(57)【要約】【課題】基板吸着溝を適切に配置して実装精度の低下を防止することができる電子部品実装装置を提供することを目的とする。【解決手段】電子部品を基板に実装する電子部品実装装置において、基板を真空吸着によって吸着保持して下受けするセラミックテーブル６の上面に設けられた基板載置部８に、この基板を吸着保持するための基板吸着溝８ａを電子部品実装位置９ａに対応した範囲に設ける。基板吸着溝８ａの配列においては、対角位置にある認識マーク９ｂの外側を迂回した迂回部８ｃを設け、認識マーク９ｂから電子部品実装位置９ａの内側へ向かう方向の範囲を配列範囲から除く。これにより、真空吸着時の位置認識基準点の位置ずれを防止することができ、位置認識時の誤差に起因する実装精度の低下を防止することができる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を基板に実装する電子部品実装装置であって、前記基板の下面に接触してこの基板を真空吸着によって吸着保持して下受けする下受け部と、この下受け部によって下受けされた前記基板を撮像してこの基板の位置認識基準点を認識する認識手段と、前記電子部品を保持しこの電子部品を前記下受けされた基板に搭載する実装ヘッドとを備え、前記下受け部上面の前記基板の電子部品実装位置に対応した範囲に、この基板を吸着保持するための基板吸着溝が前記位置認識基準点から電子部品実装位置の内側へ向かう方向の範囲を除く配列で設けられていることを特徴とする電子部品の熱圧着装置。
【請求項２】
前記基板吸着溝は、基板上の前記電子部品の周囲を取り囲んで配置されていることを特徴とする請求項１記載の電子部品の熱圧着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品を基板に実装する電子部品実装装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
基板に電子部品を実装する電子部品実装装置では、実装位置において基板を下面側から支持する下受け部が設けられる。フレキシブル基板など撓みやすい基板を対象とする場合には、基板を下受けする際に下面側から真空吸着により吸着保持して撓みを矯正する必要がある。このため、このような基板を対象とする場合には、下受け部材として表面に基板吸着溝が設けられたものが用いられる（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１３４９９２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、電子部品実装装置による実装動作においては、電子部品を基板に対して位置精度良く搭載することが求められるため、搭載に先立って下受け部に下受けされた状態の基板および実装ヘッドの保持された状態の電子部品の双方の位置を認識し、これらの認識結果に基づいて電子部品を基板に位置合わせすることが行われる。
【０００５】
しかしながら従来の電子部品実装装置においてフレキシブル基板を下受けした状態で上述の基板認識を行う場合には、基板吸着溝と基板の位置認識基準点との相対位置関係に起因して、次のような不都合が生じる場合がある。以下、図面を参照して説明する。
【０００６】
図８は、従来の電子部品実装装置の下受け部の部分断面図である。  図８（ａ）において、下受け部Ａの上面には、複数列の基板吸着溝Ｂが設けられており、フレキシブル基板Ｃを下受け部Ａ上に載置した状態で基板吸着溝Ｂ内を真空吸引することにより、フレキシブル基板Ｃは下受け部Ａの上面に押し付けられ、これにより位置が保持されるとともに撓みが矯正される。
【０００７】
ところが、基板吸着溝と基板との相対位置関係によっては、図８（ｂ）に示すように、位置認識基準点として設けられた認識マークＤと電子部品実装位置Ｅとの間に基板吸着溝Ｂが位置する場合が生じる。このような位置関係の状態で真空吸引すると、フレキシブル基板Ｃは基板吸着溝Ｂ内に部分的に吸い込まれて撓みを生じる。この撓みにより、フレキシブル基板Ｃは内側の電子部品実装位置Ｅに向かって引き寄せられることとなり、この変位に伴って認識マークＤの位置も本来の位置から内側に向かってずれる。
【０００８】
この結果、基板認識時に認識マークＤの本来の位置が正しく認識されずに位置誤差を生じ、部品搭載時に位置ずれを生じる結果となる。このように従来の電子部品実装装置においては、フレキシブル基板を吸着保持する場合に、基板吸着溝の配置に起因して実装精度の低下を招く場合があった。
【０００９】
そこで本発明は、基板吸着溝を適切に配置して実装精度の低下を防止することができる電子部品実装装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の電子部品実装装置は、電子部品を基板に実装する電子部品実装装置であって、前記基板の下面に接触してこの基板を真空吸着によって吸着保持して下受けする下受け部と、この下受け部によって下受けされた前記基板を撮像してこの基板の位置認識基準点を認識する認識手段と、前記電子部品を保持しこの電子部品を前記下受けされた基板に搭載する実装ヘッドとを備え、前記下受け部上面の前記基板の電子部品実装位置に対応した範囲に、この基板を吸着保持するための基板吸着溝が前記位置認識基準点から電子部品実装位置の内側へ向かう方向の範囲を除く配列で設けられている。
【００１１】
請求項２記載の電子部品実装装置は、請求項１記載の電子部品実装装置であって、前記基板吸着溝は、基板上の前記電子部品の周囲を取り囲んで配置されている。
【００１２】
本発明によれば、下受け部上面の基板の電子部品実装位置に対応した範囲に、位置認識基準点から電子部品実装位置の内側へ向かう方向の範囲を除く配列で基板吸着溝を設けることにより、真空吸着時の位置認識基準点の位置ずれを防止することができ、位置認識時の誤差に起因する実装精度の低下を防止することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の斜視図、図２は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の基板保持部の平面図、図３は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の基板保持部の断面図、図４は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の斜視図、図５、図６は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の基板保持部の平面図、図７は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の斜視図である。
【００１４】
まず図１を参照して電子部品実装装置の構造を説明する。図１において、基板保持部１は、ヒータ２ａを備えた加熱テーブル２上にステンレステーブル３をボルト５によって締結し、さらにステンレステーブル３上にセラミックテーブル６をボルト７ａ，ワッシャ７ｂによって締結して構成されている。セラミックテーブル６の上面には、複数の基板載置部８が設けられている。基板載置部８には、基板搬送手段（図示省略）によって搬入された樹脂製のフレキシブル基板９（以下、単に「基板９」と略記する。）が載置される。
【００１５】
基板載置部８は基板９を真空吸着して保持するための基板吸着溝８ａを備えており、基板吸着溝８ａにはセラミックテーブル６を上下に貫通して設けられた吸引孔８ｂ（図２参照）が連通している。セラミックテーブル６をステンレステーブル３上に締結した状態では、基板吸着溝８ａはステンレステーブル３の上面に開口した吸引孔３ａと吸引孔８ｂを介して連通する。
【００１６】
吸引孔３ａは、ステンレステーブル３の内部に設けられた内孔３ｂおよび真空吸引チューブ４を介して真空吸引源（図示省略）に接続されており、真空吸引源を駆動することにより、基板吸着溝８ａから真空吸引する。これにより基板載置部８に載置された基板９は下面側から真空吸着され、水平方向の位置が保持されるとともに、基板９の撓みが矯正される。
【００１７】
基板保持部１の上方には、下端部に吸着ツール１１ａが装着された実装ヘッド１１が昇降自在に配設されている。実装ヘッド１１は吸着ツール１１ａによって電子部品１０を吸着して保持し、前工程にて予め接着材１３（図３（ａ）、（ｂ）参照）が塗布された基板９の電子部品実装位置９ａに電子部品１０を搭載する。そして実装ヘッド１１によって電子部品１０を所定押圧荷重で基板９に押圧することにより実装する。このとき、電子部品１０による押圧荷重は、電子部品１０の下面に接触するセラミックテーブル６によって支持される。すなわちセラミックテーブル６は、基板９の下面に接触してこの基板９を真空吸着によって吸着保持して下受けする下受け部となっている。
【００１８】
また実装ヘッド１１はヒータ１１ｂを備えており、電子部品１０を基板９に押圧する際には、ヒータ１１ｂによって吸着ツール１１ａを介して電子部品１０を加熱する。このヒータ１１による加熱と、加熱テーブル２による加熱により接着材１３が熱硬化し、これにより電子部品１０は基板９に固着されて実装が完了する。
【００１９】
基板９の対角位置には認識マーク９ｂが形成されており、撮像装置１２によって基板９を撮像することにより認識マーク９ｂの位置が検出される。撮像装置１２は上下両方向の撮像が可能となっており、実装ヘッド１１に保持された電子部品１０を撮像装置１２によって下方から撮像し、この撮像結果を画像認識装置（図示省略）によって認識処理することにより、電子部品１０の位置が検出される。
【００２０】
基板載置部８に保持された基板９に対して電子部品１０を位置あわせする際には、このようにして求められた基板９および電子部品１０の位置検出結果に基づいて、基板保持部１に対して実装ヘッド１１を位置合わせする。これにより、電子部品１０は電子部品実装位置９ａの正しい位置に搭載される。撮像装置１２および画像認識装置は、下受け部によって下受けされた基板９を撮像してこの基板９の位置認識基準点である認識マーク９ｂを認識する認識手段となっている。
【００２１】
次に図２を参照して、セラミックテーブル６における基板載置部８の配置、および基板載置部８における基板吸着溝８ａの配列について説明する。図２（ａ）に示すように、セラミックテーブル６には複数の基板載置部８が形成されており、それぞれの基板載置部８には、１つの基板９が載置される。図２（ｂ）に示すように、基板９が載置された状態における電子部品実装位置９ａの周囲には、基板吸着溝８ａが矩形状に形成されている。すなわち、基板吸着溝８ａは、基板９上の電子部品１０の周囲を取り囲んで配置されている。
【００２２】
この基板吸着溝８ａの配列において、基板９に設けられた認識マーク９ｂの位置に対応する対角位置には、基板吸着溝８ａが認識マーク９ｂの外側を矩形状に迂回した迂回部８ｃが形成されている。すなわち、迂回部８ｃにおいては、基板吸着溝８ａは位置認識基準点である認識マーク９ｂから電子部品実装位置の内側へ向かう方向の範囲を除く配列で設けられている。
【００２３】
図３（ａ）、（ｂ）は、セラミックテーブル６上の基板載置部８に基板９が保持された状態における、図２（ｂ）のＡ−Ａ断面、Ｂ−Ｂ断面をそれぞれ示している。図３（ａ）は、前工程において電子部品実装位置９ａに接着材１３が塗布された基板９をセラミックテーブル６上に載置し、基板吸着溝８ａから真空吸引して吸着保持した状態を示している。基板位置検出のための認識マーク９ｂの認識はこの状態で行われる。
【００２４】
このとき、図２（ｂ）に示すように、基板吸着溝８ａは認識マーク９ｂよりも外側に位置していることから、基板吸着溝８ａからの真空吸引によって基板９が基板吸着溝８ａ内に部分的に吸い込まれて撓みを生じても、認識マーク９ｂの位置がこの撓みによってずれることがない。したがって、薄くて撓みやすい基板９を対象とする場合にあっても、認識マーク９ｂの位置検出を精度良く行うことができる。
【００２５】
図３（ｂ）は、樹脂接着材１３が塗布された電子部品実装位置９ａに実装ヘッド１１によって保持された電子部品１０を搭載し、基板９に押圧する圧着動作を示す。この圧着動作においては、ヒータ１１ｂによって吸着ツール１１ａを介して電子部品１０を加熱する。このとき、電子部品１０、基板９を介してセラミックテーブル６に伝達された熱は、電子部品実装位置９ａからセラミックテーブル６の内部を伝わって周囲に伝達されるが、電子部品１０の外周に隣接した位置に基板吸着溝８ａが設けられていることから、セラミックテーブル６の表面近傍を周囲に向かう伝熱が遮断される。これにより、加熱対象である電子部品実装位置９ａを集中的に加熱することができ、加熱効率が向上する。
【００２６】
なお、図４に示すように、加熱テーブル２の上面にステンレスステージを介在させることなく、図１に示すセラミックステージ６と同様の基板載置部８が形成されたセラミックステージ６Ａを直接装着して、基板保持部１Ａを構成してもよい。この場合には、セラミックステージ６Ａ自体に、真空吸引用の内孔が設けられ真空吸引チューブ４が接続される。
【００２７】
図５は、同様の基板９を載置するためのセラミックステージにおける基板吸着溝の配列例を示している。図５（ａ）において、セラミックテーブル６Ａには、図２に示す基板吸着溝８ａの配列例における迂回部８ｃの替わりに、認識マーク９ｂに対応する対角位置に基板吸着溝１８ａが途切れた非吸着部１８ｃを設けた形態となっている。すなわちこの例においても、基板吸着溝１８ａは位置認識基準点である認識マーク９ｂから電子部品実装位置の内側へ向かう方向の範囲を除く配列で設けられている。
【００２８】
図５（ｂ）は、図２と同様に迂回部２８ｃが設けられた基板吸着溝２８ａの配列例において、対角位置にスルーホール１９ｃが設けられた基板１９を対象とする例を示している。この場合には、セラミックテーブル６Ｂには、スルーホール１９ｃに対応する位置に基板吸着溝２８ａが途切れた非吸着部２８ｄが設けられる。
【００２９】
また図５（ｃ）は、基板自体には位置認識専用の認識マークが設けられず、電子部品実装位置２９ａ内に形成された電子部品接続用の電極２９ｂを位置認識基準点として用いる例を示している。この場合には、セラミックテーブル６Ｃに設けられた基板載置部３８には、電子部品実装位置２９ａの全周を囲んで、矩形状の基板吸着溝３８ａが連続して設けられる。この場合においても、基板吸着溝３８ａは全て位置認識基準点である認識マーク２９ｂよりも外側に配置されており、認識マーク２９ｂから電子部品実装位置へ向かう方向の範囲を除く配列で設けられている。
【００３０】
上述の図２，図５に示すセラミックステージにおいては、複数の基板載置部のそれぞれに１個の電子部品が実装される基板を１枚づつ載置する例を示したが、図６は、図２，図５に示すセラミックステージと類似形態のセラミックステージに、複数の電子部品が実装される短冊状の基板を載置する例を示している。
【００３１】
図６（ａ）は、図５（ａ）に示すセラミックテーブル６Ａにおいて、複数枚の基板９を短冊状に一体化した基板１０９を載置した例を、また図６（ｂ）は、図５（ｂ）に示すセラミックテーブル６Ｂにおいて、複数枚の基板１９を短冊状に一体化した基板１１９を載置した例をそれぞれ示している。
【００３２】
そして、図６（ｃ）、図６（ｄ）は、上述の短冊状の基板をより安定して吸着保持できるように、セラミックテーブル上で隣接する基板載置部において、基板吸着溝を相互に連結させて設けた例を示している。すなわち、図６（ｃ）に示すセラミックテーブル６Ｄは、図６（ａ）に示す基板載置部１８と類似配列の基板吸着溝を有する基板載置部４８において、各基板載置部４８を相互に連結するように、基板吸着溝４８ａを追加して配列した例を示している。
【００３３】
また図６（ｄ）に示すセラミックテーブル６Ｅは、図６（ｂ）に示す基板載置部２８と類似配列の基板吸着溝を有する基板載置部５８において、各基板載置部５８を相互に連結するように、基板吸着溝５８ａを追加して配列した例を示している。
【００３４】
そして、上述のいずれの例においても、各基板吸着溝は、位置認識基準点である認識マークから電子部品実装位置の内側へ向かう方向の範囲を除く配列で設けられている。したがって、図３（ａ）に示す例と同様に、認識マークが基板吸着溝との相対位置関係によって位置ずれすることが無く、良好な位置認識結果を得ることができる。
【００３５】
なお上述の各実施例では、基板を直接セラミックステージに載置する例を示したが、搬送キャリアに基板を装着した状態でハンドリングを行う場合にあっても、本発明を適用することが可能である。この場合には、図７に示すように、図１に示す加熱テーブル２、ステンレステーブル３上に、上面に基板載置部８が設けられた凸部１５を備えたセラミックテーブル６Ｆを締結して基板保持部１Ｂを構成する。
【００３６】
そして基板３９には位置決め穴３９ｃが設けられており、板状の搬送キャリア１４には、凸部１５が貫通する貫通孔１４ａおよび位置決め用のピン１４ｂが設けられている。基板３９を搬送キャリア１４に装着する際には、位置決め穴３９ｃをピン１４ｂに嵌合させることによって位置合わせする。
【００３７】
電子部品実装動作においては、基板３９が装着された搬送キャリア１４を基板保持部１Ｂに搬入する。これにより、基板３９は貫通孔１４ａから上方に突出した凸部１５の上面の基板載置部８に当接し、基板吸着溝８ａによって下面側から吸着保持される。この場合においても、図３（ａ）に示す例と同様に、認識マークが基板吸着溝との相対位置関係によって位置ずれすることが無く、良好な位置認識結果を得ることができる。
【００３８】
【発明の効果】
本発明によれば、下受け部上面の基板の電子部品実装位置に対応した範囲に、位置認識基準点から電子部品実装位置の内側へ向かう方向の範囲を除く配列で基板吸着溝を設けるようにしたので、真空吸着時の位置認識基準点の位置ずれを防止することができ、位置認識時の誤差に起因する実装精度の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の斜視図
【図２】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の基板保持部の平面図
【図３】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の基板保持部の断面図
【図４】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の斜視図
【図５】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の基板保持部の平面図
【図６】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の基板保持部の平面図
【図７】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の斜視図
【図８】従来の電子部品実装装置の下受け部の部分断面図
【符号の説明】
１  基板保持部
６  セラミックテーブル
８  基板載置部
９、１９，２９，３９、１０９，１１９  基板
９ａ、１９ａ、２９ａ、３９ａ、１０９ａ、１１９ａ  電子部品実装位置
９ｂ、１９ｂ、３９ｂ、１０９ｂ、１１９ｂ  認識マーク
１０  電子部品
１１  実装ヘッド
１２  撮像装置
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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