(57)【要約】【課題】基板に仮圧着されたＴＣＰを圧着ツールで本圧着する際に用いられるシートの残量が所定以下となったことを確実に検出できる実装装置を提供することにある。【解決手段】ＸＹテーブルに保持された基板にＴＣＰをシート２２を介して圧着する圧着ツールと、繰り出し軸に装着されたシートを巻き取る巻き取り体を有し、シートの繰り出し軸と巻き取り体との間に位置する部分がＸＹテーブルに保持された基板と圧着ツールとの間に位置するよう設けられるカセットと、巻き取り体を回転させてシートを所定長さづつ巻き取る巻き取りモータと、繰り出し軸に巻装されたシートの残留が所定以下となったときにそのことを検出する検出手段４２を具備し、繰り出し軸に巻装されたシートの末端部分には透孔４１が形成されていて、光検出手段は、繰り出し軸からシートの透孔が形成された部分が繰り出されたときにその透孔を光学的に検出する投光器４３と受光器４４からなる。【選択図】      図５
2010093205.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に電子部品を圧着する電子部品の実装装置であって、
装置本体と、
この装置本体に設けられ上面に上記基板が保持されるステージと、
このステージに対向する位置に上下方向に駆動可能に設けられ上記ステージに保持された上記基板に上記電子部品をシートを介して圧着する圧着ツールと、
上記シートが巻装される繰り出し体及びこの繰り出し体に装着されたシートを巻き取る巻き取り体を有し、上記シートの上記繰り出し体と巻き取り体との間に位置する部分が上記ステージに保持された上記基板と上記圧着ツールとの間に位置するよう上記装置本体に着脱可能に装着されるカセットと、
上記圧着ツールが上記シートを介して上記電子部品を上記基板に圧着した後、上記巻き取り体を回転させて上記シートを所定長さづつ巻き取る駆動手段と、
この駆動手段によって上記シートが上記巻き取り体に巻き取られて上記繰り出し体に巻装された上記シートの残留が所定以下となったときにそのことを検出する検出手段を具備し、
上記繰り出し体に巻装された上記シートの末端部分には光通過部が形成されていて、
上記検出手段は、上記繰り出し体から上記シートの光通過部が形成された部分が繰り出されたときにその光通過部を光学的に検出する投光器と受光器からなることを特徴とする電子部品の実装装置。
【請求項２】
上記光通過部は透孔であって、上記シートの末端部分には複数の透孔が所定間隔で形成されていることを特徴とする請求項１記載の電子部品の実装装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は基板に仮圧着された電子部品を圧着ツールでシートを介して加圧加熱して本圧着する電子部品の実装装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、基板としての液晶セルには接着材料としての異方性導電部材を介して電子部品であるＴＣＰ（Tape Carrier Package）が圧着される。上記液晶セルは、２枚のガラス板をシール剤を介して所定の間隔で接着し、これらガラス板間に液晶を封入するとともに、各ガラス板の外面にそれぞれ偏光板を貼着して構成される。そして、上記構成の液晶セルには、縁部上面に両面粘着性の上記異方性導電部材によって上記ＴＣＰを仮圧着した後、本圧着するようにしている。
【０００３】
基板にＴＣＰを仮圧着したり、本圧着する場合、実装装置が用いられる。実装装置は、周知のように装置本体を有し、この装置本体にはバックアップツール及びこのバックアップツールの上方に下降方向に駆動される圧着ツールが設けられている。
【０００４】
異方性導電部材を介してＴＣＰが貼着された基板の縁部下面を、バックアップツールの上端面に載置した後、上記圧着ツールを下降させることで、上記ＴＣＰを上記基板に仮圧着或いは本圧着するようにしている。
【０００５】
基板にＴＣＰを本圧着する場合、異方性導電部材を加熱して溶融硬化させるために、上記圧着ヘッドは高温度に加熱されている。そのため、ＴＣＰが圧着ヘッドによって加圧加熱されると異方性導電部材が溶融し、その一部がＴＣＰからはみ出して圧着ヘッドに付着することがある。
【０００６】
圧着ヘッドに異方性導電部材が付着すると、圧着ヘッドによってＴＣＰを均一に加圧することができなくなる加圧不良を招いたり、圧着ヘッドに付着していた異方性導電部材がＴＣＰに転移して汚れの原因になるなどのことがあり、好ましくない。
【０００７】
そこで、ＴＣＰを本圧着する場合、ＴＣＰと圧着ヘッドとの間にシリコーン樹脂製やフッ素樹脂製の耐熱性を有するシートを介在させる。それによって、ＴＣＰを加圧加熱した際、溶融した異方性導電部材が圧着ヘッドに付着するのを防止するようにしている。
【０００８】
実装時にＴＣＰと圧着ヘッドとの間に上記シートを介在させる手段としては、装置本体にカセットを装着し、このカセットに設けられたシートを介して圧着ヘッドによってＴＣＰを基板に加圧するということが行なわれている。このような先行技術は特許文献１に示されている。
【０００９】
上記カセットには、上記シートが巻着された繰り出し体と、この繰り出し体のテープを巻き取る巻き取り体とが設けられている。装置本体にカセットを装着すると、上記巻き取り体をモータによって回転駆動させることができるようになる。
【００１０】
それによって、圧着ヘッドによってＴＣＰを基板に圧着する毎に上記シートを所定長さづつ巻き取るようにすれば、シートの未使用の部分が繰り出されてＴＣＰに対向するよう位置決めされるから、その未使用の部分を介してＴＣＰを圧着ヘッドによって加圧加熱して基板に圧着することができる。
【００１１】
上述したＴＣＰの実装が繰り返して行われると、繰り出し体に巻装されたシートが徐々に減少してくる。したがって、繰り出し体に巻装されたシートの残量が所定以下となったならば、上記カセットを新たなものに交換するということが行われる。
【００１２】
従来、上記カセットの交換は、繰り出し体に巻装されたシートの残量を作業者が目視によって確認していた。しかしながら、目視による確認は生産性を大幅に低下させることになったり、確認を怠ることがあるから、その確認を自動化するということが考えられている。
【特許文献１】特開２００１−２８３８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
繰り出し体に巻装されたシートの残量を自動的に検出する場合、たとえばシートが白色であるならば、このシートが巻装される繰り出し体の軸の色を黒色とする。そして、繰り出し体に巻装されたシートの色をセンサによって検出する。シートの残量が所定以下となると、上記センサがシートを介して上記軸の色を検出する。したがって、カセットが検出する色が変化したとき、つまりセンサの受光量が変化したときにカセットを交換するという方法が考えられている。
【００１４】
しかしながら、センサによって色変化を検出し、その色変化の検出に基いてカセットを交換するようにすると、シートの残量に対してセンサが検出する色変化が微妙であるため、検出にばらつきが生じ易いということがある。
【００１５】
そのため、繰り出し体にまだ使えるシートが残留している状態でカセットを交換する時期であると判定したり、逆にカセットの交換のタイミングが遅れてしまうなどのことが生じる虞がある。
【００１６】
この発明は、繰り出し体に巻装されたシートの残量が所定以下となったとき、そのことを確実に検出することができるようにした電子部品の実装装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
この発明は、基板に電子部品を圧着する電子部品の実装装置であって、
装置本体と、
この装置本体に設けられ上面に上記基板が保持されるステージと、
このステージに対向する位置に上下方向に駆動可能に設けられ上記ステージに保持された上記基板に上記電子部品を圧着する圧着ツールと、
上記シートが巻装される繰り出し体及びこの繰り出し体に装着されたシートを巻き取る巻き取り体を有し、上記シートの上記繰り出し体と巻き取り体との間に位置する部分が上記ステージに保持された上記基板と上記圧着ツールとの間に位置するよう上記装置本体に着脱可能に装着されるカセットと、
上記圧着ツールが上記シートを介して上記電子部品を上記基板に圧着した後、上記巻き取り体を回転させて上記シートを所定長さづつ巻き取る駆動手段と、
この駆動手段によって上記シートが上記巻き取り体に巻き取られて上記繰り出し体に巻装された上記シートの残留が所定以下となったときにそのことを検出する検出手段を具備し、
上記繰り出し体に巻装された上記シートの末端部分には光通過部が形成されていて、
上記検出手段は、上記繰り出し体から上記シートの光通過部が形成された部分が繰り出されたときにその光通過部を光学的に検出する投光器と受光器からなることを特徴とする電子部品の実装装置にある。
【００１８】
上記光通過部は透孔であって、上記シートの末端部分には複数の透孔が所定間隔で形成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によれば、繰り出し体に巻装されたシートの末端部部分に形成された光通過部を光センサによって検出し、その検出に基いてシートの残量が所定以下となったことを判定するため、繰り出し体に巻装されたシートの残量が所定以下となったことを確実に検出することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、この発明の一実施の形態を図面を参照しながら説明する。  
図１は実装装置の概略的構成を示し、この実装装置は装置本体１を備えている。この装置本体１には、水平方向である、Ｘ方向とＹ方向とに駆動されるステージとしてのＸＹテーブル２が設けられている。このＸＹテーブル２にはたとえば液晶セルなどの基板３が一側縁部をＸＹテーブル２の上面から突出させた状態で供給され、真空吸着などの手段によって保持されるようになっている。この基板３の一側縁部には異方性導電部材４を介して電子部品としてのＴＣＰ５が仮圧着されている。
【００２１】
上記装置本体１には、上記ＸＹテーブル２に保持された基板３の一側縁部の下面を上端面によって受けるバックアップツール６が設けられている。このバックアップツール６の上端面に支持された基板３の縁部に仮圧着されたＴＣＰ５はヒータ７ａが設けられた圧着ツール７によって後述するように本圧着される。
【００２２】
上記圧着ツール７は加圧ヘッド８の下面に設けられている。この加圧ヘッド８は、リニアガイド９によって図中矢印で示すＺ方向、つまり上下方向にスライド可能に設けられ、第１のＺ駆動源１０によってＺ方向に駆動されるようになっている。
【００２３】
上記装置本体１の上記圧着ツール７の下方であって、上記バックアップツール６よりも上方にはレール部材１１が水平方向に沿って設けられている。装置本体１には、上記レール部材１１に沿ってカセット１２を着脱することができるようになっている。カセット１２を装置本体１に図中矢印Ｘ方向から装着すると、所定の位置で上記カセット１２に設けられたストッパ（図示せず）が上記装置本体１に設けられた当接部（図示せず）に当接する。それによって、上記カセット１２が位置決めされるようになっている。
【００２４】
上記カセット１２は、図１と図２に示すように連結軸１３によって所定の間隔で連結された矩形状の一対の側板１４を有する。連結軸１３は少なくとも上記側板１４の四隅部を連結している。
【００２５】
図２に示すように、一対の側板１４の長手方向一端部と他端部にはそれぞれ２つで対をなす２組の支持軸１７が回転可能に設けられている。各支持軸１７の対向する一対の側板１４の内面側に突出した一端には円筒状の受け具１９が設けられている。各受け具１９には図３に示すように径方向に貫通する係合溝１８が形成されている。側板１４の長手方向他端部に設けられた一方の支持軸１７の側板１４の外面側に突出した端部には従動歯車２１が嵌着されている。
【００２６】
上記側板１４の一端部に位置する一対の支持軸１７に設けられた受け具１９には、シリコン樹脂やフッ素樹脂などの耐熱性を有する合成樹脂からなるシート２２が巻装された繰り出し体としての繰り出し軸２３が着脱可能に支持されている。
【００２７】
上記側板１４の他端部に位置する一対の支持軸１７に設けられた受け具１９にはドラム状の巻き取り体２５の両端面に突設された巻き取り軸２６が着脱可能に支持されている。この巻き取り体２５は上記繰り出し軸２３に巻装されたシート２２を、複数の中継ローラ２４を介して巻き取るようになっている。
【００２８】
上記繰り出し軸２３と上記巻き取り軸２６は、上記受け具１９に支持されたとき、この受け具１９が設けられた上記支持軸１７と一体的に回転するよう着脱可能に設けられている。
【００２９】
すなわち、図３は上記巻き取り軸２６の一端部を示し、この一端部には収容孔２７が各軸の端面に開放して形成されている。収容孔２７には中継軸２８がばね２９によって突出方向に付勢されて収容され、ピン３０によって抜け出るのが阻止されている。
【００３０】
上記中継軸２８にはピン３１が突設され、このピン３１は上記巻き取り軸２６の収容孔２７に連通して形成された長孔３２に係合している。それによって、上記中継軸２８は上記巻き取り軸２６の軸方向に対して弾性的に移動可能かつ抜出不能となっている。
【００３１】
なお、図２に示すように、上記繰り出し軸２３も上記巻き取り軸２６と同様、その一端部には中継軸２８が弾性的に移動可能かつ抜出不能に設けられている。
【００３２】
そして、上記繰り出し軸２３と上記巻き取り軸２６は、他端を一方の上記支持軸１７に設けられた受け具１９に係合させた後、一端に設けられた中継軸２８をばね２９の付勢力に抗して収容孔２７に没入する方向に変位させながら他方の支持軸１７に設けられた受け具１９に係合させることで、一対の支持軸１７によって支持されるようになっている。つまり、繰り出し軸２３と巻き取り軸２６はカセット１２に対して着脱可能となっている。
【００３３】
図２に示すように、上記繰り出し軸２３と上記巻き取り軸２６の他端部には上記受け具１９の係合溝１８に係合するピン３３が突設されている。上記ピン３１と３３がそれぞれ受け具１９の係合溝１８に係合することで、上記繰り出し軸２３と上記巻き取り軸２６は上記支持軸１７と一体的に回転するようになっている。
【００３４】
上記構成のカセット１２を装置本体１に装着すると、巻き取り体２５側の一方の支持軸１７に設けられた従動歯車２１は、この従動歯車２１の径方向下方に位置する駆動歯車３５（図２に示す）に噛合するようになっている。
【００３５】
上記巻き取り軸２６を支持した支持軸１７に設けられた駆動歯車３５は、巻き取りモータ３７の回転軸３７ａに嵌着されている。上記巻き取りモータ３７には回転トルクの切換え制御が可能なモータ、たとえばステッピングモータ、サーボモータ或いはトルクモータなどが使用されている。
【００３６】
上記巻き取りモータ３７は図６に示す制御装置３９によって駆動が制御されるようになっている。すなわち、上記制御装置３９は、上記繰り出し軸２３に巻装されたシート２２が所定長さづつ、つまり圧着ツール７の圧着面の幅と同等或いはそれ以上の長さで上記巻き取り体２５に巻き取られるよう、巻き取りモータ３７の駆動を制御するようになっている。
【００３７】
上記繰り出し軸２３に巻装されたシート２２の末端部分には、図４に示すように幅方向の少なくとも一端部、この実施の形態では両端部に光通過部としての複数の透孔４１が所定間隔で、しかもシート２２の幅方向の両端から幅方向内方へ同じ距離の位置に穿設されている。
【００３８】
上記透孔４１の上記シート２２の長手方向に対する間隔は上記圧着ツール７の圧着面の幅寸法以下であることが望ましい。透孔４１の間隔をそのように設定することで、たとえば検出手段４２が最初の透孔４１を検出できないことがあったとしても、つぎの透孔４１が検出手段４２に対応する位置に搬送されるまでの距離が短いから、シート２２の末端が繰り出し軸２３から外れるのを防止することができる。
【００３９】
上記繰り出し軸２３からシート２２の透孔４１が形成された部分が繰り出されると、その透孔４１は図５に示すように上記繰り出し軸２３の近くに配置された検出手段４２によって光学的に検出される。
【００４０】
上記検出手段４２は、上記シート２２の幅方向の一端部にこのシート２２を挟んで配置された投光器４３と受光器４４によって構成されている。上記繰り出し軸２３からシート２２の透孔４１が形成された末端部分が繰り出されると、上記投光器４３から出射された検出光Ｌが上記透孔４１を通過して上記受光器４４によって検出されるようになっている。
【００４１】
上記シート２２の幅方向の両端部に上記透孔４１を形成したことで、たとえば繰り出し軸２３の上記シート２２が表裏逆に巻装されていても、所定の位置に配置された検出手段４２によって上記透孔４１を確実に検出することが可能となる。つまり、シート２２を繰り出し軸２３に巻装する際、どちらの面を内側或いは外側にしても、その巻き方に制限されるＺに透孔４１を所定の位置に配置された検出手段４２によって検出することが可能となる。
【００４２】
上記受光器４４の検出信号は上記制御装置３９に出力される。制御装置３９は、受光器４４が透孔４１を検出すると、その検出に基いて巻き取りモータ３７の駆動を停止し、巻き取り体２５がシート２２をそれ以上巻き取ることがないようにする。
【００４３】
それと同時に、繰り出し軸２３に巻装されたシート２２の末端部分が繰り出され、そのことが検出手段４２によって検出されたことを警報や音声で出力したり、或いはディスプレイで表示する。それによって、作業者は繰り出し軸２３に巻装されたシート２２が所定状態まで使われたことを知ることができる。
【００４４】
このように、基板３にＴＣＰ５の本圧着を繰り返して行い、その都度、繰り出し軸２３に巻装されたシート２２を巻き取り体２５に所定長さづつ巻き取ることを繰り返すことで、上記繰り出し軸２３に巻装されたシート２２の残量が少なくなってくる。
【００４５】
そして、上記繰り出し軸２３に巻装されたシート２２の末端部分、つまり幅方向の端部に複数の透孔４１が形成された部分繰り出されると、その透孔４１が検出手段４２によって検出される。すなわち、検出手段４２の投光器４３から出射された検出光Ｌが受光器４４によって受光される。
【００４６】
上記繰り出し軸２３からシート２２の末端部分が繰り出されたことが検出されると、制御装置３９はそのことを音声、警報或いは表示などの手段によって作業者に知らせると同時に、シート２２がそれ以上繰り出されないよう、巻き取りモータ３７によるシート２２の巻取りを中止する。
【００４７】
したがって、作業者は直ちにカセット１２の交換作業に取り掛かることができるから、実装装置の休止時間を短縮して生産性を向上させることが可能となる。しかも、カセット１２の繰り出し軸２３に巻装されたシート２２が使い終わった状態で、実装作業が継続されることがないから、シート２２の使用済みの部分で実装を繰り返して実装不良を招いたり、ＴＣＰ５や基板３を汚すのを防止することができる。
【００４８】
上記一実施の形態では光通過部としてシートの末端部分の幅方向両端部に複数の透孔を長手芳香に所定間隔で形成したが、幅方向一端だけであってもよく、またその数もなんら限定されず、たとえば１つであってもよい。また、光通過部が透孔に代わり、シートの幅方向の端部にＵ字状やＶ字状の切り欠き部を形成してもよい。
【００４９】
なお、シートに透孔を形成する場合、市販のパンチ孔あけ機を用いれば、シートの幅方向両端に同じ距離となるよう容易かつ確実に、しかも安価に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】この発明の一実施の形態を示す実装装置の構成図。
【図２】装置本体に装着されるカセットと巻き取りモータの関係を示す一部省略した平面図。
【図３】カセットの従動歯車が設けられた一端部の平面図。
【図４】繰り出し軸に巻装されたシートの末端部分の平面図。
【図５】シートの末端部分に形成された透孔を光検出手段によって検出する状態を示す模式図。
【図６】制御装置による制御系統図。
【符号の説明】
【００５１】
１…装置本体、３…基板、５…ＴＣＰ（電子部品）、７…圧着ツール、１２…カセット、１５…シート、１６…繰り出し軸（繰り出し体）、２５…巻き取り体、３９…制御装置、４１…透孔、４２…検出手段、４３…投光器、４４…受光器。
【図１】
2010093205.tif 000003
【図２】
2010093205.tif 000004
【図３】
2010093205.tif 000005
【図４】
2010093205.tif 000006
【図５】
2010093205.tif 000007
【図６】
2010093205.tif 000008