(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の一端部の一方の面と他端部の他方の面に第１の電子部品と第２の電子部品をそれぞれ可撓性の接続部材を介して実装する実装装置であって、
上記基板が上記一方の面を上にして載置される第１の実装用パレットと、
上記基板の一端部の一方の面に上記接続部材を介して上記第１の電子部品を実装する第１の実装手段と、
上記第１の電子部品が実装された基板が載置された上記第１の実装用パレットの上面に第２の実装用パレットを重合し、これら実装用パレットを重合状態で反転させて上側になった第１の実装用パレットを取り除く反転手段と、
この反転手段によって上記第２の実装用パレットに他方の面を上にして載置された上記基板の他端部の他方の面に上記接続部材を介して上記第２の電子部品を実装する第２の実装手段と
を具備したことを特徴とする電子部品の実装装置。
【請求項２】
基板の一端部の一方の面と他端部の他方の面に第１の電子部品と第２の電子部品をそれぞれ可撓性の接続部材を介して実装する実装装置であって、
上記基板が上記一方の面を上にして載置される第１の実装用パレットと、
この第１の実装用パレットに載置された上記基板の一端部の一方の面に上記接続部材を介して上記第１の電子部品を実装する第１の実装手段と、
上記第１の電子部品が実装された基板が載置された上記第１の実装用パレットの上面に第２の実装用パレットを重合し、これら実装用パレットを重合状態で反転させて上側になった第１の実装用パレットを取り除く反転手段と、
この反転手段によって上記第２の実装用パレットに他方の面を上にして載置された上記基板の他端部の他方の面に上記接続部材を介して上記第２の電子部品を実装する第２の実装手段と
を具備したことを特徴とする電子部品の実装装置。
【請求項３】
上記反転手段は、重合された上記第１の実装用パレットと第２の実装用パレットを挟持して反転させる挟持反転機構と、
この挟持反転機構によって反転させられて上側となった上記第１の実装用パレットを取り除く除去機構とによって構成されていることを特徴とする請求項１記載の電子部品の実装装置。
【請求項４】
上記第１の実装用パレットは搬送用パレットに載置されて搬送され、この搬送用パレット上で上記第１の実装用パレットに第２の実装用パレットが重合されてこれらパレットが反転させられてから、上記第１の実装用パレットが取り除かれて上記第２の実装用パレットが上記搬送用パレットによって搬送されることを特徴とする請求項１記載の電子部品の実装装置。
【請求項５】
基板の一端部の一方の面と他端部の他方の面に第１の電子部品と第２の電子部品をそれぞれ可撓性の接続部材を介して実装する実装方法であって、
第１の実装用パレットに上記基板を上記一方の面を上にして載置する工程と、
上記第１の実装用パレットに載置された上記基板の一端部の一方の面に上記接続部材を介して上記第１の電子部品を実装する工程と、
上記第１の電子部品が実装された基板が載置された上記第１の実装用パレットの上面に第２の実装用パレットを重合し、これら実装用パレットを重合状態で反転させて上側になった第１の実装用パレットを取り除く工程と、
反転させられた上記第２の実装用パレットに載置された上記基板の他端部の他方の面に上記接続部材を介して上記第２の電子部品を実装する工程と
を具備したことを特徴とする電子部品の実装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は基板の一端部の一方の面と他端部の他方の面のそれぞれに可撓性の接続部材を介して電子部品を実装する実装装置及び実装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、電子機器としての携帯電話には電子回路が形成された基板が設けられる。この基板の一端部の一方の面には液晶式のディスプレイパネルなどの第１の電子部品が接続され、他端部の他方の面にはキーボードなどの第２の電子部品が接続（実装）される。
【０００３】
基板に対して第１、第２の電子部品を接続する場合、従来は特許文献１に示されるようにコネクタが用いられていた。しかしながら、基板に電子部品をコネクタによって接続する構成はコネクタが高価であるため、大幅なコスト上昇を招くということがあった。
【０００４】
そこで、上記基板の一方の面の一端部と、他方の面の他端部にそれぞれ第１、第２の電子部品を実装する場合、コネクタに代わって可撓性の接続部材としての可撓性配線シート（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuit）を用いて上記電子部品を上記基板に接続するということが行われている。
【０００５】
上記ＦＰＣを用いて電子部品を基板に接続する場合、上記基板の一方の面の一端部に接着性を有する異方性導電テープ（ＡＣＦ：Anisotropic Conductive Film）を貼着し、その異方性導電テープに一端部が第１の電子部品に接続されたＦＰＣの他端部を接続する。
【０００６】
基板の一端部の一方の面に第１の電子部品を接続したならば、その基板を上下方向に反転させ、この基板の他端部の他方の面に、一端部が第２の電子部品に接続されたＦＰＣの他端部を接続するようにしている。
【特許文献１】特開平１０−８３８７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、基板の一端部の一方の面にＦＰＣを介して第１の電子部品を接続した後、その回路基板の他端部の他方の面にＦＰＣを介して第２の電子部品を接続するため、基板の上下面を反転させる場合、第１の電子部品を基板に接続したＦＰＣが第１の電子部品の重量によって大きく撓むことが避けられない。
【０００８】
ＦＰＣが大きく撓むと、第１の電子部品が実装された基板の反転作業を自動化することが困難となる。そのため、従来は基板の反転作業を手作業で行うようにしていたので、生産性を十分に向上させることができないということがあった。
【０００９】
この発明は、一方の面の一端部に可撓性配線シートを介して第１の電子部品が実装された基板の他方の面の他端部に第２の電子部品を実装するとき、その基板の反転作業を自動化することができるようにした電子部品の実装装置及び実装方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明は、基板の一端部の一方の面と他端部の他方の面に第１の電子部品と第２の電子部品をそれぞれ可撓性の接続部材を介して実装する実装装置であって、
上記基板が上記一方の面を上にして載置される第１の実装用パレットと、
上記基板の一端部の一方の面に上記接続部材を介して上記第１の電子部品を実装する第１の実装手段と、
上記第１の電子部品が実装された基板が載置された上記第１の実装用パレットの上面に第２の実装用パレットを重合し、これら実装用パレットを重合状態で反転させて上側になった第１の実装用パレットを取り除く反転手段と、
この反転手段によって上記第２の実装用パレットに他方の面を上にして載置された上記基板の他端部の他方の面に上記接続部材を介して上記第２の電子部品を実装する第２の実装手段と
を具備したことを特徴とする電子部品の実装装置にある。
【００１１】
この発明は、基板の一端部の一方の面と他端部の他方の面に第１の電子部品と第２の電子部品をそれぞれ可撓性の接続部材を介して実装する実装装置であって、
上記基板が上記一方の面を上にして載置される第１の実装用パレットと、
この第１の実装用パレットに載置された上記基板の一端部の一方の面に上記接続部材を介して上記第１の電子部品を実装する第１の実装手段と、
上記第１の電子部品が実装された基板が載置された上記第１の実装用パレットの上面に第２の実装用パレットを重合し、これら実装用パレットを重合状態で反転させて上側になった第１の実装用パレットを取り除く反転手段と、
この反転手段によって上記第２の実装用パレットに他方の面を上にして載置された上記基板の他端部の他方の面に上記接続部材を介して上記第２の電子部品を実装する第２の実装手段と
を具備したことを特徴とする電子部品の実装装置にある。
【００１２】
上記反転手段は、重合された上記第１の実装用パレットと第２の実装用パレットを挟持して反転させる挟持反転機構と、
この挟持反転機構によって反転させられて上側となった上記第１の実装用パレットを取り除く除去機構とによって構成されていることが好ましい。
【００１３】
上記第１の実装用パレットは搬送用パレットに載置されて搬送され、この搬送用パレット上で上記第１の実装用パレットに第２の実装用パレットが重合されてこれらパレットが反転させられてから、上記第１の実装用パレットが取り除かれて上記第２の実装用パレットが上記搬送用パレットによって搬送されることが好ましい。
【００１４】
この発明は、基板の一端部の一方の面と他端部の他方の面に第１の電子部品と第２の電子部品をそれぞれ可撓性配線シートを介して実装する実装方法であって、
第１の実装用パレットに上記基板を上記一方の面を上にして載置する工程と、
上記第１の実装用パレットに載置された上記基板の一端部の一方の面に異方性導電テープを貼着する工程と、
上記基板の一端部の一方の面に貼着された異方性導電テープに上記可撓性配線シートを介して上記第１の電子部品を実装する工程と、
上記第１の電子部品が実装された基板が載置された上記第１の実装用パレットの上面に第２の実装用パレットを重合し、これら実装用パレットを重合状態で反転させて上側になった第１の実装用パレットを取り除く工程と、
反転させられた上記第２の実装用パレットに載置された上記基板の他端部の他方の面に異方性導電テープを貼着する工程と、
上記基板の他端部の他方の面に貼着された異方性導電テープに上記可撓性配線シートを介して上記第２の電子部品を実装する工程と
を具備したことを特徴とする電子部品の実装方法にある。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、基板を第１の実装用パレットに載置し、この基板の一端部の一方の面に第１の電子部品を可撓性の接続部材を介して接続したならば、第１の実装用パレットに第２の実装用パレットを重合し、これら実装用パレットを重合させた状態で反転させてから、上側の第１の実装用パレットを取り除き、上下面が反転させられた上記基板の他端部の他方の面に第２の電子部品を可撓性の接続部材を介して接続する。
【００１６】
そのため、基板を反転させるとき、第１、第２の実装用パレットによって基板とともに第１の電子部品が保持されるから、反転作業を自動化したときに可撓性の接続部材を撓ませることなく、第１の電子部品が接続された基板を反転させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、この発明の一実施の形態を図面を参照しながら説明する。  
図１はこの発明の実装装置の概略的構成図である。この実装装置は、電子機器としての携帯電話に内蔵される基板１（図２に示す）の一端部の一方の面に、第１の液晶式のディスプレイパネルなどの第１の電子部品２を第１の可撓性接続部材としての第１の可撓性配線シート３を介して実装する第１の実装部Ｂ１と、上記基板１の他端部の他方の面にキーボードなどの第２の電子部品５を第２の可撓性接続部材としての第２の可撓性配線シート６を介して実装する第２の実装部Ｂ２を備えている。
【００１８】
上記第１の実装部Ｂ１にはローダ部１１から搬送用パレット１２（図３と図４に示す）に載置された第１の実装用パレット１３が供給される。上記搬送用パレット１２の上面の四隅部には上記第１の実装用パレット１３を所定の間隔を介して支持する支持ピン１４が突設されている。
【００１９】
さらに、上記搬送用パレット１２の上面には上記第１の実装用パレット１３に保持された複数の基板１の一端部の一方の面に後述するように第１の電子部品２を実装するときに、上記第１の実装用パレット１３が下方へ撓むのを防止する複数のバックアップ１５が設けられている。  
なお、上記第１の実装用パレット１３の下面には図示しないが、上記支持ピン１４に係合する係合凹部が形成されている。
【００２０】
上記第１の実装用パレット１３には複数、この実施の形態では図３に示すように４つの載置用凹部１７が所定間隔で並列に形成されている。各載置用凹部１７の一端部は第１の実装用パレット１３の厚さの約半分程度の深さであって、他端部は第１の実装用パレット１３の厚さ方向に貫通した開口部分となっている。
【００２１】
上記各載置用凹部１７には、図４（ａ）に示すように上記基板１が下方を向いた一方の面を対向させ、長手方向の一端部と他端部を上記第１の実装用パレット１３の上面に係合させて載置される。
【００２２】
上記基板１の一方の面と他方の面にはＩＣなどの実装部品Ｐが予め実装されている。そのため、基板１を第１の実装用パレット１３の各載置用凹部１７に対応する位置に載置したとき、上記実装部品Ｐが載置用凹部１７内に逃げるから、基板１を上記第１の実装用パレット１３の上面で確実に支持することができるようになっている。
【００２３】
上記搬送用パレット１２に支持された上記第１の実装用パレット１３は、コンベアなどの図示しない搬送機構によって上記第１の実装部Ｂ１の第１のテープ貼着手段１８に搬送される。第１のテープ貼着手段１８では、上記第１の実装用パレット１３に保持された複数の基板１の一端部の上を向いた一方の面に、図４（ａ）に示すように両面粘着性の第１の異方性導電テープ１９が貼着される。
【００２４】
ついで、上記搬送用パレット１２に支持された上記第１の実装用パレット１３は第１の仮圧着部２１に搬送され、ここで図４（ｂ）に示すように上記基板１に貼着された第１の接続手段としての第１の異方性導電テープ１９に上記第１の電子部品２に一端部が接続された上記第１の可撓性配線シート３の他端部が仮圧着される。
【００２５】
ついで、第１の実装用パレット１３は第１の本圧着部２２に搬送される。第１の実装用パレット１３が第１の本圧着部２２に搬送されると、第１の実装用パレット１３に保持された基板１の一方の面の一端部に仮圧着された上記第１の可撓性配線シート３の他端部が本圧着される。なお、上記第１の仮圧着部２１と第１の本圧着部２２とで第１の実装手段を構成している。
【００２６】
上記第１の可撓性配線シート３の本圧着は仮圧着に比べて高い温度で長い時間を掛けて行われる。そのため、第１の本圧着部２２には第１の可撓性配線シート３の他端部を加圧加熱するための２つの圧着ヘッドが設けられている。
【００２７】
それによって、第１の仮圧着部２１で２枚の基板１に対して第１の可撓性配線シート３を１つずつ仮圧着する作業時間と、第１の本圧着部２２で２つの圧着ヘッドで２つの基板１に対して第１の可撓性配線シート３を同時に本圧着する作業時間がほぼ同じになる。
【００２８】
したがって、第１の仮圧着部２１と第１の本圧着部２２との処理能力（タクトタイム）がほぼ同じになる。つまり、第１の仮圧着部２１で第１の可撓性配線シート３が仮圧着された基板１を、待ち時間が生じることなく、第１の本圧着部２２に搬送することができる。
【００２９】
第１の本圧着部２２で、第１の実装用パレット１３に保持された基板１に、第１の電子部品２を実装する第１の可撓性配線シート３が本圧着されると、その第１の実装用パレット１３は第２の実装部Ｂ２に搬送される前に、第１の実装部Ｂ１と第２の実装部Ｂ２との間に設けられた反転手段としての反転部２５に搬送される。この反転部２５に搬入された第１の実装用パレット１３には、図５（ａ）に示すように第１の実装用パレット１３と同じ構造の第２の実装用パレット２６が重合される。なお、第２の実装用パレット２６に形成される載置用凹部１７は開口部分だけとなっている。
【００３０】
上記第１の実装用パレット１３の上面の四隅部には係合ピン２３が設けられ、第２の実装用パレット２６の下面には上記係合ピン２３が係合する係合凹部（図示せず）が形成されている。それによって、第２の実装用パレット２６は第１の実装用パレット１３に対して位置決めされて重合する。
【００３１】
なお、図５（ａ）では第１の実装用パレット１３の上面と第２の実装用パレット２６の下面との間にかなりの隙間が生じているが、基板１や第１の電子部品２は厚さが薄いから、これらの間に大きな隙間が生じることなく、第１の実装用パレット１３に第２の実装用パレット２６が重合されることになる。
【００３２】
重合された第１、第２の実装用パレット１３，２６は図５（ａ）に示す挟持反転機構２７によって上下方向に１８０度反転させられる。上記挟持反転機構２７は一対の挟持爪２８を有する。一対の挟持爪２８は開閉駆動部２９によって開閉方向（接離方向）に駆動されるようになっている。
【００３３】
上記開閉駆動部２９は回転体３１を介して回転駆動部３２に連結されている。この回転駆動部３２は上記回転体３１を図５（ａ）に示す軸線Ｏを中心として回転方向に駆動する。上記回転駆動部３２はロボットなどのアーム３３に連結されている。このアーム３３はＸ、Ｙ及びＺ方向に駆動されるようになっている。それによって、上記一対の挟持爪２８は開閉方向、回転方向、Ｘ、Ｙ方向及びＺ方向に駆動可能となっている。
【００３４】
上記第１の実装用パレット１３に第２の実装用パレット２６が重合されると、これらパレット１３，２６は図５（ａ）に示すように一対の挟持爪２８によって挟持される。ついで、一対の挟持爪２８は、図５（ｂ）に示すように上昇方向に駆動されて一対の実装用パレット１３，２６を搬送用パレット１２から上昇させたのち、一対の挟持爪２８が回転駆動部３２によって１８０度回転させられる。
【００３５】
それによって、第１の実装用パレット１３が上になり、第２の実装用パレット２６が下になる。その状態で、一対の挟持爪２８は下降方向に駆動され、重合された第１、第２の実装用パレット１３、２６が搬送用パレット１２に載置される。
【００３６】
反転させられた第１、第２の実装用パレット１３、２６が搬送用パレット１２に載置されると、上側となった第１の実装用パレット１３が除去機構としての図示しないロボットハンドによって除去される。ロボットハンドは上記第１の実装用パレット１３の周辺部を保持し、上昇方向に駆動されて上記第１の実装用パレット１３を除去する。図５（ｃ）は第２の実装用パレット２６から第１の実装用パレット１３が除去された状態を示している。
【００３７】
第１の実装用パレット１３が除去されると、搬送用パレット１２に残った第２の実装用パレット２６の上面には、一端部の一方の面に第１の電子部品５が第１の可撓性配線シート３によって実装された複数の基板１が第１の実装用パレット１３に保持された状態から上下面を逆にして保持された状態となる。
【００３８】
第１の実装用パレット１３が除去されて搬送用パレット１２に載置された第２の実装用パレット２６は、第２の実装部Ｂ２に搬送される。第２の実装部Ｂ２には第２のテープ貼着手段３５が設けられている。この第２のテープ貼着手段３５では基板１の他端部の上を向いた他方の面に第２の接続手段としての第２の異方性導電テープ３６が貼着される。
【００３９】
ついで、搬送用パレット１２は第２の仮圧着部３７に搬送され、ここで上記基板１に貼着された第２の異方性導電テープ３６に図５（ｃ）に示すように上記第２の電子部品５に一端部が接続された上記第２の可撓性配線シート６の他端部が仮圧着される。
【００４０】
基板１に第２の可撓性配線シート６の他端部が仮圧着されると、第２の実装用パレット２６は第２の本圧着部３８に搬送される。第２の実装用パレット２６が第２の本圧着部３８に搬送されると、第２の実装用パレット２６に保持された基板１の他方の面の他端部に仮圧着された上記第２の可撓性配線シート６の他端部が本圧着される。なお、上記第２の仮圧着部３７と第２の本圧着部３８とで第２の実装手段を構成している。
【００４１】
上記第２の本圧着部３８も上記第１の本圧着部２２と同様、２つの圧着ヘッドを有する。それによって、第２の仮圧着部３７で２つの基板１に第２の可撓性配線シート６を仮圧着する時間と、第２の本圧着部３８で２つの圧着ヘッドによって２枚の基板１に対して第２の可撓性配線シート６を同時に本圧着する処理時間（タクトタイム）がほぼ同じになる。
【００４２】
このようにして、第１、第２の可撓性配線シート３、６を介して第１、第２の異方性導電テープ１９，３６によって第１、第２の電子部品２，５がそれぞれ実装された基板１は、第２の実装用パレット２６から取り出されてアンローダ部４１に格納される。
【００４３】
なお、反転部２５で取り除かれた第１の実装用パレット１３はローダ部１１に戻され、ここで搬送用パレット１２に載置されてから載置用凹部１７に対応する箇所にそれぞれ基板１が載置される。
【００４４】
一方、アンローダ部４１に基板１が格納されることで空となった第２の実装用パレット１３は上記反転部２５に戻され、基板１に第１の電子部品５を実装した後、第１の実装用パレット１３を反転させるときに、その第１の実装用パレット１３に重合される。
【００４５】
このような構成の実装装置によれば、第１の実装部Ｂ１で第１の実装用パレット１３の上面に載置された基板１に第１の電子部品２が第１の可撓性配線シート３を介して実装されると、第１の実装部Ｂ１と第２の実装部Ｂ２の間に設けられた反転部２５で、上記第１の実装用パレット１３に第２の実装用パレット２６が重合される。
【００４６】
ついで、第１、第２の実装用パレット１３、２６は挟持反転機構２７によって上下が逆向きになるよう１８０度反転させられた後、上側になった第１の実装用パレット１３が除去される。
【００４７】
それによって、一端部の一方の面に第１の電子部品２が第１の可撓性配線シート３によって実装された複数の基板１は、他方の面を上にして第２の実装用パレット２６の上面に載置された状態になるから、上記基板１の他端部の他方の面に第２の電子部品５を第２の可撓性配線シート６によって実装することができる。
【００４８】
すなわち、一端部の一方の面に第１の電子部品２が第１の可撓性配線シート３によって実装された基板１は、第１の実装用パレット１３と第２の実装用パレット２６によって挟持されて反転させられるから、第１の可撓性配線シート３を撓ませることなく、上記基板１の反転作業を挟持反転機構２７によって確実かつ自動的に行なうことが可能となる。
【００４９】
上記第１の実装用パレット１３は搬送用パレット１２に載置して搬送するようにしている。そのため、第１の実装用パレット１３を搬送用パレット１２に設けられた支持ピン１４によって支持することで、第１の実装用パレット１３の下面に挟持反転機構２７の挟持爪２８を差し込むことができるから、第１の実装用パレット１３及びこの第１の実装用パレット１３に重合された第２の実装用パレット２６を一対の挟持爪２８で挟持して反転させることができる。
【００５０】
つまり、第１の実装用パレット１３を搬送用パレット１２に載置するようにしたことで、第１の実装用パレット１３に第２の実装用パレット２６を重合した後、これら一対の実装用パレット１３，２６を挟持反転機構２７によって確実に反転させることができる。
【００５１】
上記一実施の形態では、第１、第２の実装部において、基板に対して異方性導電テープに対して可撓性配線シートを仮圧着してから本圧着するようにしたが、仮圧着を行わず、直ちに本圧着するようにしてもよい。
【００５２】
また、可撓性の接続部材である、第１、第２の可撓性配線シートを基板に接続する接続手段として異方性導電テープを用いるようにしたが、接続手段としては異方性導電テープに代わり半田、超音波振動によって溶融される金属バンプ、コネクタ或いは接着剤などを用いるなどしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】この発明の一実施の形態を示す実装装置の概略的構成図。
【図２】基板の一端部の一方の面と他端部の他方の面にそれぞれ可撓性配線シートを介して電子部品が実装された状態を示す側面図。
【図３】搬送用パレット、第１の実装用パレット、第１の電子部品が実装された基板及び第２の実装用パレットを分解して示す斜視図。
【図４】（ａ）は第１の実装用パレットに載置された基板に第１の異方性導電テープを圧着した状態を示す説明図、（ｂ）は上記基板に第１の電子部品を実装した状態を示す説明図、（ｃ）は第１の実装用パレットに第２の実装用パレットを重合した状態の説明図。
【図５】（ａ）は重合された第１、第２の実装用パレットを挟持反転機構の挟持爪で挟持した状態の説明図、（ｂ）は挟持爪で挟持した第１、第２の実装用パレットを搬送用パレットから上昇させて反転させた状態の説明図、（ｃ）は反転させて搬送用パレットに載置された第１、第２の実装用パレットから、上側に位置する第１の実装用パレットを除去した状態の説明図。
【符号の説明】
【００５４】
１…基板、２…第１の電子部品、３…第１の可撓性配線シート、５…第２の電子部品、６…第２の可撓性配線シート、１１…ローダ部、１２…搬送用パレット、１８…第１のテープ貼着手段、１９…第１の異方性導電テープ、２１…第１の仮圧着部、２２…第１の本圧着部、２５…反転部、２６…第２の実装用パレット、２７…挟持反転機構、２８…挟持爪、２９…開閉駆動部、３５…第２のテープ貼着手段、３６…第２の異方性導電テープ、３８…第２の本圧着部、４１…アンローダ部。
【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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