方法により実現してもかまわない。例えば、図６に示すように、半固定部１６２をスポンジやゴム、エラストマーで構成してもかまわない。スポンジからなる半固定部１６２の摩擦係数や弾性力を調整することで、支持体１５１の自重では支持体１５１の移動体１５５に対する位置は変動することなく、支持体１５１に対し外力を与えることで支持体１５１の位置を変動可能とする半固定状態を実現することが可能である。
【００６５】
吸着手段１５３は、支持体１５１に基板２００を吸着させるための装置である。本実施の形態の場合、吸着手段１５３は、吸着部１５６と、吸着維持部１５４と、負圧発生手段１５９とを備えており、基台１５７や、支持体１５１の内部に設けられた真空経路１６０を通して吸着部１５６内方を負圧にしている。
【００６６】
吸着部１５６は、支持体１５１の先端に設けられ、基板２００との間で空気が漏れないように基板２００と直接接触し、基板２００と吸着部１５６とで囲われる空間を負圧に維持することができる部分である。このように、基板２００と吸着部１５６とで囲われる空間が負圧となることで、大気圧により支持体１５１と基板２００との接続状態が維持される。
【００６７】
吸着維持部１５４は、支持体１５１が移動している間も、基板２００と支持体１５１との吸着状態の維持を可能とする部分である。本実施の形態の場合、吸着維持部１５４は、長さを変化させても管状態を維持することのできる蛇腹状の管体であり、一端は基台１５７に固定され、他端は支持体１５１に固定されている。これにより、基台１５７に対して支持体１５１が移動しても、負圧発生手段１５９から吸着部１５６に至る真空経路１６０を維持することが可能となり、吸着部１５６内方に発生する負圧の状態を支持体１５１の位置にかかわりなく維持することが可能となる。
【００６８】
負圧発生手段１５９は、所定の領域にある空気などを他の領域に排出することのできる装置である。本実施の形態の場合、負圧発生手段１５９は、真空ポンプが採用されている。
【００６９】
当該真空ポンプは、部品実装機１００のマルチノズルヘッド１１２が電子部品２１０を保持する際に用いる真空ポンプと同種のものである。
【００７０】
基台１５７は、基板支持装置１５０の基礎となる部材であり、部品実装機１００の本体に対する基台１５７の位置が決まることで、他の部材、例えば支持体１５１が移動する位置などが決定される。
【００７１】
なお、上記実施形態は、本願発明の一実施形態を示したものにすぎない。例えば、上記実施の形態で記載した「モジュラー型高速多機能機」の語も、特許請求の範囲に記載した「部品実装機」の一例を示すために具体的に記載したものにすぎない。つまり、「部品実装機」の語は広く解釈されるべきであり、実装基板を製造する装置であれば、モジュラー型ばかりでなくロータリー型の装置でも部品実装機である。また、基板２００にはんだペーストを塗布する塗布機や、基板２００の状態を検査する検査機、はんだペーストを溶融して基板２００と電子部品２１０との間をはんだ付けするリフロー炉などを部品実装機１００に含めてもかまわない。また、フリップチップボンダーを部品実装機１００に含めてもかまわない。
【００７２】
また、基板２００とは、板状の部材を意味するが、具体的には、フレキ基板と称される樹脂フィルムにプリント配線が施された可撓性の高い基板や、フレキ基板とリジッド基板とが複合された基板も含まれる。さらに、フレキ基板などを格子状の着脱自在な治具で安定させた基板も含まれる。
【００７３】
また、部品実装機１００は、基板２００の撓みや湾曲などを矯正する押圧手段１２０を、電子部品２１０を装着するためのマルチノズルヘッド１１２で実現するばかりでなく、図７に示すように、別個独立した押圧手段１２０を備えてもかまわない。また、押圧手段１２０は、基板２００の大半や全部を一度に矯正するものでもかまわない。
【００７４】
また、基板支持装置１５０は、支持体を移動体１５５を用いて一度に移動させるものでなくても良い。例えば、図７に示すように、移動手段１５２を個々の支持体１５１に備え、支持体１５１を個々に移動させるものでもかまわない。この場合、固定手段１６１を別途設けてもかまわないが、移動手段１５２が固定手段１６１の機能を備えていてもかまわない。また、移動手段１５２が吸着維持部１５４として機能してもかまわない。移動手段１５２としては、エアやモータで支持体１５１を直線方向に移動させることのできるアクチュエーターを例示することができる。
【００７５】
次に、上記の装置構成の部品実装機１００によって、実装基板２９０を製造する方法を、図面に基づき説明する。
【００７６】
図８は、実装基板製造方法の各工程を模式的に示す図である。
【００７７】
図８（ａ）に示すように、搬送レール１２１に沿って基板２００が所定の位置に搬入される（搬入工程）。なお、本実施の形態では、基板２００は、上向きに凸になるように湾曲している基板である。また、基板２００は、背面を平面としているが、基板２００の背面に凹凸があったり、電子部品２１０が取り付けられることによって凹凸があっても同様である。
【００７８】
次に、移動体１５５に対し支持体１５１を半固定状態とし、駆動源１５８を用い基台１５７に対して移動体１５５を遠ざける方向に移動させる。当該動作により、裏面側から基板２００を支持する支持体１５１を、基板２００の裏面に吸着部１５６を介して接触する位置に移動させる（移動工程）。この状態では、ＥＲゲル１６３には電圧が印加されていない。
【００７９】
まず、図８（ｂ）に示すように、低い位置にある基板２００の部分と、支持体１５１が当接する。この状態で、移動体１５５と支持体１５１とは半固定状態であるため、支持体１５１は、基板２００から受ける力により移動体１５５と相対的に移動する。基台１５７に対しては、該当する支持体１５１の位置は動かない。つまり半固定移動工程も実施されている。
【００８０】
この状態で、さらに移動体１５５を上昇させると、基板２００に当接していない支持体１５１が移動体１５５と共に上昇し、図９（ｃ）に示すように、全ての支持体１５１が基板２００に当接した状態となる。
【００８１】
全ての支持体１５１が基板２００に当接した状態で移動体１５５を静止させる。
【００８２】
次に、吸着手段１５３を作動させ、基板２００に接触している吸着部１５６の内方を負圧にし、基板２００を支持体１５１に吸着させる（吸着工程）。なお、吸着手段１５３の作動タイミングは任意でよい。
【００８３】
次に、押圧手段１２０を水平方向の所定の位置に配置した後、ヘッド１１６からロッド１１７を突出させて、基板２００の上面側から支持体１５１に向かう方向に基板２００を押す（押圧工程）。本実施の形態の場合、ロッド１１７のヘッド１１６に対する突出量は、正確に制御されており、基板２００は、所定の位置にまで押圧される。
【００８４】
この際、支持体１５１は、押圧手段１２０からの力により、基台１５７の方向に押し戻され（押し戻し工程）、図９（ｄ）に示す状態となる。
【００８５】
次に、移動体１５５の静止状態を維持したまま、電源装置１６５によりＥＲゲル１６３に所定の電圧を印加し、移動体１５５に対し支持体１５１が移動できない状態とする。結果的に支持体１５１の位置が固定される。
【００８６】
次に、図１０（ｅ）に示すように、基板２００の押圧を解除しても、基板２００は、平面が維持される。これは、吸着手段１５３により基板２００と支持体１５１とが吸着部１５６を介して吸着されているためである。
【００８７】
次に、図１０（ｆ）に示すように、マルチノズルヘッド１１２を用いて、電子部品２１０を基板２００の上に装着しても、支持体１５１はその力に抗し、安定した状態で電子部品２１０を装着することが可能となる。
【００８８】
次に、実装基板２９０を製造する方法の別例を、図面に基づき説明する。
【００８９】
図８は、実装基板製造方法の各工程を模式的に示す図である。
【００９０】
図１１（ａ）に示すように、搬送レール１２１に沿って基板２００が所定の位置に搬入される（搬入工程）。
【００９１】
次に、押圧手段１２０を水平方向の所定の位置に配置した後、ヘッド１１６からロッド１１７を突出させて、基板２００の上面側から支持体１５１に向かう方向に基板２００を押す（押圧工程）。これにより、図１１（ｂ）に示すように、基板２００の歪みや湾曲が矯正され、基板２００は平面状になる。
【００９２】
次に、移動体１５５に対し支持体１５１を半固定状態とし、駆動源１５８を用い基台１５７に対して移動体１５５を遠ざける方向に移動させる。当該動作により、裏面側から基板２００を支持する支持体１５１を、基板２００の裏面に吸着部１５６を介して接触する位置に移動させる（移動工程）。
【００９３】
まず、図１２（ｃ）に示すように、基板２００の裏面に取り付けられた電子部品２１０と、支持体１５１が当接する。この状態で、移動体１５５と支持体１５１とは半固定状態であるため、支持体１５１は、基板２００に取り付けられた電子部品２１０から受ける力により移動体１５５と相対的に移動する。基台１５７に対しては、該当する支持体１５１の位置は動かない。つまり半固定移動工程も実施されている。
【００９４】
この状態で、さらに移動体１５５を上昇させると、基板２００に当接していない支持体１５１が移動体１５５と共に上昇し、図１２（ｄ）に示すように、全ての支持体１５１が基板２００に当接した状態となる。
【００９５】
全ての支持体１５１が基板２００に当接した状態で移動体１５５を静止させる。
【００９６】
次に、吸着手段１５３を作動させ、基板２００に接触している吸着部１５６の内方を負圧にし、基板２００を支持体１５１に吸着させる（吸着工程）。なお、吸着手段１５３の作動タイミングは任意でよい。
【００９７】
次に、移動体１５５の静止状態を維持したまま、電源装置１６５によりＥＲゲル１６３に所定の電圧を印加し、移動体１５５に対し支持体１５１が移動できない状態とする。結果的に支持体１５１の位置が固定される。
【００９８】
次に、図１３（ｅ）に示すように、基板２００の押圧を解除しても、基板２００は、平面が維持される。これは、吸着手段１５３により基板２００と支持体１５１とが吸着部１５６を介して吸着されているためである。
【００９９】
以上のような方法は、移動工程の際に、支持体１５１から受ける力を基板２００だけでなく押圧手段１２０で受け止めることができるため、特に基板２００の可撓性が高い場合や、基板２００が脆弱な場合に適している。
【０１００】
なお、本願の実施形態においては、基板２００は、上向きに凸になるように湾曲している基板で行っているが、これに限定したものではない。基板２００が下向きに凸になって湾曲している場合においても、図８（ａ）、図８（ｂ）において、移動体１５５を基板２００の裏面方向に上昇させる場合に、電源装置１６５を可変の電源装置にし、所定の電圧を印加させた状態、すなわち、支持体１５１を所定の力で保持した状態で、支持体１５１を上昇させて基板２００の裏面に当接させて、基板２００が下向きに凸になっている状態から上向きに凸になるように湾曲している基板にした後、ヘッド１１６からロッド１１７を突出させて、基板２００の歪みや湾曲を矯正するようにしてもよい。このようにすることで、基板２００がどのように湾曲していても、本願発明の実施を適用できる。
【０１０１】
なお、基板２００が下向きに凸になって湾曲している場合においても、図８（ａ）、図８（ｂ）において、移動体１５５を基板２００の裏面方向に上昇させる場合に、付勢手段１６６の付勢力を実施形態よりも大きくして、支持体１５１の自重を十分に維持でき、しかも、支持体１５１が基板２００の裏面に当接した場合に、基板２００の下向きに凸の湾曲状態を一旦上向き凸の湾曲状態にした後、ヘッド１１６のロッド１１７を突出させて、基板２００の表面を平坦になるように矯正してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本願発明は、電子部品が基板に実装された実装基板の製造に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】部品実装機全体の外観を示す斜視図である。
【図２】部品実装機の主要な構成を上方から示す平面図である。
【図３】部品実装機に配置された状態の基板近傍を、一部を切断して模式的に示す側面図である。
【図４】基板支持装置を模式的に示す斜視図である。
【図５】基板支持装置の支持体近傍を模式的に示す断面図である。
【図６】基板支持装置の支持体近傍の別態様を模式的に示す断面図である。
【図７】別態様の部品実装機の基板支持装置近傍を、一部を切断して模式的に示す側面図である。
【図８】実装基板製造方法の中の基板の歪みを矯正する方法の実施態様を模式的に示す図である。
【図９】実装基板製造方法の中の基板の歪みを矯正する方法の実施態様を模式的に示す図である。
【図１０】実装基板製造方法の中の基板の歪みを矯正する方法の実施態様を模式的に示す図である。
【図１１】実装基板製造方法の中の基板の歪みを矯正する他の方法の実施態様を模式的に示す図である。
【図１２】実装基板製造方法の中の基板の歪みを矯正する他の方法の実施態様を模式的に示す図である。
【図１３】実装基板製造方法の中の基板の歪みを矯正する他の方法の実施態様を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【０１０４】
１００  部品実装機
１１１  モータ
１１２  マルチノズルヘッド
１１３  ロボット
１１５  部品供給部
１１６  ヘッド
１１７  ロッド
１１８  ノズル
１１９  当接部材
１２０  押圧手段
１２１  搬送レール
１５０  基板支持装置
１５１  支持体
１５２  移動手段
１５３  吸着手段
１５４  吸着維持部
１５５  移動体
１５６  吸着部
１５７  基台
１５８  駆動源
１５９  負圧発生手段
１６０  真空経路
１６１  固定手段
１６２  半固定部
１６３  ゲル
１６４  電極
１６５  電源装置
１６６  付勢手段
１６７  アクチュエーター
２００  基板
２１０  電子部品
２９０  実装基板
【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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