(57)【要約】【課題】コンパクトな構成で電子部品に付着する異物を除去することができる手段を備えた電子部品搭載装置を提供することを目的とする。【解決手段】電子部品搭載装置は、部品供給部から吸着ヘッド１３によって電子部品を取り出して上下方向に反転させた状態で搭載ヘッドに受け渡す電子部品移送ユニット１０、搭載ヘッドに受け渡された電子部品にエアブローツール２１によってエアを吹き付けることによって当該電子部品に付着する異物を除去する異物除去手段を備えている。電子部品のバンプ形成面に付着する異物の除去作業は、電子部品移送ユニット１０によって搭載ヘッドに電子部品を受け渡した後、エアブローツール２１のエアブロー孔２１ａからエアを斜め上方に噴射する。エアの噴射は、電子部品移送ユニット１０が部品供給部の配設方向へ移動する過程において、エアブローツール２１が電子部品の下方を通過し終わるまで継続される。【選択図】図２
2015204350.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板保持部に保持された基板に対して部品供給部から供給された電子部品を搭載ヘッドによって搭載する電子部品搭載装置であって、
前記部品供給部から供給された電子部品を取り出して上下方向に反転させた状態で前記搭載ヘッドに受け渡す電子部品移送ユニットと、
前記部品供給部から供給された電子部品を取り出す部品取り出し位置と、前記搭載ヘッドに電子部品を受け渡す部品受け渡し位置との間で前記電子部品移送ユニットを移動させるユニット移動機構と、
前記ユニット移動機構によって前記電子部品移送ユニットと共に移動し、前記搭載ヘッドに受け渡された電子部品にエアを吹き付けることによって当該電子部品に付着する異物を除去する異物除去手段を備えたことを特徴とする電子部品搭載装置。
【請求項２】
前記異物除去手段は前記電子部品移送ユニットに取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の電子部品搭載装置。
【請求項３】
前記異物除去手段によって電子部品から除去された異物を吸引する異物吸引手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の電子部品搭載装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に電子部品を搭載する電子部品搭載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、部品供給部から供給された電子部品を搭載ヘッドによって基板に搭載する電子部品搭載装置が広く用いられている。このような電子部品搭載装置を用いた電子部品の搭載作業においては、基板に電子部品を搭載する前の所定のタイミング、例えば電子部品を保持した搭載ヘッドが基板の上方に移動するまでの間に、電子部品の搭載面に埃や塵等の異物が付着する場合がある。このような異物は基板品質に悪影響を及ぼすおそれがあるため、基板に電子部品を搭載する前に予め異物を除去するための機構を備えた電子部品実装装置が提案されている（例えば特許文献１を参照）。
【０００３】
特許文献１には、イオンを含むエアーを吹き付けるエアーブロー手段を備えた清掃ユニットを搭載ヘッドの可動領域内に設けた電子部品搭載装置が例示されている。この電子部品搭載装置によれば、電子部品を保持した搭載ヘッドが清掃ユニットにアクセスしてエアーブローを受けることによって、電子部品に付着する異物や帯電する静電気を予め除去することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１０３４０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術における清掃ユニットは電子部品から除去された異物を集塵するための集塵器といった大型の機器を備えているため、清掃ユニットを設置するための広いスペースを確保する必要があり、これに伴って電子部品搭載装置が大型化するという問題があった。さらに、電子部品搭載装置においては、上下方向に反転自在な反転ヘッドを介して部品供給部から搭載ヘッドに電子部品を受け渡す形態のものが存在するが、このような装置では清掃ユニットを設けるためのスペースがさらに制限される。したがって、コンパクトな構成で電子部品に付着する異物を除去することができる構成を有する電子部品搭載装置が望まれていた。
【０００６】
したがって本発明は、コンパクトな構成で電子部品に付着する異物を除去することができる手段を備えた電子部品搭載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】
【０００７】
本発明の電子部品搭載装置は、基板保持部に保持された基板に対して部品供給部から供給された電子部品を搭載ヘッドによって搭載する電子部品搭載装置であって、前記部品供給部から供給された電子部品を取り出して上下方向に反転させた状態で前記搭載ヘッドに受け渡す電子部品移送ユニットと、前記部品供給部から供給された電子部品を取り出す部品取り出し位置と、前記搭載ヘッドに電子部品を受け渡す部品受け渡し位置との間で前記電子部品移送ユニットを移動させるユニット移動機構と、前記ユニット移動機構によって前記電子部品移送ユニットと共に移動し、前記搭載ヘッドに受け渡された電子部品にエアを吹き付けることによって当該電子部品に付着する異物を除去する異物除去手段を備えた。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、コンパクトな構成で電子部品に付着する異物を除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施の形態における電子部品搭載装置の側面図
【図２】（ａ）本発明の一実施の形態における電子部品搭載装置が備える部品搭載機構の斜視図（ｂ）本発明の一実施の形態における電子部品搭載装置が備える部品搭載機構の断面図
【図３】（ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態における電子部品搭載装置が備えるエアブローツールの機能を示す図（ｃ）本発明の一実施の形態における電子部品搭載装置が備えるブラシツールの機能を示す図
【図４】（ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態における電子部品搭載動作の説明図
【図５】（ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態における電子部品搭載動作の説明図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
まず図１を参照して、本発明の一実施の形態における電子部品搭載装置の全体構成について説明する。この電子部品搭載装置１は基板２に電子部品３を搭載する機能を有している。電子部品搭載装置１は部品供給部４、部品移送機構５、異物回収部６、搭載ヘッド７及び基板保持部８を備えている。本実施の形態においては、基板２は液晶パネル等の表示パネルであり、電子部品３としては表示パネルを駆動するためのドライバーチップが挙げられる。また、電子部品３は外部接続用の複数のバンプを備えている。電子部品搭載装置１は、この電子部品３のバンプを基板２の電極に一致させて電子部品３を基板２に搭載する。
【００１１】
電子部品搭載装置１の基台には図１紙面左側から順に部品供給部４、異物回収部６、搭載ヘッド７、基板保持部８が配置されている。部品供給部４には複数の電子部品３を収納したトレイ９が載置されている。電子部品３はバンプ形成面（電子部品３の搭載面）を上向きにしたフェイスアップ姿勢でトレイ９に収納されている。基板保持部８は基板２を保持すると共にＸＹテーブルによって水平移動して基板２を搭載ヘッド７に対して位置合わせする。
【００１２】
部品移送機構５は、トレイ９から電子部品３を取り出して上下反転させて搭載ヘッド７へ移送する電子部品移送ユニット１０と、これを水平方向へ移動させるＹ軸移動機構１１と昇降させる昇降移動機構１２を備える。電子部品移送ユニット１０は電子部品３を吸着して保持する吸着ヘッド１３を備えている。
【００１３】
Ｙ軸移動機構１１を駆動することにより、電子部品移送ユニット１０は部品供給部４と搭載ヘッド７の間を移動する。また、昇降移動機構１２を駆動することにより、吸着ヘッド１３を備えた電子部品移送ユニット１０は昇降する。これにより、電子部品移送ユニット１０は部品供給部４から供給された電子部品３を取り出して上下方向に反転させた状態で搭載ヘッド７に受け渡す。このように、Ｙ軸移動機構１１及び昇降移動機構１２は、部品供給部４から供給された電子部品３を取り出す取り出し位置と、搭載ヘッド７に電子部品３を受け渡す受け渡し位置との間で電子部品移送ユニット１０を移動させるユニット移動機構を構成する。
【００１４】
電子部品移送ユニット１０の移動経路の下方には、上面が開口した異物回収ボックス１４（図４）を備えた異物回収部６が配設されている。異物回収部６は、部品供給部４と基板保持部８との間に位置している。異物回収部６は、電子部品移送ユニット１０が異物回収部６の上方を移動する過程において、電子部品移送ユニット１０に設けられた後述するクリーニング手段によって吸着ヘッド１３の吸着面１３ａがクリーニングされる際に落下する異物を回収する機能を有している。本実施の形態では、異物回収部６がクリーニング手段によって吸着面１３ａから除去されて落下する異物を回収可能な異物回収手段となっている。
【００１５】
図２を参照しながら、部品移送機構５の詳細について説明する。図２に示すように、Ｙ軸移動機構１１には昇降移動機構１２が結合しており、昇降移動機構１２を矢印ａで示すＹ方向（水平方向）に移動させる。昇降移動機構１２には電子部品移送ユニット１０の本体を形成する移動部１５が結合しており、移動部１５を矢印ｂで示すＺ方向（上下方向）に移動させる。また、Ｙ軸移動機構１１を駆動することにより、移動部１５は部品供給部４と搭載ヘッド７の間を移動する。
【００１６】
図２（ａ）において、移動部１５は搭載ヘッド７側に水平に突出した一対の腕部１５ａを備えており、腕部１５ａの間の空間は上下方向に開放された空隙部１５ｂとなっている。空隙部１５ｂには、部品供給部４から供給される電子部品３を吸着可能な吸着面１３ａを有する吸着ヘッド１３が配置されている。吸着ヘッド１３の両端は、腕部１５ａにＹ方向と水平面内において直交するＸ方向の回転軸廻りに上下方向に反転自在（図２（ｂ）に示す矢印ｃ）に装着されている。このように、吸着ヘッド１３は移動部１５に上下方向に反転自在に設けられている。
【００１７】
次に、吸着ヘッド１３について説明する。図２（ｂ）は、図２（ａ）におけるＡ−Ａ断面を示す。吸着ヘッド１３の吸着面１３ａには吸着孔１３ｂが開口しており、また、吸着ヘッド１３の内部孔は真空吸引装置１６と接続されている。真空吸引装置１６を駆動することによって、吸着孔１３ｂから真空吸引して吸着面１３ａで電子部品３を吸着によって保持することができる。
【００１８】
次に、吸着ヘッド１３を反転させる構成について説明する。図２において、移動部１５の上面にはヘッド回転モータ１７が駆動軸をＸ方向に向けた水平姿勢で配設されている。ヘッド回転モータ１７の駆動軸には駆動プーリ１８が装着されており、また、吸着ヘッド１３には従動プーリ１９が装着されている。駆動プーリ１８及び従動プーリ１９にはベルト２０が調帯されており、ヘッド回転モータ１７を回転駆動することによって吸着ヘッド１３は水平方向の回転軸廻りに回転する。これにより、吸着ヘッド１３は上下方向の反転を含む任意方向へ回転する。このように、ヘッド回転モータ１７、駆動プーリ１８、従動プーリ１９及びベルト２０は、吸着ヘッド１３を上下方向に反転させる反転手段となっている。
【００１９】
図２（ａ）に示すように、空隙部１５ｂの吸着ヘッド１３よりも搭載ヘッド７側にはエアブローツール２１がその両端を腕部１５ａに固定された状態で配置されている。エアブローツール２１は中空管であり、その斜め上面には複数のエアブロー孔２１ａが形成されている。図２（ｂ）に示すように、エアブローツール２１の内部孔はエアブロー装置２２と接続されており、エアブロー装置２２を駆動することによって、エアブロー孔２１ａから斜め上方にエアが噴射される。本実施の形態では、エアブローツール２１が、ユニット移動機構によって電子部品移送ユニット１０と共に移動し、搭載ヘッド７に受け渡された電子部品３にエアを吹き付けることによって当該電子部品３に付着する異物を除去する異物除去手段となっている。また、異物除去手段は電子部品移送ユニット１０に取り付けられている。
【００２０】
空隙部１５ｂの吸着ヘッド１３からみて搭載ヘッド７とは反対側にはブラシツール２３が配設されている。ブラシツール２３は細長ブロック状のホルダ部材２３ａに複数のブラシ２３ｂを植設した構成となっており、ブラシ２３ｂを吸着ヘッド１３側に向けた姿勢で移動部１５に固定されている。ブラシ２３ｂは、反転する吸着ヘッド１３の吸着面１３ａに接触することで吸着面１３ａから異物を除去する。本実施の形態では、ブラシツール２３（ブラシ２３ｂ）が移動部１５に設けられ吸着ヘッド１３の吸着面１３ａをクリーニングするクリーニング手段となっている。また、クリーニング手段は、反転する吸着ヘッド１３の吸着面１３ａに対向するように移動部１５に設けられている。
【００２１】
移動部１５の上面には、スリット状の吸い込み口を有する吸引ダクト２４が配設されており、空隙部１５ｂの上面近傍に吸引開口２４ａが位置している。この吸引ダクト２４は、吸着ヘッド１３を含む電子部品移送ユニット１０と一体となって移動する。図２（ｂ）に示すように、吸引ダクト２４の内部に形成された内部空間２４ｂは排気装置２５に接続されている。排気装置２５を駆動することによって、内部空間２４ｂ内が排気されて吸引開口２４ａから周囲の空気を吸引することができる。本実施の形態では、吸引ダクト２４及び排気装置２５が、異物除去手段によって電子部品３から除去された異物を吸引する異物吸引手段を構成する。
【００２２】
以上のとおり、本実施の形態の電子部品搭載装置１は電子部品移送ユニット１０にクリーニング手段を一体的に設けた構成になっているので、クリーニング手段を配置するためのスペースを基台上で確保する必要がなく、新たな機能追加に伴う電子部品搭載装置１の大型化を回避することができる。さらに、電子部品移送ユニット１０にクリーニング手段を設けることで、電子部品移送ユニット１０が移動中であっても吸着ヘッド１３のクリーニングを実行することができ、電子部品搭載装置１の作業効率を維持することができる。
【００２３】
本実施の形態の電子部品搭載装置１は、電子部品移送ユニット１０に異物除去手段を一体的に設けた構成になっており、異物除去手段を移動させるための専用の機構を新たに設ける必要が無い。このため、新たな機能追加に伴う電子部品搭載装置１の大型化を回避することができる。
【００２４】
次に図３〜図５を参照して、電子部品搭載装置１を用いて基板保持部８に保持された基板２に対して部品供給部４から供給された電子部品３を搭載ヘッド７によって搭載する電子部品搭載動作について説明する。図４（ａ）において、トレイ９には複数の電子部品３がフェイスアップ姿勢で収納されている。吸着ヘッド１３は吸着面１３ａを下向きに向けた状態となっている。この状態から、電子部品移送ユニット１０は部品供給部４の上方に向かって移動して、吸着ヘッド１３をトレイ９に収納された電子部品３の真上で停止させる。そして、電子部品移送ユニット１０は昇降動作を行って吸着ヘッド１３の吸着面１３ａに電子部品３を保持させる（図４（ｂ））。
【００２５】
次いで、電子部品移送ユニット１０は搭載ヘッド７の下方に向かって移動し、これと並行して吸着ヘッド１３は上下方向に反転する。この吸着ヘッド１３の反転は、保持した電子部品３をブラシ２３ｂに接触させない方向（図４においては反時計方向）に回転して行う。そして、反転した吸着ヘッド１３が搭載ヘッド７への受け渡し位置に到達したら電子部品移送ユニット１０はその移動を停止する（図４（ｃ））。これにより、電子部品３はバンプを下方に向けたフェイスダウン姿勢で受け渡し位置に位置する。
【００２６】
次いで図５（ａ）に示すように、搭載ヘッド７はその下端部の保持ツール７ａで吸着ヘッド１３に保持されている電子部品３を保持する。図３（ａ）は、搭載ヘッド７が電子部品３を保持した直後の状態を示している。搭載ヘッド７が電子部品３を保持すると、エアブローツール２１によるエアブローと吸引ダクト２４による吸引が開始する。エアブローが開始されるとエアブロー孔２１ａからエアが電子部品３に向かって吹き出す（矢印ｄ）。
【００２７】
そして、電子部品移送ユニット１０が部品供給部４側へ向かって移動して電子部品３に対するエアの位置を移動させる。エアブローはエアブローツール２１が電子部品３の下方を通過し終わるまで継続される（図３（ｂ））。これにより、搭載ヘッド７に受け渡されて保持ツール７ａに保持された電子部品３のバンプ形成面全体にエアが吹き付けられ、当該バンプ形成面に付着する微細な部品片や塵などの異物が除去される。なお、エアブロー孔２１ａの向きは真上ではなく、基板保持部８から見て反対側の方向に向いている。したがって、エアブロー孔２１ａから噴射したエアによって電子部品３から除去された異物が基板保持部８上の基板２に向かって飛散する事態を防止することができる。
【００２８】
さらに、エアブロー時に排気装置２５を駆動することによって、電子部品３から除去された異物は吸引ダクト２４によって吸引され（矢印ｅ）、異物の周囲への飛散や再付着を防止することができる。この異物吸引は、エアブローとほぼ同じタイミングで開始され、図３（ｃ）に示す状態においてもなお継続される。
【００２９】
次いで図５（ｂ）に示すように、電子部品移送ユニット１０は部品供給部４に向かって移動する。電子部品移送ユニット１０が搭載ヘッド７に電子部品３を受け渡した後、部品供給部４の配設方向へ移動する過程において、ヘッド回転モータ１７を駆動して吸着ヘッド１３をその吸着面１３ａがブラシツール２３に対向する方向に回転させるクリーニング動作を実行する。この回転動作により吸着ヘッド１３の吸着面１３ａはブラシ２３ｂによってブラッシングされ、これにより吸着面１３ａに付着した異物は除去される。このとき、吸着ヘッド１３を反復回転（図３（ｃ）に示す矢印ｆ）させることで吸着面１３ａをブラシ２３ｂに複数回数ブラッシングを行うようにしても良い。本実施の形態の電子部品搭載装置１では、反転手段による吸着ヘッド１３の反転を利用してクリーニング動作を実行するようにしているため、クリーニング動作を実行するための新たな機構の追加が不要または小規模な改良で対応することができる。
【００３０】
上述のクリーニング動作は、吸着ヘッド１３が異物回収部６の異物回収ボックス１４の上方に位置したタイミングで実行される。これにより、吸着面１３ａから除去された異物が異物回収ボックス１４内に落下して回収される。すなわち、本実施の形態においては、異物回収手段の上方で吸着面１３ａのクリーニングを行うようにしている。これとともに、吸引開口２４ａからの吸引を継続することによって、吸着面１３ａから除去された異物を吸引開口２４ａから吸引する。これにより、吸着面１３ａから除去されて飛散した異物による周囲の汚損を防止することができる。
【００３１】
クリーニング動作と並行して、電子部品３の搭載動作が行われる。具体的には、搭載ヘッド７に保持された電子部品３と基板保持部８に保持された基板２との位置合わせを行い、搭載ヘッド７が基板２に対して下降することにより、フェイスダウン姿勢の電子部品３を縁部２ａに仮圧着（搭載）する。この部品搭載動作に先立って、仮圧着面である電子部品３のバンプ形成面に対してエアブローが実行されることから、バンプ形成面に付着する異物に起因する不具合を有効に防止することができる。
【００３２】
本発明の電子部品搭載装置は本実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で設計変更することができる。例えば、クリーニング手段として、ブラシ２３ｂに替えて布によって吸着ヘッド１３の吸着面１３ａをクリーニングするようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明の電子部品搭載装置はコンパクトな構成で電子部品３に付着する異物を除去することができるという効果を有し、電子部品実装分野において有用である。
【符号の説明】
【００３４】
１  電子部品搭載装置
２  基板
３  電子部品
４  部品供給部
７  搭載ヘッド
８  基板保持部
１０  電子部品移送ユニット
２１  エアブローツール
２４  吸引ダクト
２５  排気装置
【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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