(57)【要約】【課題】被搬送物である回路基板を負圧吸着により保持して所定方向に搬送する回路基板搬送装置において、異形の回路基板に対して低コストで対応できるようにする。【解決手段】Ｘ，Ｙ，Ｚの３軸方向に移動可能であって、底面に負圧源と連通する開口部（共通ヘッド１２０のサブチャンバー１２３）を有する搬送ヘッド１１０と、その開口部と連通し回路基板の形状に沿って形成された吸着部１３１を有し、搬送ヘッド１１０の底面に上記開口部を覆うように気密的に取り付けられる吸着ヘッド１３０とを含み、吸着ヘッド１３０を搬送ヘッド１１０に対して着脱可能とする。【選択図】図１
2007180095.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被搬送物である回路基板を負圧吸着により保持して所定方向に搬送する回路基板搬送装置において、
Ｘ，Ｙ，Ｚの３軸方向に移動可能であって、底面に負圧源と連通する開口部を有する搬送ヘッドと、上記開口部と連通し上記回路基板の形状に沿って形成された吸着部を有し、上記搬送ヘッドの底面に上記開口部を覆うように気密的に取り付けられる吸着ヘッドとを含み、上記吸着ヘッドが上記搬送ヘッドに対して着脱可能であることを特徴とする回路基板搬送装置。
【請求項２】
上記吸着部には、上記回路基板の形状に沿って配置された複数の吸着孔が含まれる請求項１に記載の回路基板搬送装置。
【請求項３】
上記吸着部が、上記回路基板の形状に沿って一連に形成されたスリット孔からなる請求項１に記載の回路基板搬送装置。
【請求項４】
上記開口部が、上記搬送ヘッドの底面側に開口された所定容積のチャンバーからなる請求項１ないし３のいずれか１項に記載の回路基板搬送装置。
【請求項５】
上記開口部には、各々が上記負圧源と連通していて上記搬送ヘッドの底面にマトリクス状の配列をもって穿設された複数の連通孔が含まれ、そのうちの上記回路基板の吸着保持に寄与しない上記連通孔が上記吸着ヘッドにより塞がれる請求項１ないし３のいずれか１項に記載の回路基板搬送装置。
【請求項６】
上記搬送ヘッドは、上記開口部とは別に上記吸着ヘッド自体を上記搬送ヘッドの底面に負圧吸着により保持する吸着ヘッド保持手段を備えている請求項１ないし５のいずれか１項に記載の回路基板搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気・電子機器の生産工程で回路基板を負圧吸着して搬送する回路基板搬送装置に関し、さらに詳しく言えば、形状が異なる回路基板（特にはフレキシブル基板）に対応し得る回路基板搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示素子（液晶モジュール）を例にして説明すると、その生産工程の一つに液晶パネルのパネル端子部にフレキシブル基板を接続する基板接続工程がある。なお、このフレキシブル基板を液晶パネルのパネル端子部に接続してなる液晶表示素子は、ＦＯＧ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｐｒｉｎｔｅｄ  ｗｉｒｉｎｇ  ｂｏａｒｄ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）型と称されている。
【０００３】
上記基板接続工程では、トレーなどにストックされているフレキシブル基板を液晶パネルのパネル端子部に搬送するにあたって、多くの場合、特許文献１に記載されているような回路基板搬送装置が用いられる。
【０００４】
その一例を図６ないし図８により説明する。図６は従来の回路基板搬送装置１０を示す模式的な断面図，図７はその底面図，図８はフレキシブル基板ＦＫを吸着した状態を示す底面図で、この例においてフレキシブル基板ＦＫは短冊状基板として示されている。
【０００５】
図６の断面図に示すように、この回路基板搬送装置１０は、図示しないモータなどの駆動手段によりＸ軸，Ｙ軸およびＺ軸方向に移動される搬送ヘッド１１と、搬送ヘッド１１の底面１１ｃに一体的に固定された吸着ヘッド１２とを備えている。
【０００６】
搬送ヘッド１１内には、図示しない負圧源に接続される連通孔１１ａが穿設されているとともに、搬送ヘッド１１の底面１１ｃ側には、連通孔１１ａの下端と連通する所定容積のチャンバー１１ｂが形成されている。
【０００７】
吸着ヘッド１２は、チャンバー１１ｂを覆うようにして搬送ヘッド１１の底面１１ｃに一体的に固定される。吸着ヘッド１２には、チャンバー１１ｂと連通する吸着孔１２ａが設けられるが、図７および図８に示すように、この例ではフレキシブル基板ＦＫが短冊状であるため、吸着ヘッド１２には、例えば３つの吸着孔１２ａが一列状態で配置されている。
【０００８】
ここで、図９により、回路基板搬送装置１０にて保持されたフレキシブル基板ＦＫを液晶パネルＰのパネル端子部Ｐａに搬送して接続する接続工程の一例を説明する。
【０００９】
液晶パネルＰがパネル受け台２０上に載置され、そのパネル端子部Ｐａ上に接着材としての、図示しない例えば異方性導電フィルムが配置されているものとして、回路基板搬送装置１０の吸着ヘッド１２によりフレキシブル基板ＦＫを負圧吸着し、その接続電極部を液晶パネルＰのパネル端子部Ｐａ上に重ねて位置合わせしたのち、負圧吸着を解除してパネル端子部Ｐａ上にフレキシブル基板ＦＫを載置する。
【００１０】
その後、所定温度に加熱されたヒーターバー３０をフレキシブル基板ＦＫの基板接続電極部の上から押しつけて加熱圧着することにより、上記異方性導電フィルムを介してフレキシブル基板ＦＫをパネル端子部Ｐａに電気的・機械的に接続する。
【００１１】
【特許文献１】特開２００５−２１０００３号公報（図４参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、従来のフレキシブル基板ＦＫの多くは、単純な短冊状もしくは帯状として形成されるが、最近の特に携帯電話機用途の液晶パネル用のフレキシブル基板は、その形状が単純ではなく、例えば図１０に示すクランク形状のフレキシブル基板ＦＫａのほか、図示しないが、枝基板を有するものなど、フレキシブル基板の形状が複雑化，異形化されつつある。
【００１３】
これに対応するため、従来では、フレキシブル基板の形状が異なるごとに、その形状に応じて吸着孔の配置を変えた回路基板搬送装置を作製するようにしているが、これには多くの設計時間，製作コストがかかり、結果的にフレキシブル基板のコストも高くなる。そればかりでなく、フレキシブル基板の機種ごとに回路基板搬送装置が増えるため、その保管場所にも負担がかかる、という問題がある。この問題は、柔軟なフレキシブル基板のみならず、異形化された硬質の回路基板についても同様に生ずる。
【００１４】
したがって、本発明の課題は、被搬送物である回路基板を負圧吸着により保持して所定方向に搬送する回路基板搬送装置において、異形の回路基板に対して低コストで対応できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するため、本発明は、請求項１に記載されているように、被搬送物である回路基板を負圧吸着により保持して所定方向に搬送する回路基板搬送装置において、Ｘ，Ｙ，Ｚの３軸方向に移動可能であって、底面に負圧源と連通する開口部を有する搬送ヘッドと、上記開口部と連通し上記回路基板の形状に沿って形成された吸着部を有し、上記搬送ヘッドの底面に上記開口部を覆うように気密的に取り付けられる吸着ヘッドとを含み、上記吸着ヘッドが上記搬送ヘッドに対して着脱可能であることを特徴としている。
【００１６】
本発明において、請求項２に記載されているように、上記吸着部には、上記回路基板の形状に沿って配置された複数の吸着孔が含まれてよい。また、請求項３に記載されているように、上記吸着部が、上記回路基板の形状に沿って一連に形成されたスリット孔から構成されてもよい。
【００１７】
また、本発明には、請求項４に記載されているように、上記開口部が、上記搬送ヘッドの底面側に開口された所定容積のチャンバーからなる態様も含まれる。
【００１８】
また、本発明には、請求項５に記載されているように、上記開口部には、各々が上記負圧源と連通していて上記搬送ヘッドの底面にマトリクス状の配列をもって穿設された複数の連通孔が含まれ、そのうちの上記回路基板の吸着保持に寄与しない上記連通孔が上記吸着ヘッドにより塞がれる態様も含まれる。
【００１９】
また、請求項６に記載されているように、上記搬送ヘッドは、上記開口部とは別に上記吸着ヘッド自体を上記搬送ヘッドの底面に負圧吸着により保持する吸着ヘッド保持手段を備えていることも、本発明の特徴の一つである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、Ｘ，Ｙ，Ｚの３軸方向に移動可能であって、底面に負圧源と連通する開口部を有する搬送ヘッドと、その開口部と連通し回路基板の形状に沿って形成された吸着部を有し、搬送ヘッドの底面に上記開口部を覆うように気密的に取り付けられる吸着ヘッドとを含み、吸着ヘッドが搬送ヘッドに対して着脱可能であるため、異形の回路基板に対しては、それに適合する吸着ヘッドのみを作製して交換すればよく、したがって、設計時間および製作コストを大幅に削減することができる。また、保管するにしても、吸着ヘッドのみの保管スペースを確保すればよく、保管場所の負担も軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
次に、図１ないし図５により、本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２２】
まず、図１ないし図３により、本発明の第１実施形態に係る回路基板搬送装置について説明する。図１は回路基板搬送装置を示す模式的な断面図，図２（ａ）はその底面図，（ｂ）は専用吸着ヘッドを外した状態での底面図，図３は異形のフレキシブル基板を吸着した状態での底面図である。なお、この例での被搬送回路基板は、図１０に示したクランク形状のフレキシブル基板ＦＫａである。
【００２３】
図１に示すように、この回路基板搬送装置１００は、図示しないモータなどの駆動手段によりＸ，Ｙ，Ｚの３軸方向に移動される搬送ヘッド１１０と、フレキシブル基板ＦＫａ専用に作製された専用吸着ヘッド１３０とを備える。
【００２４】
搬送ヘッド１１０は、その底面１１１側に専用吸着ヘッド１３０に対する共通ヘッド１２０を一体に備える。また、この例において、搬送ヘッド１１０の上面側には、図示しない駆動手段によりクランプされるサブヘッド１１２が一体に設けられている。
【００２５】
搬送ヘッド１１０内には、ホース１１３を介して図示しない負圧源に接続される主連通孔１１４が穿設されており、搬送ヘッド１１０の底面１１１側には、主連通孔１１４の下端と連通する所定容積のメインチャンバー１１５が形成されている。
【００２６】
共通ヘッド１２０は、各々がメインチャンバー１１５に連通する複数の枝連通孔１２１を有し、メインチャンバー１１５を覆うようにして搬送ヘッド１１０の底面に一体的に固定される。この共通ヘッド１２０の底面１２２にも、各枝連通孔１２１の下端と連通する所定容積のサブチャンバー１２３が形成されている。各枝連通孔１２１は、図２（ｂ）に示すように、マトリクス状に配置されることが好ましい。
【００２７】
専用吸着ヘッド１３０は、サブチャンバー１２３に連通する吸着孔１３１を有し、サブチャンバー１２３を覆うようにして共通ヘッド１２０の底面１２２に取り付けられるが、本発明において、専用吸着ヘッド１３０は共通ヘッド１２０に対して着脱可能、すなわち交換可能である。共通ヘッド１２０に対して専用吸着ヘッド１３０を着脱可能とする保持手段については後述する。
【００２８】
図２（ａ）および図３を参照して、専用吸着ヘッド１３０には、フレキシブル基板ＦＫａのクランク形状に沿って複数（この例では５個）の吸着孔１３１が配置され、これによれば、フレキシブル基板ＦＫａは５個の吸着孔１３１により吸着保持され、所定箇所まで搬送される。その搬送後は、負圧を解除することにより、専用吸着ヘッド１３０から解き放される。
【００２９】
このように、本発明によれば、搬送するフレキシブル基板の形状が異なる場合には、その形状に合わせて吸着孔１３１を配置した専用吸着ヘッド１３０を共通ヘッド１２０に取り付ければよい。なお、吸着孔１３１の配置を設計する場合、この例では、共通ヘッド１２０にサブチャンバー１２３が設けられているため、枝連通孔１２１の配置とは無関係に吸着孔１３１の配置を決めることができる。
【００３０】
また、上記の例では、フレキシブル基板ＦＫａのクランク形状に沿って５個の吸着孔１３１を穿設するようにしているが、第２実施形態として、図４（ａ）に示すように、フレキシブル基板ＦＫａのクランク形状に沿って一連のスリット１３２を形成するようにしてもよい。
【００３１】
さらには、第３実施形態として、図４（ｂ）に示すように、共通ヘッド１２０にサブチャンバー１２３を設けることなく、各枝連通孔１２１を共通ヘッド１２０の底面１２２に直接引き出し、そのうちのフレキシブル基板ＦＫａの吸着に寄与しない枝連通孔１２１を専用吸着ヘッド１３０にて覆うようにしてもよい。これによれば、専用吸着ヘッド１３０を薄くでき、場合によっては、シート状のものを専用吸着ヘッド１３０として使用することができる。
【００３２】
次に、図５（ａ），（ｂ）により、共通ヘッド１２０に対して専用吸着ヘッド１３０を着脱可能とする保持手段について説明する。まず、もっとも平易な方法として、図５（ａ）に示すように、ボルト１４０により共通ヘッド１２０に専用吸着ヘッド１３０を固定する方法が挙げられる。
【００３３】
第２の方法として、ボルトなどの固定具を使用せず、負圧吸着により共通ヘッド１２０に専用吸着ヘッド１３０を固定する方法がある。すなわち、図５（ｂ）に示すように、搬送ヘッド１１０から共通ヘッド１２０の底面１２２にかけて図示しない負圧源と接続される吸着孔１５１を穿設し、好ましくはその下端に拡径された吸着チャンバー１５２を形成する。これを搬送ヘッド１１０の対向する２箇所，好ましくは４隅に設ける。
【００３４】
この第２の方法によれば、吸着孔１５１を図示しない例えば切替弁を介して負圧源と大気とに選択的に切り替えることにより、専用吸着ヘッド１３０を共通ヘッド１２０に着脱することができる。
【００３５】
また、本発明によれば、図６に示した従来の回路基板搬送装置１０に比べて保管スペースを大幅に縮小することができる。一例として、図６の従来の回路基板搬送装置１０が備える搬送ヘッド１１の縦×横×奥行きの各寸法は３０×３０×１０ｍｍで、吸着ヘッド１２の縦×横×奥行きの各寸法は５×２０×２０ｍｍであり、したがって、その全容積は１１０００ｍｍ３となる。
【００３６】
これに対して、図１の本発明の回路基板搬送装置１００が備える搬送ヘッド１１０の縦×横×奥行きの各寸法は２５×３０×１０ｍｍ，共通ヘッド１２０の縦×横×奥行きの各寸法は５×２０×２０ｍｍであり、したがって、共通ヘッド１２０を含む搬送ヘッド１１０の容積は９５００ｍｍ３となる。また、専用吸着ヘッド１３０の縦×横×奥行きの各寸法は５×２０×２０ｍｍで、その容積は２０００ｍｍ３であるから、したがって、その全容積は１１５００ｍｍ３となる。
【００３７】
回路基板搬送装置が１０種類，すなわち１０台あるとして、従来の回路基板搬送装置１０の場合では、１１０００ｍｍ３×１０台で１１００００ｍｍ３の保管スペースが必要とされる。
【００３８】
これに対して、本発明の回路基板搬送装置１００の場合では、共通ヘッド１２０を含む搬送ヘッド１１０は１台で、専用吸着ヘッド１３０が１０台でよいため、その保管スペースは、９５００ｍｍ３＋２０００ｍｍ３×１０＝２９５００ｍｍ３となり、従来の回路基板搬送装置１０に比べて８０５００ｍｍ３程度の保管スペースを縮小できる計算となる。
【００３９】
以上、図示の例に基づいて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。被搬送回路基板はフレキシブル基板以外の硬質回路基板であってもよい。また、共通ヘッド１２０は必ずしも必要でなく、専用吸着ヘッド１３０を搬送ヘッド１１０に対して直接的に着脱可能としてもよい。この意味において、共通ヘッド１２０は搬送ヘッド１１０に一体に含まれる構成要素である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る回路基板搬送装置を示す模式的な断面図。
【図２】（ａ）上記回路基板搬送装置の底面図，（ｂ）上記回路基板搬送装置の専用吸着ヘッドを外した状態での底面図。
【図３】上記回路基板搬送装置の異形フレキシブル基板を吸着した状態での底面図。
【図４】（ａ）本発明の第２実施形態としての専用吸着ヘッドを示す底面図，（ｂ）本発明の第３実施形態を示す要部断面図。
【図５】（ａ）専用吸着ヘッド保持手段の第１例を示す要部断面図，（ｂ）専用吸着ヘッド保持手段の第２例を示す要部断面図。
【図６】従来の回路基板搬送装置を示す模式的な断面図。
【図７】上記従来の回路基板搬送装置の底面図。
【図８】上記従来の回路基板搬送装置のフレキシブル基板を吸着した状態での底面図。
【図９】フレキシブル基板を液晶パネルのパネル端子部に搬送して接続する接続工程の一例を示す模式図。
【図１０】異形のフレキシブル基板の一例を示す模式的な平面図。
【符号の説明】
【００４１】
１００  回路基板搬送装置
１１０  搬送ヘッド
１１１  底面
１１４  主連通孔
１１５  メインチャンバー
１２０  共通ヘッド
１２１  枝連通孔
１２３  サブチャンバー
１３０  専用吸着ヘッド
１３１  吸着孔
１３２  スリット
ＦＫ  フレキシブル基板
ＦＫａ  異形のフレキシブル基板
【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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【図９】
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【図１０】
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