(57)【要約】【課題】切り分けられた製品基板を取り出す際に製品基板に実装された電子部品が損傷を受けることを防止できる基板分割装置を提供する。【解決手段】基板分割装置１は、基板２１から製品となる製品基板２１ａを切り分ける切断部（不図示）と、基板２１が積載され、基板２１の、切り分けられた後に製品基板２１ａになる製品部に挿通することによって基板２１を位置決めする位置決めピン９が形成された基板積載部５と、製品基板２１ａの下面に当接する緩衝部１１ａを備え、基板２１から製品基板２１ａを切り分けた後に、緩衝部１１ａを製品基板２１ａの下面に当接させて位置決めピン９が製品基板２１ａから抜ける位置まで製品基板２１ａを押し上げるベローズ１１と、を有する。【選択図】図３
2009295726.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板から製品となる製品基板を切り分ける切断部と、
前記基板が積載され、前記基板の、切り分けられた後に前記製品基板になる製品部に挿通することによって前記基板を位置決めする位置決めピンが形成された基板積載部と、
前記製品基板の下面に当接する緩衝部を備え、前記基板から前記製品基板を切り分けた後に、前記緩衝部を前記製品基板の下面に当接させて前記位置決めピンが前記製品基板から抜ける位置まで前記製品基板を押し上げる基板上昇手段と、
を有する基板分割装置。
【請求項２】
前記基板上昇手段は、中に流体が送り込まれることによって上方向に伸長するベローズである、請求項１に記載の基板分割装置。
【請求項３】
前記切断部は、ルータビットと、該ルータビットを回転させるスピンドルモータと、を備えている、請求項１または２に記載の基板分割装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品が実装された基板から製品となる製品基板を切り分けて分割する基板分割装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品が実装された基板から製品となる製品基板を切り分けて分割する基板分割装置は、一般的に、切り分ける前の基板がセットされる基板積載部に、基板に挿通することによって基板を位置決めする部材が形成されている。そのため、基板を基板積載部にセットする際などに、基板を位置決めする部材が電子部品に接触して、電子部品が損傷を受けることがある。これにより、製品基板の歩留りが低下する。また、電子部品が損傷を受けた製品基板が出荷されると、その製品基板が組み込まれた機器が動作不良を起こすことがある。
【０００３】
基板分割装置の基板積載部には、基板を大まかに位置決めする部材である基板ガイドが形成されている。基板には、切り分けられた後に製品基板になる製品部以外に、切り分けられた後に廃棄される捨て基板になる捨て部が含まれているが、基板ガイドは捨て部に形成されたガイド穴に挿通することによって基板を位置決めする。基板の捨て部には、電子部品が実装されていないため、基板ガイドは電子部品に接触しにくい。また、基板ガイドは、通常、樹脂やゴムなどのやわらかい材料によって形成されるため、基板ガイドが電子部品に接触しても電子部品は損傷を受けにくい。
【０００４】
また、基板分割装置の基板積載部には、基板を正確に切り分けるために、基板の製品部に形成された位置決め穴に挿通することによって基板を精度良く位置決めする部材である位置決めピンが形成されている。基板の製品部には電子部品が実装されているため、基板を基板積載部にセットする際などに、位置決めピンが電子部品に接触しやすい。また、位置決めピンは、通常、基板を精度良く位置決めするために金属材料などの硬い材料で形成されるので、位置決めピンが電子部品に接触すると電子部品は損傷を受けやすい。
【０００５】
しかし、基板ガイドは位置決めピンよりも高く形成されており、基板を基板積載部にセットする際には、基板は、捨て部のガイド穴が基板ガイドに挿通されて大まかに位置決めされた後に、製品部の位置決め穴が位置決めピンに挿通されるため、位置決めピンに対して製品部の位置決め穴の位置が大きくずれることはない。したがって、このような基板分割装置では、基板を基板積載部にセットする際には、位置決めピンが電子部品に接触しにくい。
【０００６】
本願発明に関連する技術が、特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開２００４−５０３９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年、電子機器の小型化や高機能化に伴い、基板には非常に多くの電子部品が高密度に実装されるようになってきている。そのような基板では、基板の製品部に形成された位置決め穴の近傍にも電子部品が配置されることがあり、基板を基板積載部にセットする際などに位置決めピンに対して位置決め穴の位置がわずかにずれるだけでも位置決めピンが電子部品に接触することがある。
【０００８】
また、切り分けられた後の製品基板は捨て基板から切り離されているため、製品基板が基板積載部から取り外される際には、基板ガイドにはガイドされず、位置決めピンが位置決め穴の近傍に配置された電子部品に接触しやすい。
【０００９】
このような問題を解決するためには、基板分割装置における製品基板の取り出し動作を自動化して、基板から切り分けられた製品基板を自動的に位置決めピンから離れた場所に移動させるように構成することが考えられる。しかし、基板分割装置における製品基板の取り出し動作を自動化するためには、大掛かりな機構を設ける必要があるため、そのための費用がかかり、また基板分割装置が大型化する。
【００１０】
上述の問題点に鑑み、本発明は、切り分けられた製品基板を取り出す際に製品基板に実装された電子部品が損傷を受けることを防止できる基板分割装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の基板分割装置は、基板から製品となる製品基板を切り分ける切断部と、前記基板が積載され、前記基板の、切り分けられた後に前記製品基板になる製品部に挿通することによって前記基板を位置決めする位置決めピンが形成された基板積載部と、前記製品基板の下面に当接する緩衝部を備え、前記基板から前記製品基板を切り分けた後に、前記緩衝部を前記製品基板の下面に当接させて前記位置決めピンが前記製品基板から抜ける位置まで前記製品基板を押し上げる基板上昇手段と、を有する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、切り分けられた製品基板を取り出す際に製品基板に実装された電子部品が損傷を受けることを防止できる基板分割装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は本発明の一実施形態に係る基板分割装置の斜視図である。基板分割装置１は、ルータ式の直交３軸ロボットである。ルータ式の基板分割装置は、切り分けられた製品基板の切断面が滑らかであるなどの特長を有する。基板分割装置１は、基板２１を積載する基板積載部５と、基板積載部５に積載された基板２１の外周部を上から押えて基板２１を固定する基板固定蓋６と、基板積載部５に積載された基板２１を切断する切断部２と、を有している。
【００１５】
切断部２は、切削刃であるルータビット４と、ルータビット４に接続され、ルータビット４を回転させるスピンドルモータ３と、を備えている。また、切断部２は、サーボモータ１７（図５参照）に接続されており、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸の３軸方向に移動可能である。基板分割装置１には集塵ダクト７が接続されており、切断部２によって基板２１を切断する際に生ずる切削粉が集塵ダクト７によって排出される。
【００１６】
基板積載部５と基板固定蓋６との接続部には開閉検知部１４が設けられている。開閉検知部１４は基板固定蓋６が開いているか閉じているかを検知する。基板固定蓋６の開閉の検知には光学センサなどのセンサが用いられる。
【００１７】
図２は図１に示した基板分割装置の基板積載部の斜視図である。基板積載部５は、中央領域が低く形成されており、中央領域を囲んでいる外周領域には基板ガイド８が設けられている。基板ガイド８は、基板２１を基板積載部５にセットする際に、切り分けられた後に捨て基板になる基板２１の捨て部に形成されたガイド穴に挿通することによって基板２１を位置決めする。基板ガイド８は樹脂材料で形成されている。
【００１８】
また、基板積載部５の中央領域には、位置決めピン９が設けられており、位置決めピン９は、切り分けられた後に製品基板になる基板２１の製品部に形成された位置決め穴に挿通することによって基板２１を位置決めする。位置決めピン９は金属材料で形成されている。基板ガイド８は位置決めピン９より高く形成されているため、基板２１を基板積載部５にセットする際に、基板２１は捨て部のガイド穴が基板ガイド８に挿通されて大まかに位置決めされた後に、製品部の位置決め穴が位置決めピン９に挿通される。
【００１９】
基板積載部５の中央領域には、基板２１から切り分けられた製品基板を、位置決めピン９が製品基板の位置決め穴から抜ける位置まで押し上げる基板上昇部であるベローズ１１が設けられている。ベローズ１１の上端部には緩衝部１１ａが形成されており、ベローズ１１は、中に空気が送り込まれることによって上方向に伸長し、緩衝部１１ａが製品基板の下面に当接して製品基板を上方向へ押圧する。これにより、ベローズ１１は製品基板を上昇させる。緩衝部１１ａは、製品基板を押圧する際に製品基板の下面に傷がつくことを防止するため、樹脂やゴムなどのやわらかい材料で形成されている。ベローズ１１は、上昇させられた製品基板が取り外された後に空気が抜かれて元の状態に収縮させられる。
【００２０】
ベローズ１１はエアチューブ１２の一端に接続されており、エアチューブ１２の他端はエアコンプレッサ（不図示）にレギュレータ２０（図５参照）を介して接続されている。レギュレータ２０は、空気の流速を調節するスピードコントローラ（不図示）を備えている。レギュレータ２０は、昇降制御部１９（図５参照）に制御されており、製品基板が設定された速さで設定された量だけ上昇するように、エアコンプレッサからベローズ１１に空気を送り込む。
【００２１】
なお、基板上昇部は、緩衝部を備え、緩衝部を製品基板の下面に当接させて製品基板を押し上げることができるように構成されていればよく、たとえば、電力や磁力を利用して構成されていても同様の効果が得られる。また、本実施形態に係る基板分割装置１では、基板上昇部にベローズを用いているが、圧力媒体が送り込まれることによって上方向に伸長可能なものとして、シリンダなどを用いることも考えられる。また、圧力媒体は流体であればよく、空気に限らず他の気体や液体でもよい。
【００２２】
また、基板積載部５の中央領域には、基板検知部１３が設けられている。基板検知部１３は、基板２１から製品基板が切り分けられてベローズ１１が上方向に伸長させられている状態で、製品基板が取り外されているか否かを検知する。製品基板の検知には、光電センサなどのセンサが用いられる。
【００２３】
また、基板積載部５の中央領域には、集塵ダクト７（図１参照）に接続された集塵口１０が設けられている。これにより、基板積載部５の中央領域に基板２１の切削粉が堆積することを防止できる。
【００２４】
図３は図１に示した基板分割装置のベローズの部分を示した図である。図３では、説明の便宜上、基板積載部５および基板２１は断面で示しており、集塵口１０およびエアチューブ１２は省略した。
【００２５】
図３（ａ）では、基板２１が製品基板２１ａと捨て基板２１ｂとに切り分けられた後の状態を示している。この状態で、ベローズ１１にエアチューブ１２（図２参照）から空気が送られると、図３（ｂ）に示すように、ベローズ１１が上方向に伸長して製品基板２１ａを上昇させ、位置決めピン９が製品基板２１ａから抜ける。このとき、位置決めピン９が製品基板２１ａの電子部品に接触することなく、製品基板２１ａを基板積載部５から取り外すことができる。また、製品基板２１ａが上昇することにより、製品基板２１ａと捨て基板２１ｂとの間に隙間があくため、製品基板２１ａを基板積載部５から取り出しやすくなる。これにより、製品基板２１ａの製造効率が向上する。
【００２６】
図４は、図１に示した基板分割装置の基板を分割する機能を示したブロック図である。基板分割装置１は、操作されると基板分割装置１が基板を分割する動作を開始する起動スイッチ１５と、スピンドルモータ３およびサーボモータ１７の動作を制御するモータ制御部１６と、を有している。
【００２７】
基板分割装置１では、基板２１が基板積載部５にセットされて、起動スイッチ１５が操作されると、開閉検知部１４が、基板固定蓋６が開いているか閉じているかを検知する。基板固定蓋６が閉じていることが開閉検知部１４からモータ制御部１６に伝達されると、モータ制御部１６は、スピンドルモータ３を動作させてルータビット４の回転を開始させた後に、サーボモータ１７を動作させて切断部２を移動させることによって基板２１を分割する。
【００２８】
図５は、図１に示した基板分割装置の製品基板を上昇させる機能を示したブロック図である。基板分割装置１は、操作されると基板分割装置１がベローズ１１を伸長または収縮させる動作を開始する昇降スイッチ１８を有している。
【００２９】
基板分割装置１の切断部２による基板２１の分割が終了した後に、昇降スイッチ１８が操作されると、開閉検知部１４が、基板固定蓋６が開いているか閉じているかを検知する。基板固定蓋６が開いていることが開閉検知部１４から昇降制御部１９に伝達されると、昇降制御部１９は、レギュレータ２０によってベローズ１１にコンプレッサから空気を送り込んでベローズ１１を上方向に伸長させて製品基板２１ａを上昇させる。
【００３０】
また、ベローズ１１が上方向に伸長させられている状態で昇降スイッチ１８が操作されると、基板検知部１３がベローズ１１の上に製品基板２１ａがあるかないかを検知する。ベローズ１１の上に製品基板２１ａがないことが基板検知部１３から昇降制御部１９に伝達されると、昇降制御部１９は、レギュレータ２０によってコンプレッサからベローズ１１に空気を送り込むことを停止しし、ベローズ１１から空気を抜いてベローズ１１を収縮させる。
【００３１】
図６は図１に示した基板分割装置による基板を分割する動作を示したフローチャートである。
【００３２】
まず、基板を基板積載部５にセットし（Ｓ１）、基板固定蓋６を閉じ（Ｓ２）、起動スイッチ１５をオンにする（Ｓ３）。そうすると、開閉検知部１４が、基板固定蓋６が閉じているか否かを検知する（Ｓ４）。基板固定蓋６が閉じている場合には、切断部２が基板２１を分割する（Ｓ５）。一方、基板固定蓋６が開いている場合には、基板固定蓋６を閉じた後に、再び起動スイッチ１５をオンにする。
【００３３】
切断部２が基板２１を分割し終わったら、基板固定蓋６を開け（Ｓ６）、昇降スイッチ１８をオンにする（Ｓ７）。そうすると、開閉検知部１４が、基板固定蓋６が開いているか否かを検知する（Ｓ８）。基板固定蓋６が開いている場合には、ベローズ１１を上方向に伸長させ、製品基板２１ａを上昇させる（Ｓ９）。一方、基板固定蓋６が閉じている場合には、基板固定蓋６を開いた後に、再び昇降スイッチ１８をオンにする。
【００３４】
次に、ベローズ１１によって上昇させられている製品基板２１ａを取り外して（Ｓ１０）、昇降スイッチ１８をオンにする（Ｓ１１）。そうすると、基板検知部１３が、基板積載部５の上に製品基板２１ａが無いか否かを検知する（Ｓ１２）。基板積載部５の上に製品基板２１ａが無い場合にはベローズ１１を収縮させる。一方、基板積載部５の上に製品基板２１ａがある場合には、基板積載部５から製品基板２１ａを取り外した後に再び昇降スイッチ１８をオンにする。
【００３５】
ベローズ１１を収縮させた後に、最後に基板積載部５の基板ガイド８から捨て基板２１ｂを取り外して基板２１を分割する動作は終了する。
【００３６】
以上述べたように、本実施形態に係る基板分割装置１では、ベローズ１１を備えた簡単な機構を設けることによって、基板２１から切り分けられた製品基板２１ａを位置決めピン９から離れた場所に移動させることができる。また、ベローズは非常に小型であるため、基板分割装置の大型化を伴わずに、位置決めピンが製品基板の電子部品に接触することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施形態に係る基板分割装置の斜視図である。
【図２】図１に示した基板分割装置の基板積載部の斜視図である。
【図３】図１に示した基板分割装置のベローズの部分を示した図である。
【図４】図１に示した基板分割装置の基板を分割する機能を示したブロック図である。
【図５】図１に示した基板分割装置の基板を昇降させる機能を示したブロック図である。
【図６】図１に示した基板分割装置の基板を分割する動作を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００３８】
１      基板分割装置
２      切断部
３      スピンドルモータ
４      ルータビット
５      基板積載部
６      基板固定蓋
８      基板ガイド
９      位置決めピン
１１    ベローズ
１２    基板検知部
１３    開閉検知部
２１      基板
２１ａ    製品基板
２１ｂ    捨て基板
【図１】
2009295726.tif 000003
【図２】
2009295726.tif 000004
【図３】
2009295726.tif 000005
【図４】
2009295726.tif 000006
【図５】
2009295726.tif 000007
【図６】
2009295726.tif 000008