(57)【要約】  ステージ（１）上に並設される２枚の基板（Ｗ）の同一方向に位置する２つの側辺部に対して電子部品（Ｐ）を同時に実装する圧着部（１７）と、上面に基板（Ｗ）を吸着保持してステージ（１）上で基板（Ｗ）の一方の側辺部を圧着部（１７）に対して位置決めして電子部品（Ｐ）を実装させたなら、基板（Ｗ）をステージ（１）の一側部の上面に受け渡す搬入アーム（６）と、搬入アーム（６）とステージ（１）を位置決め制御し、ステージ（１）の一側部に供給載置されステージ（１）とともに１８０度回転させられた基板（Ｗ）の他方の側辺部に電子部品（Ｐ）を実装するとき、搬入アーム（６）に吸着保持されてステージ（１）上の他側部で位置決めされた新たな基板（Ｗ）の一方の側辺部に電子部品（Ｐ）を同時に実装させる制御装置（１３）と、一対の側辺部に電子部品（Ｐ）が実装された基板（Ｗ）をステージ（１）から取り出す搬出アーム（３５）を具備する。
2013141388.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形状の基板の４つの側辺部のうち、対向する２つの側辺部に電子部品を実装する実装装置であって、
上面に２枚の基板を並べて吸着保持することが可能であって、水平方向、上下方向及び水平方向と直交する方向を中心とする回転方向のうち、少なくとも上下方向を除く方向に対して位置決め可能に設けられたステージと、
このステージ上に並設される２枚の基板の同一方向に位置する２つの側辺部に対して電子部品を同時に実装することが可能な構成の実装手段と、
上面に上記基板を吸着保持して上記ステージ上で上記基板の対向する２つの側辺部のうちの一方の側辺部を上記実装手段に対して位置決めして上記電子部品を実装させたなら、その基板を上記ステージの一側部の上面に受け渡す搬入手段と、
この搬入手段に吸着保持された上記基板の一方の側辺部に上記電子部品を実装する前に、上記基板の一方の側辺部を上記実装手段に位置決めするために撮像する第１の撮像手段と、
一方の側辺部に上記電子部品が実装された上記基板が上記搬入手段から上記ステージの一側部の上面に受け渡されて上記ステージが１８０度回転させられたときに、上記基板の一方の側辺部に対向する他方の側辺部を上記実装手段に対して位置決めするために撮像する第２の撮像手段と、
上記第１の撮像手段と上記第２の撮像手段の撮像に基づいて上記搬入手段と上記ステージを位置決め制御し、上記ステージの一側部に供給載置されこのステージとともに１８０度回転させられた上記基板の他方の側辺部に上記実装手段によって電子部品を実装するとき、上記搬入手段に吸着保持されて上記ステージの他側部で上記実装手段に対して位置決めされた新たな基板の一方の側辺部に上記実装手段によって電子部品を同時に実装させる制御手段と、
一方の側辺部に電子部品が実装された後、上記ステージに受け渡されて１８０度回転させられてから他方の側辺部に電子部品が実装された基板を上記ステージから取り出す搬出手段と
を具備したことを特徴とする電子部品の実装装置。
【請求項２】
上記実装手段は、上記搬入手段に吸着保持されて一方の側辺部に電子部品が実装される基板と、一方の側辺部に電子部品が実装されて上記ステージによって１８０度回転させられて他方の側辺部に電子部品が実装される基板との２枚の基板に対応する長さを有してこれら基板の側辺部の下面を支持するバックアップツールと、
このバックアップツールの上方に別々に上下駆動可能に設けられ各基板の側辺部の長さと対応する長さ寸法に形成されていて、下降方向に駆動されることで上記バックアップツールに側辺部の下面が支持された各基板の上面に上記電子部品を実装する一対の加圧ツールとによって構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。
【請求項３】
上記ステージの上面には、上記搬入手段によって受け渡された基板を吸着保持する保持部が突設されていて、
上記搬入手段と上記搬出手段は上記保持部が入り込む凹部を有する形状であ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。
【請求項４】
矩形状の基板の４つの側辺部のうち、対向する２つの側辺部に電子部品を実装する実装方法であって、
上面に２枚の基板を並べて吸着保持することが可能であって、水平方向、上下方向及び水平方向と直交する方向を中心とする回転方向に対して位置決め可能なステージ上で、搬入手段の上面に吸着保持された上記基板を位置決めする工程と、
上記ステージ上で、上記搬入手段によって位置決めされた上記基板の一方の側辺部に電子部品を実装する工程と、
一方の側辺部に電子部品が実装された基板を上記搬入手段から上記ステージの一側部に受け渡す工程と、
一方の側辺部に電子部品が実装された基板を受けた上記ステージを１８０度回転させて上記基板の他方の側辺部を位置決めし、この他方の側辺部に電子部品を実装する工程と、
上記基板の他方の側辺部に電子部品を実装するときに、上記搬入手段の上面に吸着保持された新たな基板の一方の側辺部を上記ステージの他側部上で位置決めしその一方の側部に電子部品を同時に実装する工程と、
上記基板の一側部と他側部とに電子部品が実装された基板を上記ステージから搬出する工程と
を具備したことを特徴とする電子部品の実装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はたとえば液晶表示装置に用いられるガラス製のパネルなどの基板に、被実装部材としての電子部品、たとえばＴＣＰ（Tape Carrier Package）などを実装する被実装部材の実装装置及び実装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、液晶表示装置を製造する場合、ガラス製のパネルなどの基板に、被実装部材としてしてのＴＣＰなどの電子部品を実装するための実装装置が用いられる（例えば、特許第４５７９６５８号公報）。電子部品は上記基板の４つの辺のうち、少なくとも１つの辺を除く２つ或いは３つの辺に実装されることが多い。【０００３】
上記実装装置は上記基板が供給載置される実装用のステージを有する。このステージは上記基板の平面形状よりも面積の小さな載置面を有し、この載置面に上記基板が供給載置される。その際、上記基板は、上記電子部品が実装される周辺部を上記ステージの載置面の周縁から外方に突出させて位置決め保持される。【０００４】
基板をステージに供給載置した後、この基板の電子部品を実装する辺に粘着性を有するテープ状の異方性導電部材が貼着される。ついで、この異方性導電部材が貼着された箇所に複数の上記電子部品を１つずつ仮圧着した後、仮圧着された電子部品を加圧加熱して上記基板に本圧着するということが行われる。【０００５】
上述した実装工程においては、タクトタイムを短縮して生産性の向上を図ることが要求されている。タクトタイムの短縮を図るために、従来はたとえば上記基板をステージに搬送供給したり、電子部品の実装が終えた基板をステージから搬出するための時間を短縮するということが行われたり、基板への異方性導電部材の供給や仮圧着される電子部品の供給に要する時間を短縮するという改善が行われていた。【０００６】
しかしながら、基板の搬送時間の短縮や基板への異方性導電部材や電子部品の供給時間の短縮には限界があるため、組み立て作業全体のタクトタイムを大きく短縮するということが難しかった。【０００７】
しかも、基板の複数の辺に電子部品を実装する場合には、基板の一辺に電子部品を実装したならば、この基板を９０度又は１８０度回転させて次の辺に電子部品を実装するということをそれぞれの基板に対して繰り返して行わなければならない。そのため、電子部品を実装する基板の枚数が多くなればなる程、生産性の低下を招くということがあった。【０００８】
とくに、基板に電子部品を本圧着する場合、異方性導電部材を加圧加熱するために多くの時間が必要となる。しかしながら、異方性導電部材を加圧加熱する時間は異方性導電部材を確実に溶融硬化させなければならないため、短縮することができない。したがって、基板の複数の辺に電子部品を実装する場合にはタクトタイムが大幅に増大するということがある。
【発明の開示】
【０００９】
そこで、たとえば基板の３つの側辺部に電子部品を実装する場合、まず、ステージに２枚の基板を並べて載置し、これら基板の同一方向に位置する一方の側辺部を実装手段に位置決めした後、この２枚の基板の一方の側辺部に電子部品を同時に実装する。
【００１０】
ついで、ステージを１８０度回転させ、２枚の基板の上記一方の側辺に対向する他方の側辺部を上記実装手段に対して位置決めした後、側辺部に電子部品を同時に実装する。
【００１１】
その後、対向する一対の側辺部に電子部品が実装された基板を上記ステージから取り出してつぎの実装装置に供給し、そこで残りの一側部に電子部品を実装するようにしている。
【００１２】
しかしながら、上述したように２枚の基板をステージ上に並べて載置し、これら基板の一側部に電子部品を同時に実装した後、他方の側辺部に電子部品を同時に実装するようにすると、上記ステージ上で対向する一対の側辺部に電子部品が実装された２枚の基板を搬出した後でないと、つぎに電子部品が実装される新たな基板を上記ステージに受け渡すことができないということがある。
【００１３】
そのため、上記ステージ上から一対の側辺部に電子部品が実装された２枚の基板を搬出し終わるまでは新たな基板を供給できないから、待ち時間が生じて生産性の低下を招くということがあった。
【００１４】
また、ステージに２枚の基板を同時に供給載置し、これら基板の一側部に電子部品を実装した後、他方の側辺部に電子部品を実装するようにすると、２枚の基板の一側部は実装ステージに供給載置するときに撮像カメラの撮像に基づいて個別に位置決めすることができるものの、他側部に電子部品を実装するときには２枚の基板は既にステージに供給載置されているため、これらの基板を別々に位置決めすることができない。
【００１５】
そのため、上記基板の一側部に電子部品を実装する際、各基板が上記ステージ上で位置ずれが生じたりするなどして、各基板の他側部の位置をそれぞれ別々に位置補正しなければならない場合、２枚の基板を実装手段に対して別々に精度よく位置決めすることができないということもある。
【００１６】
この発明は、２枚の基板の側辺部に対して電子部品を同時に実装して生産性の向上を図るとともに、ステージからの基板の搬出と、新たな基板の供給を１枚ずつ行なえるようにすることで、待ち時間を短縮したり、２枚の基板を別々に位置補正して電子部品を実装できるようにした電子部品の実装装置及び実装方法を提供することにある。
【００１７】
この発明によれば、ステージの一側部上で搬入手段によって保持された基板の一方の側辺部に電子部品を実装したならば、その基板を上記ステージの上面に受け渡した後、ステージを１８０度回転させて上記基板の他方の側辺部に電子部品を実装すると同時に、上記搬入手段の上面に吸着保持された新たな基板の一方の側辺部を上記ステージの他側部上で位置決めし、その一側部に電子部品を実装するようにした。
【００１８】
そのため、２枚の基板の側辺部に対して電子部品を同時に実装して生産性の向上を図ることができるばかりか、ステージからの基板の搬出と、上記搬入手段による新たな基板の供給を１枚ずつ同時に行なえるから、上記ステージに対する基板の受け渡しと搬出を２枚ずつ行なう場合に比べ、基板の受け渡しと搬出に要する時間を短縮し、生産性を向上させることができる。
【００１９】
しかも、２枚の基板に対して電子部品を実装するとき、一方の基板は搬入手段に吸着保持され、他方の基板はステージに吸着保持されているから、２枚の基板を上記搬入手段と上記ステージとによって独立して位置決めすることが可能となる。つまり、２枚の基板の側辺部に対して同時に電子部品を実装する場合であっても、各基板をそれぞれ実装手段に対して精密に位置決めすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、この発明の一実施の形態の実装装置の概略的構成を示す平面図である。
【図２】図２は、圧着部の加圧ツールの取り付け構造を示す正面図である。
【図３】図３は、圧着部の加圧ツールとバックアップツールを示す側面図である。
【図４】図４は、実装装置の制御系統図である。
【図５】図５は、ステージの一側部に搬入アームによって供給された基板の一方の側辺部をバックアップツール上に位置決めし、その一側部の電子部品を本圧着するときの説明図である。
【図６】図６は、ステージの一側部で基板の一方の側辺部に電子部品を本圧着した後、上記ステージを−Ｙ方向に後退させてから１８０度回転させたときの説明図である。
【図７】図７は、１８０度回転させたステージを＋Ｙ方向へ駆動し、ステージの一側部の基板の他方の側辺部をバックアップツール上に位置決めした後、上記ステージの他側部に搬入アームによってつぎの基板を供給して上記バックアップツール上に位置決めしてから、２枚の基板の側辺部の電子部品を同時に本圧着するときの説明図である。
【図８】図８は、２枚の基板の側辺部の電子部品が本圧着された後、搬入アームを−Ｘ方向に後退させてから、ステージを−Ｙ方向に後退させ、ステージの一側部の基板が搬出アームによって搬出されたときの説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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。【００２２】
図１に示す実装装置はステージ１を有する。このステージ１は第１のＸ・Ｙ・Ｚ・θ駆動源２によって水平方向、上下方向、及び水平方向と直交する方向を中心とする回転方向に対して駆動されるようになっている。なお、水平方向は図１に矢印で示すようにＸ方向とＹ方向であって、各方向は＋方向と−方向を有する。【００２３】
上記ステージ１の上面には平面形状がＨ形状の保持部３が突設されている。この保持部３の上面は平坦面に形成されていて、その上面には複数の吸引孔４が開口形成されている。この吸引孔４には、図示しない吸引ポンプが同じく図示しないチューブを介して接続されている。それによって、上記吸引孔４に吸引力を生じさせることができるようになっている。【００２４】
なお、上記吸引孔４と上記吸引ポンプとの間には図示しない制御弁が設けられている。上記吸引孔４は上記ステージ１の幅方向一端部と他端部の２つのグループに分けられていて、各グループの吸引孔４は上記制御弁が後述する制御装置１３によって制御されることで、各グループ毎に吸引力を発生させたり、停止させることができるようになっている。【００２５】
上記ステージ１の上面には図１に鎖線で示すように２枚の基板Ｗを並べて載置することができるようになっていて、各基板Ｗは上記吸引孔４に生じる吸引力で上記保持部３の上面に吸着保持されるようになっている。【００２６】
なお、上記基板Ｗは矩形状をなしていて、対向する一対の短辺と一対の長辺のうち、この実施の形態では一対の短辺にそれぞれＴＣＰなどの被実装部品としての電子部品Ｐが図示しない異方性導電テープによって仮圧着されている。【００２７】
上記基板Ｗは上記ステージ１に搬入手段としての搬入アーム６によって受け渡されるようになっている。この搬入アーム６は平面形状が一対の凹部７を有する櫛歯状に形成されていて、各歯となる部分の上面には複数の吸引孔８が開口形成されている。この吸引孔８は図示しない吸引ポンプに同じく図示しないチューブを介して接続されていて、吸引力が生じるようになっている。【００２８】
上記搬入アーム６は第２のＸ・Ｙ・Ｚ・θ駆動源９によって水平方向、上下方向及び回転方向に駆動されるようになっていて、その上面には上述したように対向する一対の側辺に電子部品Ｐが仮圧着された上記基板Ｗが図示しないロボットによって供給載置される。【００２９】
上記搬入アーム６の上面に供給された基板Ｗは上記吸引孔８に生じる吸引力によって吸着保持された後、上記ステージ１の保持部３の一側部に受け渡される前に、Ｙ方向に位置する一対の側辺部のうちの、＋Ｙ方向側に位置する一方の側辺部の両端部に設けられた位置合わせマーク（図示せず）が、Ｘ方向に所定間隔で離間して配置された第１の撮像手段としての一対の第１の撮像カメラ１１によって撮像される。この第１の撮像カメラ１１は上記基板Ｗを上側或いは下側のどちらからでも撮像可能となっている。【００３０】
図４に示すように、上記第１の撮像カメラ１１の撮像信号は画像処理部１２で処理されてデジタル信号に変換された後、上記制御装置１３に出力される。この制御装置１３には上記画像処理部１２からのデジタル信号を処理する演算処理部１４が設けられている。この演算処理部１４は上記第１の撮像カメラ１１からの撮像信号を処理することで、上記搬入アーム６の上面に吸着保持された基板ＷのＸ、Ｙ座標及び上記基板Ｗの水平方向の回転角度θを算出する。上記演算処理部１４の算出結果は出力部１５に出力される。【００３１】
上記出力部１５は上記演算処理部１４での算出結果に基づいて上記搬入アーム６を駆動する駆動信号を第２のＸ・Ｙ・Ｚ・θ駆動源９に出力する。すなわち、上記ステージ１の＋Ｙ方向側には図１と図３に示すように実装手段を構成する圧着部１７が配置されていて、上記搬入アーム６に保持された基板Ｗの上記第１の撮像カメラ１１によって撮像された一方の側辺部が上記圧着部１７の後述するバックアップツール２１に対して位置決めされる。【００３２】
上記圧着部１７は、上記ステージ１の保持部３に並んで保持された２枚の基板Ｗの側辺部を支持することができる長さを有する上記バックアップツール２１と、このバックアップツール２１の上方に対向して配置され１枚の基板Ｗの側辺部に対応する長さ寸法に形成されヒータ２２ａが内蔵された一対の加圧ツール２２によって構成されている。【００３３】
図２と図３に示すように、各加圧ツール２２はそれぞれシリンダなどの第１のＺ駆動源２３によって上下方向に駆動されるようになっている。一対のＺ駆動源２３は側面形状がＬ字状をなした可動体２４の水平部分の下面に設けられている。【００３４】
上記可動体２４は垂直部分の背面に設けられた受け部２５を支持体２６の前面に上下方向に沿って設けられた一対のガイドレール２７に移動可能に係合させて設けられている。なお、上記受け部２５と上記ガイドレール２７とは、これらの係合が外れないようアリ溝結合となっている。【００３５】
上記支持体２６の上端にはモータなどの第２のＺ駆動源２８が設けられている。この第２のＺ駆動源２８はねじ軸２９を回転駆動するようになっていて、このねじ軸２９は上記可動体２４の背面に設けられためねじ体３１に螺合している。【００３６】
それによって、上記加圧ツール２２は上記バックアップツール２１の上方から下降方向、つまり図３にＺで示す上下方向に駆動されるようになっている。そして、上記加圧ツール２２は後述するように下降方向に駆動されると、上記バックアップツール２１上に位置決めされた基板Ｗの電子部品Ｐが仮圧着された側辺部の上面を加圧加熱し、上記電子部品Ｐを本圧着するようになっている。【００３７】
なお、上記加圧ツール２２は上記第のＺ駆動源２８によって上記バックアップツール２１上に位置決めされた基板Ｗに仮圧着された電子部品Ｐに接触或いは接近する位置まで下降された後、上記第１のＺ駆動源２３によって上記電子部品Ｐを加圧する加圧力が付与されるようになっている。【００３８】
上記搬入アーム６の上面に吸着保持された基板Ｗの一側部が一対の第１の撮像カメラ１１によって撮像されると、上記搬入アーム６は上記第１の撮像カメラ１１の撮像信号に基づいて上記圧着部１７に対して位置決めされる。【００３９】
つまり、上記搬入アーム６は図示しないロボットによって上面に基板Ｗを受けた後、図５に示すように＋Ｘ方向に駆動されて一側部が上記第１の撮像カメラ１１で撮像された後、その上面に吸着保持された基板Ｗの電子部品Ｐが仮圧着された一側部の下面が上記圧着部１７のバックアップツール２１の長手方向の一端部側の上端面に支持されるよう位置決めされる。つまり、上記基板Ｗは上記ステージ１の幅方向一側部の上面で、この上面とほぼ同じ高さになるよう、上記ステージ１と上記搬入アーム６の高さが制御される。【００４０】
上記搬入アーム６の上面に吸着保持された基板Ｗの電子部品Ｐが仮圧着された一側部がバックアップツール２１の一端部の上端面に支持されると、上記圧着部１７の可動体２４が上記第２のＺ駆動源２８によって所定の高さまで下降された後、一対の加圧ツール２２のうち、上記バックアップツール２１の一端部の上方に位置する一方の加圧ツール２２が上記第１のＺ駆動源２３によって下降方向に駆動される。それによって、上記基板Ｗの一側部に仮圧着された電子部品Ｐが加圧加熱されて本圧着されることになる。【００４１】
上記実施の形態では加圧ツール２２は第１のＺ駆動源２３によって上下方向に駆動される構成であると説明したが、上記加圧ツール２２を所定の下降位置で保持し、第２のＺ駆動源２８によって上記加圧ツール２２を上下方向に駆動して基板Ｗに仮圧着された電子部品Ｐを加圧するようにしてもよい。【００４２】
その場合、第２のＺ駆動源２８による加圧力を第１のＺ駆動源２３による加圧力よりも小さく設定しておけば、ステージ１に載置される基板Ｗの厚さが厚くなった場合、上記基板Ｗを加圧し過ぎて損傷させるのを防止することができる。【００４３】
また、加圧ツール２２を２つに分割したことで、ステージ１上の一端部側だけに基板Ｗが保持されている場合であっても、上記加圧ツール２２によって基板Ｗに設けられた電子部品Ｐを加圧するとき、上記加圧ツール２２が設けられた可動体２４に回転方向のモーメントが加わるのを防止できる。【００４４】
それによって、上記加圧ツール２２により基板Ｗを均一に加圧できるから、実装精度を向上させることができる。【００４５】
上記基板Ｗの一側部に仮圧着された電子部品Ｐが本圧着されると、上記搬入アーム６による基板Ｗの吸着状態が解除されると同時に、上記ステージ１の一側部側のグループの吸引孔４に吸引力が発生する。それによって、上記基板Ｗは上記搬入アーム６から上記ステージ１の一側部上面に受け渡される。つまり、上記ステージ１の一側部上面に吸着保持される。【００４６】
基板Ｗがステージ１に受け渡されると、上記搬入アーム６はステージ１の上面から外れる方向である、−Ｘ方向へ後退し、その上面に、図示しないロボットから新たな基板Ｗが受け渡され、その基板Ｗを吸着保持する。【００４７】
上記搬入アーム６が−Ｘ方向へ後退すると、上記ステージ１は上昇方向に駆動されてから、図６に示すように−Ｙ方向へ所定距離駆動された後、矢印θで示す方向に１８０度回転させられる。つまり、上記ステージ１は上記バックアップツール２１と干渉しない位置まで後退してから１８０度回転させられることになる。なお、図６はステージ１が１８０度回転した状態を示している。【００４８】
それによって、上記ステージ１の一側部上面に吸着保持された基板Ｗの電子部品Ｐが仮圧着された他方の側辺部が上記圧着部１７側に位置することになる。【００４９】
上記圧着部１７のバックアップツール２１の長手方向他端部に対向する位置には、図１と図６に示すようにＸ方向に沿って第２の撮像手段としての一対の第２の撮像カメラ３３が配置されている。【００５０】
上述したように、上記ステージ１が−Ｙ方向に駆動されてから、１８０度回転すると、ステージ１上の基板Ｗの他方の側辺部の長手方向の両端部が上記一対の第２の撮像カメラ３３の上方に対向位置する。なお、第２の撮像カメラ３３は上方から基板Ｗの他方の側辺部を撮像するようにしてもよい。それによって、ステージ１の移動の邪魔になるのを防止できる。【００５１】
上記一対の第２の撮像カメラ３３は、上記基板Ｗの他方の側辺部のＸ方向に沿う両端部に設けられた図示しない位置合わせマークを撮像し、その撮像信号を図４に示すように上記画像処理部１２に出力する。この画像処理部１２でデジタル信号に処理された撮像信号は制御装置１３の演算処理部１４に出力され、ここで上記基板Ｗの他方の側辺部の位置が算出される。【００５２】
上記ステージ１は上記制御装置１３の算出結果に基づいて上記基板Ｗの他方の側辺部を位置決めする。つまり、図７に示すように基板Ｗは他方の側辺部の下面が上記バックアップツール２１の長手方向他端部の上面に支持されるよう位置決めされる。【００５３】
上記ステージ１の一側部に吸着保持されて一方の側辺部の電子部品Ｐが本圧着された基板Ｗ（図７ではこの基板をＷａとする。）の他方の側辺部が位置決めされる作業と平行して、新たな基板Ｗ（図７ではこの基板をＷｂとする。）を上面に吸着保持した搬入アーム６が図７に＋Ｘで示す方向に駆動されてくる。【００５４】
それによって、上記ステージ１の他側部の上面には、上記第１の撮像カメラ１１の撮像に基づいて上記基板Ｗｂの電子部品Ｐが仮圧着された一方の側辺部が上記バックアップツール２１の長手方向一端部の上面に支持されるよう位置決めされる。【００５５】
上記ステージ１の一側部に吸着保持された基板Ｗａの他方の側辺部と、搬入アーム６の上面に吸着保持され上記ステージ１の他側部の上面で位置決めされた基板Ｗｂの一方の側辺部とが上記圧着部１７のバックアップツール２１の他端部と一端部の上面に位置決め支持されると、一対の加圧ツール２２が同時に下降方向に駆動される。【００５６】
それによって、ステージ１の一側部に吸着保持された基板Ｗａの他方の側辺部と、搬入アーム６の上面に吸着保持された基板Ｗｂの一方の側辺部とに仮圧着された電子部品Ｐが同時に本圧着されることになる。【００５７】
このようにして、上記ステージ１の一側部の上面に吸着保持された基板Ｗの他方の側辺部と、搬入アーム６の上面に吸着保持された基板Ｗの一方の側辺部とに仮圧着された電子部品Ｐが本圧着されると、上記ステージ１の一側部の上面に吸着保持された基板Ｗａ、つまり対向する一対の側辺部の電子部品Ｐが本圧着された基板Ｗａは搬出手段としての搬出アーム３５（図１に示す）によって後述するように上記ステージ１の上面から搬出される。【００５８】
図１に示すように、上記搬出アーム３５は上記搬入アーム６と同様、複数の凹部３６を有する櫛歯状に形成されていて、複数の歯となる部分の上面には複数の吸引孔３７が開口形成されている。上記吸引孔３７はチューブを介して吸引ポンプ（ともに図示せず）に接続されている。【００５９】
そして、上記搬出アーム３５は第３のＸ・Ｙ・Ｚ・θ駆動源３８によって水平方向、上下方向及び回転方向に駆動されるようになっている。【００６０】
なお、上記第１乃至第３のＸ・Ｙ・Ｚ・θ駆動源２，９，３８及び第１、第２のＺ駆動源２３，２８は図４に示すように上記制御装置１３によって駆動が制御されるようになっている。【００６１】
そして、上記ステージ１の一側部の上面の保持部３に吸着保持された基板Ｗの一対の側辺部の電子部品Ｐが本圧着されると、上記搬出アーム３５は図７に−Ｘで示す方向に駆動される。それによって、上記搬出アーム３５は吸引孔３７が開口形成された歯の部分が保持部３に吸着保持された上記基板Ｗａの下面側に入り込んで上昇する。【００６２】
上記搬出アーム３５が上昇すると同時に、上記ステージ１の一側部側のグループの吸引孔４の吸引力が消失される。それによって、一対の側辺部に電子部品Ｐが本圧着された基板Ｗａは上記搬出アーム３５に吸着保持されてステージ１から上昇し、次工程へ搬送される。【００６３】
なお、上記搬出アーム３５は基板Ｗの上面を吸着して搬送する構成であってもよい。【００６４】
上記搬出アーム３５によってステージ１の一側部上面から基板Ｗが搬出されるとき、上記ステージ１の他側部では搬入アーム６による基板Ｗの吸着状態が解除され、上記ステージ１の他側部側のグループの吸引孔４に吸引力が発生する。【００６５】
それによって、上記搬入アーム６による基板Ｗの吸着保持が解除され、その基板Ｗは上記ステージ１の他側部上面の保持部３に吸着保持される。つまり、基板Ｗは搬入アーム６からステージ１に受け渡される。【００６６】
ついで、上記搬入アーム６が下降してから−Ｘ方向に退避した後、上記ステージ１は図８に矢印で示すようにバックアップツール２１と干渉しない位置まで−Ｙ方向に後退してから矢印θで示す方向へ１８０度回転駆動される。なお、図８はステージ１が１８０度回転する前の状態を示している。【００６７】
上記ステージ１が１８０度回転すると、図６に示すように、上記ステージ１の他側部上面に吸着保持された基板Ｗの他方の側辺部が一対の第２の撮像カメラ３３によって撮像される。【００６８】
そして、その撮像信号に基づいて上記ステージ１が制御装置１３によって駆動され、上記ステージ１の他側部上面に吸着保持された基板Ｗの他方の側辺部が圧着部１７のバックアップツール２１の他端部に対して位置決めされ、その上面に支持される。【００６９】
それと同時に、図７に示すように上記搬入アーム６の上面に吸着保持された新たな基板Ｗ（Ｗｂ）が上記ステージ１の一側部の上面に供給され、その一方の側辺部が一対の第１の撮像カメラ１１の撮像信号に基づいて上記バックアップツール２１の一端部上に位置するよう位置決めされる。【００７０】
このようにして、２枚の基板Ｗが位置決めされると、上述したようにこれら２枚の側辺部に仮圧着された電子部品Ｐが同時に本圧着された後、一対の側辺部の電子部品Ｐが本圧着された基板Ｗが搬出されるという作業が繰り返して行なわれることになる。【００７１】
上記構成の実装装置によれば、２枚の基板Ｗの側辺部に仮圧着された電子部品Ｐを本圧着する際、最初に基板Ｗを搬入アーム６の上面に吸着保持した状態で、この基板Ｗの一方の側辺部に仮圧着された電子部品Ｐを本圧着したならば、その基板Ｗをステージ１の保持部３の一側部に受け渡して吸着保持した後、上記ステージ１を１８０度回転させる。【００７２】
ついで、搬入アーム６に吸着保持された新たな基板Ｗを、１８０度回転されたステージ１の他側部上で圧着部１７のバックアップツール２１に対して位置決めしたならば、その基板の一方の側辺部と、上記ステージ１の一側部の上面に吸着保持された基板Ｗの他方の側辺部とに仮圧着された電子部品Ｐを同時に本圧着する。【００７３】
そして、対向する一対の側辺部の電子部品Ｐが本圧着された基板Ｗを搬出アーム３５で搬出したならば、上記搬入アーム６に吸着保持された基板Ｗを上記ステージ１の他側部に受け渡した後、上記ステージ１を１８０度回転させ、このステージ１の他側部に吸着保持された基板Ｗの他方の側辺部と、上記搬入アーム６によって上記ステージ１の一側部の上面に位置決めされた基板Ｗの一方の側辺部とにそれぞれ仮圧着された電子部品Ｐを本圧着するようにしている。【００７４】
そのため、仮圧着された電子部品Ｐの本圧着は、２枚の基板Ｗに対して同時に行なうことができるから、生産性の向上を図ることができる。【００７５】
上記ステージ１に対する基板Ｗの供給と搬出を、搬入アーム６と搬出アーム３５とによって１枚ずつ同時に行なうことができる。そのため、ステージ１に対して基板Ｗを搬出してから搬入する従来の方式、つまり基板Ｗの搬入と搬出を別々に行なう従来に比べ、搬入と搬出に要する時間が短縮されるから、そのことによっても生産性の向上を図ることができるということがある。【００７６】
２枚の基板Ｗに対して電子部品Ｐを実装するとき、一方の基板Ｗは搬入アーム６に吸着保持され、他方の基板Ｗはステージ１の保持部３に吸着保持されている。そのため、２枚の基板ＷをＸ、Ｙ、Ｚ及びθ方向に駆動される上記搬入アーム６と上記ステージ１とによって独立して位置決めすることが可能となる。つまり、２枚の基板Ｗの側辺部に対して同時に電子部品Ｐを実装する場合であっても、各基板Ｗをそれぞれ圧着部１７のバックアップツール２１に対して精密に位置決めすることが可能となる。【００７７】
したがって、基板Ｗの対向する一対の側辺部に仮圧着された電子部品Ｐの本圧着を精度よく、確実に行なうことができる。【００７８】
上記ステージ１には基板Ｗを吸着保持するための吸引孔８が上面に開口形成された保持部３を突設する一方、この保持部３に対して基板Ｗを供給したり、搬出するための搬入アーム６と搬出アーム３５は、上記保持部３が入り込む凹部７，３６を有する櫛歯状とした。【００７９】
そのため、上記搬入アーム６に吸着保持された基板Ｗを、この搬入アーム６によって上記保持部３の上面に対向する位置まで搬送することができるから、上記搬入アーム６から保持部３への基板の受け渡しを確実に行なうことができる。【００８０】
しかも、上記搬入アーム６に吸着保持されて一方の側辺部の電子部品Ｐが本圧着された後、上記保持部３に受け渡されて他方の側辺部の電子部品Ｐが本圧着された基板Ｗの下面側へ上記搬出アーム３５を進入させることができるから、上記保持部３からの基板Ｗの搬出も、確実に行なうことができる。【００８１】
上記圧着部１７のバックアップツール２１は２枚の基板Ｗの側辺部を同時に支持することができる長さ寸法とし、上記バックアップツール２１に下面が支持された基板Ｗの上面に仮圧着された電子部品Ｐを加圧加熱する加圧ツール２２は２つであって、各加圧ツール２２は一枚の基板Ｗの側辺部に対応する長さ寸法で、別々の第１のＺ駆動源２３によってＺ方向に駆動できるようにしている。【００８２】
そのため、上記圧着部１７は上記バックアップツール２１上に支持される基板Ｗが１枚であれば１つの加圧ツール２２を駆動して１枚の基板Ｗに仮圧着された電子部品Ｐを本圧着することができ、２枚であれば２つの加圧ツール２２を駆動して２枚の基板Ｗに仮圧着された電子部品Ｐを本圧着することができる。【００８３】
つまり、上記圧着部１７のバックアップツール２１に電子部品Ｐが仮圧着された端部の下面が支持される基板Ｗが１枚或いは２枚のいずれであっても、その基板Ｗの側辺部に仮圧着された電子部品Ｐを確実に本圧着することができる。【００８４】
また、基板Ｗの対向する２つの辺に電子部品Ｐを実装するに際し、ステージ１を回転させて行なうようにしている。そのため、基板Ｗの一辺に電子部品Ｐを実装した後、アームなどで上記基板Ｗを持ち替えて向きを変えて他辺に電子部品Ｐを実装する場合に比べ、生産性を向上させることができる。【００８５】
なお、上記一実施の形態では基板の対向する一対の側辺部（短辺）に仮圧着された電子部品を本圧着する場合を例に挙げて説明したが、基板の対向する一対の側辺部と、残りの２つの側辺部の一方の側辺部の３つの側辺部に電子部品を本圧着することがある。【００８６】
その場合、基板の３つの側辺部に電子部品を仮圧着しておき、上述した実装装置によって対向する２つの側辺部に仮圧着された電子部品を本圧着した後、その基板を長辺用の実装装置に搬送し、そこで長辺に仮圧着された電子部品の本圧着を行なうようにすればよい。【００８７】
また、搬入アームによる基板のステージへの受け渡しは、基板への電子部品の実装が終わってから、搬入アームによる基板の吸着を解除するようにしたが、実装中、つまり本圧着を行なっているときに基板の吸着を解除するようにしてもよい。このようにすることで、さらにタクトタイムの短縮を図ることが可能となる。【００８８】
また、つぎに新たな基板を搬入アームで供給する際、その基板の位置認識はステージ上の基板を本圧着している最中に行うようにしてもよい。このようにすることで、つぎの基板のステージへの供給を迅速に行なうことが可能となるから、そのことによってもタクトタイムの短縮を図ることができる。【００８９】
また、ステージをＸ・Ｙ・Ｚ・θ駆動源によってＸ、Ｙ、Ｚ及びθ方向に駆動される構成としたが、バックアップツールをＺ方向に駆動可能な構成とすれば、上記ステージをＺ方向を除くＸ、Ｙ及びθ方向にだけ駆動される構成としてもよい。【００９０】
また、上記実施の形態では基板に電子部品を本圧着する場合について説明したが、電子部品を仮圧着する場合や基板に異方性導電部材を貼着する場合にも適用することができる。つまり、電子部品や異方性導電部材などの被実装部材を実装する場合に適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明によれば、２枚の基板の側辺部に対して電子部品を同時に実装して生産性の向上を図ることができると共に、基板の受け渡しと搬出に要する時間を短縮し、生産性を向上させることができる。また、２枚の基板の側辺部に対して同時に電子部品を実装する場合であっても、各基板をそれぞれ実装手段に対して精密に位置決めすることが可能となる。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成27年4月3日(2015.4.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形状の基板の４つの側辺部のうち、対向する２つの側辺部に電子部品を実装する実装装置であって、
上面に２枚の上記基板を並べて吸着保持することが可能なステージと、
上記基板の側辺部に対して上記電子部品を実装する実装手段と、
上記基板を吸着保持して、上記実装手段により上記電子部品を上記基板に実装した後、その基板を上記ステージに受け渡す搬入手段と、
この搬入手段に吸着保持された上記基板の一方の側辺部を撮像する第１の撮像手段と、
上記搬入手段によって受け渡され上記ステージに吸着保持された、上記基板の他方の側辺部を撮像する第２の撮像手段と、
上記第１の撮像手段と上記第２の撮像手段の撮像に基づいて、上記搬入手段と上記ステージによって、上記基板の側辺部を上記実装手段に対して位置決め制御し、上記搬入手段に吸着保持された上記基板の一方の側辺部への上記電子部品の実装と、上記ステージに吸着保持された上記基板の他方の側辺部への上記電子部品の実装とを同時に行うよう上記実装手段を制御する制御手段と、
上記基板の一方と他方の側辺部に上記電子部品が実装された上記基板を上記ステージから搬出する搬出手段と、
を具備したことを特徴とする電子部品の実装装置。
【請求項２】
上記制御手段は、上記搬入手段によって上記基板が受け渡された上記ステージを１８０度回転させて、上記ステージに受け渡された上記基板の他方の側辺部を上記実装手段に対して位置決め制御をす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。
【請求項３】
上記ステージの上面には、上記搬入手段によって受け渡された基板を吸着保持する保持部が突設されていて、
上記搬入手段と上記搬出手段は上記保持部が入り込む凹部を有する形状であることを特徴とする請求項１又は２記載の電子部品の実装装置。
【請求項４】
矩形状の基板の４つの側辺部のうち、対向する２つの側辺部に電子部品を実装する実装方法であって、
搬入手段の上面に吸着保持された上記基板の一方の側辺部を実装手段に位置決めする工程と、
上記搬入手段によって位置決めされた上記基板の一方の側辺部に上記電子部品を上記実装手段で実装する工程と、
上記基板の一方の側辺部に上記電子部品が実装された上記基板を上記搬入手段からステージに受け渡す工程と、
上記ステージに受け渡された上記基板の他方の側辺部を上記実装手段に位置決めする工程と、
上記搬入手段の上面に吸着保持された新たな基板の一方の側辺部を上記実装手段に位置決めする工程と、
上記実装手段によって、上記ステージに受け渡された上記基板の他方の側辺部への上記電子部品の実装と、上記搬入手段によって位置決めされた新たな基板の一方の側辺部への上記電子部品の実装とを同時に行う工程と、
上記基板の一方と他方の側辺部に上記電子部品が実装された上記基板を上記ステージから搬出する工程と、
を具備したことを特徴とする電子部品の実装方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
また、加圧ツール２２を２つに分割したことで、ステージ１上の一側部側だけに基板Ｗが保持されている場合であっても、上記加圧ツール２２によって基板Ｗに設けられた電子部品Ｐを加圧するとき、上記加圧ツール２２が設けられた可動体２４に回転方向のモーメントが加わるのを防止できる。
【国際調査報告】
2013141388.tif 000011
2013141388.tif 000012