(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光硬化性の接着剤を介して基板に電子部品を実装する電子部品実装装置であって、
前記接着剤を介して基板に搭載された電子部品を押圧して前記基板に圧着する圧着ツールと、前記基板を保持する基板保持ステージと、前記圧着ツール及び基板保持ステージを作動させる複数の駆動ユニットと、
前記圧着ツールでの電子部品の押圧時に前記基板と前記電子部品との間に介在する前記接着剤の硬化を促進するための光を照射する光源と、
電子部品実装装置を覆う筐体に対して開閉自在に取り付けられ、前記圧着ツール及び光源に対するオペレータのアクセスを可能とするカバーと、
前記カバーの開閉を検出するカバー開閉検出部と、
非常停止スイッチと、
前記カバー開閉検出部及び前記非常停止スイッチと接続された安全回路と、
所定の電流を前記光源に供給する電流回路及び前記電流回路を制御する照明ユニット制御部を含む照明ユニットと、
電子部品実装装置へ電力を供給する電力供給手段を備え、
前記安全回路は、前記カバー開閉検出部によって前記カバーの開放を検知したとき、若しくは前記非常停止スイッチが操作されたことを検知したとき、少なくとも前記駆動ユニットと前記電流回路への給電を遮断し、
前記照明ユニット制御部への給電は前記カバーの開放若しくは前記非常停止スイッチの操作に関係なく継続されることを特徴とする電子部品実装装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光硬化性の接着剤を介して基板に電子部品を実装する電子部品実装装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子部品実装分野においては、基板に光硬化性の接着剤を介してＩＣ等の電子部品を実装するための実装用設備を複数配設し、全体を設備メインコントローラによって制御する実装ラインが広く用いられている。実装用設備としては、基板に搭載された電子部品を押圧して基板に圧着する圧着部と、電子部品の押圧時に基板と電子部品との間に介在する接着剤の硬化を促進するためのＬＥＤ光を照射する光源を備え、且つこれらを筐体で覆った電子部品実装装置が存在する。
【０００３】
光源は、電流回路と当該電流回路を制御する制御部を備えた照明ユニットと接続されている。設備コントローラは、生産される基板品種に応じて個別に設定された光源の照度や照射タイミング等の情報を含む照射データを制御部に送信し、この照射データに基づいて電流回路を制御するよう制御部に指令する。制御部は、照射データを読み込んだうえで、設備メインコントローラからの指令に従って電流回路を制御することにより光源に所定の定電流を供給する。
【０００４】
ＬＥＤ光は、その種類によって人体に有害な紫外線を多く含むものが存在する。そのため、メンテナンス時にオペレータが筐体に取り付けられたカバーを開放して作業空間内にアクセスする場合には、オペレータ保護の観点からＬＥＤ光の照射を停止させる必要がある。また、オペレータが装置の動作異常を察知して当該装置に設けられた非常停止スイッチを操作した場合にも、ＬＥＤ光の照射を停止させる必要がある。従来、外界と仕切られた装置内の空間において照射される光からオペレータを保護するための技術として、カバーの開閉を検知する安全スイッチを設け、カバーの開放を検知したときに光源への電力の供給を遮断してインターロックをかける方法が提案されている（例えば特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来技術を電子部品実装装置が備える照射ユニットに適用した場合、次のような問題が発生していた。すなわち、カバーの開放を検知して照射ユニットへの電力供給を遮断した場合、照射ユニットに設定されていた照射パラメータも同時にリセットされる。そのため、インターロック状態を解除して照射ユニットへの電力供給を再開したとき、設備コントローラは照射ユニットに対する照射パラメータの再設定を行う必要がある。この間、電子部品実装装置では電子部品実装作業を行うことができず、生産性の低下を招く結果となっていた。
【０００７】
そこで本発明は、インターロック状態を解除して電子部品実装作業を再開させたときに光源の照射制御を速やかに実行することができる電子部品実装装置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】
【０００８】
請求項１に記載の本発明は、光硬化性の接着剤を介して基板に電子部品を実装する電子部品実装装置であって、前記接着剤を介して基板に搭載された電子部品を押圧して前記基板に圧着する圧着ツールと、前記基板を保持する基板保持ステージと、前記圧着ツール及び基板保持ステージを作動させる複数の駆動ユニットと、前記圧着ツールでの電子部品の押圧時に前記基板と前記電子部品との間に介在する前記接着剤の硬化を促進するための光を照射する光源と、電子部品実装装置を覆う筐体に対して開閉自在に取り付けられ、前記圧着ツール及び光源に対するオペレータのアクセスを可能とするカバーと、前記カバーの開閉を検出するカバー開閉検出部と、非常停止スイッチと、前記カバー開閉検出部及び前記非常停止スイッチと接続された安全回路と、所定の電流を前記光源に供給する電流回路及び前記電流回路を制御する照明ユニット制御部を含む照明ユニットと、電子部品実装装置へ電力を供給する電力供給手段を備え、前記安全回路は、前記カバー開閉検出部によって前記カバーの開放を検知したとき、若しくは前記非常停止スイッチが操作されたことを検知したとき、少なくとも前記駆動ユニットと前記電流回路への給電を遮断し、前記照明ユニット制御部への給電は前記カバーの開放若しくは前記非常停止スイッチの操作に関係なく継続される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、安全回路は、カバー開閉検出部によってカバーの開放を検知したとき、若しくは非常停止スイッチが操作されたことを検知したとき、少なくとも駆動ユニットと電流回路への給電を遮断し、照明ユニット制御部への給電はカバーの開放若しくは非常停止スイッチの操作に関係なく継続されるので、インターロック状態を解除して電子部品実装作業を再開させたときに照明ユニット制御による光源の照射制御を速やかに実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施の形態における電子部品実装装置の斜視図
【図２】本発明の一実施の形態における電子部品実装装置を構成する本圧着部の斜視図
【図３】本発明の一実施の形態における電子部品実装機を構成する本圧着部の側面図
【図４】本発明の一実施の形態における電子部品実装装置１の制御系を示すブロック図
【図５】（ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態における電子部品の圧着動作を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
まず図１を参照して、本発明の実施の形態における電子部品装置について説明する。電子部品実装装置１は、光硬化性の接着剤を介して基板に電子部品を実装する機能を有しており、筐体２の内部である機内空間に接着剤供給部、仮圧着部及び本圧着部を基板の搬送方向（Ｘ方向）に配設して構成される。接着剤供給部は、基板の縁部に設定された電子部品圧着位置に接着剤を供給する。仮圧着部は、接着剤が供給された基板に電子部品を搭載（仮圧着）する。本圧着部は、基板に搭載された電子部品を押圧することによって、接着剤を介して基板に電子部品を圧着する。
【００１２】
筐体２の長手方向における側面であって、オペレータが電子部品実装装置１にアクセスする前方側の領域には透明な窓部を有する複数のカバー３Ａ，３Ｂが開閉自在に取り付けられている。オペレータはカバー３Ａ，３Ｂを開けて筐体２内の各作業部の修理、調整、消耗部品の交換等の保守点検作業を行う。なお、電子部品実装作業時には、カバー３Ａ，３Ｂは閉じた状態となっている。カバー３Ａ，３Ｂは開閉検出部としてのカバースイッチ４Ａ，４Ｂと接続されており（図４）、カバースイッチ４Ａ，４Ｂによってカバー３Ａ，３Ｂの開閉が検出される。
【００１３】
筐体２の両側には非常停止スイッチ５Ａ，５Ｂがそれぞれ設けられている。非常停止スイッチ５Ａ，５Ｂは、オペレータが電子部品実装装置１の動作異常を察知したとき、その稼働を強制的に停止させるための操作スイッチである。
【００１４】
次に図２及び図３を参照して、本圧着部６について説明する。本圧着部６は、基台７上に基板位置決め機構８及び圧着部９を配設して構成されている。基板位置決め機構８は、Ｘ軸テーブル１０Ｘ、Ｙ軸テーブル１０Ｙ、Ｚθ軸テーブル１０Ｚθを積層した構成の基板位置決めテーブル１０上に、基板保持ステージ１１を装着した構造となっている。Ｘ軸テーブル１０Ｘに備えられたモータＭ１を駆動することによりＹ軸テーブル１０ＹはＸ方向に移動し、Ｙ軸テーブル１０Ｙに備えられたモータＭ２を駆動することによりＺθ軸テーブル１０ＺθはＸ方向と水平面内において直交するＹ方向に移動する。また、Ｚθ軸テーブル１０Ｚθに内蔵されたモータＭ３（Ｚ軸用）、モータＭ４（θ軸用（図４））を駆動することにより、基板保持ステージ１１はＸＹ平面に対して垂直なＺ軸に沿って上下動するとともに、Ｚ軸を中心に回転する。
【００１５】
基板保持ステージ１１には、２枚の透明なガラス基板を積層して成る基板１２が保持される。本圧着部６には、下層側のガラス基板が露呈された複数の縁部１２ａ，１２ｂに接着剤１３（図５）を介して複数の電子部品１４が仮圧着された基板１２が搬入される。基板位置決めテーブル１０を構成する各テーブルのモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４を駆動することにより、基板保持ステージ１１上の基板１２を所定の実装作業位置へ位置決めすることができる。
【００１６】
図２及び図３において、圧着部９は、基台７上に立設された門型のフレーム１５に、モータＭ５を備えた昇降押圧機構４０によって個別に昇降駆動される複数の圧着ツール１６をＸ方向に並べて配設した構成となっている。圧着ツール１６は昇降押圧機構４０の出力軸であるロッド１８の下端に取り付けられている。圧着ツール１６の下方には、圧着ツール１６に対向してＸ方向に延びたブロック状の透過部材１７が配設されている。モータＭ５を駆動することにより昇降押圧機構４０が作動し、圧着ツール１６は透過部材１７の上方においてロッド１８を介して昇降する。
【００１７】
透過部材１７は、Ｘ方向に延びた支持ベース１９によって支持されている。支持ベース１９には側面から上面に向かって切り欠きが形成されており、透過部材１７の下面の一部は支持ベース１９で支持されずに露呈した状態となっている。透過部材１７は、基板位置決めテーブル１０によって所定の圧着作業位置に位置決めされた基板１２の一の縁部１２ａ，１２ｂを下受けする。
【００１８】
透過部材１７に下受けされた基板１２に対して圧着ツール１６を下降させることにより、電子部品１４を押圧して基板１２に圧着させることができる。すなわち圧着ツール１６は、接着剤１３を介して基板１２に搭載された電子部品１４を押圧して基板１２に圧着する。
【００１９】
図２及び図３において、透過部材１７の下方には複数の光照射器２０が各圧着ツール１６と対応する位置に配設されている。各光照射器２０はＬＥＤ２０ａを内蔵しており（図４）、圧着ツール１６による電子部品１４の押圧時に透過部材１７に向けて光を下方から照射する。これにより、圧着対象となる電子部品１４に接着した接着剤１３に光照射器２０からの光が入射する。
【００２０】
ＬＥＤ２０ａは、圧着ツール１６での電子部品１４の押圧時に基板１２と電子部品１４との間に介在する接着剤１３の硬化を促進するための光を照射する光源として機能する。このＬＥＤ２０ａから発せられる光は、人体に有害な紫外線を含んでいる。カバー３Ａ，３Ｂの窓部には紫外線をカットするための加工が施されており、筐体２に対してカバー３Ａ，３Ｂが閉じた状態ではオペレータが紫外線の影響を直接受けることはない。その一方で、カバー３Ａ，３Ｂを開けたとき、ＬＥＤ２０ａが発する光によってオペレータが紫外線を浴びるおそれがある。
【００２１】
次に図４を参照して、本圧着部６を中心とした電子部品実装装置１の制御系の構成について説明する。電子部品実装装置１は、主制御部２１、駆動ユニット２２、照明ユニット２３及び安全回路２４を備えている。駆動ユニット２２はドライバー回路２５とモータＭ１の組合せより構成されている。同様に各々のモータＭ２〜Ｍ５についても、ドライバー回路２５と組み合わせられた駆動ユニット２２を構成している。
【００２２】
主制御部２１及び駆動ユニット２２は、電子部品実装装置１が配備される工場の電源（「工場電源」２８）と個別に接続されている。工場電源２８と駆動ユニット２２との間には第１の遮断スイッチ３１が設けられており、第１の遮断スイッチ３１を開閉することにより、工場電源２８から駆動ユニット２２への電力の供給がＯＮ／ＯＦＦされる。また、照明ユニット２３及び安全回路２４は、工場電源２８から供給される交流を直流に変換するＤＣ電源２９と個別に接続されている。
【００２３】
工場に備えられた主電源スイッチ３０を開閉することにより、主制御部２１、駆動ユニット２２及びＤＣ電源２９への電力の供給がＯＮ／ＯＦＦされる。これに伴い、ＤＣ電源２９と接続される照明ユニット２３及び安全回路２４への電力の供給もＯＮ／ＯＦＦされる。このように、主電源スイッチ３０及びＤＣ電源２９は、電子部品実装装置１へ電力を供給する電力供給手段となっている。
【００２４】
主制御部２１は、ドライバー回路２５及び照明ユニット２３とそれぞれ接続されている。主制御部２１は、モータＭ１〜Ｍ４を制御して基板保持ステージ１１を所定のタイミングで所定の方向に移動させるための制御信号、モータＭ５を制御して所定のタイミングで圧着ツール１６を上昇・下降させるための制御信号を対応するドライバー回路２５に送信する。また主制御部２１は、ＬＥＤ２０ａの発光強度や発光タイミング等を制御するための制御信号を照明ユニット２３に送信する。
【００２５】
ドライバー回路２５は、主制御部２１からの制御信号にしたがって駆動対象となるモータＭ１〜Ｍ５に電力を供給する。ドライバー回路２５及びモータＭ１〜Ｍ４は、圧着ツール１６及び基板保持ステージ１１を作動させる複数の駆動ユニットとなっている。
【００２６】
照明ユニット２３は、照明ユニット制御部２６及び定電流回路２７から構成されており、主制御部２１から送信される制御信号に基づいてＬＥＤ２０ａを制御する。照明ユニット制御部２６は、主制御部２１から送信された照射データの読み込みを行うとともに、主制御部２１からの制御信号にしたがって照射データを参照して定電流回路２７から出力する電流の大きさを制御する。定電流回路２７はＬＥＤ２０ａと接続されており、ＬＥＤ２０ａに出力電流が一定な定電流を供給してＬＥＤ２０ａを発光させる。このように照明ユニット２３は、所定の電流を光源に供給する電流回路（定電流回路２７）及び電流回路を制御する照明ユニット制御部２６を含む。
【００２７】
照明ユニット制御部２６及び定電流回路２７はＤＣ電源２９と個別に接続されており、また定電流回路２７とＤＣ電源２９との間には第２の遮断スイッチ３２が設けられている。第２の遮断スイッチ３２を開閉することにより、ＤＣ電源２９から定電流回路２７への電力の供給がＯＮ／ＯＦＦされる。その一方で、照明ユニット制御部２６への電力の供給は、主電源スイッチ３０が閉状態となっている限り継続される。
【００２８】
安全回路２４は、一定の条件下で電子部品実装装置１を構成する一部の機構の作動を強制的に停止させるものであり、非常停止スイッチ５Ａ，５Ｂ、カバースイッチ４Ａ，４Ｂと接続されている。また、安全回路２４は第１の遮断スイッチ３１、第２の遮断スイッチ３２とリレーにより接続されている。
【００２９】
安全回路２４は、オペレータが非常停止スイッチ５Ａ，５Ｂを操作したとき、若しくはオペレータによるカバー３Ａ，３Ｂの開放をカバースイッチ４Ａ，４Ｂが検知したときに、第１の遮断スイッチ３１、第２の遮断スイッチ３２を開状態にする。これにより、電子部品実装装置１は駆動ユニット２２及び定電流回路２７への電力の供給が遮断されたインターロック状態となり、基板保持ステージ１１、圧着ツール１６の作動及びＬＥＤ２０ａの発光が停止される。その一方で、ＤＣ電源２９と照明ユニット制御部２６との間には遮断スイッチが設けられていないため、照明ユニット制御部２６への電力の供給は継続される。
【００３０】
すなわち安全回路２４は、カバー開閉検出部（カバースイッチ４Ａ，４Ｂ）によってカバー３Ａ，３Ｂの開放を検知したとき、若しくは非常停止スイッチ５Ａ，５Ｂが操作されたことを検知したとき、少なくとも駆動ユニット２２と電流回路への給電を遮断し、照明ユニット制御部２６への給電はカバー３Ａ，３Ｂの開放若しくは非常停止スイッチ５Ａ，５Ｂの操作に関係なく継続される。
【００３１】
本発明の電子部品実装装置１は以上のような構成から成り、次に図５を参照して本圧着部６における電子部品１４の圧着動作について説明する。圧着動作に先立ち、主制御部２１は照明ユニット制御部２６に照射データを送信し、照明ユニット制御部２６は受信した照射データの読み込みを行う。
【００３２】
まず、電子部品１４が仮圧着された基板１２を基板保持ステージ１１によって保持した後、主制御部２１は基板１２を所定の圧着作業位置に位置決めする（ＳＴ１：基板位置決め工程）。すなわち図５（ａ）に示すように、主制御部２１は基板位置決めテーブル１０によって、圧着ツール１６の下方に電子部品１４が位置するよう基板１２の縁部１２ａを透過部材１７に接触させる（矢印ａ）。
【００３３】
次いで図５（ｂ）に示すように、主制御部２１は圧着ツール１６を下降させ（矢印ｂ）、電子部品１４を基板１２に対して所定時間だけ押圧する（ＳＴ２：押圧工程）。次いで、電子部品１４の押圧時に主制御部２１はＬＥＤ２０ａを点灯させて光照射器２０から光を照射させる（矢印ｃ）（ＳＴ３：光照射工程）。光照射器２０から照射された光は、透過部材１７と基板１２を透過して接着剤１３に到達する。これにより、接着剤１３の硬化を促進させながら基板１２に電子部品１４が圧着される。
【００３４】
電子部品１４を所定時間だけ押圧したならば、図５（ｃ）に示すように、主制御部２１は光照射器２０からの光の照射を停止させ、その後、圧着ツール１６を上昇させる（矢印ｄ）（ＳＴ４：圧着ツール上昇工程）。以上の工程を経て、接着剤１３を介して基板１２に電子部品１４が実装される。電子部品実装後の基板１２は、本圧着部６から下流側の工程へ搬出される。また、本圧着部６には作業対象となる基板１２が新たに搬入される。
【００３５】
前述した圧着動作を含む電子部品実装作業を継続して行う過程においては、基板搬送エラーなどのいわゆる「チョコ停」からの復旧作業や消耗部材等の補充・交換作業の他に、圧着ツール１６やＬＥＤ２０ａ等のメンテナンス作業が適宜行われる。これらの作業は、オペレータがカバー３Ａ，３Ｂを開けて対応することになる。すなわち、カバー３Ａ，３Ｂは、電子部品実装装置１を覆う筐体２に対して開閉自在に取り付けられ、圧着ツール１６及び光源（ＬＥＤ２０ａ）に対するオペレータのアクセスを可能とする。
【００３６】
オペレータが復旧作業や消耗部材等の補充・交換作業等を行うためにカバー３Ａ，３Ｂを開けたとき、安全回路２４によって駆動ユニット２２及び定電流回路２７への給電が遮断される。これにより、電子部品実装装置１はインターロック状態となって圧着ツール１６及び基板保持ステージ１１の作動、光照射器２０に内蔵されたＬＥＤ２０ａの点灯が停止されるので、保守点検作業時や装置トラブル発生時にＬＥＤ２０ａが発する光に含まれる紫外線等からオペレータを保護することができる。
【００３７】
その一方で、電子部品実装装置１がインターロック状態になっても照明ユニット制御部２６への給電は継続されるので、照明ユニット制御部２６が読み込んだ照射データはリセットされない。したがって、主制御部２１から照明ユニット制御部２６への照射データの送信及び照明ユニット制御部２６による照射データの読み込みを再度行う必要がないため、インターロック状態を解除して電子部品実装作業を再開させるときに、照明ユニット制御部２６によるＬＥＤ２０ａの点灯・消灯を含む照射制御を速やかに行うことができるとともに、生産性の低下を防止することができる。
【００３８】
本発明はこれまで説明した実施の形態に限定されるものではない。例えば、電子部品実装装置は本圧着部のみを備えた構成のものでよく、また接着剤供給部、仮圧着部、本圧着部以外の作業部を新たに加えた構成のものでもよい。また、光源としてはＬＥＤに限られず、種々のものを採用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明によれば、インターロック状態を解除して電子部品実装作業を再開させたときに光源の照射制御を速やかに実行することができ、基板に光硬化性の接着剤を介して電子部品を実装する電子部品実装分野において特に有用である。
【符号の説明】
【００４０】
１  電子部品実装装置
２  筐体
３Ａ，３Ｂ  カバー
４Ａ，４Ｂ  カバースイッチ
５Ａ，５Ｂ  非常停止スイッチ
１１  基板保持ステージ
１２  基板
１３  接着剤
１４  電子部品
１６  圧着ツール
２０ａ  ＬＥＤ
２２  駆動ユニット
２３  照明ユニット
２４  安全回路
２５  ドライバー回路
２６  照明ユニット制御部
２７  定電流回路
２９  ＤＣ電源
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５  モータ
【図１】
0005974306.tif 000002
【図２】
0005974306.tif 000003
【図３】
0005974306.tif 000004
【図４】
0005974306.tif 000005
【図５】
0005974306.tif 000006