(57)【要約】【課題】フィルム状の基板を対象として、下受け部材への良好な密着性を確保することができ、安定した搭載品質を保つことができる基板固定装置および基板固定方法を提供することを目的とする。【解決手段】フィルム状の基板を下受け部材５によって下受けして固定する基板固定装置において、下受け面７ａに基板１３における部品搭載部位に対応した位置に形成された吸着溝８ａから真空吸引する第１の真空吸引工程に先だって、吸着溝８ａの外側に形成された吸着溝８ｂから真空吸引する第２の真空吸引工程を実行する。これにより基板１３に外側方向への張力を作用させて基板の上下方向の変形を矯正した状態で、基板１３部品搭載部位を吸着保持して固定することができ、基板１３を下受け部材５に良好に密着させることができる。【選択図】  図４
2004296631.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品が搭載されるフィルム状の基板を搭載作業位置において下方から下受けして固定する基板固定装置であって、前記搭載作業位置に配置され上面に前記基板に当接して下受けする下受け面が設けられた下受け部材と、前記下受け面に前記基板における部品搭載部位に対応した位置に形成され基板下受け時に前記部品搭載部位を吸着保持する第１の吸着溝と、前記下受け面に前記第１の吸着溝の外側に形成され基板下受け時に前記基板を吸着することによりこの基板に部品搭載部位から外側方向への張力を作用させる第２の吸着溝と、前記第１の吸着溝および第２の吸着溝からそれぞれ異なるタイミングで真空吸引する真空吸引手段とを備えたことを特徴とする基板固定装置。
【請求項２】
部品が搭載されるフィルム状の基板を搭載作業位置において下方から下受けして固定する基板固定方法であって、前記搭載作業位置に配置され上面に前記基板に当接して下受けする下受け面が設けられた下受け部材上に前記基板を搬入して載置する基板搬入工程と、前記下受け面に前記基板における部品搭載部位に対応した位置に形成された第１の吸着溝から真空吸引する第１の真空吸引工程と、前記下受け面に前記第１の吸着溝の外側に形成された第２の吸着溝から真空吸引する第２の真空吸引工程とを含み、前記第１の真空吸引工程に先立って第２の真空吸引工程を実行することにより、基板に外側方向への張力を作用させて基板の上下方向の変形を矯正した状態で、基板の前記部品搭載部位を吸着保持して固定することを特徴とする基板固定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば部品搭載装置においてフィルム状の基板を下受けして固定する基板固定装置および基板固定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
部品搭載装置では、基板に部品を搭載する搭載作業位置において基板の位置と姿勢を固定するための基板固定装置が用いられる。この基板固定装置では、基板を水平方向に位置決めするとともに、基板の反り変形を矯正して上面を正しく面合わせする必要がある。従来よりこの面合わせの方法として、上面に吸着孔が設けられた下受け部材によって基板の下面を支持するとともに、吸着孔によって基板を真空吸着して保持する方法が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１７３９７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の方法には、薄いフィルム状の基板を対象とする場合には、次のような難点があった。フィルム状の基板は剛性が極めて小さく撓みやすいため、前工程において全面的な反り変形や部分的な凹凸状の変形が生じたまま搭載工程に供給される場合がある。このような場合、基板を下受け部材上に載置した状態で下面側から真空吸引しても、基板の剛性が極めて小さいことから吸着力は基板の全面には及びにくい。
【０００５】
すなわち、吸着孔や吸着溝によって吸着される部分は下受け面に引きつけられるが、これ以外の部分は下受け面から浮き上がったままとなり、基板の良好な密着性が確保できない。このような基板の浮きが部品の搭載部位に発生すると、安定した部品動作が行われず、搭載品質の低下を招く結果となっていた。
【０００６】
そこで本発明は、フィルム状の基板を対象として、下受け部材への良好な密着性を確保することができ、安定した搭載品質を保つことができる基板固定装置および基板固定方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の基板固定装置は、部品が搭載されるフィルム状の基板を搭載作業位置において下方から下受けして固定する基板固定装置であって、前記搭載作業位置に配置され上面に前記基板に当接して下受けする下受け面が設けられた下受け部材と、前記下受け面に前記基板における部品搭載部位に対応した位置に形成され基板下受け時に前記部品搭載部位を吸着保持する第１の吸着溝と、前記下受け面に前記第１の吸着溝の外側に形成され基板下受け時に前記基板を吸着することによりこの基板に部品搭載部位から外側方向への張力を作用させる第２の吸着溝と、前記第１の吸着溝および第２の吸着溝からそれぞれ異なるタイミングで真空吸引する真空吸引手段とを備えた。
【０００８】
請求項２記載の基板固定方法は、部品が搭載されるフィルム状の基板を搭載作業位置において下方から下受けして固定する基板固定方法であって、前記搭載作業位置に配置され上面に前記基板に当接して下受けする下受け面が設けられた下受け部材上に前記基板を搬入して載置する基板搬入工程と、前記下受け面に前記基板における部品搭載部位に対応した位置に形成された第１の吸着溝から真空吸引する第１の真空吸引工程と、前記下受け面に前記第１の吸着溝の外側に形成された第２の吸着溝から真空吸引する第２の真空吸引工程とを含み、前記第１の真空吸引工程に先立って第２の真空吸引工程を実行することにより、基板に外側方向への張力を作用させて基板の上下方向の変形を矯正した状態で、基板の前記部品搭載部位を吸着保持して固定する。
【０００９】
本発明によれば、基板に当接して下受けする下受け面に基板における部品搭載部位に対応した位置に形成された第１の吸着溝およびこの第１の吸着溝の外側に形成された第２の吸着溝を設けておき、第１の吸着溝から真空吸引して部品搭載部位を吸着保持する第１の真空吸引工程に先だって第２の吸引溝から真空吸引して基板に外側方向への張力を作用させて基板の上下方向の変形を矯正することにより、フィルム状の基板を対象とする場合にあっても、下受け部材への良好な密着性を確保して、安定した搭載品質を保つことができる。
【００１０】
【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基板固定装置の斜視図、図２は本発明の一実施の形態の基板固定装置の下受け部材の平面図、図３は本発明の一実施の形態の基板固定装置の下受け部材部分断面図、図４は本発明の一実施の形態の基板固定装置の動作説明図である。
【００１１】
まず図１を参照して基板固定装置の構造を説明する。この基板固定装置は、電子部品などの部品を基板に搭載する部品搭載装置の搭載作業位置に配置され、ポリイミド等の材質からなるフィルム状のフレキシブル基板など薄くて撓み易い基板を下方から下受けして固定する機能を有するものである。図１において、Ｘテーブル２、Ｙテーブル３より成る移動テーブル１上にはベースプレート４が装着されており、ベースプレート４の上面の中央部には、基板を下受けして高さ位置を保持する下受け部材５が配設されている。下受け部材５は、矩形のブロック５ａの上面に凸部７を設けた形状となっており、凸部７の上面は基板の下面に当接して下受けする下受け面７ａとなっている。
【００１２】
ベースプレート４上面の下受け部材５の両側方には、シリンダ９が垂直姿勢で配設されており、シリンダ９のロッド９ａはＸ方向に配設された搬送レール１０に結合されている。搬送レール１０上では薄いフィルム状の基板１３を保持したキャリア１１が図示しない搬送機構によって搬送され、搭載作業位置に位置決めされる。
【００１３】
キャリア１１は薄板よりなる矩形板の中央に開口部１１ａを設けた枠状部材であり、基板１３をキャリア１１に保持させた状態では、基板１３の下面側は両側端部のみをキャリア１１によって下方から支持される。そして基板１３の部品搭載部位１３ａは開口部１１ａの中央部に位置し、その下面側は下方に露呈される。
【００１４】
キャリア１１のコーナ部には基板位置決めピン１２が立設されている。基板１３は、基板位置決めピン１２によって位置決めされた状態で搬送され、この搭載作業位置において、基板１３の部品搭載部位１３ａには、電子部品などの部品１４が搭載ヘッド（図示省略）によって搭載される。搬送レール１０は、基板１３を搬送して位置決めする基板搬送手段となっている。
【００１５】
シリンダ９を駆動することにより、搬送レール１０はガイド部材１０ａによって案内されて上下動する。搬送レール１０はキャリア１１の両側部を下方から支持する支持部となっており、シリンダ９は、キャリア１１に保持された基板１３を下受け部材５に対して相対的に昇降させる昇降手段となっている。搬送レール１０を下降させた状態では、基板１３の下面は下受け面７ａに当接し、上下方向の位置が固定される。
【００１６】
次に図２、図３を参照して、下受け部材５について説明する。図２に示すように、下受け面７ａには基板吸着用の吸着溝８ａ、８ｂが設けられている。吸着溝８ａは第１の吸着溝であり、基板１３における各部品搭載部位１３ａに対応した位置に、それぞれの部品搭載部位１３ａを囲んだ配置で形成されている。吸着溝８ｂは第２の吸着溝であり、下受け面７ａにおいて吸着溝８ａの外側に全体を囲んだ配置で形成されている。
【００１７】
吸着溝８ａ、８ｂには、下受け部材５の内部に設けられた吸引孔１５ａ、１５ｂがそれぞれ連通しており、吸引孔１５ａ、１５ｂは配管部材１７を介して吸引切換バルブ１８に接続されている。さらに吸引切換バルブ１８は真空吸引源１９に接続されており、真空吸引源１９を駆動した状態で吸引切換バルブ１８を切り換えることにより、吸着溝８ａ、８ｂから選択的に真空吸引することができるようになっている。
【００１８】
したがって、吸引切換バルブ１８を任意のタイミングで切換えることにより、吸着溝８ａ、８ｂからそれぞれ異なるタイミングで真空吸引することが可能となっている。吸着溝８ａから真空吸引することにより、基板下受け時に部品搭載部位１３ａを吸着保持する。吸着溝８ｂから真空吸引することにより、後述するように、基板１３に部品搭載部位１３ａから外側方向への張力が作用する。吸引切換バルブ１８および真空吸引源１９は、第１の吸着溝および第２の吸着溝からそれぞれ異なるタイミングで真空吸引する真空吸引手段となっている。
【００１９】
この基板固定装置は上記のように構成されており、次に図４を参照して、部品が搭載されるフィルム状の基板を搭載作業位置において下方から下受けして固定する基板固定方法について説明する。まず、搭載作業位置に配置された下受け部材５上に、基板位置決めピン１２によってキャリア１１に位置決め状態で保持された基板１３を搬入し、図４（ａ）に示すように、下受け面７ａに基板１３を載置する（基板搬入工程）。このとき、基板１３は剛性が極めて小さく撓みやすいため、前工程において全面的な反り変形や部分的な凹凸状の変形が生じたまま搬入されている。
【００２０】
次いで真空吸引源１９を駆動し、吸引切換バルブ１８を吸着溝８ｂ側に切換えて、図４（ｂ）に示すように、吸着溝８ｂから真空吸引する（第２の真空吸引工程）。これにより、基板１３は吸着溝８ｂ内に凹入するように変形する。この変形により基板１３には基板面内方向の張力が作用するが、基板１３は基板位置決めピン１２によって面内方向の変位が拘束されていることから、この張力は図４（ｂ）の矢印ａに示すように、中央部から外側方向のみに作用する。
【００２１】
これにより、搬入状態における基板１３の凹凸状の変形は張力によって矯正され、基板１３の中央部は平面状態となる。そしてこの後、吸引切換バルブ１８を吸着溝８ａ側に切換え、図４（ｃ）に示すように、吸着溝８ａから真空吸引する（第１の真空吸引工程）。これにより、部品搭載部位１３ａの周囲の基板１３は真空吸着されて下受け面７ａに密着する。
【００２２】
すなわち本実施の形態に示す基板固定方法においては、この第１の真空吸引工程に先立って前述の第２の真空吸引工程を実行することにより、基板１３に外側方向への張力を作用させて基板１３の上下方向の変形を矯正した状態で、基板１３の部品搭載部位１３ａを吸着保持して固定するようにしている。これにより、撓みやすいフィルム状の基板を対象とする場合にあっても、基板１３の下受け面７ａへの密着性を確保することができ、安定した搭載品質を保つことができる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、基板に当接して下受けする下受け面に基板における部品搭載部位に対応した位置に形成された第１の吸着溝およびこの第１の吸着溝の外側に形成された第２の吸着溝を設けておき、第１の吸着溝から真空吸引して部品搭載部位を吸着保持する第１の真空吸引工程に先だって第２の吸引溝から真空吸引して基板に外側方向への張力を作用させて基板の上下方向の変形を矯正するようにしたので、フィルム状の基板を対象とする場合にあっても、下受け部材への良好な密着性を確保して、安定した搭載品質を保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の基板固定装置の斜視図
【図２】本発明の一実施の形態の基板固定装置の下受け部材の平面図
【図３】本発明の一実施の形態の基板固定装置の下受け部材の部分断面図
【図４】本発明の一実施の形態の基板固定装置の動作説明図
【符号の説明】
５  下受け部材
７ａ  下受け面
８ａ、８ｂ  吸着溝
１１  キャリア
１３  基板
１４  部品
１８  吸引切換バルブ
１９  真空吸引源
【図１】
2004296631.tif 000003
【図２】
2004296631.tif 000004
【図３】
2004296631.tif 000005
【図４】
2004296631.tif 000006