JP2005123373A - 基板搬送用トレイ、基板搬送装置および電子部品実装装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板を安定して保持しつつ搬送する基板搬送用トレイを提供する。
【解決手段】基板搬送用トレイ８は基板９が載置される板状の絶縁部８１を有し、絶縁部８１の基板９とは反対側には導体板８２が設けられる。導体板８２の絶縁部８１とは反対側には板状のベース部８３が設けられる。また、ベース部８３には導体板８２に電気的に接続される接触端子８４が設けられ、接触端子８４を介して導体板８２に電圧が付与されることにより、静電気力が発生して基板９が絶縁部８１上に保持される。基板搬送用トレイ８がＩＣチップ実装装置にロードされると、搬送経路上の複数箇所に設けられる電圧付与部において、接触端子８４に外部端子が接続され、導体板８２に接触端子８４を介して電圧が付与される。これにより、ＩＣチップ実装装置において基板９が基板搬送用トレイ８上に安定して保持されつつ搬送される。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板を保持して搬送する技術、および、基板に電子部品を実装する技術に関する。

携帯電話やＰＤＡ等の小型化に伴い、近年、内部の電気回路に可撓性を有するプリント配線基板（以下、「ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）」という。）が使用され、さらに、ＦＰＣにＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）のベアチップ（以下、「ＩＣチップ」という。）が直接実装される。ＦＰＣにＩＣチップを実装する際には各種処理を行う装置がライン状に配列された設備（以下、「ＩＣチップ実装装置」という。）が用いられ、ＩＣチップ実装装置では特許文献１に例示されるように、専用の固定治具や粘着層を利用してパレット上にＦＰＣを固定して搬送する技術が利用されつつある。

なお、特許文献２では、基板搬入スライダから基板を取り出して処理ガスが供給されたチャンバ内にＩＣチップとの接合前の基板を静電吸着により保持し、プラズマを発生させて基板の表面の有機物を除去したり、表面を活性化させることにより、電気的回路の信頼性を向上する技術が開示されている。
特開２００２−２３２１９７号公報 特開２００３−１２４６１２号公報

ところで、ＩＣチップ実装装置においてパレット上にＦＰＣを固定する際に固定治具を利用する場合には、ＦＰＣの形状に応じた専用品を作製しなければならずコストが増大してしまう。また、パレット上に粘着層を設ける場合、ＩＣチップ実装装置において施される処理によっては粘着層が比較的早く劣化して粘着性能が低下し、搬送中にＦＰＣが剥がれてしまう恐れがある。

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、基板を安定して保持しつつ搬送する手法を提供することを主たる目的としている。

請求項１に記載の発明は、基板搬送用トレイであって、基板が載置される板状の絶縁部と、前記絶縁部の基板が載置される面とは反対側の面に設けられた導体板と、前記導体板の前記絶縁部とは反対側の面に設けられ、外部の支持面と当接する板状のベース部と、前記導体板に電気的に接続され、外部端子と接して電圧が付与される接触端子とを備える。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の基板搬送用トレイであって、前記接触端子が、前記ベース部の前記支持面に当接する面のうち、前記絶縁部上の基板が載置される領域に対応する領域以外に配置される。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の基板搬送用トレイであって、前記絶縁部上の基板が載置される領域の一部に、前記絶縁部、前記導体板および前記ベース部を貫通する開口が設けられる。

請求項４に記載の発明は、基板を搬送する基板搬送装置であって、請求項１ないし３のいずれかに記載の基板搬送用トレイを搬送する搬送機構と、前記基板搬送用トレイの搬送途上において前記接触端子に接して電圧を付与する外部端子を備える電圧付与部とを備える。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の基板搬送装置であって、前記搬送機構による搬送経路において、前記電圧付与部から所定の距離だけ離れた位置に配置されるもう１つの電圧付与部をさらに備える。

請求項６に記載の発明は、請求項４または５に記載の基板搬送装置であって、前記絶縁部の表面電位を測定する電位測定部をさらに備え、前記電圧付与部が、前記電位測定部により測定された前記絶縁部の表面電位に基づいて電圧付与の要否を決定する。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の基板搬送装置であって、前記電圧付与部が、前記外部端子と前記接触端子とが接触する前に前記外部端子に前記絶縁部の表面電位近傍の電圧を付与する。

請求項８に記載の発明は、請求項４または５に記載の基板搬送装置であって、前記絶縁部の表面電位を測定する電位測定部をさらに備え、前記電圧付与部が、前記外部端子と前記接触端子とが接触する前に前記外部端子に前記絶縁部の表面電位近傍の電圧を付与する。

請求項９に記載の発明は、基板に電子部品を実装する電子部品実装装置であって、請求項４ないし８のいずれかに記載の基板搬送装置と、前記基板搬送装置により搬送途上の基板搬送用トレイに載置された基板に電子部品の実装を行う実装機構とを備える。

本発明によれば、静電気力を利用して基板を安定して基板搬送用トレイに保持しつつ搬送することができ、基板搬送用トレイ上の基板上に電子部品を実装することもできる。

図１は本発明の一の実施の形態に係る基板搬送用トレイ８を示す縦断面図であり、図２は平面図である。図１は図２中の矢印Ａ−Ａの位置での断面を拡大して示している。図１に示すように、基板搬送用トレイ８は、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）により形成される矩形の板状の絶縁部８１を有し、絶縁部８１の上面８１１には可撓性を有するプリント配線基板（以下、「基板」という。）９が載置される。絶縁部８１の上面８１１とは反対側の面８１２には、例えば銅箔である２枚の導体板８２が互いに重なり合うことなく並べて設けられる。また、導体板８２の絶縁部８１とは反対側の面８２１には、アルミナにより形成される板状のベース部８３がさらに設けられ、絶縁部８１とベース部８３とはほぼ一体的に形成される。なお、基板搬送用トレイ８の厚さは、例えば、１０ｍｍとされる。

基板搬送用トレイ８は、２枚の導体板８２にそれぞれ電気的に接続される２つの接触端子８４をさらに備え、接触端子８４はベース部８３の導体板８２とは反対側の面（以下、「下面」ともいう。）８３１上の外縁部に設けられる。各接触端子８４には後述する外部の端子が接続され、一方の導体板８２には接触端子８４を介して正（プラス）の電圧が付与され、他方の導体板８２には負（マイナス）の電圧が付与される。これにより、絶縁部８１が帯電し（正確には、一方の導体板８２側と他方の導体板８２側とで異なる極性に帯電し）、静電気力が発生して基板９が絶縁部８１上に保持される。また、接触端子８４は下面８３１上において基板９の真下の領域の外側に配置されるため、外部の端子の接続時において絶縁部８１に過度の撓みが生じることが防止される。

図１および図２に示すように、絶縁部８１上の基板９が載置される領域の一部には絶縁部８１、導体板８２およびベース部８３を貫通する開口８５が設けられる。これにより、開口８５の位置において、基板搬送用トレイ８の下側から（すなわち、面８３１側から）基板９の下面にアクセスすることが可能とされる。なお、絶縁部８１はアルミナ以外の絶縁体（例えば、絶縁性を有する他のセラミックスやポリイミド等の樹脂）により形成されてもよい。また、導体板８２も銅箔以外の板状の導体であってもよく、ベース部８３も基板搬送用トレイ８の構造に応じて様々な材料を用いることができる。

次に、基板搬送用トレイ８を利用して基板９を搬送しつつ基板９にＩＣチップを実装するＩＣチップ実装装置について説明する。

図３はＩＣチップ実装装置２の構成を示す図である。ＩＣチップ実装装置２は、装置要素をライン状に順に配列した構造となっており、基板９（図３において図示省略）が保持される基板搬送用トレイ８を収納ラック９１から取り出してＩＣチップ実装装置２の処理部側へと送るローダ１１、基板９を基板搬送用トレイ８とともにチャンバ内にてドライ洗浄する洗浄部３、基板搬送用トレイ８上の基板９にＩＣチップを実装する実装部４、および、処理後の基板９を基板搬送用トレイ８とともにもう１つの収納ラック９２に収納するアンローダ１４を順に備える。なお、基板搬送用トレイ８は外部の装置において接触端子８４を介して導体板８２に電圧が予め付与され、絶縁部８１上において導体板８２の配列方向に垂直な方向に並べられた２枚の基板９を保持した状態でローダ１１の収納ラック９１に準備される。

ローダ１１は、複数の基板搬送用トレイ８を収納する収納ラック９１の高さを順次上昇させる機構を有し、移載アーム１１１が収納ラック９１から基板搬送用トレイ８を取り出して洗浄部３から突出するコンベヤ１２上に移載する。

洗浄部３は、基板搬送用トレイ８ごと搬入される基板９にドライ洗浄を行うチャンバ３１、および、コンベヤ１２上を搬送されてきた基板搬送用トレイ８をチャンバ３１内へと移載する移載ロボット３２を有する。洗浄部３の上部はカバー３３により覆われており、カバー３３には窒素ガスを供給するガス供給管３４が接続される。

実装部４は、洗浄部３のコンベヤ１２から基板搬送用トレイ８を受け取るとともに搬送するコンベヤ１３を有し、コンベヤ１３により移動する基板搬送用トレイ８上の基板９に対して導電性微粒子を含む接着材料を付与する付与部４１、付与された接着材料上にＩＣチップを装着する装着部４２、および、ＩＣチップを基板９に向けて加圧するとともに加熱する加熱部４３を順に有する。加熱部４３による加圧により接着材料に含まれる導電性微粒子がＩＣチップの電極と基板９上の配線との間で潰れてＩＣチップと配線とが電気的に接合され、加熱により接着材料が硬化して基板９上にＩＣチップが固定される。実装部４の上部もカバー４４に覆われており、カバー４４には窒素ガスを供給するガス供給管４５が接続される。

また、カバー４４内では基板搬送用トレイ８の搬送途上において、付与部４１と装着部４２との間、装着部４２と加熱部４３との間、および、加熱部４３の直後に、基板搬送用トレイ８の表面電位を測定する電位測定部１５ａ，１５ｂ，１５ｃがそれぞれ取り付けられ、電位測定部１５ａ〜１５ｃ（以下、「電位測定部１５」とも総称する。）の下方には基板搬送用トレイ８の接触端子８４に接して電圧を付与する２つの外部端子を備える電圧付与部１６ａ，１６ｂ，１６ｃがそれぞれ設けられる。

アンローダ１４は、収納ラック９２の高さを順次下降させる機構を有し、移載アーム１４１が実装部４から伸びるコンベヤ１３上の基板搬送用トレイ８を取り出して収納ラック９２に収納する。以上のように、ＩＣチップ実装装置２では、ローダ１１、コンベヤ１２，１３およびアンローダ１４により基板搬送用トレイ８の搬送経路が構成される。

ＩＣチップ実装装置２では、さらに洗浄部３のカバー３３と実装部４のカバー４４とがダクト５１により接続され、ローダ１１と洗浄部３との間、および、実装部４とアンローダ１４との間には、窒素ガスの気流を利用した外気遮断機構（いわゆる、エアカーテン）５２，５３が取り付けられる。これにより、カバー３３およびカバー４４の内部は窒素ガスの雰囲気とされる。

図４は、洗浄部３の構成を示す平面図である。２枚の基板９を保持しつつコンベヤ１２上を搬送されてきた基板搬送用トレイ８は、移載ロボット３２のメカニカルチャック３２１により保持され、僅かに持ち上げられた後にチャンバ３１に向けて搬送される。チャンバ３１の搬出入口にはゲート部材３１１が設けられており、ゲート部材３１１が移動した後に基板搬送用トレイ８がチャンバ３１内のステージ３１２上に載置される。なお、移載ロボット３２のメカニカルチャック３２１において基板搬送用トレイ８の絶縁部８１に当接する部位は絶縁体（例えば、アルミナ等のセラミックス、あるいは、ポリイミドやフッ素系樹脂等の樹脂）により形成される。

その後、ゲート部材３１１により搬出入口が閉じられ、チャンバ３１内で基板９に対してプラズマを利用した減圧ドライ洗浄が行われる。洗浄が完了すると、ゲート部材３１１が移動して搬出入口が開かれ、メカニカルチャック３２１が基板９を基板搬送用トレイ８ごと取り出してコンベヤ１２へと戻す。基板搬送用トレイ８はコンベヤ１２により実装部４へと搬送される。

図５は洗浄部３内のチャンバ３１の構成を示す図である。基板搬送用トレイ８が載置されるステージ３１２は金属にて形成される電極板となっており、チャンバ３１内の上部にはステージ３１２に対向する電極板３１３が設けられる。ステージ３１２には高周波の交流電源３１４が接続され、ステージ３１２、電極板３１３および交流電源３１４によりチャンバ３１内にプラズマを発生させるプラズマ発生機構が構成される。

ステージ３１２には２つの外部端子１６１が設けられ、各外部端子１６１は電圧付与ケーブル１６２ａを介して電源ユニット１６２に接続され、２つの外部端子１６１および２つの電源ユニット１６２により１つの電圧付与部１６ｄが構成される。また、ステージ３１２において外部端子１６１および電圧付与ケーブル１６２ａの周囲には、例えばアルミナ等の絶縁体により形成されるシールド部３１２ｂが設けられ、外部端子１６１および電圧付与ケーブル１６２ａとステージ３１２との間が絶縁される。さらに、各電圧付与ケーブル１６２ａにはステージ３１２と電源ユニット１６２との間においてノイズフィルタ１６２ｂが設けられ、交流電源３１４に起因する高周波のノイズが電圧付与ケーブル１６２ａを介して電源ユニット１６２に導かれることが防止される。

一方、チャンバ３１にはガスを導入するガス導入管３１５および内部のガスを排気する排気管３１６が接続されており、ガス導入管３１５は基板９を洗浄処理するための処理ガスを供給する処理ガス供給部３１７および窒素ガスを供給する窒素ガス供給部３１８に接続される。排気管３１６からはチャンバ３１内のガスが強制排気され、チャンバ３１内の気圧を調整することが可能とされている。

図６は１つの外部端子１６１近傍を拡大して示す図である。図６に示すように、ステージ３１２の上面３１２ａは基板搬送用トレイ８の下面８３１に当接する支持面とされ、上面３１２ａには凹部１６３が形成される。外部端子１６１は、凹部１６３内に設けられるとともにバネ等の弾性体１６４により上方に向けて付勢されており、基板搬送用トレイ８がステージ３１２に載置されていない状態では、外部端子１６１の上部が上面３１２ａから突出する。したがって、基板搬送用トレイ８がステージ３１２上に載置されると、外部端子１６１は基板搬送用トレイ８の接触端子８４に当接して下降し、外部端子１６１と接触端子８４とが確実に電気的に接続される。

実装部４内に設けられる電圧付与部１６ａ〜１６ｃも（図３参照）、図６の電圧付与部１６ｄと同様の構成とされ、それぞれが電源ユニット１６２に接続される２つの外部端子１６１が設けられたステージを有する。ただし、このステージには交流電源３１４は接続されないため、ノイズフィルタ１６２ｂは不要とされる。また、各電圧付与部１６ａ〜１６ｃは対応する電位測定部１５からの信号が入力される付与電圧制御部１６５をさらに有し、付与電圧制御部１６５は２つの電源ユニット１６２に接続される（図６において、電圧付与部１６ａ〜１６ｃに係る構成である電位測定部１５および付与電圧制御部１６５を破線にて示す。）。そして、電圧付与部１６ａ〜１６ｃでは取得される基板搬送用トレイ８の表面電位に基づいて付与電圧制御部１６５により２つの電源ユニット１６２がそれぞれ制御され、接触端子８４に電圧が付与される。なお、電圧付与部１６ａ〜１６ｃが有するステージが絶縁体で形成される場合は、図６中に示すシールド部３１２ｂは不要となる。

図７は、ＩＣチップ実装装置２が基板９上にＩＣチップを実装する動作の流れを示す図である。ＩＣチップ実装装置２では、まず、ローダ１１により基板搬送用トレイ８が収納ラック９１から取り出され、コンベヤ１２上に移載される（ステップＳ１１）。

基板搬送用トレイ８はコンベヤ１２により洗浄部３へと搬入され、移載ロボット３２により基板９が基板搬送用トレイ８ごと図５に示すチャンバ３１内のステージ３１２上に載置される（ステップＳ１２）。このとき、基板搬送用トレイ８の２つの接触端子８４はそれぞれステージ３１２の２つの外部端子１６１に当接し、電源ユニット１６２がＯＮとされることにより、２つの接触端子８４にそれぞれ正および負の電圧が、０Ｖから所定の大きさ（例えば、±２ｋＶ）まで増大されつつ付与され、その後一定にされる。これにより、基板９が基板搬送用トレイ８に確実に静電気力により保持される。

続いて、ゲート部材３１１により搬出入口が閉じられてチャンバ３１内が密閉される。チャンバ３１内にはガス導入管３１５を介して処理ガス供給部３１７から処理ガス（例えば、四フッ化炭素（ＣＦ_４）に酸素ガス（Ｏ_２）を添加したもの）が導入され、さらに、排気管３１６からガスが排気されることによりチャンバ３１内が所定の処理ガスによる所定の気圧へと減圧される。

チャンバ３１内の雰囲気が調整されると、ステージ３１２と電極板３１３との間に高周波の電圧が与えられ、高周波放電により処理ガスがプラズマ化される。チャンバ３１内の処理ガス中にプラズマが発生すると、プラズマにより生じたラジカルやイオンにより基板９の洗浄が行われる（ステップＳ１３）。これにより、基板９表面の活性化や基板９上の配線パターンに付着している有機物等の除去が行われる。

図８は基板９上の有機物が酸素ラジカルや各種イオンにより除去される様子を示す図である。なお、図８において、＊はラジカルであることを示している。図８の左側は、基板９上の有機物が酸素ラジカルにより酸素、水素、水、二酸化炭素、一酸化炭素等に分解され、ガス化されて除去される様子を示している。右側はイオンが有機物に衝突するスパッタ作用により有機物が除去される様子を示している。図８では酸素イオンのみを例示しているが、他のイオンも有機物除去に寄与する。さらに、酸素ラジカル等により基板９の表面の活性化も行われる。このように、チャンバ３１内では化学反応および物理反応により有機物が除去されるとともに、基板９の表面の活性化も実現される。

洗浄が完了すると、処理ガスの導入が停止されるとともに窒素ガス供給部３１８からガス導入管３１５を介して窒素ガスがチャンバ３１内に導入され、排気管３１６から排気が行われることにより基板９の周囲が窒素ガスの雰囲気へと置換される。その後、電源ユニット１６２がＯＦＦとされて接触端子８４への電圧の付与が停止されるとともにゲート部材３１１が搬出入口を開放し、基板９が基板搬送用トレイ８ごと移載ロボット３２により搬出される（ステップＳ１４）。

続いて、基板９は洗浄部３から実装部４へと搬送される。洗浄部３のカバー３３内および実装部４のカバー４４内には窒素ガスを供給するガス供給管３４，４５が接続され、チャンバ３１から基板９が搬出される際の搬送経路はこれらのカバー３３，４４に覆われることから、基板９は窒素ガス雰囲気下にて搬送されることとなる（ステップＳ１５）。これにより、基板９は活性ガスによる影響を受けることなく実装部４へと搬送される。

図９および図１０（Ａ）ないし図１０（Ｃ）は、基板９上にＩＣチップ９６（図１０（Ｃ）参照）が実装される様子を説明するための図であり、基板搬送用トレイ８の一部のみが図示されている。前述のように、基板搬送用トレイ８の表面の一部には開口８５が設けられており、図９において２点鎖線にて示すように基板９は開口８５を覆うようにして基板搬送用トレイ８上に保持される。開口８５に接する基板９上の領域はＩＣチップが実装される領域となっており、以下の説明において、この領域を「実装領域」と呼ぶ。また、実装部４近傍では、コンベヤ１３は基板搬送用トレイ８の搬送方向に沿う外縁部のみを支持して搬送する構造となっている。

実装部４では、付与部４１の下方において基板搬送用トレイ８が停止し、図１０（Ａ）に示すように下方から開口８５に向かって基板９を部分的に支持する支持台（以下、「バックアップ」という。）４１１が上昇して、基板９の実装領域が下面から支持される。そして、付与部４１のノズルヘッドにより基板９上の実装領域に導電性微粒子を含む接着材料９５が付与される（ステップＳ１６）。

接着材料９５が付与されると、バックアップ４１１が下降して基板搬送用トレイ８が電位測定部１５ａの下方へと移動し、基板搬送用トレイ８の表面電位に応じて導体板８２（図１参照）に電圧が付与される（ステップＳ１７）。

図１１は、図７のステップＳ１７（および、後述するステップＳ１９，Ｓ２１）の電圧付与処理におけるＩＣチップ実装装置２の動作の流れを示す図である。ＩＣチップ実装装置２では、電位測定部１５ａは進退機構により基板搬送用トレイ８に対して進退可能に支持されており、基板搬送用トレイ８が下方に位置すると電位測定部１５ａが基板搬送用トレイ８の絶縁部８１の表面に所定の距離（例えば、５ｍｍ）まで接近して正極側の表面電位が測定される（ステップＳ３１）。

測定結果は図６に示す付与電圧制御部１６５に入力され、絶縁部８１の表面電位に基づいて電圧付与の要否が決定される。例えば、絶縁部８１の表面において正の電圧が付与される導体板８２の真上の位置の表面電位が（＋５００）Ｖであり所定の基準値よりも小さい場合には（ステップＳ３２）、電圧付与部１６ａが有する昇降機構により２つの外部端子１６１を有するステージが基板搬送用トレイ８の下方から上昇し、２つの外部端子１６１がそれぞれ基板搬送用トレイ８の２つの接触端子８４に当接して電源ユニット１６２により電圧が付与される（ステップＳ３３）。

このとき、付与電圧制御部１６５の制御により電源ユニット１６２から正極側の外部端子１６１に付与される電圧が絶縁部８１の表面電位近傍（例えば、表面電位に対して±２０パーセントの範囲内の電圧であり、ここでは、（＋５００±１００）Ｖ）とされ、負極側の外部端子１６１に付与される電圧も（−５００）Ｖ近傍とされた後に、ステージを上昇して外部端子１６１が接触端子８４に当接し、外部端子１６１の電圧がそれぞれ（＋２）ｋＶおよび（−２）ｋＶまで増大される。

すなわち、電圧付与部１６ａでは、外部端子１６１と接触端子８４とが接触する前に外部端子１６１に絶縁部８１の表面電位近傍の電圧が付与され、接触後に所定の大きさまで電圧が増大される。これにより、外部端子１６１と接触端子８４とが接触する際に、接触端子８４と外部端子１６１との間の大きな電位差に起因する放電（いわゆる、スパーク）が生じることが抑制される。なお、正極側および負極側の導体板８２にそれぞれ対応する絶縁部８１上の２カ所の表面電位が測定され、それぞれの測定値に基づいて各接触端子８４への電圧の付与が独立して制御されてもよい。

各接触端子８４に付与する電圧の大きさが２ｋＶまで達すると、電源ユニット１６２からの電圧付与が停止され、ステージが下降して外部端子１６１が接触端子８４から離れる。なお、ステップＳ３２において表面電位が所定の値以上である場合には、接触端子８４に電圧は付与されない。

以上のようにして接触端子８４に電圧が付与されると（または、表面電位が所定の値以上と判定されると）、基板搬送用トレイ８が装着部４２の下方へと移動する。そして、図１０（Ｂ）に示すようにバックアップ４２１が上昇して基板９の実装領域が下方から支持され、ＩＣチップ９６を保持した装着部４２のヘッドにより接着材料９５上にＩＣチップ９６が位置決めされつつ装着される（図７：ステップＳ１８）。

続いて、バックアップ４２１が下降した後に基板搬送用トレイ８が次の電位測定部１５ｂの下方へと移動し、図７の電圧付与処理が同様に行われる（ステップＳ１９）。電圧付与処理後の基板搬送用トレイ８は加熱部４３へと移動する。

加熱部４３は図９および図１０（Ｃ）に示すようにヒータにより加熱されたヘッド４３２を有し、バックアップ４３１が開口８５を介して基板９に到達するとともにヘッド４３２がＩＣチップ９６に当接してＩＣチップ９６を挟み込む（すなわち、ＩＣチップ９６を基板９側に押圧する）ことにより、接着材料９５中の導電性微粒子がＩＣチップ９６と基板９上の配線との間で潰れて電気的な接合が行われる。このとき、基板９およびＩＣチップ９６はヘッド４３２とバックアップ４３１とにより適切に支持されつつ、ヘッド４３２からの熱を受けて接着材料９５が硬化し、ＩＣチップ９６が基板９上に固定される（ステップＳ２０）。

基板搬送用トレイ８は、ヘッド４３２およびバックアップ４３１が離れた後に、次の電位測定部１５ｃの下方へと移動して電圧付与処理が行われる（ステップＳ２１）。そして、基板９はコンベヤ１３により図３に示す外気遮断機構５３を介して窒素雰囲気下から大気中へと搬出され、アンローダ１４により基板搬送用トレイ８とともにコンベヤ１３から取り出されて収納ラック９２に収納される（ステップＳ２２）。

以上のように、図１に示す基板搬送用トレイ８では、基板９が載置される絶縁部８１の基板９とは反対側に接触端子８４と電気的に接続される導体板８２を設け、接触端子８４を介して導体板８２に電圧が付与される。これにより、電圧を常時付与することなく基板９を静電吸着により保持することが可能な基板搬送用トレイ８が実現される。

また、ＩＣチップ実装装置２における基板搬送用トレイ８の搬送途上において、導体板８２に電圧を付与する電圧付与部から所定の距離だけ離れた位置にもう１つの電圧付与部を設けることにより、絶縁部８１の帯電量が減衰した場合であっても導体板８２に電圧を付与して絶縁部８１を帯電させ、静電気力を保ちつつ基板９を安定して保持し、搬送することができる。さらに、電圧を付与する前に絶縁部８１の表面電位を測定し、測定結果に基づいて電圧付与部による電圧の付与の要否を決定することで、電圧を効率よく付与することができる。

これにより、図３のＩＣチップ実装装置２では、基板搬送用トレイ８の搬送途上において、基板搬送用トレイ８からの基板９の剥がれ等が生じてＩＣチップ９６の実装に不具合が生じることが防止され、ＩＣチップ９６を基板９上に安定して実装することができる。また、１種類の基板搬送用トレイ８で様々な形状の基板９に対応することができ、ＩＣチップ実装のコストの削減を図ることができる。

また、ＩＣチップ実装装置２の電圧付与部１６ａ〜１６ｄでは、ＯＦＦとされると同時に外部端子１６１が電気的に接地される電源ユニットが必要に応じて利用されてもよい。

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。

上記実施の形態では、２つの導体板８２を有する双極方式の基板搬送用トレイ８が利用されるが、基板搬送用トレイは全ての導体板８２に付与される電圧が同じ極性である単極方式であってもよく、基板９中の導体パターンの面積や基板９に施す処理の種類等に応じて双極方式または単極方式が適宜選択される。さらに、導体板８２の枚数は１つであっても３以上であってもよい。

また、基板搬送用トレイは様々な構造とすることができ、例えばベース部が導体（例えば、ＳＵＳ）により形成される図１２の基板搬送用トレイ８ａでは、板状のベース部８３ａ上に絶縁性の接着剤８６が塗布されて導体板８２が固定され、導体板８２上に基板９が載置される絶縁部８１が設けられる。また、ベース部８３ａには絶縁体により形成される円筒部８３２が設けられ、接触端子８４が円筒部８３２内に挿入されて導体板８２に接続される。

既述のように、電圧付与時の基板搬送用トレイ８の歪みを抑制するためには、接触端子８４は下面８３１のうち絶縁部８１上の基板９が載置される領域に対応する領域（すなわち、基板９の真下の領域）以外に配置されることが好ましい。ただし、例えば、基板９において実装領域が小さい等の理由により、基板９の外縁部に多少の撓みが生じても基板９に対する処理に支障がない場合には、接触端子８４はベース部８３の下面８３１において基板９の真下の領域に配置されてもよい。なお、基板搬送用トレイおよびＩＣチップ実装装置の設計によっては、接触端子８４が基板搬送用トレイ８の上面または側面に設けられてもよい。

上記実施の形態では、電圧付与部は洗浄部３のチャンバ３１内、並びに、実装部４の付与部４１と装着部４２との間、装着部４２と加熱部４３との間、および、加熱部４３の直後に設けられるが、電圧付与部の配置はＩＣチップ実装装置２の構成や基板９に施される処理に応じて様々に変更することが可能である。

また、ＩＣチップ実装装置の製造コストを削減する場合には、電位測定部を省くことも可能であり、この場合、基板搬送用トレイ８が電圧付与部に達するごとに接触端子８４に電圧が付与される。

ＩＣチップ実装装置２は、ＩＣチップ以外の他の電子部品を基板９上に実装する用途（例えば、はんだを用いた抵抗器やコンデンサ等の実装）に利用されてもよい。また、基板搬送用トレイ８に保持される基板は、必ずしも可撓性を有するプリント配線基板である必要はなく、例えば半導体基板やガラス基板であってもよい。基板搬送用トレイ８に保持される基板の枚数は何枚であってもよい。

さらに、基板搬送用トレイ８は電子部品を実装する装置以外の装置において設けられる搬送機構による搬送対象とされてもよい。

基板搬送用トレイを示す縦断面図 基板搬送用トレイを示す平面図 ＩＣチップ実装装置の構成を示す図 洗浄部の構成を示す平面図 洗浄部内のチャンバの構成を示す図 外部端子近傍を拡大して示す図 基板上にＩＣチップを実装する動作の流れを示す図 基板上の有機物が除去される様子を示す図 基板上にＩＣチップが実装される様子を説明するための図 （Ａ）基板上にＩＣチップが実装される様子を説明するための図（Ｂ）基板上にＩＣチップが実装される様子を説明するための図（Ｃ）基板上にＩＣチップが実装される様子を説明するための図 電圧付与処理の動作の流れを示す図 基板搬送用トレイの他の例を示す縦断面図

符号の説明

２ ＩＣチップ実装装置
４ 実装部
８，８ａ 基板搬送用トレイ
９ 基板
１１ ローダ
１２，１３ コンベヤ
１４ アンローダ
１５，１５ａ〜１５ｃ 電位測定部
１６ａ〜１６ｄ 電圧付与部
８１ 絶縁部
８２ 導体板
８３，８３ａ ベース部
８４ 接触端子
８５ 開口
９６ ＩＣチップ
１６１ 外部端子
３１２ａ，８１１，８１２，８２１，８３１ 面

Claims (9)

1. 基板搬送用トレイであって、
   基板が載置される板状の絶縁部と、
   前記絶縁部の基板が載置される面とは反対側の面に設けられた導体板と、
   前記導体板の前記絶縁部とは反対側の面に設けられ、外部の支持面と当接する板状のベース部と、
   前記導体板に電気的に接続され、外部端子と接して電圧が付与される接触端子と、
   を備えることを特徴とする基板搬送用トレイ。
2. 請求項１に記載の基板搬送用トレイであって、
   前記接触端子が、前記ベース部の前記支持面に当接する面のうち、前記絶縁部上の基板が載置される領域に対応する領域以外に配置されることを特徴とする基板搬送用トレイ。
3. 請求項１または２に記載の基板搬送用トレイであって、
   前記絶縁部上の基板が載置される領域の一部に、前記絶縁部、前記導体板および前記ベース部を貫通する開口が設けられることを特徴とする基板搬送用トレイ。
4. 基板を搬送する基板搬送装置であって、
   請求項１ないし３のいずれかに記載の基板搬送用トレイを搬送する搬送機構と、
   前記基板搬送用トレイの搬送途上において前記接触端子に接して電圧を付与する外部端子を備える電圧付与部と、
   を備えることを特徴とする基板搬送装置。
5. 請求項４に記載の基板搬送装置であって、
   前記搬送機構による搬送経路において、前記電圧付与部から所定の距離だけ離れた位置に配置されるもう１つの電圧付与部をさらに備えることを特徴とする基板搬送装置。
6. 請求項４または５に記載の基板搬送装置であって、
   前記絶縁部の表面電位を測定する電位測定部をさらに備え、
   前記電圧付与部が、前記電位測定部により測定された前記絶縁部の表面電位に基づいて電圧付与の要否を決定することを特徴とする基板搬送装置。
7. 請求項６に記載の基板搬送装置であって、
   前記電圧付与部が、前記外部端子と前記接触端子とが接触する前に前記外部端子に前記絶縁部の表面電位近傍の電圧を付与することを特徴とする基板搬送装置。
8. 請求項４または５に記載の基板搬送装置であって、
   前記絶縁部の表面電位を測定する電位測定部をさらに備え、
   前記電圧付与部が、前記外部端子と前記接触端子とが接触する前に前記外部端子に前記絶縁部の表面電位近傍の電圧を付与することを特徴とする基板搬送装置。
9. 基板に電子部品を実装する電子部品実装装置であって、
   請求項４ないし８のいずれかに記載の基板搬送装置と、
   前記基板搬送装置により搬送途上の基板搬送用トレイに載置された基板に電子部品の実装を行う実装機構と、
   を備えることを特徴とする電子部品実装装置。

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