(57)【要約】【課題】搬送物を簡易かつ正確に位置決めすることができるとともに、搬送物を変形、破壊及び損傷させることなく保持することができる搬送パレットを提供する。【解決手段】搬送パレット１０は、四角の対角部に各１個又は各四角に１個ずつ立設させた爪部１と、凹部２と、吸引ポート３とを有する真空ボックス４と、この真空ボックス４の凹部２を封止し、所定位置に所定形状の型が抜かれた穴５を有する外形シート６と、この外形シート６と同一大きさであって隙間無く貼り合わせるように密接して配設され、多数の孔７を持つプレート８とを備え、真空ボックス４を負圧にすることにより搬送物９を真空吸着によりプレート８に固定保持し、正圧にすることにより搬送物９をプレート８から剥離する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸引ポートからの流体の出し入れで内圧を負圧または正圧に調節可能な凹部を有する真空ボックスと、この真空ボックスの前記凹部を封止し、所定位置に所定形状の穴を有する外形シートと、この外形シートに密接し、多数の孔を有するプレートとを備え、
前記外形シートの穴に対向する前記プレートの孔を塞ぐように搭載された搬送物を、前記真空ボックスの内圧を負圧にすることにより前記搬送物を前記プレートに真空吸着して固定保持することが可能であって、かつ前記真空ボックスの内圧を正圧にすることにより前記搬送物を前記プレートから剥離可能である搬送パレット。
【請求項２】
請求項１に記載の搬送パレットであって、
前記外形シートが前記真空ボックスに着脱可能に配設されている搬送パレット。
【請求項３】
請求項１または２に記載の搬送パレットであって、
前記外形シートの穴の位置及び形状の情報に基づいて、前記搬送物を前記プレートの所定位置に搭載するように位置調整する調整手段を備えた搬送パレット。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の搬送パレットであって、
前記外形シートが前記搬送物を打ち抜いたシートの余剰部分で構成される搬送パレット。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の搬送パレットであって、
前記外形シートが前記搬送物に応じて交換可能である搬送パレット。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の搬送パレットであって、
前記外形シートが前記搬送物の個数に対応した複数の穴を有する搬送パレット。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の搬送パレットであって、
前記流体が空気である搬送パレット。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載の搬送パレットであって、
前記搬送物が基板である搬送パレット。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載の搬送パレットであって、
前記搬送物がフレキシブル基板である搬送パレット。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかに記載の搬送パレットであって、
前記吸引ポートに、真空排気するとともに、ガスを供給する内圧調整手段を備えた搬送パレット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送パレットに係り、特に、簡易かつ正確に搬送物を位置決めし、搬送物を変形、破壊及び損傷させることなく固定保持して搬送する搬送パレットにかかり、詳しくは薄い基板を固定保持して搬送する搬送パレットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に電子部品が実装される基板、特にシート状のフレキシブル基板は小型軽量化が要求される携帯電話等の電子機器で用いられている。
こうした基板は、搬送パレットにより保持かつ位置決めされて、チップマウンタ等の自動実装装置に搬送され、所定位置に電子部品が実装されるようになっている。
【０００３】
従来の搬送パレットは、例えば、基板を、搬送パレットに立設された位置決めピンで位置決めして接着テープで貼るという手作業であるため、正確な位置出しと作業効率の向上、そしてさらには搬送物を剥離する際の変形や破壊の防止が課題となっていた。
【０００４】
この種の搬送パレットの提案として以下の特許文献(特許文献１、特許文献２、特許文献３参照)を挙げることができる。
【０００５】
特許文献１に示す例では、基板の外形形状が異なってもフレキシブルプリント基板を搬送パレット上に正確に位置出しした状態で自動装着しうるようにしたフレキシブルプリント基板の装着方法を提供することを目的として、フレキシブルプリント基板の表面に基準マークを付けておき、この基準マークを、画像処理装置を介して認識することにより、装着前の位置を認識し、その認識した位置と理論位置との差を求めてその差だけ補正した後に、フレキシブルプリント基板を搬送パレット上に装着するものであり、さらにフレキシブルプリント基板を保持するために真空吸着ヘッドが設けられている(特許文献１、第２頁、右下欄参照)。
【０００６】
また特許文献２に示す例では、フレキシブル基板に電子部品を効率的かつ低コストにて高品質の実装を安定して行うことができる電子部品実装方法を提供することを目的として、表面に粘着層を形成した剛性の高い基材板の粘着層上にフレキシブル基板を剥離自在に粘着させ、このフレキシブル基板上に電子部品を実装したものであり(特許文献２、抄録の要約参照)、さらに基材板に設けられた位置規正穴でフレキシブル基板を貼り合わせるときの位置決めに利用し、フレキシブル基板のパターン位置マークを認識手段で認識し、基材板にフレキシブル基板を貼り合わせた時の位置ばらつきを補正する手段として利用できるようになっている(特許文献２、［００１５］参照)。
【０００７】
さらに特許文献３に示す例では、作業効率よく経済的にFPC基板へ半導体チップを実装できるFPC基板用の搬送パレットを提供することを目的として、非伸縮性の支持体と粘着性を持つシリコンエラストマーとの積層板として形成された搬送パレットであり(特許文献３、［０００４］［０００５］［０００６］参照)、この搬送パレットには実装装置の載置部との位置合わせ用孔と、FPC基板との位置合わせ用孔とが形成されている(特許文献３、［００１５］参照)。
【０００８】
【特許文献１】特開平１ー２２０９００号公報
【特許文献２】特開２００２ー２３２１９７号公報
【特許文献３】特開２００３ー２７３５８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前記従来の特許文献１及び２に示す例では、フレキシブル基板につけた基準マークを画像処理して、認識手段により認識するように構成されているが、高精度の画像認識手段が必要であり、高精度の認識手段なしに正確に位置決めをする手段があればより好ましく、改善の余地がある。
【００１０】
また特許文献２及び３に示す例では、粘着層の粘着性を利用してフレキシブル基板を固定しているため、フレキシブル基板などの搬送物を剥離する際に、搬送物に変形、破壊及び損傷を与える可能性を否定しきれず、改善の余地がある。
【００１１】
さらに搬送パレット上に搬送物を位置決めして固定する際、特許文献３に示す例のように、位置決めや位置合わせ用の孔があれば専用の搬送パレットとして使用するしかなく、汎用性、コストという面で改善の余地がある。
【００１２】
本発明は、前記実情に鑑みてなされたものであり、搬送物を簡易かつ正確に位置決めをすることができ、搬送物を変形、破壊及び損傷させることなく保持することができる搬送パレット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】
【００１３】
前記目的を達成するために、本発明の搬送パレットは、吸引ポートからの流体の出し入れで内圧を負圧または正圧に調節可能な凹部を有する真空ボックスと、この真空ボックスの前記凹部を封止し、所定位置に所定形状の穴を有する外形シートと、この外形シートに密接し、多数の孔を有するプレートとを備え、前記外形シートの穴に対向する前記プレートの孔を塞ぐように搭載された搬送物を、前記真空ボックスの内圧を負圧にすることにより前記搬送物を前記プレートに真空吸着して固定保持することが可能であって、かつ前記真空ボックスの内圧を正圧にすることにより前記搬送物を前記プレートから剥離可能となるように構成されている。
【００１４】
この構成により、本発明の搬送パレットでは、搬送物がプレートの孔を塞いで真空ボックスを負圧にすることにより、搬送物をプレートに真空吸着して固定保持することができ、さらに真空ボックスを正圧にすることにより、搬送物をプレートから剥離することができる。また、この孔を搬送物の形状に符合するように形成すれば、位置決めも容易となる。
【００１５】
また本発明の搬送パレットでは、搬送物全体を均等に大気圧で押さえることになるので、搬送物を固定する際のずれや浮きを抑制することができる。
【００１６】
さらに、本発明の搬送パレットでは、真空ボックスの内圧を正圧にして搬送物を開放しているので、搬送物をプレートから剥離する際に、変形、破壊及び損傷を生じることがない。
【００１７】
さらに本発明の搬送パレットでは、前記構成に加え、真空ボックスに着脱可能に外形シートが配設されている構成を有している。
このような構成により、本発明の搬送パレットでは、外形シートを搬送物に対応したものに代えることが可能なので、いかなる形状の搬送物にも対応することができる。
したがって、本発明の搬送パレットでは、廉価かつ汎用性を有するようになる。またプレートも着脱可能にしてもよい。あるいはプレートは固定したまま、外形シートをプレートと真空ボックスとの間に挿入するようにしてもよい。
【００１８】
また本発明の搬送パレットは、外形シートの穴が搬送物の外形と同一及び相似のいずれかであるようにすれば、位置決めが容易である上、外形シートの穴に対応して塞ぐプレートの孔の数を多くすることができるので、搬送物の吸着力を大きくできる。
【００１９】
本発明の搬送パレットは、前記外形シートの穴の位置及び形状の情報に基づいて、前記搬送物を前記プレートの所定位置に搭載するように位置調整する調整手段を備えた構成を有している。
このような構成により、本発明の搬送パレットでは、搬送パレットの所定位置に搬送物を搭載するにあたって、例えば、搬送パレットにマーキングして認識処理したり、位置決めするための孔などを設けることが不要になるので、簡易に搬送物の位置決めをすることができる。搬送物の外形と穴の外形とを符合させるようにすれば、この位置決めは、簡単な認識手段によるものでよい。
【００２０】
本発明の搬送パレットは、外形シートが搬送物を打ち抜いて残ったシートの余剰部分からなる構成を有している。
このような構成により、本発明の搬送パレットでは、外形シートを別途作製する必要がないので、搬送物を作製すると同時に外形シートをも作製でき、形状は完全に類似となり、極めて高精度の形成精度を可能にし、高精度の位置合わせが可能となる。また、本発明の搬送パレットは、経済的である。この状態で半導体チップを搭載するような場合にも位置ずれなしに実行可能である。
【００２１】
本発明の搬送パレットは、外形シートが搬送物に応じて交換可能である構成を有している。
このような構成により、本発明の搬送パレットでは、搬送物に応じた専用の搬送パレットとする必要が無く、外形シートのみを取り換えるだけでいかなる外形の搬送物をも搬送することができるという効果を有する。
したがって、本発明の搬送パレットでは、汎用性がよく経済的になる。
【００２２】
本発明の搬送パレットは、外形シートが搬送物の個数に対応した複数の穴を有する構成とした。
このような構成により、本発明の搬送パレットでは、複数の搬送物を吸着可能になるので、複数の外形の異なる搬送物を搬送することができる。
【００２３】
本発明の搬送パレットは、真空ボックス、外形シート及びプレートのいずれか或いはこれらの組合せが、ステンレス、マグネシウム、アルミニウム合金、チタン合金、CFRP及びガラスエポキシ樹脂のいずれかを用いるようにすればよい。
これにより、本発明の搬送パレットでは、機械的な変形及び熱的な変形の極めて小さい材料からできているので、搬送物をプレート上に密接して配設することができ、真空吸着力を大きくすることができる。
【００２４】
本発明の搬送パレットは、流体が空気である構成を有している。
このような構成により、本発明の搬送パレットでは、簡易な内圧調整が可能になる。
【００２５】
本発明の搬送パレットは、搬送物が基板である構成を有している。
このような構成により、本発明の搬送パレットでは、基板を搬送して例えば半導体チップなどを実装することが可能になる。
【００２６】
本発明の搬送パレットは、搬送物がフレキシブル基板である構成を有している。
このような構成により、本発明の搬送パレットでは、真空吸着により大気圧で均等に押さえて固定保持するので、薄く変形し易いフレキシブル基板でも効果的に固定保持できる。
【００２７】
本発明の搬送パレットは、吸引ポートから真空排気するとともに、ガスを供給する内圧調整手段を備えた構成を有している。
このような構成により、本発明の搬送パレットでは、真空ボックスの内圧を調節することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の搬送パレットは、搬送物を簡易かつ正確に位置決めすることができ、搬送物を変形、破壊及び損傷させることなく保持することができるという効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
（実施の形態１）
本発明の搬送パレットは、内圧調整手段から吸引ポートへの流体の出し入れで、内圧を正圧及び負圧のいずれかに変化させることのできる真空ボックスと、真空ボックスの上部に、流体の出入り用の多数の穴を有するプレートと、真空ボックスとプレートとの間に、搬送物の占める外形以外の部分を塞ぐための外形シートとを有し、搬送物をプレートの上に配置することにより、プレートの穴を塞ぎ、内圧を保つことで搬送物を保持及び開放のいずれかをも可能にするものである。ここでは外形シートを、搬送物であるフレキシブル基板打ち抜き後の余剰シートで構成している。この状態で半導体チップを搭載するような場合にも位置ずれなしに実行可能である。
【００３０】
以下、図１から図８に基づき、実質的に同一又は対応する部材には同一符号を用いて、本発明による搬送パレットの好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００３１】
図１は実施の形態１に係る搬送パレットの外観図である。
図２は実施の形態１に係る搬送パレットの組み立てを示す外観図である。
図３は実施の形態１に係る搬送パレットにおいて、搬送物を固定した搬送パレットの断面図である。
【００３２】
図１、図２及び図３を参照して、実施の形態１の搬送パレット１０は、四角の対角部に各１個又は各四角に１個ずつ立設させた爪部１と、凹部２と、吸引ポート３とを有する真空ボックス４と、この真空ボックス４の凹部２を封止し、所定位置に所定形状の穴５を有する外形シート６と、この外形シート６と同一大きさであって隙間無く貼り合わせるように密接して配設され、多数の孔７を持つプレート８とを備え、真空ボックスの内圧を負圧にして搬送物９が真空吸着により固定されるようになっている。
【００３３】
外形シート６及びプレート８は、真空ボックス４の爪部１がそれぞれを嵌通することにより、真空ボックス４に位置決めされて着脱可能に固定され、プレート６の所定形状の穴５に対向するプレート８の多数の孔７を除いて、搬送パレット１０は気密性を有するように配設されている。
【００３４】
図３を参照して、このプレート６の所定形状の穴５に対向するプレート８の多数の孔７は、所定形状の穴５と同一の大きさの搬送物９及び相似形であって、より大きい搬送物９のいずれかにより、塞がれるようになっている。
【００３５】
このようにすれば、外形シート８の穴に対応して塞ぐべきプレート８の孔７の数をできるだけ多くすることができ、搬送物の吸着力を大きくできる。
【００３６】
外形シート６は、フレキシブル基板の打ち抜き後の余剰部分を用いるようにすればよい。また、例えば外形シート処理装置(図示せず)により形成されたものをもちいるようにしてもよい。この場合外形シート処理装置は、X-Yステージ上に設置された未加工の外形シートを、搬送物９の型に対応した所定位置及び所定形状のデータに基づいて、所定形状の穴５をパンチンジ加工により打ち抜いて形成し、又はレーザ加工により切り出し処理をする等の方法で形成される。
【００３７】
また搬送物９をプレート８に搭載する搭載装置(図示せず)は、この外形シート処理装置における所定位置及び所定形状のデータに基づいて、搬送物９をプレート８上に搭載するようになっている。
【００３８】
したがって、本実施の形態の搬送パレットでは、搬送パレットの所定位置に搬送物を搭載するにあたって、搬送パレットにマーキングして認識処理したり、位置決めするための孔やピンなどを設けることが不要になる。
【００３９】
所定位置の所定形状の穴５を有する外形シート６は、外形シート処理装置により形成されたものであってもよいが、搬送物９が形成されたときの余剰部分からなる外形シートであってもよい。
【００４０】
この場合は搬送物９を形成する装置における所定位置及び所定形状のデータに基づいて、搬送物９をプレート８に搭載することになる。
【００４１】
また外形シート６は搬送物９に対応して作製されるものであるが、別の搬送物に対応した外形シートを使用する場合であっても、この外形シートのみを取り換えるだけで、同じ搬送パレットが使用可能である。
【００４２】
これにより、いかなる外形の搬送物をも固定して搬送することが可能であり、搬送物によって専用の搬送パレットを用意する必要が無く、経済的である。
したがって、本実施の形態の搬送パレットは汎用性がよい。
【００４３】
搬送パレット１０の典型的な大きさは、例えば、真空ボックス４の厚さが３.５mm、外形シート６の厚さが０.５mm、プレート８の厚さが１mm程度であり、縦横の幅は搬送物の大きさにより決定される。
【００４４】
真空ボックス４、外形シート６及びプレート８の材料は、反りの小さい部材で、放熱性に優れていること、比熱が小さいことが望ましい。
例えば、ステンレス、マグネシウム合金、アルミニウム合金、チタン合金、CFRP(Carbon  Fiber  Reforced  Plastic)及びガラスエポキシ樹脂等が使用できる。
【００４５】
真空ボックス４の吸引ポート３は、真空ボックス４の内圧を急速に負圧にし、真空排気する配管のコンダクタンスを可能な限り大きくするために、できるだけ開口を広くとる方がよい。
【００４６】
図１に示した例では吸引ポート３は一カ所であるが、真空排気用と空気導入用とに分けて、複数箇所設けてもよい。
【００４７】
次に実施の形態１にかかる搬送パレットの内圧調整手段について説明する。
図４は実施の形態１における搬送パレットの内圧調整手段を示す概略図である。
図４を参照して、真空ボックス４は、吸引ポート３に接続されたステンレス製の細管であるキャピラリ２１を介して、真空排気系を含む内圧調整手段２０に接続されている。
【００４８】
内圧調整手段２０は、キャピラリ２１が溶接されたグランド３０と、T字コネクタ４０と、内圧調整バルブ５０とを介して真空ボックス４を真空排気するようになっている。
真空ボックス４を負圧にするときは、操作バルブ３３は閉、メイン操作バルブ２２は開である。
【００４９】
手動バルブ２５はなくてもよいが、メンテナンス用として利用価値があり、通常において開である。
サブ操作バルブ２３は急激な減圧を避けるためのもので適宜使用する。
【００５０】
なお、図４中、２７はロータリーポンプ、２９はリーク操作バルブ、３１はニードルバルブを示す。
このリーク操作バルブ２９の開によりニードルバルブ３１から大気が流入するようになっている。
【００５１】
圧力調整バルブ５０の上流側にあるT字コネクタ４０の他方は、真空ボックス４を正圧に急速に復帰させるガス供給系に接続され、操作バルブ３３の開により空気及び窒素ガスのいずれかが供給可能になっている。この操作バルブ３３が開のときは、メイン操作バルブ２２及びサブ操作バルブ２３は閉である。
【００５２】
図４中、３５は流量計、３７はニードルバルブを示し、これらは導入される空気及び窒素ガスのいずれかの流量を調節するものである。
なお、図５はキャピラリとグランドの一例を示す概略一部断面図である。
図６はT字コネクタの一例を示す概略断面図である。
なお、図６中、４１は例えばバイトンのOリングを示す。
【００５３】
図７は圧力調整バルブの一例を示す概略一部断面図である。
図７中、５１はスプリングを示し、上流側と下流側の所定圧力差、例えば１/３PSI(Pond  Square  Inches)のクラッキング圧力となるようなスプリングが選定されている。
【００５４】
この圧力調整バルブ５０の下流側が真空排気され減圧にされると、上流側の、つまり真空ボックス４側の大気圧が弁５３を押し、クラッキング圧力になるまで大気が排出される。
真空ボックス４側がリークによりクラッキング圧力以上になれば弁５３が開き、排気され所定圧力に調節される。
【００５５】
次に実施の形態１にかかる搬送パレットの動作について説明する。
図１及び図４を参照して、実施の形態１に係る搬送パレットでは、まず、外形シート６の穴５の所定位置及び所定形状のデータに基づいて、搬送物９をプレート８に搭載する。
【００５６】
このとき、メイン操作バルブ２２、サブ操作バルブ２３、リーク操作バルブ２９及び操作バルブ３３は閉であり、ロータリーポンプ２７により排気可能になっている。
【００５７】
次に、サブ操作バルブ２３を開にして、外形シート６などが変形するほどの急激な排気を避けつつ、メイン操作バルブ２２を開にして真空ボックス４を真空排気し、圧力調整バルブ５０が真空ボックス４を所定圧力、つまり所定の負圧に調節する。
【００５８】
このとき、搬送物９がプレート８の孔７を塞ぎ、真空ボックス４が負圧になって、搬送物９をプレート８に吸着し、固定保持する。
【００５９】
そして、搬送パレット１０をチップマウンタ等の実装装置まで搬送し、実装装置の所定位置に到着すると、メイン操作バルブ２１及びサブ操作バルブ２３を閉にし、操作バルブ３３を開にして空気を導入し、真空ボックス４を正圧にして、搬送物９をプレート８から開放し、剥離する。
【００６０】
このように前記実施の形態１では、穴５の所定位置及び所定形状の情報に基づいて、搬送物９をプレート８の所定位置に搭載し、搬送物９がプレート８の孔７を塞いで真空ボックス４を負圧にすることによって、搬送物９を吸着して固定保持することができ、真空ボックス４の内圧を正圧にすることによって、搬送物９をプレート８から剥離することができる。
【００６１】
また前記実施の形態１では、内圧調整手段２０により空気を排出して真空ボックス４の内圧を負圧にし、搬送物９全体を均等に大気圧で押さえているので、搬送物９を固定する際のずれや浮きを抑制することができる。
【００６２】
さらに前記実施の形態１では、内圧調整手段２０から空気を吸入することにより真空ボックス４の内圧を正圧にして搬送物９を開放しているので、搬送物９をプレート８から剥離する際に、変形、破壊及び損傷が生じることを防ぐことができる。
【００６３】
（実施の形態２）
次に実施の形態２について説明する。
図８は実施の形態２に係る搬送パレットを示す図である。
実施の形態２に係る搬送パレットは、複数の搬送物９a、９b、９cを搬送するもので、これらの搬送物に対応した所定位置に所定形状の穴５a、５b、５cが形成された外形シート６を有しており、他の構成は実施の形態１と同様である。
【００６４】
図４に示す例では搬送物９a、９b、９c及び穴５a、５b、５cが同一形状の場合であるが、これに限らず、それぞれ異なった形態であってもよい。
実施の形態２の作用効果は搬送物が複数であることを除き実施の形態１と同様である。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
以上の説明から明らかなように、本発明の搬送パレットは、搬送物を簡易かつ正確に位置決めすることができ、搬送物を変形、破壊及び損傷させることなく保持することができるという効果を有し、半導体チップやプリント基板（フレキシブルプリント基板）などの電子部品を実装する装置の搬送パレットとして極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】実施の形態１に係る搬送パレットの外観図である。
【図２】実施の形態１に係る搬送パレットの組み立てを示す外観図である。
【図３】実施の形態１に係る搬送パレットにおいて、搬送物を固定した搬送パレットの断面図である。
【図４】実施の形態１における搬送パレットの内圧調整手段を示す概略図である。
【図５】キャピラリとグランドの一例を示す概略一部断面図である。
【図６】T字コネクタの一例を示す概略断面図である。
【図７】圧力調整バルブの一例を示す概略一部断面図である。
【図８】実施の形態２に係る搬送パレットを示す図である。
【符号の説明】
【００６７】
１  爪部
３  吸引ポート
４  真空ボックス
６  外形シート
７  孔
８  プレート
９  搬送物
１０  搬送パレット
２０  内圧調整手段
２１  キャピラリ
２２  メイン操作バルブ
２３  サブ操作バルブ
２５  手動バルブ
２７  ロータリーポンプ
２９  リーク操作バルブ
３０  グランド
３１、３７  ニードルバルブ
３３  操作バルブ
３５  流量計
４０  T字コネクタ
４１  Oリング
５０  圧力調整バルブ
５１  スプリング
５３  弁
【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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