(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送アームに取付けられた複数個の吸着パッドにより、基板を吸着して搬送するように構成された基板搬送装置において、
レール部材により矩形状に枠組みされたフレームと、
このフレームの互いに対向するレール部材間に差し渡され、かつその差し渡されたレール部材に沿い長手方向に移動して任意の位置に固定可能な梁レールと、
この梁レールの長手方向に移動自在に設けられた複数個の吸着パッドと
を具備することを特徴とする基板搬送装置。
【請求項２】
前記梁レールは、前記対向配置されたレール部材間に、複数個並設されたことを特徴とする請求項１記載の基板搬送装置。
【請求項３】
前記搬送アームは、連結機構を介して、フレーム重心位置の鉛直線上で前記フレームを支持固定したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の基板搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、液晶基板に代表されるフラットパネルディスプレイ等を搬送するのに好適な基板搬送装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の電子機器の研究開発は目覚ましく、ネットワークを介した情報技術（ＩＴ）の進歩発展と相俟って、多種多様な機種製品が提供されるようになってきた。
【０００３】
とりわけ、半導体技術の研究開発の進展に伴う電子機器等の一層の軽薄短小化により、コンピュータを搭載した通信機器のモバイル化の普及が図られている。
【０００４】
また、テレビジョン受像機等では、液晶パネル製造技術等の進歩により、高精細で薄型大画面からなる液晶表示器が、カラーブラウン管に代わって採用されるようになってきた。
【０００５】
図４は、液晶表示器製造工程の一部を示したもので、収納棚（マガジン）１内には、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）をマトリクス状に配置した（ガラス）基板２が多数格納され、その基板２はスカラ型の取り出しロボット３により１個ずつ順次取り出され、中継テーブル４上に載置される。
【０００６】
中継テーブル４上の基板２は、リニア型に構成された第１の基板搬送装置５を介して接着材貼付装置６に搬送され、ここで図５に示したように基板２の電極部２ａに異方性導電テープ（膜）６ａが貼付される。異方性導電テープ６ａを電極部２ａ上に貼付した基板２は、同じくリニア型の第２の基板搬送装置７により不図示の仮圧着装置に搬送される。仮圧着装置では、図５に示したようにＴＣＰ（ｔａｐｅ  ｃａｒｒｉｅｒ  ｐａｃｋａｇｅ）からなるＬＳＩ等の電子部品８が異方性導電テープ６ａ上から位置決めされつつ順次熱圧着される。その後不図示の本圧着装置により複数個の電子部品８が一括して熱圧着固定された後、回路基板実装装置による、各電子部品８に共通の回路基板等の接続を経て液晶表示パネルが製造される。
【０００７】
なお、矩形状の基板２には縦横方向に走査電極及びデータ電極がマトリクス状に形成されているから、図５に示したように辺の電極部２ａにおいて異方性導電テープ６ａの貼付、及び電子部品８の実装をそれぞれ行う必要があり、そのため基板２は、例えばＸ−Ｙ−θテーブル上に載置され、順次回転駆動操作を受けて行われる。
【０００８】
もちろん、取り出しロボット３及び第１及び第２の基板搬送装置５，７による基板２の搬送操作では、不図示の制御装置によるプログラム制御により、互いに隣接する機器との間での干渉や接触等が回避されるように制御される。
【０００９】
そこで、第１の基板搬送装置５は、図６ないし図１０に示すように構成されている。
【００１０】
すなわち、まず図６は第１の基板搬送装置５の拡大正面図、図７はその右側面図であり、図示のように基台５１の上部には支持横梁５２が固定されていて、この支持横梁５２は、下方にボールねじ機構５３をつり下げ固定している。
【００１１】
ボールねじ機構５３は、ＤＣモータ５３ａの駆動によりボールねじ５３ｂが回転し、そのボールねじ５３ｂに螺合された搬送アーム５４は、案内梁５３ｃに案内されつつその長手方向（図示左右方向）に移動自在となるように構成されている。
【００１２】
リニア移動自在の搬送アーム５４には、上下動シリンダ５５が取付け固定され、その上下動シリンダ５５のプランジャ５５ａの下端部には、吸着支持板５６が固定して設けられている。
【００１３】
図８は図６のＡ−Ａ面から矢印方向を見た拡大平面図であるが、吸着支持板５６は矩形状をなしていて、その一角（隅）には、一個の吸着パッド５７（５７１）がその吸着面を下方にして固定して設けられている。また吸着支持板５６の上記一角を起点として３方向、すなわち図示Ｘ，Ｙの直交方向、及びその間の対角線方向にはそれぞれ長尺な案内スリット５６ａ，５６ｂ，５６ｃが設けられており、その案内スリット５６ａ，５６ｂ，５６ｃには、その長手方向に移動可能に他の吸着パッド５７（５７２，５７３，５７４）が設けられている。
【００１４】
案内スリット５６ａ，５６ｂ，５６ｃに案内されつつ移動可能な３個の上記吸着パッド５７（５７２，５７３，５７４）は、いずれも同じ構造をなしており、図８のＢ−Ｂ線から矢印方向を見た図９の断面図、及び図９のＣ−Ｃ線から矢印方向を見た図１０の断面図にそれぞれ示すように、例えば吸着パッド５７２は、スリット５６ａに沿い調整移動しつつ、任意の位置においてボルト５７ａにより固定されるように構成されている。
【００１５】
従って、第１の基板搬送装置５により吸着搬送される基板２は、図８に破線で示したように、基板２の四隅位置にそれぞれ位置合わせの４個の吸着パッド５７（５７１〜５７４）により吸着保持され、上下動シリンダ５５及びＤＣモータ５３ａの動作を受けて搬送移動される。
【００１６】
なお、各吸着パッド５７は、それぞれパイプ５７ｂを介して、電磁バルブを有する不図示の吸気ポンプ等の真空源に接続されており、これらパイプ５７ｂは基板２の左右方向への搬送移動に伴い大きく振られる。しかし、パイプ５７ｂ等はその振れ動作により損傷しないように、搬送アーム５４と支持横梁５２との間に差し渡して設けられたキャタビラガイド５２ａに案内されて移動するように構成されている。以上、第１の基板搬送装置５について説明したが、第２の基板搬送装置７も同様に構成されている。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように従来の基板搬送装置は、吸着支持板５６に取り付けられた吸着パッド５７は、基板２の形状や大きさに対応して、その吸着位置を変えることができるように、３個の案内スリット５６ａ，５６ｂ，５６ｃにそれぞれ案内されて移動固定可能に構成されている。
【００１８】
しかしながら、上記従来装置では、３個の吸着パッド５７の内の１個（吸着パッド５７４）は、予め定められた角度（対角線上）に形成された案内スリット５６ｃに沿ってのみ移動する。従って、矩形状をなした基板２の縦横の長さ比が異なり、対角線が案内スリット５６ｃの長さ方向に一致しない基板２に対しては、各吸着パッド５７は４隅からはずれた位置で支持することとなり、特に大型の基板２での吸着支持搬送が不安定となる。基板２の吸着支持の不安定は、液晶パネル製造工程等の高速化、効率化の障害となっていた。
【００１９】
そこで本発明は、基板の多種多様な形状及び大きさに柔軟に対応し得て、基板を確実かつ的確に吸着支持して、安定した搬送が可能な基板搬送装置を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
この発明は、搬送アームに取付けられた複数個の吸着パッドにより、基板を吸着して搬送するように構成された基板搬送装置において、レール部材により矩形状に枠組みされたフレームと、このフレームの互いに対向するレール部材間に差し渡され、かつレール部材の長手方向に移動可能な梁レールと、この梁レールに沿いその長手方向に移動自在に設けられた複数個の吸着パッドとを具備することを特徴とする。
【００２１】
このように、梁レールを矩形状のフレームの対向するレール部材間に差し渡し、その梁レールに複数個の吸着パッドを移動自在に設けたので、吸着パッドは任意の形状及び大きさの基板に的確に対応した位置決め固定が可能となり、基板の吸着搬送の安定化を図ることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下この発明による基板搬送装置の一実施の形態を図１ないし図３を参照して詳細に説明する。なお、図４ないし図１０に示した従来の基板搬送装置と同一構成には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００２３】
すなわち、図１は本発明による基板搬送装置の一実施の形態を示す正面図、図２は図１のＡ−Ａ線から矢印方向を見た平面図である。
【００２４】
図１に示す装置において、搬送アーム５４には、上下動シリンダ５５が取り付け固定され、そのプランジャ５５ａの下端部には枠組みされた連結機構５８の支柱５８ａを介してフレーム５９が取り付け固定されている。
【００２５】
フレーム５９は、図２にその平面を拡大して示したように、長尺な４本のレール部材５９ａが連結具５９ｂにより連結されて矩形状に組み立て構成されており、このフレーム５９の互いに対向するレール部材５９ａ，５９ａ（図２では左右のレール部材）間には３本の梁レール５９ｃが差し渡し並設されている。
【００２６】
図２のＢ−Ｂ線から矢印方向を見た図３の拡大断面図に示すように、梁レール５９ｃは、横断面の両先端部が内側に対向するように折れ曲げ形成した凹状体をなし、吸着パッド５７（５７ｅ）は、その梁レール５９ｃの長手方向にその位置を自在に移動しつつ、任意の位置でボルト５９ｄにより固定可能に構成されている。
【００２７】
フレーム５９を構成する４本のレール部材５９ａも、その横断面構造は上記梁レール５９ｃと同様であり、各梁レール部材５９ｃは、その両端部において、同様にボルト５９ｄにより、レール部材５９ａの長手方向に自在に移動しつつ適宜位置決め固定可能である。
【００２８】
従ってまた、この実施の形態によれば、吸着パッド５７は各レール部材５９ａにも、その長手方向に移動自在でかつ任意の位置で、ボルト５９ｄにより位置決め固定可能に取り付けることができる。
【００２９】
また、各吸着パッド５７ｅは、所定の組毎に吸気ポンプ等の真空源に接続されるように構成される。具体的には、図２に破線で示した基板２に対応する４つの吸着パッド５７ｅを一の組、この４つの吸着パッド５７ｅを含み３本の梁レール５９ｃに取り付けられた合計６つの吸着パッド５７ｅを二の組、３本の梁レール５９ｃ及び４本のレール部材５９ａに取り付けられた合計１４の吸着パッド５７ｅを三の組とし、それぞれの組毎に吸着パッド５７ｅを真空源に接続可能とする。ここで、各組の吸着パッド５７ｅと真空源との接続切換えは、電磁切換え弁等を用いて行なうと良い。これにより、基板２の寸法が変更されたときにも、基板２の吸着に必要な吸着パッド５７ｅのみを真空源に接続させることができることから、真空源からの真空圧を有効に利用することができる。
【００３０】
なお、各梁レール５９ｃは、ボルト５９ｄによりレール部材５９ａと移動可能に連結する必要があるが、横断面が凹状体の両端部においては、上辺部を残して底部を切り欠くことで連結可能である。
【００３１】
上記のように、上記実施の形態の基板搬送装置では、梁レール５９ｃに取り付けられた複数個の吸着パッド５７は、梁レール５９ｃの移動方向とは交差する方向に移動させ、任意の位置で固定することがきる。従って、少なくとも一対の梁レール５９ｃ，５９ｃにそれぞれ２個の吸着パッド５７を取り付けることによって、図２に破線で示したように、任意の形状の基板２の４隅位置にそれぞれ的確に対応させて、位置決め固定させ、基板２を吸着保持することができる。
【００３２】
もっとも、大型の基板２に対しては、図２に示したように、梁レール５９ｃを複数本（図２では３本）並設し、四隅だけではなく、各辺の中間位置にも吸着パッド５７を配置し、大型で重量の大きな基板２に対しても、安定した吸着搬送が行われるように構成することもできる。
【００３３】
また、この実施の形態において、搬送アーム５４とフレーム５９とを連結する連結機構５８は、図１にも示すように、フレーム５９の中央線上、すなわち重心位置の鉛直線上でフレーム５９を支持するように構成したので、連結機構５８や搬送アーム５４に対してバランスのとれた荷重となり、偏荷重とならないので基板２の安定した吸着搬送を実現することができる。
【００３４】
なお、上記実施の形態で搬送アーム５４は、上下動シリンダ５５により、吸着パッド５７を基板２を上下方向に搬送できるように構成したが、上下動シリンダ５５を省略して、基板２を載置したテーブル側を上下動できるように構成し、搬送アーム５４は単に左右方向に基板２を搬送移動するように構成しても良い。
【００３５】
さらに、上記基板搬送装置は、搬送アーム５４がボールねじ機構に取り付けられ、リニアに左右方向に移動するものとして説明したが、必ずしもそれに限定されるものではなく、例えば上記搬送アーム５４をスカラ型ロボットの回転搬送アームに置き換えることもできる。
【００３６】
以上説明のように、本発明による基板搬送装置は、大きさ及び形状の異なる基板に柔軟かつ的確に対応して、安定した吸着搬送が可能であり、例えば液晶パネル製造ライン等に適用して顕著な効果を発揮することができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明のように、この発明による基板搬送装置によれば、枠組みされたフレームに差し渡した梁レールに、吸着パッドを移動自在に設けたので、吸着保持を多種多様な形状及び大きさに柔軟に対応することができ、基板を安定かつ的確に吸着保持して搬送できるものであり、基板組み立て製造工程の高速化及び効率化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による基板搬送装置の一実施の形態を示す正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線から矢視方向を見た拡大断面図である。
【図３】図２のＢ−Ｂ線から矢視方向を見た要部拡大断面図である。
【図４】従来の基板搬送装置を採用した液晶表示器製造工程の一部を示す概略構成図である。
【図５】図４に示す製造工程において基板２の電極上に異方性導電テープ７が貼付され、その異方性導電テープ７上に電子部品９が位置決め載置された状態を示す説明図である。
【図６】図４に示した第１の基板搬送装置を示す正面図である。
【図７】図６に示した装置の右側面図である。
【図８】図６に示した装置のＡ−Ａ線から矢視方向を見た拡大平面図である。
【図９】図８に示した装置のＢ−Ｂ線から矢視方向を見た拡大断面図である。
【図１０】図９に示した装置のＣ−Ｃ線から矢視方向を見た断面図である。
【符号の説明】
１  収納棚（マガジン）
２  （ガラス）基板
３  取り出しロボット
４  中継テーブル
５  第１の基板搬送装置
５４  搬送アーム
５７  吸着パッド
５８  連結機構
５９  フレーム
５９ａ  レール部材
５９ｃ  梁レール
６  接着材貼付装置
６ａ  異方性導電テープ
７  第２の基板搬送装置
【図１】
0004217370.tif 000002
【図２】
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【図３】
0004217370.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
0004217370.tif 000007
【図７】
0004217370.tif 000008
【図８】
0004217370.tif 000009
【図９】
0004217370.tif 000010
【図１０】
0004217370.tif 000011