(57)【要約】  フレームと良品ピースを効率的に接合することができ、これによって良品ピースを含む多ピース基板を効率的に作製することができる多ピース基板の作製方法及び装置を提供する。ピース搬送機構が前記ピースストッカーに保管されているピースを取り出して保持し、該ピースと第１の作業領域にある固定テーブル上に配置されているフレームとを結合し、該固定テーブルを第１の作業領域から第２の作業領域に移動させ、前記ディスペンサを用いて、接着剤を前記ピースとフレームの結合部に塗布し両者の位置関係を固定するようになっている。
2014142257.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームに複数のピースが取付けられた多ピース基板作製装置において、
水平に拡がる領域を有する作業テーブルと、
該作業テーブルの領域を第１の作業領域と第２の作業領域とに分断するように第１の方向に延びるリニアガイドと、
前記第１の作業領域内に配置され、複数の良品ピースを供給可能に保管するピースストッカーと、
該リニアガイドの前記第１の作業領域の側に取付けられ、前記ピースストッカーに保管されているピースを取り出して、前記第１の方向に沿って所定位置まで搬送するピース搬送機構と、
前記作業テーブル上において、前記第１と第２の作業領域を移動可能に配置され、前記フレームと複数のピースとを位置決め固定する作業をおこなう固定テーブルと、
該固定テーブルを支持し、前記第１の方向と直交する第２の方向に沿って前記第１の作業領域から第２の作業領域にわたって前記固定テーブルを移動させる固定テーブル搬送機構と、
前記リニアガイドの第２の作業領域側において、前記第１の方向に沿って移動可能に設けられ、前記固定テーブル上にある前記フレームと前記ピースとを接着する接着剤を供給するディスペンサと、を備え
前記ピース搬送装置が前記ピースストッカーに保管されているピースを取り出して保持し、該ピースと第１の作業領域にある固定テーブル上に配置されているフレームとを結合し、該固定テーブルを第１の作業領域から第２の作業領域に移動させ、前記ディスペンサを用いて、接着剤を前記ピースとフレームの結合部に塗布し両者の位置関係を固定するようになっていることを特徴とする多ピース基板作製装置。
【請求項２】
第１の固定テーブルと該第１の固定テーブルを前記第２の方向に沿って前記第１の作業領域から第２の作業領域にわたって前記第１固定テーブルを移動させる第１の固定テーブル搬送機構と、
前記第１の固定テーブルに隣接して配置される第２の固定テーブルと、該第２の固定テーブルを前記第２の方向に沿って前記第１の作業領域から第２の作業領域にわたって前記固定テーブルを移動させる第２の固定テーブル搬送機構とを備え、
前記第１の作業領域において前記第１の固定テーブル上でフレームとピースとの位置決め結合作業がおこなわれているとき、
前記第２の作業領域において前記第２の固定テーブル上でフレームとピースとの結合部に接着剤の塗布を平行して行ない、
第１の作業領域において前記第２の固定テーブル上でフレームとピースとの位置決め結合作業がおこなわれているとき、
第２の作業領域において前記第１のフレームとピースとの結合部に接着剤の塗布を平行して行なうように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の多ピース基板作製装置。
【請求項３】
フレームに複数のピースが取付けられた多ピース基板の作製方法において、
多ピース基板の作製装置が、水平に拡がる作業領域を有する作業テーブルと、
該作業テーブルの作業領域を第１の作業領域と第２の作業領域とに分断するように第１の方向に延びるリニアガイドと、
前記第１の作業領域内に配置され、複数の良品ピースを供給可能に保管するピースストッカーと、
該リニアガイドの前記第１の作業領域の側に取付けられ、前記ピースストッカーに保管されているピースを取り出して、前記第１の方向に沿って所定位置まで搬送するピース搬送機構と、
前記作業テーブル上の前記第１の作業領域において前記第１の方向に関して、前記ピースストッカーとは反対側の位置に配置され、前記フレームと複数のピースとを位置決め固定する作業をおこなう固定テーブルと、
該固定テーブルを支持し、前記第１の方向と直交する第２の方向に沿って前記第１の作業領域から第２の作業領域にわたって前記固定テーブルを移動させる固定テーブル搬送機構と、
前記リニアガイドの第２の作業領域側において、前記第１の方向に沿って移動可能に設けられ、前記固定テーブル上にある前記フレームと前記ピースとを接着する接着剤を供給するディスペンサと、を備えており、
前記ピース搬送装置より前記ピースストッカーに保管されているピースを取り出して保持し、
該ピース搬送装置を前記リニアガイドに沿って第１の方向に移動させて該ピースと第１の作業領域にある固定テーブル上に配置されているフレームとを位置決めして結合させ、
該固定テーブルを第１の作業領域から第２の作業領域に移動させ、
前記ディスペンサを用いて、接着剤を前記ピースとフレームの結合部に供給し両者の位置関係を固定する段階を備えた、多ピース基板作製方法。
【請求項４】
前記多ピース基板作製装置がさらに第１の固定テーブルと該第１の固定テーブルを前記第２の方向に沿って前記第１の作業領域から第２の作業領域にわたって前記第１固定テーブルを移動させる第１の固定テーブル搬送機構と、
前記第１の固定テーブルに隣接して配置される第２の固定テーブルと、該第２の固定テーブルを前記第２の方向に沿って前記第１の作業領域から第２の作業領域にわたって前記固定テーブルを移動させる第２の固定テーブル搬送機構とを備えており、
前記第１の作業領域において前記第１の固定テーブル上でフレームとピースとの位置決め結合作業がおこなわれているとき、
前記第２の作業領域において前記第２の固定テーブル上でフレームとピースとの結合部に接着剤の塗布を平行して行ない、
第１の作業領域おいて前記第２の固定テーブル上でフレームとピースとの位置決め結合作業がおこなわれているとき、
第２の作業領域において前記第１のフレームとピースとの結合部に接着剤の塗布を平行して行なう段階を備えている請求項３に記載の多ピース基板作製方法。
【請求項５】
フレームに複数のピースが取付けられた多ピース基板の作製方法において、
所定の電子部品を搭載するための単一の基板を構成するピースを形成する段階と、
前記ピースの中で所定の基準を充足する良好な品質を有する良品ピースと該所定の基準を充足しない不良ピースとを選別し、良品ピースのみを選択する段階と、
ピースを支持するためのフレームを用意し、ピースの側面に該側面から突出するように設けられたにブリッジを介して複数の前記良品ピースを単一の前記フレームの前記ブリッジを収容するための凹部に係合させる段階と、
前記フレームと該フレームに係合された前記良品ピースとを粘着シートに貼り付ける段階と、
前記良品ピースのブリッジと前記フレームの凹部とを接着剤によって接合する段階と、を備えた、多ピース基板の作製方法。
【請求項６】
前記粘着シートが金属板によって支持されていることを特徴とする請求項５に記載の多ピース基板の作製方法。
【請求項７】
前記粘着シートは低温において高い粘着性を有し、高温において粘着性が低下する特性を有することを特徴とする請求項５に記載の多ピース基板の作製方法。
【請求項８】
前記低温において前記フレームに一体化された前記良品ピースを有する多ピース基板を粘着シートに貼り付ける段階と、
前記高温において、前記粘着シートから前記多ピース基板を分離する段階と、をさらに含む請求項１に記載の多ピース基板の作製方法。
【請求項９】
前記低温が１０ないし３０℃であり、前記高温が６０℃以上である請求項７または８のいずれか１つの請求項に記載の多ピース基板の作製方法。
【請求項１０】
前記複数の前記良品ピースを単一の前記フレームの前記ブリッジを収容するための凹部に係合させる段階において、前記良品ピースと前記フレームのそれぞれの位置情報を取得し、該位置情報に基づいて両者の位置を制御しつつ係合させるようになっていることを特徴とする請求項５ないし７のいずれか１つの請求項に記載の多ピース基板の作製方法。
【請求項１１】
前記粘着シートに貼り付けられた前記フレーム及び前記複数の良品ピースの所定箇所の位置情報を用いて取得して保存する段階と、をさらに備えたことを特徴すとる請求項５ないし７のいずれか１つの請求項に記載の多ピース基板の作製方法。
【請求項１２】
前記係合させる段階において、前記フレームが前記良品ピースを収容するための少なくとも２つの係合スペースを備えており、その係合スペースの少なくとも１つの係合スペースがピースを収容していない空き状態で用意されることを特徴とする請求項５ないし１１のいずれか１つの請求項に記載の多ピース基板の作製方法。
【請求項１３】
所定の電子部品を搭載するための単一の基板を構成するピースであって、前記ピースの中で所定の基準を充足する良好な品質を有する良品ピースと、
複数の前記良品ピースを支持するためのフレームと、
前記ピースの側面に設けられ、該側面から突出するように形成されたブリッジと、
前記フレームと前記良品ピースとが係合されるとき、前記ブリッジと係合するように前記フレームに設けられる凹部と、
前記フレームと複数の前記良品ピースとが係合されて一体化された前記フレームと良品ピースとが貼り付けられる粘着シートと、
前記フレームと複数の良品ピースとが前記粘着シート上に貼り付けられて位置決めされた後、前記フレームの凹部と前記良品ピースのブリッジとを接合するための接着剤を供給するディスペンサとを備えたことを特徴とする、多ピース基板の作製装置。
【請求項１４】
前記粘着シートが金属板によって支持されていることを特徴とする請求項１２に記載の多ピース基板の作製装置。
【請求項１５】
さらに前記フレームの所定箇所及び該フレームに支持された前記良品ピースの所定箇所の位置情報を取得する位置情報取得手段を備えたことを特徴とする請求項１３または１４のいずれかに記載の多ピース基板の作製装置。
【請求項１６】
前記位置情報取得手段がＣＣＤカメラによって前記フレーム及びこれに支持された前記良品ピースを撮像することにより得られた画像を分析することにより前記位置情報を取得するようになっていることを特徴とする請求項１５に記載の多ピース基板の作製装置。
【請求項１７】
前記良品ピースの位置情報を取得するためのＣＣＤカメラと前記フレームの位置情報を取得するためのＣＣＤカメラは異なることを特徴とする請求項１６に記載のピース基板の作製装置。
【請求項１８】
前記ＣＣＤカメラは、前記良品ピースは下方から撮像し、前記フレームは上方から撮像することを特徴とする請求項１７に記載のピース基板の作製装置。
【請求項１９】
前記粘着シート上に貼り付けられた多ピース基板を支持した前記金属板を固定した固定テーブル及び、該固定テーブルの位置を制御する位置制御機構を備えていることを特徴とする請求項１２に記載の多ピース基板の作製装置。
【請求項２０】
さらに、前記良品ピースを把持して搬送するアームと、該アームを移動させて位置を制御するアーム移動機構を備えたことを特徴とする請求項１３ないし１９のいずれか１つの請求項に記載の多ピース基板の作製装置。
【請求項２１】
前記固定テーブルの前記位置制御機構は回転位置を制御する機構を有することを特徴とする請求項１９に記載の多ピース基板の作製装置。
【請求項２２】
前記アーム及び前記固定テーブルの位置を制御して前記良品ピースと前記フレームとを結合させるようになっていることを特徴とする請求項１３ないし２１のいずれか１つの請求項に記載の多ピース基板の作製装置。
【請求項２３】
前記ディスペンサの位置を制御する制御機構をさらに備えており、前記良品ピースと前記フレームとが係合された後において前記良品ピースのブリッジと前記フレームの凹部との接合部に接着剤を供給するように位置制御されるようになっていることを特徴とする請求項１３から２２のいずれか１つの請求項に記載の多ピース基板の作製装置。
【請求項２４】
前記粘着シートは低温において高い粘着性を有し、高温において粘着性が低下する特性を有することを特徴とする請求項１３から２３のいずれか１つの請求項に記載の多ピース基板の作製装置。
【請求項２５】
前記低温が１０ないし３０℃であり、前記高温が６０℃以上である請求項２２に記載の多ピース基板の作製装置。
【請求項２６】
前記フレームが前記良品ピースを収容するための少なくとも２つの係合スペースを備えており、その係合スペースの少なくとも１つの係合スペースがピースを収容していない空き状態であることを特徴とする請求項１３ないし２５のいずれか１つの請求項に記載の多ピース基板の作製装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
単一の基板中に複数のピースを含む多ピース基板に関し、さらに詳細には、単一の基板中に複数の良品ピースを係合させて接合した多ピース基板の作製方法および作製装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
配線基板の中には、単一の基板に複数のピースが含まれる多ピース基板がある。多ピース基板については、該複数のピースが、予め設定された所定の性能を充足する良品ピースからなることが求められる。しかしながら、所定の性能を有しない不良ピースを含んだ多ピース基板が生じることを完全に排除することは困難である。また、１つでも不良ピースが含まれているからといってその基板中の他の良品ピースまで廃棄してしまうのは、製造コスト上の問題が発生するだけでなく、資源の有効利用上問題となる。【０００３】
このため、多ピース基板を構成するにあたり複数のピースをフレームに取り付けることが行われている。これにより、不良ピースを廃棄し、良品ピースのみをフレームに取り付けることにより資源を有効利用しつつ、全てのピースが良品である多ピース基板を提供できるようにしている。【０００４】
しかしながら、従来の手法では、基板固定ジグ上のフレームに良品ピースを取り付けて固定し、フレームと良品ピースをテープで固定し、さらに両者を接着剤で接着して多ピース基板を作製し、その後、接着剤を硬化させた後、上記フレーム及び良品ピースとを固定するのに使用したテープを取り除くといった手順を手作業で行うようにしていた。このため、作業効率が悪く、生産性を向上させることが難しいという問題があった。（〔特許文献１〕参照）
また、基板を固定するための治具は一般的には基板の大きさ、形状、穴位置等が基板の種類毎に異なるため基板の種類毎に基板固定するための治具を作製する必要がある。【０００５】
しかし、基板を固定するための治具を作製するために多大なコストを必要とするという問題がある。さらに、要求される精度に適合する基板を固定するための治具を作製することは容易でないという事情もある。また、そのような治具の保管する場所の確保する必要性がありそのための間接コストも必要となる。【０００６】
また、〔特許文献６〕には自動でフレームと良品ピースの位置関係を自動補正して多ピース基板を作製する発明が紹介されているが、フレームと良品ピースの固定はテープを用いて手作業で行われているため非効率的である。また、テープでフレームと良品ピースを部分的に固定しているため、フレームと良品ピースの位置合わせが行われても、テープを貼っている最中や後工程で、フレームと良品ピースの位置が相対的にずれることがあるといった問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２５２６０５号
【特許文献２】特開２００２−４３７０２号
【特許文献３】特開２００２−２８９９８５号
【特許文献４】特開２００３−６９１９０号
【特許文献５】特開２０１１−２３６５７号
【特許文献６】特表２００５−５３７６８４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明は上記問題点を解決し、自動的にフレームに良品ピースを高精度で係合させることができ、かつその後、フレームと良品ピースを効率的に接合することができ、これによって良品ピースを含む多ピース基板を効率的に作製することができる多ピース基板の作製方法及び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】
【０００９】
本件発明の１つの特徴によれば、フレームに複数のピースが取付けられた多ピース基板作製装置において、水平に拡がる領域を有する作業テーブルと、該作業テーブルの領域を第１の作業領域と第２の作業領域とに分断するように第１の方向に延びるリニアガイドと、前記第１の作業領域内に配置され、複数の良品ピースを供給可能に保管するピースストッカーと、該リニアガイドの前記第１の作業領域の側に取付けられ、前記ピースストッカーに保管されているピースを取り出して、前記第１の方向に沿って所定位置まで搬送するピース搬送機構と、前記作業テーブル上において前記第１と第２の作業領域を移動可能に配置され、前記フレームと複数のピースとを位置決め固定する作業をおこなう固定テーブルと、該固定テーブルを支持し、前記第１の方向と直交する第２の方向に沿って前記第１の作業領域から第２の作業領域にわたって前記固定テーブルを移動させる固定テーブル搬送機構と、前記リニアガイドの第２の作業領域側において、前記第１の方向に沿って移動可能に設けられ、前記固定テーブル上にある前記フレームと前記ピースとを接着する接着剤を供給するディスペンサと、を備え
前記ピース搬送機構が前記ピースストッカーに保管されているピースを取り出して保持し、該ピースと第１の作業領域にある固定テーブル上に配置されているフレームとを結合し、該固定テーブルを第１の作業領域から第２の作業領域に移動させ、前記ディスペンサを用いて、接着剤を前記ピースとフレームの結合部に塗布し両者の位置関係を固定するようになっていることを特徴とする多ピース基板の作製装置が提供される。【００１０】
好ましい態様では、第１の固定テーブルと該第１の固定テーブルを前記第２の方向に沿って前記第１の作業領域から第２の作業領域にわたって前記第１固定テーブルを移動させる第１の固定テーブル搬送機構と、前記第１の固定テーブルに隣接して配置される第２の固定テーブルと、該第２の固定テーブルを前記第２の方向に沿って前記第１の作業領域から第２の作業領域にわたって前記固定テーブルを移動させる第２の固定テーブル搬送機構とを備え、前記第１の作業領域において前記第１の固定テーブル上でフレームとピースとの位置決め結合作業がおこなわれているとき、前記第２の作業領域において前記第２の固定テーブル上でフレームとピースとの結合部に接着剤の塗布を平行して行ない、第１の作業領域おいて前記第２の固定テーブル上でフレームとピースとの位置決め結合作業がおこなわれているとき、
第２の作業領域において前記第１のフレームとピースとの結合部に接着剤の塗布を平行して行なうように構成されている。このように構成することによって、より効率的に多ピース基板を作製することができる。
また、別の態様によれば、フレームに複数のピースが取付けられた多ピース基板の作製方法において、上記の多ピース基板の作製装置を用いて
前記ピース搬送機構より前記ピースストッカーに保管されているピースを取り出して保持し、
該ピース搬送機構を前記リニアガイドに沿って第１の方向に移動させて該ピースと第１の作業領域にある固定テーブル上に配置されているフレームとを位置決めして結合させ、
該固定テーブルを第１の作業領域から第２の作業領域に移動させ、
前記ディスペンサを用いて、接着剤を前記ピースとフレームの結合部に供給し両者の位置関係を固定する段階を備えている。
好ましくは、前記多ピース基板製造装置がさらに第１の固定テーブルと該第１の固定テーブルを前記第２の方向に沿って前記第１の作業領域から第２の作業領域にわたって前記第１の固定テーブルを移動させる第１の固定テーブル搬送機構と、前記第１の固定テーブルに隣接して配置される第２の固定テーブルと、該第２の固定テーブルを前記第２の方向に沿って前記第１の作業領域から第２の作業領域にわたって前記固定テーブルを移動させる第２の固定テーブル搬送機構とを備えており、前記第１の作業領域において前記第１の固定テーブル上でフレームとピースとの位置決め結合作業がおこなわれているとき、前記第２の作業領域において前記第２の固定テーブル上でフレームとピースとの結合部に接着剤の塗布を平行して行ない、第１の作業領域おいて前記第２の固定テーブル上でフレームとピースとの位置決め結合作業がおこなわれているとき、第２の作業領域において前記第１のフレームとピースとの結合部に接着剤の塗布を平行して行なう段階を備えている多ピース基板の作製方法が提供される。【００１１】
本発明のさらに別の特徴によれば、フレームに複数のピースが取付けられた多ピース基板の作製方法において、
所定の電子部品を搭載するための単一の基板を構成するピースを形成する段階と、
前記ピースの中で所定の基準を充足する良好な品質を有する良品ピースと該所定の基準を充足しない不良ピースとを選別し、良品ピースのみを選択する段階と、ピースを支持するためのフレームを用意し、ピースの側面に該側面から突出するように設けられたにブリッジを介して複数の前記良品ピースを単一の前記フレームの前記ブリッジを収容するための凹部に係合させる段階と、前記フレームと該フレームに係合された前記良品ピースとを粘着シートに貼り付ける段階と、前記良品ピースのブリッジと前記フレームの凹部とを接着剤によって接合する段階と、を備えた、多ピース基板の作製方法が提供される。【００１２】
本発明によれば、多ピース基板を支持するための特別の治具等を使うことなく、前記フレーム及び前記良品ピースを容易にかつ正確にしかも効率的に互いを接合して固定することができる。
好ましい態様では、粘着シートが金属板によって支持されている。
また、好ましくは、粘着シートは低温において高い粘着性を有し、高温において粘着性が低下する特性を有する。そして、この場合、低温において前記フレームに一体化された前記良品ピースを有する多ピース基板を粘着シートに貼り付け、高温において、前記粘着シートから前記多ピース基板を分離するようになっている。
この場合上記低温はたとえば１０ないし３０℃であり、上記高温は６０℃程度である。【００１３】
したがって、本発明に係る多ピース基板の作製方法は、加熱や冷却をすることで良品の多ピース基板を容易に取り外すことができる。
複数の前記良品ピースを単一の前記フレームの前記ブリッジを収容するための凹部に係合させる段階において、好ましくは前記良品ピースと前記フレームのそれぞれの位置情報を取得し、該位置情報に基づいて両者の位置を制御しつつ係合させるようになっている。
また、前記良品ピースと前記フレームのそれぞれの位置情報を取得し、前記フレームの存在すべき位置に前記良品ピースを高精度で挿入することができる。
また、好ましくは、粘着シートに貼り付けられた前記フレーム及び前記複数の良品ピースの所定箇所の位置情報を、撮影用カメラを用いて取得して保存する段階と、をさらに備えている。これによってその後の工程において多ピース基板に所定の電子部品を組み付ける作業において、組み付けの制御性の精度を向上させることができるとともに効率化を促進することができる。【００１４】
本件発明の別の特徴によれば、所定の電子部品を搭載するための単一の基板を構成するピースであって、前記ピースの中で所定の基準を充足する良好な品質を有する良品ピースと、複数の前記良品ピースを支持するためのフレームと、
前記ピースの側面に設けられ、該側面から突出するように形成されたブリッジと、
前記フレームと前記良品ピースとが係合されるとき、前記ブリッジと係合するように前記フレームに設けられる凹部と、
前記フレームと複数の前記良品ピースとが係合されて一体化された前記フレームと良品ピースとが貼り付けられる粘着シートと、
前記フレームと複数の良品ピースとが前記粘着シート上に貼り付けられて位置決めされた後、前記フレームの凹部と前記良品ピースのブリッジとを接合するための接着剤を供給するディスペンサとを備えたことを特徴とする、多ピース基板の作製装置が提供される。【００１５】
さらに好ましくは、フレームの所定箇所及び該フレームに支持された前記良品ピースの所定箇所の位置情報を取得する位置情報取得手段が設けられる。
この場合、前記位置情報取得手段が撮影用カメラによって前記フレーム及びこれに支持された前記良品ピースを撮像することにより得られた画像を分析することにより前記位置情報を取得するようになっている。
また、好ましくは、粘着シート上に貼り付けられた多ピース基板を支持した前記金属板を固定した固定テーブル及び、該固定テーブルの位置を制御する位置制御機構が設けられる。
さらに、好ましい態様では、前記良品ピースを把持して搬送するアームと、該アームを移動させて位置を制御するアーム移動機構を備えている。この場合、前記固定テーブルの前記位置制御機構は回転位置を制御する機構を有するのが好ましい。【００１６】
そして、アーム及び前記固定テーブルの位置を制御して前記良品ピースと前記フレームとを係合させるようになっている。
接着剤を供給する前記ディスペンサは、その位置を制御する制御機構をさらに備えており、位置制御されることによって前記良品ピースと前記フレームとが係合された後において前記良品ピースのブリッジと前記フレームの凹部との接合部に接着剤を供給する。
したがって、本発明では前記良品ピースと前記フレームとを相対的に平面移動（ＸＹ移動）して自由に位置決めすることができ、作業効率が良い。
また、本発明に係る多ピース基板の作製装置は、前記固定テーブルは回転機構を備えたことを特徴とする。
したがって、本発明に係る多ピース基板の作製装置は、前記良品ピースと前記フレームとの角度が相対的にずれていた場合でも、前記固定テーブルを回転させることで、前記良品ピースと前記フレームとの角度を相対的に一致させて前記フレームに前記良品ピースを高精度で挿入することができる。
また、本発明に係る多ピース基板の作製装置は、前記フレーム及び前記良品ピースを前記粘度特性が温度によって変化する粘着シートに貼り付けるようになっている。【００１７】
本発明に係る多ピース基板の作製装置では、粘着シートを加熱や冷却をすることで良品の多ピース基板を容易に取り外すことができる。この場合、金属板によって粘着シートを支持するようにすると、温度制御の精度及び効率を高めることができる。【００１８】
また、本発明に係る多ピース基板の作製装置では、前記フレームを上方から撮影用カメラで位置情報を取得し、上方からアームによって把持した前記良品ピースを下方から撮影用カメラで位置情報を取得することができる。このようにして前記フレームと前記良品ピースの位置合わせを行うことができる。【００１９】
したがって、本発明によれば、前記良品ピースと前記フレームのそれぞれの位置情報を取得し、前記フレームの存在すべき位置に前記良品ピースを高精度で挿入することができる。
また、本発明によれば、ディスペンサを用いて自動的に接着剤を前記良品ピースと前記フレームとの接合部に塗布するようになっている。
また、本発明によれば、前記ディスペンサと前記固定テーブルは相対的に平面移動（ＸＹ移動）することができ、所望の位置に高精度で接着剤を塗布することができる。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように本発明の多ピース基板の作製方法及び装置によれば、良品の多ピース基板を高精度で効率よく作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の１実施例にかかる多ピース基板の作製装置の一部を示す斜視図である。
【図２】図１を別の角度から見た本発明の１実施例かかる多ピース基板の作製装置の１部を示す斜視図である。
【図３】図１の部分拡大図である。
【図４】図２の部分拡大図である。
【図５】図１の図３とは多ピース基板の作製装置の固定テーブルの付近の部分拡大図である。
【図６】良品ピースの平面図である。
【図７】フレームの平面図である。
【図８】フレームに良品ピースを挿入した状態を示す平面図である。
【図９】本発明の一実施の形態による多ピース基板の作製方法のフローチャートである。
【図１０】フレームを金属板に貼り付ける状態を概略的に示す斜視図である。
【図１１】固定テーブルにフレームを貼り付けた金属板を示す斜視図である。
【図１２】ピースの位置情報を吸着状態で撮影用カメラにより撮影して取得する状態を概略的に示す斜視図である。
【図１３】ピースの位置制御の状態を示す説明図である。
【図１４】ピース搬送機構によってピースをフレームに結合させる状況を示す説明図である。
【図１５】ディスペンサによって接着剤を塗布するための準備状態を示す説明図である。
【図１６】良品ピースのブリッジとそれと係合するフレームの凹部との接合部分に接着剤を塗布する状況を示す部分拡大図である。
【図１７】２つのシャトルの作動状態を説明するための概略図である。
【図１８】フレームの１つの係合スペースに良品ピースが固定され、他方の係合スペースが空き状態となっている多ピース基板の半製品を示す平面図である。
【図１９】図１８の多ピース基板の半製品の空き状態の係合スペースに組み込まれる良品ピースの平面図である。
【図２０】良品ピースが図１８の多ピース基板の半製品の係合スペースに組み込まれた状態を示す平面図である。
【図２１】良品ピースが図１８の多ピース基板の半製品の係合スペースに組み込まれ、固定された状態を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、実施の形態を説明するための全て図を通して、同一部材には原則として同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００２３】
本件発明の代表的な実施の形態について説明する。図１及び図２には複数のピースをフレームに取付けた多ピース基板６を作製するための多ピース作製装置の全体斜視図が示されている。この多ピース基板６を作製するための多ピース基板作製装置４０は、水平にＸ方向及びＹ方向に拡がる領域を有する作業テーブル４１を備えている。
【００２４】
さらに、多ピース基板作製装置４０は、作業テーブルの領域を２つの領域、すなわち第１の作業領域４２と第２の作業領域４３とに分断するように第１の方向すなわちＸ方向に延びるリニアガイド１３ａを備えている。
第１の作業領域４２内には、複数のピース１を供給可能に保管するピースストッカー２０が配置されている。
図３ないし図５を参照すると多ピース基板作製装置４０の部分拡大図が示されている。
図６には本発明の実施例にかかるピース１の平面図が示されている。ピース１とは所定の配線が施されて基板から構成れており、その後所定の電子部品が組み込まれる基板を構成する部品である。本例においては、多ピース基板６に含まれる複数のピース１についてはその後の電子部品の組み付け作業を適正に行うために正確に位置情報が把握されていなければならない。本発明におけるピースは所定の製品としての性能基準を充足したいわゆる良品ピースをいう。本例のピース１は矩形形状をしており、ピース１のそれぞれの４つの角部にはあらかじめ設定された位置に基準マーク１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ及び１０１ｄが付されている。基準マークはピース１の位置情報を取得し、その位置制御を正確に行うために使用される。さらに、ピース１には、フレーム２の係合するための４つのが周囲の側面から外側に突出するように設けられる。ブリッジはその先端が拡がった突起１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ及び１０３ｄを有する構造になっている。
【００２５】
また、図７には、本発明の１実施例にかかるフレーム２の平面図が示されている。本発明にかかる多ピース基板６は所定の配線が施された複数のピースを含んでおり、その後の工程において設計された所定の回路部品等の電子部品が組み込まれるようになっている。フレーム２は複数のピース１が多ピース基板６上において、位置決め固定するための機能を持つ構成部品である。図７に示されたフレーム２は、図６に示された２つのピース１を組み込むことができる２つのスペース２ａ及び２ｂを備えている。
【００２６】
本例のフレーム２には、それぞれの４つの角部にあらかじめ設定しておいた基準マーク１００ａ、１００ｂ、１００ｃ及び１００ｄが付されている。さらに、フレーム２には、その内側側面の上記ピース１のブリッジにそれぞれ対応する位置に凹部１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ及び１０４ｄが設けられており、ピース１と係合する場合には、４つのブリッジ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ及び１０２ｄのそれぞれをこの凹部１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ及び１０４ｄに係合させることによって結合する。フレーム２の基準マーク１００ａ、１００ｂ、１００ｃ及び１００ｄはフレーム２の位置情報を取得し、その位置制御を正確に行うために使用される。また、ピース１と係合させて多ピース基板６を作製する位置制御の際にも使用される。
【００２７】
図８には、２つのピース１をフレーム２のスペース２ａ、及び２ｂに挿入し、ピース１の４つのブリッジ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ及び１０２ｄのそれぞれをフレーム２の対応する凹部１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ及び１０４ｄに係合させることによってピース１とフレーム２とを結合させて作製された多ピース基板６の一例が平面図の形式で示されている。
【００２８】
多ピース基板６を作製する作製装置４０のピースストッカー２０には、複数のガイドシャフト３が取り付けられており、ガイドシャフト３にピース１を当接させて、位置決めすることにより所定の位置にセットして、多ピース基板６の作製作業のための供給の準備を行う。本件発明の構成ではこのようにすることにより、ピース１をほぼ一定の位置に配置して多ピース基板６の作製のための供給用にセットすることが可能である。
【００２９】
さらに、多ピース基板作製装置４０は、上記リニアガイド１３ａの前記第１の作業領域４２の側に取付けられ、ピースストッカー２０に積層された状態で保管されているピース１を取り出して、第１の方向（Ｘ方向）に沿って所定位置まで搬送する、リニアガイド１３ａ、駆動モータ１４a、ボールネジ１５ａを備えたピース搬送機構２１を備えている。
【００３０】
ピース搬送機構２１は、上記ピースストッカー２０から負圧によりピース１を吸い上げることにより、ピースストッカー２０から取り出して固定テーブル１０a、１０ｂに向けて搬送する。
本例の固定テーブル１０a、１０ｂは、作業テーブル４１の領域においてＸ方向に関して、上記のピースストッカー２０とは反対側に位置しており、複数のピース１とフレーム２とを所定の位置情報に基づいて結合させ多ピース基板６を作製するための平面を有するテーブルである。
上記ピース搬送機構２１は、リニアガイド１３ａ、駆動モータ１４a及びボールネジ１５a等により構成されており、ピースストッカー２０と固定テーブル１０ａ、１０ｂ間のＸ方向に直線往復運動するように構成されている。また、ピース１をピースストッカー２０から持ち上げて取り出すために、ピース１を積み上げるストッカー方向（上下方向すなわちＺ方向）に移動可能な移動機構及びピース１の固定機構を備えている。ピース搬送機構２１はピース１を負圧により吸い上げて固定した後搬送するようにしている。本実施例では真空吸着方式を採用しているが、真空吸着方式に限定されるものではない。
【００３１】
この場合、ピース搬送機構２１はピース１の位置情報を読み取るために撮影する撮影用カメラ１２ｂを備えたピース撮影部２２を備えている。
ピース１を撮影するためのピース撮影部２２には、ピース１の位置情報を取得するために前記撮影用カメラ１２ｂが搭載されており、ピース１の画像を下方から撮影するようになっている。また、このピース撮影部２２は、必要に応じて撮影部に適合するためにＸ方向及びＹ方向に移動可能になっている。すなわち互いに直交する方向に移動できるように２組のリニアガイド１３ｂ（Ｘ方向移動）、駆動モータ１４ｂ（Ｘ方向移動）及びボールネジ１５ｂ（Ｘ方向移動）、１５ｃ（Ｙ方向移動）等により構成された移動機構により、撮影用カメラ１２ｂは可動範囲内を自由に移動することができるようになっている。
【００３２】
さらに、本実施例にかかるピース搬送機構２１にはフレーム２を撮影するための撮影用カメラ１２ａが搭載されており、ピース搬送機構２１と一体で移動可能になっており固定テーブル１０ａ、１０ｂ上にあるピース１及びフレーム２の画像を上方から撮影し、その位置情報を正確に取得できるようになっている。
固定テーブル１０ａ、１０ｂには、多数の孔（図示せず）が形成されており、前記固定テーブル１０ａ、１０ｂに真空ポンプ（図示せず）を連結させることによって、上面に金属板４を吸着固定することが可能である。また、固定テーブル１０ａ、１０ｂは回転移動機構を備えており、ピース１とフレーム２との角度が相対的にずれていた場合、フレーム２を載せた状態で固定テーブル１０を所定量だけ回転させることでピース１とフレーム２との角度のずれを補正することが可能である。
【００３３】
固定テーブル搬送機構２３a、２３ｂは、リニアガイド１３ｄ、１３ｅ、駆動モータ１４ｄ、１４ｅ及びボールネジ１５ｄ、１５ｅ等により構成されており、ピースセット位置とフレーム接着剤塗布位置間の直線往復運動が可能である。なお、固定テーブル搬送機構２３の移動方向はピース搬送機構２１の移動方向と直交する位置関係になるように構成されている。
【００３４】
さらに、多ピース基板作製装置４０は、ピース搬送機構２１のリニアガイド１３aの第２の作業領域側において、前記第１の方向(Ｘ方向)に沿って移動可能に設けられた、フレーム２とピース１との間に、両者を接着するために接着剤４４を供給するディスペンサ１１を備えている。
ディスペンサ１１は、固定テーブル１０ａ、１０ｂ上に配置されて、所定の位置関係で位置決めされたフレーム２とピース１との間の結合部に両者の位置関係を固定するように接着剤４４を塗布するようになっている。
【００３５】
接着剤４４を供給するためのディスペンサ１１、リニアガイド１３ｆ、駆動モータ１４ｇ及びボールネジ（図示せず）等により構成されており、ディスペンサ１１は上下方向に移動できるようになっている。また、ディスペンサ１１に支持機構には撮影用カメラ１２ｃが搭載されており、ピース１及びフレーム２の位置情報を取得できるようにその画像を上方から撮影することができるようになっている。さらに、別のリニアガイド１３ｇ、駆動モータ１４ｆ及びボールネジ１５ｆ等により構成されたピース１を直線的に移動させる機構により、固定テーブル搬送機構２３の移動方向と直交するようにピース１を移動させることが可能になっている。
【００３６】
さらに、上記したように多ピース基板作製装置４０は、作業テーブル４１上において第１と第２の作業領域４２、４３の間を移動可能に配置され、フレーム２と複数のピース１とを位置決め固定する作業をおこなう一対の固定テーブル１０ａ、１０ｂを備えている。そして、固定テーブル１０ａ、１０ｂを支持し、前記第１の方向と直交する第２の方向すなわちＹ方向に沿って前記第１の作業領域４２から第２の作業領域４３にわたって前記固定テーブル１０ａ、１０ｂを移動させる、一対の固定テーブル搬送機構２３ａ、２３ｂが設けられている。固定テーブル搬送機構２３ａはリニアガイド１３ｄ、駆動モータ１４ｄとボールネジ１５ｄを有しており、固定テーブル搬送機構２３ｂはリニアガイド１３ｅ、駆動モータ１４ｅとボールネジ１５ｅを有している。一対の固定テーブル１０ａ、１０ｂ、固定テーブル搬送機構２３a及び２３ｂが並んで設けられており、第２の方向（Ｙ方向）に固定テーブル１０ａ、１０ｂをそれぞれ移動させるように平行に延びている。本例においては、固定テーブル１０ａと固定テーブル搬送機構２３ａを第１シャトルと呼び、固定テーブル１０ｂと固定テーブル搬送機構２３ｂとを第２シャトルと呼ぶ。本例では、第１シャトルと第２シャトルでの作業は略同じ内容であるがその作業のタイミングは異なっており、交互に動作するように構成さている。
【００３７】
上記したように本実施の形態による多ピース基板作製装置４０においては、所定の性能基準を充足するピース１が上記のようにピースストッカー２０に積層状態で保管されている。
次に図９のフローチャートを参照しつつ、本発明の装置の動作について説明する。
本発明の多ピース基板６の作製作業において、まずあらかじめ粘着シート３０を貼った金属板４を複数準備する。この作業は、多ピース基板作製装置４０を作動させる前に行っておく必要がある。
そして、まず、上記のような手順で、あらかじめ粘着シート３０を貼った金属板４を用意し、その粘着シート３０上に、図１０で示すようにフレーム２を取り付ける。この作業は手作業で行う。
【００３８】
そして、図１１で示すようにフレーム２を取り付けた金属板４を固定テーブル１０上にセットする。（Ｓ１）なお、金属板１０は後の工程において撮影用カメラ１２ａによってフレーム２の位置を正確に読み取る作業を効率的に行うため、金属板上のフレーム２の位置は同じ位置関係となるように配置することが望ましい。フレーム２を貼り付けた粘着シート３０を有する金属板４を前記固定テーブル１０上に配置した後、前記固定テーブル１０に連結された真空ポンプを作動させて、粘着シート３０の背面から負圧を作用させて金属板４を固定テーブル１０に吸着固定する。
【００３９】
この場合、前記粘着シート３０は温度変化により粘着と非粘着を繰り返すことができる感温性を有する。本件発明において粘着シートの感温性とは、低温時において高い粘着性を有し、高温において粘着性が低下することをいう。感温性の粘着シート３０はニッタ株式会社製のインテリマーテープ等を使用することができる。上記粘着シート３０にフレームを貼り付ける際の温度は通常の室温であって、好ましくは１０℃ないし３０℃である。感温性粘着シート３０を使用することによって、後工程で接着剤４４を硬化させた直後の比較的温度が高い状態では多ピース基板６を粘着シート３０から容易に剥がすことが可能となる。前記ニッタ株式会社製のインテリマーテープの場合、６０℃以上の温度では粘着率は９０％以上低下する。
【００４０】
次に、ピース１の内で所定の製品基準を充足するピース１をピースストッカー２０にセットする。（Ｓ２）
そして、ピース搬送機構２１をストッカー２０に向けて移動させる。そして、搬送機構２１からの負圧による吸引力をピース１の表面に作用させる吸着アームが下方に移動し、ピース１を検知し、吸着パッド５によりピース１を上方から吸着して、ピース１をストッカー２０から取り出す。ピース１を吸着後、ピース搬送機構２１は上方に移動し、ピース１の画像処理する位置に移動する。
【００４１】
次に、ストッカー２０と固定テーブル１０の間のＸ方向に関する所定の位置においてピース１の位置情報を画像処理によって収集する。（Ｓ３）この場合、図１２に示すようにピース搬送機構２１により吸着されたピース１のあらかじめ設定しておいた複数の基準マーク１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄを撮影用カメラ１２ｂで下方から撮影する。それぞれの前記基準マーク１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄの中心位置は制御部に記憶され、設定した基準マーク１０のＸ方向及びＹ方向のそれぞれの位置を比較することによってピース１の位置及び回転角度が計算されて記憶される。
【００４２】
次に、ピース搬送機構２１は固定テーブル１０上まで移動し、固定テーブル１０上のフレーム２のあらかじめ設定しておいた複数の基準マーク１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄをピース搬送機構２１に搭載された撮影用カメラ１２ａで上方から撮影する。ピースと同様に、設定した基準マーク１００のＸ方向及びＹ方向のそれぞれの位置を比較することでフレーム２の位置及び必要に応じて固定テーブル１０を図１３に示すように回転制御及び／または平行移動制御し、回転角度及び／または移動量を計算して制御部に記憶する。（Ｓ４）。ピース１とフレーム２のそれぞれの移動量と回転量から、Ｘ方向の移動についてはピース搬送機構２１を、Ｙ方向の移動については固定テーブル搬送機構２３を、回転角度については固定テーブル１０の回転機構を作動させることで、ピース１とフレーム２の位置合わせを高精度に行う。位置合わせ完了後、図１４に示すように吸着パッド５で吸着されたピース１を固定テーブル１０の高さまで下方に移動させ、固定テーブル１０の粘着シート３０に取り付けた後、さらにピース１を粘着シート３０に押しつけ粘着シート３０にしっかり固定する。この場合において、２つのピース１はフレーム２の係合スペース２ａ及び２ｂにそれぞれ収容される。そして、この場合、ピース１の４つのブリッジ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ及び１０２ｄのそれぞれをフレーム２の対応する凹部１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ及び１０４ｄに係合し、図８に示すような状態となってピース１とフレーム２とが結合される。（Ｓ５）そして、ピース１かピース搬送機構２１の吸着パッド５の負圧を解除することによって、ピース１から吸着パッド５を切り離して上方に待避させる。さらに、ピース搬送機構２１に搭載された撮影用カメラ１２ａを用いて得られた位置情報に基づいて設定した位置（例えばピース１とフレーム２の結合部）におけるピース１とフレーム２を撮影することにより、両者のずれ量を撮影し、規定値内（例えば５０μｍ以内）に収まっていることを確認する。（Ｓ６）規定値内である場合には次工程に進み、規定値内に収まっていなければ、当該多ピース基板６は不良品として排除されることになる。
次に、固定テーブル搬送機構２３により固定テーブル１０をＹ方向に移動させてリニアガイド１３の下を潜らせて第１の作業領域４２から第２の作業領域４３における接着剤４４を塗布するための塗布位置に移動させる。
次に、フレーム２もしくはピース１にあらかじめ設定しておいた複数の基準マーク１００、１０１を接着剤塗布部の撮影用カメラ１２ｃでディスペンサ１１の近傍において上方から撮影する。それぞれの前記基準マーク１００、１０１の中心位置は制御部に記憶され、設定した基準マーク１００、１０１のＸ方向及びＹ方向のそれぞれの位置を比較することでディスペンサ１１による塗布のルートの移動を計算して記憶する。（Ｓ７）
次に、図１５に示すように、ディスペンサ１１を塗布位置（多ピース基板６の表面近く）まで下降させる。さらに、あらかじめ準備していた接着剤４４を塗布する位置情報等を元に塗布ルートを計算して、塗布部の移動機構と、固定テーブル搬送機構２３と、ディスペンサ１１の吐出を制御し、決められた位置、すなわち、図１６に示すようにピース１の４つのブリッジ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ及び１０２ｄの突出部１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ及び１０３ｄの側部の頂面とそれぞれをフレーム２の対応する凹部１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ及び１０４ｄの側部の内面との間に接着剤４４が塗布されるようにディスペンサ１１を相対的に移動させながら充填を行う。（Ｓ８）
本願でいうディスペンサは、ニードルアセンブリ、ソレノイドバルブ、ジェットボディ等を備えており、対象物に非接触で接着剤を高速で吐出させることができるとともに、接着剤の供給量も制御可能である。
この接着剤４４塗布用のディスペンサ１１には、例えばＮｏｒｄｓｏｎ社製のＤＪ−９５００等を使用することができ、接着剤４４にはエポキシ等を使用することができる。
【００４３】
塗布が完了すると固定テーブル搬送機構２３により固定テーブル１０が排出位置まで移動する。固定テーブル１０に連結された真空ポンプの作動を切ることで、前記固定テーブル１０から前記金属板４の吸着固定を解除する。
【００４４】
金属板４に粘着シート３０で固定され、接着剤４４が塗布された多ピース基板６が載置された金属板４は乾燥炉等により熱硬化が行われる。熱硬化された多ピース基板６は金属板４から剥がされた後、最終的な外観検査が行われる。（Ｓ９）なお、感温性の粘着シートを使用していることにより比較的温度が高い状態（６０℃前後）では多ピース基板６を粘着シート３０から容易に剥がすことができるとともに粘着シート３０から剥がす際に生じる多ピース基板６の反りを最小限に抑えることが可能である。
【００４５】
１つの固定テーブル１０上にフレーム２が配置されている場合における作業手順は、前記ピース搬送機構２１が前記ピースストッカー２０に保管されているピース１を取り出して保持した状態で、リニアガイド１３ａに沿ってＸ方向に移動して、上記のように該ピース１の所定の位置情報を取得した上で、第１の作業領域４２にある固定テーブル１０上に移動する。そして、固定テーブル１０上に配置されているフレーム２にピース１の位置の調整を行ないながら結合する。そして該固定テーブル１０を第１の作業領域４２から第２の作業領域４３に移動させ、前記ディスペンサ１１を用いて、接着剤４４を前記ピース１の結合部すなわちそれぞれのブリッジ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ及び１０２ｄのそれぞれをフレーム２の対応する凹部１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ及び１０４ｄとの間に塗布して両者の位置関係を固定するようになっている。
本件発明の特徴として、図１７に平面図によって概略的に示すように、１対の固定テーブル１０ａ及び１０ｂ及びこれを第１の作業領域４２から第２の作業領域４３にそのＹ方向に移動させる搬送機構２３a及び２３ｂを備えていることにより、本発明ではピース１とフレーム２との結合動作と両者の結合部への接着剤４４の塗布作業を同時平行的に行わせることができる。
【００４６】
すなわち、第１段階では、固定テーブル１０ａと固定テーブル搬送機構２３ａからなる第１シャトルにおいてピース１とフレーム２との結合作業を行っている間、固定テーブル１０ｂと固定テーブル搬送機構２３ｂとからなる第２シャトルは待機状態となる。
【００４７】
第２段階で、第１シャトルの固定テーブル１０ａが第２の作業領域４３に移動して接着剤４４の塗布工程を開始すると、第２のシャトルの固定テーブル１０ｂは第１の作業領域４２においてピース１とフレーム２との結合作業を開始する。
第３段階では、第１シャトルは塗布作業が終わり、多ピース基板６と金属板４は固定テーブル１０ａから取り外され、新たな粘着シート３０上に貼り付けられてフレーム２を備えた金属板４が固定テーブル１０ａ上に配置され、第２の作業領域４３から第１の作業領域４２に、再びピース１とフレーム２の結合作業のために戻される。一方、第２シャトルの固定テーブル１０ｂは結合作業が終了して、塗布作業のために第２の作業領域に移動させられる。
そして、第４段階では、第１シャトルは結合作業を行ない、第２シャトルは塗布作業を行う。
【００４８】
第５段階では、第２段階とは逆に第２シャトルは塗布作業が終わり、多ピース基板６と金属板４は固定テーブル１０ｂから取り外され、新たな粘着シート３０上に貼り付けられてフレーム２を備えた金属板４が固定テーブル１０ｂ上に配置され、第２の作業領域４３から第１の作業領域４２に、再びピース１とフレーム２の結合作業のために戻される。一方、第１シャトルの固定テーブル１０ｂは結合作業が終了して、塗布作業のために第２の作業領域に移動させられる。
【００４９】
このように、第１シャトルと第２シャトルとの間で固定テーブル１０ａ、１０ｂを第１の作業領域４２及び第２の作業領域４３に交代で位置させて、ピース１とフレーム２とのピース搬送機構２１による結合作業とディスペンサ１１による塗布作業とを平行して行うように動作させることにより、多ピース基板作製の作業効率を飛躍的に向上させることでき、多ピース基板の生産性を改善することができる。
【００５０】
図１８ないし図２１を参照して本件発明の他の実施例について説明する。
本例の場合、一旦２枚のピースを含む多ピース基板が作成された後、検査の結果、一方のピースは所定の性能基準を充足するが、他方のピースは性能基準を充足していない状況での多ピース基板の作製に関する。
この場合には、図１８に示すようにフレーム２の２つのスペース２ａ及び２ｂのうち一方のスペース２ａには良品ピース１ａが固定された状態になっているが、他方のスペース２ｂに固定されていたピースは、不良品ピースであることが判明したことにより、フレームから取り外された状態になっている。すなわち、スペース２ｂはブランクの状態になっている。しかし、その後の工程において、１つの良品ピース１ａのみを搭載したフレームを対象とすると電子製品製造の作業効率が低下することは明らかである。他方、良品ピース１ａを有するフレームを廃棄すると、良品ピースを無駄にすることになる。
本発明の多ピース基板の作製装置では、多ピース基板を構成する１つのピースのみが良品ピースである場合においても有効に機能して、２つの良品ピースを具備した多ピース基板を製造することができる。
【００５１】
この場合に、まず、第１段階として固定テーブル１０ａと固定テーブル搬送機構２３ａからなる第１シャトルにおいてピース１ａとフレーム２のスペース２ａにすでに結合された状態の多ピース基板の半製品が、固定テーブル１０ａ上に提供されて位置決めされ、その位置情報が取得される。すなわち、設定したフレーム２の基準マーク１００のＸ方向及びＹ方向のそれぞれの位置を比較することによってフレーム２の位置を確定する。また、必要に応じて固定テーブル１０を図１３に示すように回転制御及び／または平行移動制御し、回転角度及び／または移動量を計算して制御部に記憶させる。
【００５２】
一方、フレーム２の空き状態のスペース２ｂに係合すべきピース１ｂについては、ピース搬送機構２１がピースストッカー２０に向けて移動する。そして、搬送機構２１からの負圧による吸引力をピース１ｂの表面に作用させる吸着アームが下方に移動し、ピース１ｂを検知し、吸着パッド５によりピース１ｂを上方から吸着して、ピース１をストッカー２０から取り出す。ピース１ｂを吸着後、ピース搬送機構２１は上方に移動し、ピース１の画像処理する位置に移動する。そして、図１２に示すようにピース搬送機構２１により吸着されたピース１ｂの複数の基準マーク１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄを撮影用カメラ１２ｂで下方から撮影する。これによって、それぞれの前記基準マーク１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄの中心位置は制御部に記憶され、設定した基準マーク１０のＸ方向及びＹ方向のそれぞれの位置を比較することによってピース１ｂの位置及び回転角度を計算して記憶される。次に、フレーム２とピース１ｂ、両者の位置情報に基づいて、フレーム２の係合スペース２ｂに対してピース１ｂとフレーム２のそれぞれの移動量と回転量から、Ｘ方向の移動についてはピース搬送機構２１を、Ｙ方向の移動については固定テーブル搬送機構２３を、回転角度については固定テーブル１０ａの回転機構を作動させることによって、ピース１ｂとフレーム２の係合スペース２ｂとの位置合わせを高精度に行う。位置合わせ完了後、図１４に示すように吸着パッド５で吸着されたピース１ｂを固定テーブル１０ａの高さまで下方に移動させ、固定テーブル１０ａの粘着シート３０に取り付けた後、さらにピース１ｂを粘着シート３０に押しつけ粘着シート３０にしっかり固定する。この場合において、ピース１ｂはフレーム２の係合スペース２ｂに収容される。そして、この場合、ピース１ｂの４つのブリッジ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ及び１０２ｄのそれぞれをフレーム２の係合スペース２ｂの対応する凹部１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ及び１０４ｄに係合し、ピース１ｂがフレーム２の係合スペース２ｂに精密に収容される。
【００５３】
第１段階では、固定テーブル１０ａと固定テーブル搬送機構２３ａからなる第１シャトルにおいてピース１ｂとフレーム２の空きスペース２ｂとの結合作業を行っている間、固定テーブル１０ｂと固定テーブル搬送機構２３ｂとからなる第２シャトルは、同様に１つの良品ピース１ａがフレーム２の係合スペース２ａに係合され、フレーム２の空き係合スペース２ｂを有する多ピース基板の半製品を固定テーブル１０ｂ上に搭載した状態で待機状態となっている。
【００５４】
第２段階では、第１シャトル上において、上記第１段階で、上記フレーム２のスペース２ｂに良品ピース１ｂが係合された状態になった多ピース基板の半製品を搭載した固定テーブル１０ａが、第１の作業領域４２から第２の作業領域４３に移動する。そして、第２の作業領域において、ディスペンサ１１による接着剤４４の塗布工程が開始される。これと平行して、第２のシャトルの固定テーブル１０ｂは第１の作業領域４２において、ピース１ｂをフレーム２の空き係合スペース２ｂに係合させて、フレーム２に結合させる結合作業を開始する。
【００５５】
第３段階では、第１シャトルでは接着剤４４の塗布作業が終わり、多ピース基板６と金属板４は固定テーブル１０ａから取り外され、新たな多ピース基板の半製品が固定テーブル１０ａ上に配置され、第２の作業領域４３から第１の作業領域４２に、再びピース１とフレーム２の結合作業のために戻される。一方、第２シャトルの固定テーブル１０ｂは上記結合作業が終了して、塗布作業のために第２の作業領域に移動させられる。
そして、第４段階では、第１シャトルは結合作業を行ない、第２シャトルは塗布作業を行う。
第５段階では、第２段階とは逆に第２シャトルは塗布作業が終わり、両方の係合スペース２ａ及び２ｂがピース１ａ及び１ｂによって固定されたフレーム２を有する完成品としての多ピース基板６と金属板４は固定テーブル１０ｂから取り外され、係合スペース２ａのみがピース１ａで固定され、係合スペース２ｂが空き状態となっている多ピース基板の半製品が固定テーブル１０ｂ上に配置され、第１の作業領域４２にピース１ｂをフレーム２の空き係合スペース２ｂに結合させるための結合作業のために戻される。一方、第１シャトルの固定テーブル１０ａは結合作業が終了して、塗布作業のために第２の作業領域４３に移動させられる。
本例の多ピース基板の作製工程においては、多ピース基板に組み込まれたピースの一方が不良品である場合においても有効に新たな良品ピースをフレーム２の空き係合スペースに組み込むことができ、多ピース基板作製作業を効率的に行うことができるとともに、多ピース基板の構成部品としてのフレーム及びピースの有効活用を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
上記で説明したように本件発明は、多ピース基板の作製を効率的に行うことができるので、産業上の利用可能性がある。
【符号の説明】
【００５７】
１  良品ピース
２  フレーム
３  ガイドシャフト
４  金属板
５  吸着パッド
１０ａ、１０ｂ  固定テーブル
１１  ディスペンサ
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ  撮影用カメラ
１３ａ、１３ｂ、１３ｄ、１３ｅ、１３ｆ、１３ｇ  リニアガイド
１４ａ、１４ｂ、１４ｄ、１４ｅ、１４ｆ、１４ｇ  駆動モータ
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ  ボールネジ
１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ  基準マーク（フレーム）
１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ  基準マーク（良品ピース）
１０２  ブリッジ
１０３  突起部
【図１】
2014142257.tif 000003
【図２】
2014142257.tif 000004
【図３】
2014142257.tif 000005
【図４】
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【図５】
2014142257.tif 000007
【図６】
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【図７】
2014142257.tif 000009
【図８】
2014142257.tif 000010
【図９】
2014142257.tif 000011
【図１０】
2014142257.tif 000012
【図１１】
2014142257.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【国際調査報告】
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