(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アーム本体と、
前記アーム本体に取り付けられ、基板を上方から支持する第１支持機構と、
前記アーム本体に取り付けられ、前記基板上に実装された複数の電子部品を上方から支持する第２支持機構とを備え、
第１支持機構は、基板に対応してその上方に配置され、基板の上面を吸着して支持する複数の第１支持部材を有し、
第２支持機構は、各電子部品に対応してその上方に配置され、電子部品の上面を吸着して支持する複数の第２支持部材を有し、
第２支持機構の第２支持部材は、上方から見た場合に、第１支持機構の第１支持部材の周縁方向外方に位置し、
第２支持機構の第２支持部材の下面は、水平方向から見た場合に、第１支持機構の第１支持部材の下面よりも下方に位置していることを特徴とする基板搬送装置。
【請求項２】
アーム本体と、
前記アーム本体に取り付けられ、基板を上方から支持する第１支持機構と、
前記アーム本体に取り付けられ、前記基板上に実装された複数の電子部品を上方から支持する第２支持機構とを備え、
第１支持機構は、基板に対応してその上方に配置され、基板の上面を吸着して支持する複数の第１支持部材を有し、
第２支持機構は、各電子部品に対応してその上方に配置され、電子部品の上面を吸着して支持する複数の第２支持部材を有し、
第２支持機構の第２支持部材は、上方から見た場合に、第１支持機構の第１支持部材の周縁方向外方に位置し、
第２支持機構の第２支持部材の各々には、当該第２支持部材をアーム本体に対して昇降させる昇降機構が設けられ、
前記第２支持部材の下面は、昇降機構によって降下されたときに、水平方向から見た場合に、第１支持機構の第１支持部材の下面よりも下方に位置していることを特徴とする基板搬送装置。
【請求項３】
アーム本体と、
前記アーム本体に取り付けられ、基板を上方から支持する第１支持機構と、
前記アーム本体に取り付けられ、前記基板上に実装された複数の電子部品を支持する第２支持機構とを備え、
第１支持機構は、基板に対応してその上方に配置され、基板の上面を吸着して支持する複数の第１支持部材を有し、
第２支持機構は、各電子部品に対応してその上方に配置され、電子部品の下面を支持する複数の第２支持部材を有し、
第２支持機構の第２支持部材は、上方から見た場合に、第１支持機構の第１支持部材の周縁方向外方に位置し、
第２支持機構の第２支持部材は、電子部品が実装された基板を搬送するときに、各電子部品をその下面側であって基板と反対側の周縁外方から支持することを特徴とする基板搬送装置。
【請求項４】
前記第１支持部材は前記アーム本体上にてその取付位置が調整可能となっていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の基板搬送装置。
【請求項５】
前記各第１支持部材と前記アーム本体との間には前記基板との接触時に前記基板に加えられる衝撃を吸収する衝撃緩衝機構が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の基板搬送装置。
【請求項６】
前記各第２支持部材は前記アーム本体上にてその取付位置が調整可能となっていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の基板搬送装置。
【請求項７】
前記各第２支持部材と前記アーム本体との間には前記各電子部品との接触時に前記各電子部品に加えられる衝撃を吸収する衝撃緩衝機構が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の基板搬送装置。
【請求項８】
前記第２支持機構は前記各電子部品に対応して配置された第２支持部材を有し、これら各第２支持部材は対応する電子部品を吸着する状態が選択的に制御されるよう構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の基板搬送装置。
【請求項９】
電子部品が実装された基板を第１位置から第２位置へ搬送する基板搬送方法において、
第１位置に位置付けられた前記基板に向けて上方からアーム本体を下降させる工程と、
前記アーム本体に取り付けられた前記基板を上方から支持する第１支持機構の複数の第１支持部材にて前記基板を吸着して支持するとともに、前記アーム本体に取り付けられた前記基板に実装された前記電子部品を上方から支持する第２支持機構の複数の第２支持部材にて前記電子部品を吸着して支持する工程と、
前記アーム本体を上下方向および水平方向に移動させることにより前記電子部品が実装された基板を第２位置に位置付ける工程と、
前記第１支持機構による前記基板の支持を解除するとともに、前記第２支持機構による前記電子部品の支持を解除する工程とを含み、
第２支持機構の第２支持部材が電子部品を吸着して支持する工程において、当該第２支持部材は、上方から見た場合に、第１支持機構の第１支持部材の周縁方向外方の位置であって、その下面が、水平方向から見た場合に、第１支持機構の第１支持部材の下面よりも下方の位置において、電子部品を吸着して支持することを特徴とする基板搬送方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶パネルに代表されるフラットパネルディスプレイ等を製造するための部品実装装置に係り、とりわけ、工程間でガラス基板等を受け渡すための基板搬送装置および基板搬送方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、液晶パネルに代表されるフラットパネルディスプレイ等を製造するための部品実装装置として、フィルム状に形成された電子部品（ＦＰＣ（flexible printed circuit）やＣＯＦ（chip on film）、ＴＣＰ（tape carrier package）等）をガラス基板上に実装する部品実装装置が知られている。
【０００３】
図６はこのような部品実装装置により電子部品が実装されたガラス基板の一例を示す図である。図６に示すように、ガラス基板２１は、大きさの異なる２種類の基板２１ａ，２１ｂが貼り合わされてなり、その外周の表裏両面（上部基板２１ａの下面および下部基板２１ｂの上面）に複数の電子部品２２が実装されている。
【０００４】
ここで、このようにして電子部品２２が実装されたガラス基板２１は、図７(a)(b)に示すような基板搬送装置３０により工程間で受け渡される。図７(a)(b)に示すように、基板搬送装置３０は、上下および左右に移動可能なアーム本体３１と、アーム本体３１の下面に設けられガラス基板２１の上面を吸着して支持する複数の吸着パッド３２とを有し、これら各吸着パッド３２によりガラス基板２１を支持した状態でガラス基板２１（電子部品２２が実装されたガラス基板２１）を工程間で搬送するようになっている。
【０００５】
ところで、近年、フラットパネルディスプレイで用いられるガラス基板は非常に大型化してきており、それに伴ってガラス基板上に実装される電子部品も大型化してきている。すなわち、ガラス基板上に実装される電子部品として、外形寸法が大きく、かつプリント基板や放熱板等が接続された電子部品も用いられるようになってきている。このため、このような電子部品が実装されたガラス基板を図７(a)(b)に示すような基板搬送装置３０により搬送すると、電子部品２２がガラス基板２１から自重により垂れ、他のユニットとの干渉や搬送時の振動等により加えられる衝撃により電子部品２２が搬送途中で落下するおそれがある（図７(a)）。また、搬送時に加えられる振動により電子部品２２がガラス基板２１にぶつかり、ガラス基板２１を破損してしまうおそれもある（図７(b)）。
【０００６】
そこで、フラットパネルディスプレイ等で用いられる大型のガラス基板を搬送する場合には、図８に示すように、電子部品２２が実装されたガラス基板２１をトレイ３３上に載置し、トレイ３３ごと搬送アームまたは搬送ステージにより搬送する方法が用いられるのが一般的である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、大型のガラス基板を搬送するためのトレイ３３は大型でかつ重量があるので、トレイ３３を人手により交換することが難しく、トレイ３３用のハンドリング機構（トレイ３３を下流工程から上流工程に戻す機構）を別に設ける必要がある。このため、装置の設置面積やコストが増大するという問題がある。また、フラットパネルディスプレイの品種（すなわちガラス基板の寸法）ごとにトレイを準備する必要があるので、ランニングコストが増大するという問題がある。
【０００８】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、電子部品が実装された基板の搬送を、電子部品の落下や基板の破損等を生じさせることなく安価かつ確実に行うことができる基板搬送装置および基板搬送方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、アーム本体と、前記アーム本体に取り付けられ、基板を上方から支持する第１支持機構と、前記アーム本体に取り付けられ、前記基板上に実装された複数の電子部品を上方から支持する第２支持機構とを備え、第１支持機構は、基板に対応してその上方に配置され、基板の上面を吸着して支持する複数の第１支持部材を有し、第２支持機構は、各電子部品に対応してその上方に配置され、電子部品の上面を吸着して支持する複数の第２支持部材を有し、第２支持機構の第２支持部材は、上方から見た場合に、第１支持機構の第１支持部材の周縁方向外方に位置し、第２支持機構の第２支持部材の下面は、水平方向から見た場合に、第１支持機構の第１支持部材の下面よりも下方に位置していることを特徴とする基板搬送装置を提供する。
また、本発明は、アーム本体と、前記アーム本体に取り付けられ、基板を上方から支持する第１支持機構と、前記アーム本体に取り付けられ、前記基板上に実装された複数の電子部品を上方から支持する第２支持機構とを備え、第１支持機構は、基板に対応してその上方に配置され、基板の上面を吸着して支持する複数の第１支持部材を有し、第２支持機構は、各電子部品に対応してその上方に配置され、電子部品の上面を吸着して支持する複数の第２支持部材を有し、第２支持機構の第２支持部材は、上方から見た場合に、第１支持機構の第１支持部材の周縁方向外方に位置し、第２支持機構の第２支持部材の各々には、当該第２支持部材をアーム本体に対して昇降させる昇降機構が設けられ、前記第２支持部材の下面は、昇降機構によって降下されたときに、水平方向から見た場合に、第１支持機構の第１支持部材の下面よりも下方に位置していることを特徴とする基板搬送装置を提供する。
また、本発明は、アーム本体と、前記アーム本体に取り付けられ、基板を上方から支持する第１支持機構と、前記アーム本体に取り付けられ、前記基板上に実装された複数の電子部品を支持する第２支持機構とを備え、第１支持機構は、基板に対応してその上方に配置され、基板の上面を吸着して支持する複数の第１支持部材を有し、第２支持機構は、各電子部品に対応してその上方に配置され、電子部品の下面を支持する複数の第２支持部材を有し、第２支持機構の第２支持部材は、上方から見た場合に、第１支持機構の第１支持部材の周縁方向外方に位置し、第２支持機構の第２支持部材は、電子部品が実装された基板を搬送するときに、各電子部品をその下面側であって基板と反対側の周縁外方から支持することを特徴とする基板搬送装置を提供する。
【００１０】
なお、本発明においては、各第１支持部材および各第２支持部材は前記アーム本体上にてその取付位置が調整可能となっていることが好ましい。また、前記各第２支持部材または前記各第１支持部材と前記アーム本体との間には前記各電子部品との接触時に前記各電子部品に加えられる衝撃を吸収する衝撃緩衝機構が設けられていることが好ましい。さらに、前記各第２支持部材は各第２支持部材に対応する電子部品を吸着する状態が選択的に制御されるよう構成されていることが好ましい。
【００１１】
本発明は、電子部品が実装された基板を第１位置から第２位置へ搬送する基板搬送方法において、第１位置に位置付けられた前記基板に向けて上方からアーム本体を下降させる工程と、前記アーム本体に取り付けられた前記基板を上方から支持する第１支持機構の複数の第１支持部材にて前記基板を吸着して支持するとともに、前記アーム本体に取り付けられた前記基板に実装された前記電子部品を上方から支持する第２支持機構の複数の第２支持部材にて前記電子部品を吸着して支持する工程と、前記アーム本体を上下方向および水平方向に移動させることにより前記電子部品が実装された基板を第２位置に位置付ける工程と、前記第１支持機構による前記基板の支持を解除するとともに、前記第２支持機構による前記電子部品の支持を解除する工程とを含み、第２支持機構の第２支持部材が電子部品を吸着して支持する工程において、当該第２支持部材は、上方から見た場合に、第１支持機構の第１支持部材の周縁方向外方の位置であって、その下面が、水平方向から見た場合に、第１支持機構の第１支持部材の下面よりも下方の位置において、電子部品を吸着して支持することを特徴とする基板搬送方法を提供する。
【００１２】
本発明によれば、基板の上方に配置されたアーム本体に、基板を上方から支持する第１支持機構と、基板上に実装された複数の電子部品を上方から支持する第２支持機構とを設けているので、電子部品が実装された基板の搬送時に電子部品が基板から自重により垂れることを防止することができ、電子部品が実装された基板の搬送を、電子部品の落下や基板の破損等を生じさせることなく安価かつ確実に行うことができる。
【００１３】
また、本発明によれば、アーム本体上にて各第１支持部材および各第２支持部材の取付位置を調整可能とすることにより、基板または電子部品の寸法および位置に応じてアーム本体上にてその取付位置を調整することができ、このため製造対象となるフラットパネルディスプレイの品種ごとに最適な搬送を実現することができる。
【００１４】
さらに、本発明によれば、各第２支持部材とアーム本体との間に、各第２支持部材が電子部品と接触したときに各電子部品に加えられる衝撃を吸収する衝撃緩衝機構が設けられているので、各第２支持部材が電子部品と接触したときに各電子部品に対して不要な衝撃および負荷が加えられることを防止することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１(a)(b)は本発明による基板搬送装置の一実施の形態を説明するための図である。ここで、図１(a)は本実施の形態に係る基板搬送装置を示す正面図、図１(b)は図１(a)に示す基板搬送装置により搬送される電子部品付きのガラス基板を示す平面図である。
【００１６】
図１(a)(b)に示すように、本実施の形態に係る基板搬送装置１０は、電子部品２２が実装されたガラス基板２１を工程間で受け渡すためのものである。なお、搬送対象となるガラス基板２１は、大きさの異なる２種類の基板２１ａ，２１ｂが貼り合わされてなり、その外周の表裏両面（上部基板２１ａの下面および下部基板２１ｂの上面）に複数の電子部品２２が実装されている。
【００１７】
図１(a)(b)に示すように、基板搬送装置１０は、ガラス基板２１の上方に配置されるとともに上下および左右に移動可能なアーム本体１１を備えている。アーム本体１１には、ガラス基板２１を上方から支持する第１支持機構として、ガラス基板２１に対応してその上方に配置され、ガラス基板２１の上面を吸着して支持する複数のガラス基板用吸着パッド（第１支持部材）１２が設けられている。また、アーム本体１１には、ガラス基板２１上に実装された複数の電子部品２２を上方から支持する第２支持機構として、各電子部品２２に対応してその上方に配置され、電子部品２２の上面を吸着して支持する電子部品用吸着パッド（第２支持部材）１３が設けられている。なお、各ガラス基板用吸着パッド１２および各電子部品用吸着パッド１３は吸着系統（図４の符号１６ａ〜１６ｄ参照）を介して真空源（図４の符号１８参照）に接続されている。
【００１８】
このうち、各ガラス基板用吸着パッド１２には、アーム本体１１に対する相対位置を調整する調整機構（図示せず）が設けられており、ガラス基板２１の寸法（縦横の幅および厚さ）および位置に応じてアーム本体１１上にてその取付位置（縦横の位置および高さ）を調整することができるようになっている。また、各電子部品用吸着パッド１３には、アーム本体１１に対する相対位置を調整する調整機構（図示せず）が設けられており、電子部品２２の寸法（縦横の幅および厚さ）および位置に応じてその取付位置（縦横の位置および高さ）を調整することができるようになっている。さらに、各電子部品用吸着パッド１３には、これら各電子部品用吸着パッド１３が電子部品２２と接触したときに電子部品２２に加えられる衝撃を吸収するばね（衝撃緩衝機構）１５が設けられている。
【００１９】
なお、各電子部品用吸着パッド１３には、各電子部品用吸着パッド１３での電子部品２２の支持状況（電子部品２２の有無）を検出するセンサ（図示せず）を設けるようにしてもよく、これにより電子部品２２の落下等による製造不良を効果的に検出することができる。
【００２０】
次に、図２(a)(b)(c)(d)(e)により、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。なおここでは、基板搬送装置１０により、電子部品２２が実装されたガラス基板２１（以下単に「ガラス基板２１」ともいう）を前工程から次工程へ受け渡す場合を例に挙げて説明する。
【００２１】
まず、アーム本体１１を左方向に移動させることにより、基板搬送装置１０を基板受取位置へ移動させる（図２(a)）。なおこのとき、前工程の基板搬送ステージ４１は、ガラス基板２１を載置した状態で基板受渡位置（第１位置）まで移動している。
【００２２】
この状態で、アーム本体１１を下方向に移動させることにより、基板搬送装置１０を下降させ、アーム本体１１に取り付けられた全てのガラス基板用吸着パッド１２および電子部品用吸着パッド１３を吸着状態（稼働状態）としてガラス基板２１および電子部品２２を吸着して支持する（図２(b)）。
【００２３】
その後、アーム本体１１を上方向および右方向に移動させることにより、基板搬送装置１０を上昇させた後、次工程の基板受渡位置（第２位置）へ移動させる（図２(c)）。なおこのとき、次工程の基板搬送ステージ４２は、基板受取位置まで移動している。
【００２４】
続いて、アーム本体１１を下方向に移動させることにより、基板搬送装置１０を下降させ、次工程の基板搬送ステージ４２上にガラス基板２１を載置する（図２(d)）。
【００２５】
その後、アーム本体１１に取り付けられた全てのガラス基板用吸着パッド１２および電子部品用吸着パッド１３を非吸着状態（非稼働状態）としてガラス基板２１および電子部品２２を外した後、アーム本体１１を上方向に移動させることにより、基板搬送装置１０を上昇させる（図２(e)）。
【００２６】
このように本実施の形態によれば、ガラス基板２１の上方に配置されたアーム本体１１に、ガラス基板２１を上方から支持するガラス基板用吸着パッド１２と、ガラス基板２１上に実装された複数の電子部品２２を上方から支持する複数の電子部品用吸着パッド１２とを設けているので、電子部品２２が実装されたガラス基板２１の搬送時に電子部品２２がガラス基板２１から自重により垂れることを防止することができ、電子部品２２が実装されたガラス基板２１の搬送を、電子部品２２の落下やガラス基板２１の破損等を生じさせることなく安価かつ確実に行うことができる。
【００２７】
また、本実施の形態によれば、アーム本体１１上にて各ガラス基板用吸着パッド１２および各電子部品用吸着パッド１３の取付位置が調整可能となっているので、ガラス基板２１または電子部品２２の寸法（縦横の幅および厚さ）および位置に応じてアーム本体１１上にてその取付位置（縦横の位置および高さ）を調整することができ、このため製造対象となるフラットパネルディスプレイの品種ごとに最適な搬送を実現することができる。
【００２８】
さらに、本実施の形態によれば、各電子部品用吸着パッド１３とアーム本体１１との間に、各電子部品用吸着パッド１３が電子部品２２と接触したときに各電子部品２２に加えられる衝撃を吸収するばね（衝撃緩衝機構）１５が設けられているので、各電子部品用吸着パッド１３が電子部品２２と接触したときに各電子部品２２に対して不要な衝撃および負荷が加えられることを防止することができる。
【００２９】
なお、上述した実施の形態においては、電子部品２２が実装されたガラス基板２１を搬送するときにアーム本体１１に設けられた電子部品用吸着パッド１３を全て稼働させているが、これに限らず、製造対象となるフラットパネルディスプレイの品種に応じて各電子部品用吸着パッド１３の吸着状態（稼働状態）を選択的に制御し、電子部品２２が存在しない位置または支持が必要でない位置に対応する電子部品用吸着パッド１３を非吸着状態（非稼働状態）としてもよい。具体的には例えば、図３に示すように、複数の電子部品用吸着パッド１３のそれぞれに当該電子部品用吸着パッドを昇降させる駆動機構１４を設け、制御装置（図示せず）により各電子部品用吸着パッド１３を支持位置または待避位置のいずれかに移動させるようにするとよい。また、図４に示すように、真空源１８と各電子部品用吸着パッド１３との間に複数の吸着系統１６ａ〜１６ｄを設け、真空電磁弁１７により吸着系統を切り替えるようにしてもよい。なお、図４においては、ガラス基板２１の辺ごとに吸着系統を一つずつ割り当てているが、これに限らず、各電子部品用吸着パッド１３のそれぞれに１系統ずつ割り当てることも可能である。なお、各電子部品用吸着パッド１３の選択情報は、製造対象となるフラットパネルディスプレイの品種情報とともに保持しておき、制御装置（図示せず）を介して電子部品用吸着パッド１３の吸着状態を自動的に制御するようにしてもよい。
【００３０】
また、上述した実施の形態においては、各電子部品２２の上面を電子部品用吸着パッド１３により吸着して支持しているが、これに限らず、図５に示すように、電子部品用支持アーム１９により各電子部品２２をその下面側から支持するようにしてもよい。
【００３１】
さらに、上述した実施の形態においては、電子部品用吸着パッド１３にばね１５を設けているが、これに限らず、ガラス基板用吸着パッド１２に同様の機構を設けることも可能である。
【００３２】
なお、上述した実施の形態においては、フラットパネルディスプレイで用いられるガラス基板を例に挙げて説明したが、これに限らず、任意の基板に対して適用することが可能である。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、電子部品が実装された基板の搬送を、電子部品の落下や基板の破損等を生じさせることなく安価かつ確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による基板搬送装置の一実施の形態を示す図。
【図２】図１に示す基板搬送装置により工程間でガラス基板を受け渡す様子を示す図。
【図３】図１に示す基板搬送装置の変形例を示す図。
【図４】図１に示す基板搬送装置の他の変形例を示す図。
【図５】図１に示す基板搬送装置のさらに他の変形例を示す図。
【図６】電子部品が実装されたガラス基板を示す図。
【図７】従来の基板搬送装置の一例を示す図。
【図８】従来の基板搬送装置の他の例を示す図。
【符号の説明】
１０  基板搬送装置
１１  アーム本体
１２  ガラス基板用吸着パッド（第１支持部材）
１３  電子部品用吸着パッド（第２支持部材）
１４  駆動機構
１５  ばね（衝撃緩衝機構）
１６ａ〜１６ｄ  吸着系統
１７  真空電磁弁
１８  真空源
１９  電子部品用支持アーム
２１  ガラス基板
２１ａ  上部基板
２１ｂ  下部基板
２２  電子部品
【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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