(57)【要約】【課題】発塵を低減し、ケーブルの断線やホースからの漏れをも抑制できる複合配線ケーブルを提供することを目的とする。【解決手段】  エアー源を供給する可撓性エアー配管１７の内部通路１８中に信号ケーブル１９Ａ，１９Ｂを敷設し、信号ケーブル１９Ａ，１９Ｂの端部を、内部通路１８から外側に引き出したことを特徴とする。【選択図】図２
2006280015.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定側と可動側との間で信号とエアー源を授受するように敷設される複合配線ケーブルであって、
エアー源を供給する可撓性エアー配管の内部通路中に信号ケーブルを敷設し、信号ケーブルの端部を、気密状態でエアー配管の内部通路中から外側に引き出した
複合配線ケーブル。
【請求項２】
前記エアー配管に吸引口を穿設した
請求項１記載の複合配線ケーブル。
【請求項３】
前記吸引口に、信号ケーブルが吸引口を閉塞しないようにフィルタを設けた
請求項１記載の複合配線ケーブル。
【請求項４】
エアー配管の内部通路中には、信号ケーブルが吸引口を閉塞しないように中間棚を設け、この中間棚の上に信号ケーブルを敷設した
請求項１記載の複合配線ケーブル。
【請求項５】
固定側と可動側との間で信号を授受する複数本の信号線からなる複合配線ケーブルであって、
帯状の可撓性底板の上面を、可撓性と気密性を満たしたカバー材で覆って形成された内部通路中に複数本の信号線を敷設し、前記内部通路に真空源への接続手段が形成されるとともに、前記可撓性底板に吸引口を穿設し、
信号線の端部を前記底板または前記カバー材からエアー気密状態で内部通路中から外側に引き出した
複合配線ケーブル。
【請求項６】
固定側と可動側との間で信号を授受する複数本の信号線からなる複合配線ケーブルであって、
帯状で内部にエアー通路が形成された可撓性の筒状底板の上面を、可撓性と気密性を満たしたカバー材で覆って形成された内部通路中に複数本の信号ケーブルを敷設し、
前記筒状底板の内部通路に真空源への接続手段が形成されるとともに、前記筒状底板に吸引口を穿設した
複合配線ケーブル。
【請求項７】
請求項１〜請求項６の何れかに記載の複合配線ケーブルの外装に支持突起を形成した
複合配線ケーブル。
【請求項８】
信号ケーブルが光ファイバケーブルである
請求項１〜請求項７の何れかに記載の複合配線ケーブル。
【請求項９】
請求項１〜請求項８の何れかに記載の複合配線ケーブルを介して固定側と可動側との間で信号とエアー源のうちの少なくとも信号を授受するよう構成した
組立装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定側と可動側との間で信号とエアー源を授受するように敷設される複合配線ケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体素子の微細化が進み、半導体素子を回路基板上に実装する後工程の組立装置も厳密なダスト管理の要求が高まっている。たとえば１００万画素を超える撮像素子のための組立装置では、粒径φ１μｍのダストにより画像不良が発生して歩留り低下を来たすことが報告されており、厳密なダスト管理が要求されている。
【０００３】
図１１は半導体素子を回路基板上に実装する従来の組立装置を示す。
半導体素子２を吸着して回路基板１の上方に搬送し、半導体素子２を回路基板１に圧接させる作業ヘッド３は、水平に往復直線移動する１軸ロボット４に搭載されている。１軸ロボット４の上に回転自在に支持されたボールネジ５に作業ヘッド３の一部が螺合しており、ボールネジ５をモータ６で回転させて作業ヘッド３を上下移動させている。
【０００４】
作業ヘッド３には、半導体素子２を真空吸着するためのノズル８を有したエアシリンダやバルブ、ノズル８における半導体素子２の吸着の有無を真空吸着圧によって検出するセンサ９などが装備されている。作業ヘッド３には、給電、信号伝達を行うケーブル１１Ａ，１１Ｂや、圧縮空気や真空や油などの流体エネルギを伝達するホース１２などが接続されている。これらケーブル１１やホース１２は、作業ヘッド３の往復直線移動に追従するように、ケーブルベア１０に組み込まれている（図１２を参照）。
【０００５】
下記の（特許文献１）などに見られるケーブルベア１０は、複数の枠形状のケースをピン，リンクや曲げ可能な板で連結して構成されるケーブルベアの内部にホース類やケーブル類を保持した構造であり、ホース類，ケーブル類を保持したケーブルベアが、可動体としての作業ヘッド３の一端に結合され、他端において固定側７に結合されて、支持体上で所定の屈曲半径で屈曲しながら可動体の往復直線移動に追従する。
【０００６】
また、作業ヘッド３の往復直線移動の際のケーブルベア１０の構成部品との摩擦による発塵や、作業ヘッド３の往復直線移動の際のケーブル１１Ａ，１１Ｂとホース１２の擦れによる発塵を低減するために、（特許文献２）などに示された複合ケーブルを使用することも考えられる。ここで言う複合ケーブルとは、図１３に示すように圧力管１３と光ファイバケーブル１４とを共通の外装１５で包んで一体にしたものである。
【特許文献１】特開平９−１７７９０２号公報
【特許文献２】実開昭５６−４５８０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記したような従来の組立装置では、製品の品質に影響するダストの発生が起こり、歩留りの低下を招いていた。ダストは設備各要素の接触もしくは擦れなどが原因で発生するが、特に作業ヘッドの往復直線移動に追従しながら支持体上で屈曲するケーブルベアにおいて、ホース類やケーブル類の被膜、ケーブルベアそのものの材料成分を含んだダストの発生が大きい。ケーブルベアからのダスト発生の要因として以下の４点が挙げられる。
【０００８】
１）ケーブル類やホース類とケーブルベア内壁との擦れ
２）ケーブル類どうし、ホース類どうし、ケーブル類・ホース類間の擦れ
３）ケーブルベアを構成している各ケースの連結部の擦れ
４）ケーブルベアと支持体との擦れ
１）〜３）の要因によって、ケーブルの断線やホース内を流れる流体の漏れなど、装置故障が発生する場合もある。（特許文献１）に記載されたケーブルベアでは、ケースどうしを連結するリンクとして弾性をもった支持板が用いられていて、３）の要因によるダスト発生の低減に効果を発揮しているが、その他のダスト発生要因に対しては有効な解決手段は有していない。
【０００９】
また、ケーブルベアに代わって（特許文献２）などに示された複合ケーブルを使用した場合であっても、複合ケーブルの外装１５の太さが大きく、作業ヘッドの往復直線移動に伴う外装１５の擦れ面積が大きくなって発生ダストが増加する。さらに、このようなダスト発生要因に対しては有効な解決手段は有していない。
【００１０】
本発明は上記問題を解決するもので、発塵を低減し、ケーブルの断線やホースからの漏れをも抑制できる複合配線ケーブル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】
【００１１】
本発明の請求項１記載の複合配線ケーブルは、固定側と可動側との間で信号とエアー源を授受するように敷設される複合配線ケーブルであって、エアー源を供給する可撓性エアー配管の内部通路中に信号ケーブルを敷設し、信号ケーブルの端部を、気密状態でエアー配管の内部通路中から外側に引き出したことを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項２記載の複合配線ケーブルは、請求項１において、前記エアー配管に吸引口を穿設したことを特徴とする。
本発明の請求項３記載の複合配線ケーブルは、請求項１において、前記吸引口に、信号ケーブルが吸引口を閉塞しないようにフィルタを設けたことを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項４記載の複合配線ケーブルは、請求項１において、エアー配管の内部通路中には、信号ケーブルが吸引口を閉塞しないように中間棚を設け、この中間棚の上に信号ケーブルを敷設したことを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項５記載の複合配線ケーブルは、固定側と可動側との間で信号を授受する複数本の信号線からなる複合配線ケーブルであって、帯状の可撓性底板の上面を、可撓性と気密性を満たしたカバー材で覆って形成された内部通路中に複数本の信号線を敷設し、前記内部通路に真空源への接続手段が形成されるとともに、前記可撓性底板に吸引口を穿設し、信号線の端部を前記底板または前記カバー材からエアー気密状態で内部通路中から外側に引き出したことを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項６記載の複合配線ケーブルは、固定側と可動側との間で信号を授受する複数本の信号線からなる複合配線ケーブルであって、帯状で内部にエアー通路が形成された可撓性の筒状底板の上面を、可撓性と気密性を満たしたカバー材で覆って形成された内部通路中に複数本の信号ケーブルを敷設し、前記筒状底板の内部通路に真空源への接続手段が形成されるとともに、前記筒状底板に吸引口を穿設したことを特徴とする。
【００１６】
本発明の請求項７記載の複合配線ケーブルは、請求項１〜請求項６の何れかに記載の複合配線ケーブルの外装に支持突起を形成したことを特徴とする。
本発明の請求項８記載の複合配線ケーブルは、請求項１〜請求項７の何れかにおいて、信号ケーブルが光ファイバケーブルであることを特徴とする。
【００１７】
本発明の請求項９記載の組立装置は、請求項１〜請求項８の何れかに記載の複合配線ケーブルを介して固定側と可動側との間で信号とエアー源のうちの少なくとも信号を授受するよう構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
この構成によると、可撓性エアー配管の内部通路中に信号ケーブルを敷設した場合には、前記可動側の往復直線移動に伴う複合配線ケーブルの中間部の前記固定側との接触を、可撓性エアー配管だけにすることができ、発塵を低減できる。また、帯状の可撓性底板の上面を、可撓性と気密性を満たしたカバー材で覆って形成された内部通路中に複数本の信号線を敷設した場合には、前記可動側の往復直線移動に伴って発生した塵を吸引口から吸引できるので発塵を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の複合配線ケーブルを各実施の形態に基づいて説明する。
（実施の形態１）
図１〜図４は本発明の複合配線ケーブルを使用した組立装置を示す。
【００２０】
半導体素子を回路基板上に実装するこの組立装置は次のように構成されている。
半導体素子２を吸着して回路基板１の上方に搬送し、半導体素子２を回路基板１に圧接させる作業ヘッド３は、水平に往復直線移動する１軸ロボット４に搭載されている。１軸ロボット４の上に回転自在に支持されたボールネジ５に作業ヘッド３の一部が螺合しており、ボールネジ５をモータ６で回転させて作業ヘッド３を上下移動させている。
【００２１】
作業ヘッド３には、半導体素子２を真空吸着するためのノズル８を有したエアシリンダやバルブ、ノズル８における半導体素子２の吸着の有無を真空吸着圧によって検出するセンサ９などが装備されている。作業ヘッド３には、給電、信号伝達を行うケーブル１１Ａ，１１Ｂや、圧縮空気や真空や油などの流体エネルギを伝達するホース１２などが接続されている。
【００２２】
固定側と可動側との間で信号と動力用エアー源を授受するように敷設される複合配線ケーブル１６は、次のように構成されている。
図２と図３に示すように複合配線ケーブル１６は、動力用エアー源を供給する可撓性エアー配管１７の内部通路１８中に信号ケーブルとしての２本の光ファイバ１９Ａ，１９Ｂを敷設して構成されている。具体的には、可撓性エアー配管１７の端部には、それぞれエアーホース接続口２０が形成された端末部２１，２２が取り付けられている。端末部２１，２２には、ハメチックシール構造の光ファイバ中継コネクタ２３ａ，２３ｂ，２３ａａ，２３ｂｂが取り付けられており、光ファイバ１９Ａの一端は光ファイバ中継コネクタ２３ａに接続され、光ファイバ１９Ａの他端は光ファイバ中継コネクタ２３ａａに接続されている。光ファイバ１９Ｂの一端は光ファイバ中継コネクタ２３ｂに接続され、光ファイバ１９Ｂの他端は光ファイバ中継コネクタ２３ｂｂに接続されている。なお、光ファイバの増設を考慮して端末部２１，２２には光ファイバ中継コネクタ２３ｃ，２３ｃｃが設けられている。
【００２３】
可撓性エアー配管１７の中間部の外装形状は図３に示すように上面１７ａよりも底面１７ｂが広い四角形状に形成されおり、底面１７ｂの中央には、内部通路１８と外部とを連通する吸引口２４が可撓性エアー配管１７の長手方向に沿って穿設されている。
【００２４】
複合配線ケーブル１６の固定側の端末部２１のエアーホース接続口２０を真空源（図示せず）に接続し、複合配線ケーブル１６の可動側の端末部２２のエアーホース接続口２０が作業ヘッド３の前記ノズル８に接続されている。センサ９などの入出力の光ファイバ１１Ａ，１１Ｂは、複合配線ケーブル１６の可動側の端末部２２の光ファイバ中継コネクタ２３ａａ，２３ｂｂと光ファイバ１９Ａ，１９Ｂと光ファイバ中継コネクタ２３ａ，２３ｂを介して固定側に引き出されて制御回路（図示せず）に光結合されている。なお、図４に示すように吸引口２４をフィルタ２５で覆うことによって光ファイバ１９Ａ，１９Ｂによって吸引口２４が閉塞される事故の発生を回避できる。
【００２５】
このように、可撓性エアー配管の内部通路中に光ファイバ１９Ａ，１９Ｂを敷設したため、作業ヘッド３の往復直線移動に伴う複合配線ケーブルの中間部の前記固定側との接触を、可撓性エアー配管１７だけにすることができ、発塵を低減できる。
【００２６】
また、作業ヘッド３の往復直線移動によって可撓性エアー配管１７の底面１７ｂが固定側２６と接触して幾らかの発塵が発生するが、この接触によって発生した塵は、前記吸引口２４を介して内部通路１８にその都度に吸引して排出されるため、汚染の拡大を防止できる。
【００２７】
（実施の形態２）
図５は本発明の（実施の形態２）を示す。
（実施の形態１）では作業ヘッド３の往復直線移動によって可撓性エアー配管の中間部の底面１７ｂの全面が、固定側２６との接触と離反を繰り返していたが、図５に示す（実施の形態２）では可撓性エアー配管の中間部には吸引口２４を中央にして支持突起２７が形成されているため、作業ヘッド３の往復直線移動に伴う可撓性エアー配管１７固定側との接触面積が低減して発塵が低減する。
【００２８】
（実施の形態３）
図６（ａ）（ｂ）は本発明の（実施の形態３）を示す。
（実施の形態１）では図４に示すように吸引口２４をフィルタ２５で覆うことによって光ファイバ１９Ａ，１９Ｂによって吸引口２４が閉塞される事故の発生を回避したが、図６（ａ）（ｂ）に示す（実施の形態３）では、内部通路１８には吸引口２４の上方位置を覆うように中間棚２８を設け、この中間棚２８の上に光ファイバ１９Ａ，１９Ｂを敷設したため、 光ファイバ１９Ａ，１９Ｂによる吸引口２４の閉塞を回避できる。２９は吸引口２４からの吸引経路を表している。
【００２９】
（実施の形態４）
図７と図８は本発明の（実施の形態４）を示す。
上記の各実施の形態では、ノズル８と真空源とを接続する可撓性エアー配管１７の内部通路中に光ファイバ１９Ａ，１９Ｂを敷設したが、図７（ｂ）に示すように圧縮空気や真空や油などの流体エネルギを伝達するホース１２とは別に、光ファイバ１９Ａ，１９Ｂを内蔵した複合配線ケーブル３０を設け、この複合配線ケーブル３０の内部通路３１を真空源に接続しても従来に比べて発塵を防止できる。
【００３０】
具体的には、図７（ｂ）に示すように、ケーブルベア１０にはホース１２と複合配線ケーブル３０が敷設されている。
この複合配線ケーブル３０は、帯状の可撓性底板３２の上面を、可撓性と気密性を満たしたカバー材３３で覆って形成された内部通路３４中に、光ファイバ１９Ａ，１９Ｂを敷設し、前記内部通路に真空源への接続手段が形成されるとともに、前記可撓性底板３２に吸引口２４を複合配線ケーブル３０の長手方向に沿って穿設したものである。なお、このカバー材３３は、前記内部通路の真空源による吸引によっても内部通路３４の角部が潰れない剛性を有した材料を使用することによって、吸引口２４からの吸引能力を補償できる。さらに、複合配線ケーブル３０の長手方向に沿って吸引口３５がカバー材３３に穿設されている。
【００３１】
内部通路３４は図８に示すように可動側の端部３８で閉塞されているが、固定側の端部は端末部２１のエアーホース接続口２０を介して真空源（図示せず）に接続されている。また、前記吸引口３４，３５には光ファイバ１９Ａ，１９Ｂによって閉塞される事故の発生を回避することを目的としてフィルタ３６，３７が設けられている。光ファイバ中継コネクタ２３ａ〜２３ｃ，２３ａａ〜２３ｃｃは前記実施の形態と同様である。
【００３２】
このように構成したため、作業ヘッド３の往復直線移動に伴って光ファイバ１９Ａ，１９Ｂが接触しても、カバー材３３で覆われているため発生した塵は外部に飛散しないし、内部通路３４を介して真空源によって吸引して排出される。また、作業ヘッド３の往復直線移動に伴ってホース１２とカバー材３３が接触しても、それによって発生した塵は、吸引口３５から吸引されて内部通路３４を介して真空源によって吸引して排出される。
【００３３】
（実施の形態５）
図９は本発明の（実施の形態５）を示す。
（実施の形態４）ではカバー材３３の強度は、前記内部通路の真空源による吸引によっても内部通路３４の角部が潰れない剛性を有した材料を使用したが、図９に示すように、真空源による吸引によって前記内部通路３４の角部が潰れるような剛性を有した材料を使用した場合であっても、前記内部通路の真空源による吸引によっても光ファイバ１９Ａ，１９Ｂの下側に吸引経路が確保できるよう光ファイバ１９Ａ，１９Ｂの外径を考慮することによって、複合配線ケーブル３０の外形の小型化を実現するとともに塵の吸引能力を補償できる。その他は（実施の形態４）と同じである。
【００３４】
（実施の形態６）
図１０は本発明の（実施の形態６）を示す。
（実施の形態５）ではカバー材３３として真空源による吸引によって変形し易いものを使用した場合に、光ファイバ１９Ａ，１９Ｂの外径を考慮して吸引経路を確保したが、図１０に示すように、帯状で内部にエアー通路３９が形成された可撓性の筒状底板４０の上面を、可撓性と気密性を満たしたカバー材３３で覆って形成された内部通路３４中に光ファイバ１９Ａ，１９Ｂを敷設し、前記筒状底板４０の内部通路３９に真空源への接続手段を形成する。４１は吸引口である。なお、接続手段とは、先の実施の形態における端末部２１とそのエアーホース接続口２０などを具体例として挙げることができる。３５は吸引口である。
【００３５】
この構成によると、複合配線ケーブル３０の外形の一層の小型化を実現するとともに塵の吸引能力を補償できる。その他は（実施の形態４）と同じである。
なお、上記の各実施の形態において、信号ケーブルは光ファイバであったが、電線、または光ファイバと電線であっても同様である。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明の複合配線ケーブルは、固定側との接触による発塵の防止と汚染の拡大を回避することができ、組立装置の歩留の向上に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の（実施の形態１）の複合配線ケーブルを使用した組立装置の正面図
【図２】同実施の形態の複合配線ケーブルの長手方向に沿った断面図
【図３】同実施の形態の複合配線ケーブルの一部切り欠き斜視図
【図４】同実施の形態の複合配線ケーブルの長手方向と交差する方向の断面図
【図５】本発明の（実施の形態２）の複合配線ケーブルの長手方向と交差する方向の断面図
【図６】本発明の（実施の形態３）の複合配線ケーブルの長手方向と交差する方向の断面図と長手方向に沿った断面図
【図７】本発明の（実施の形態４）の複合配線ケーブルを使用した組立装置の正面図とケーブルベアの長手方向と交差する方向の断面図
【図８】同実施の形態の複合配線ケーブルの長手方向に沿った断面図
【図９】本発明の（実施の形態５）の複合配線ケーブルの長手方向と交差する方向の断面図
【図１０】本発明の（実施の形態６）の複合配線ケーブルの長手方向と交差する方向の断面図
【図１１】従来の組立装置の正面図
【図１２】同従来例のケーブルベアの断面図
【図１３】同従来例の複合ケーブルの断面図
【符号の説明】
【００３８】
１    回路基板
２    半導体素子
３    作業ヘッド
４    １軸ロボット
５    ボールネジ
６    モータ
８    ノズル
９    センサ
１０    ケーブルベア
１１Ａ，１１Ｂ    ケーブル
１２    ホース
１６    複合配線ケーブル
１７    可撓性エアー配管
１７ａ    可撓性エアー配管１７の上面
１７ｂ    可撓性エアー配管１７の底面
１８    内部通路
１９Ａ，１９Ｂ    光ファイバ（信号ケーブル）
２０    エアーホース接続口
２１，２２    端末部
２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ａａ，２３ｂｂ，２３ｃｃ    光ファイバ中継コネクタ
２４    吸引口
２５    フィルタ
２７    支持突起
２８    中間棚
３０    複合配線ケーブル
３１    複合配線ケーブル３０の内部通路
３２    帯状の可撓性底板
３３    カバー材
３４    内部通路
【図１】
2006280015.tif 000003
【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】
2006280015.tif 000009
【図８】
2006280015.tif 000010
【図９】
2006280015.tif 000011
【図１０】
2006280015.tif 000012
【図１１】
2006280015.tif 000013
【図１２】
2006280015.tif 000014
【図１３】
2006280015.tif 000015