JP2008227134A - Component mounting apparatus and substrate conveying method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶ディスプレイ用やプラズマディスプレイ用のガラス基板などの基板に対し、ICチップや各種半導体デバイスやフレキシブルプリント基板などの部品を実装するための部品実装装置及びそのような基板を搬送する基板搬送方法に関するものである。 The present invention relates to a component mounting apparatus for mounting components such as an IC chip, various semiconductor devices, and a flexible printed board on a substrate such as a glass substrate for a liquid crystal display or a plasma display, and a substrate for carrying such a substrate. It relates to a transport method.
従来、図3に示すように、ディスプレイ用のガラス基板などの基板1の側端部に部品2を実装する際には、図4(a)、(b)に示すような実装ライン3に基板1を供給することで実装が行われている。実装ライン3は、異方性導電膜(以下、ACFと記す)貼付装置4と仮圧着装置5と本圧着装置6、7を備えており、ACF貼付装置4で、基板1の部品2を実装する側端部上にACFを貼り付けるACF貼付工程を行い、仮圧着装置5で、基板1の側端部上に部品2を供給して仮圧着する仮圧着工程を行い、本圧着装置6、7で、基板1の長辺側と短辺側の各々の側端部に仮圧着されている部品2に圧力と熱を印加して部品2を基板1の側端部に本圧着する本圧着工程を行うことで、基板1に部品2を実装するように構成されている。
Conventionally, as shown in FIG. 3, when a
具体構成例を、図5と図4(b)を参照して説明する。ACF貼付装置4は、基板搬入位置に搬入された基板1を受け取ってACF貼付装置4の適当な位置に設定された基板受渡位置に搬送する基板搬送装置11と、基板受渡位置で基板1を受け取って基板の側端部にACFを貼り付ける作業を行う実装作業装置12aにて構成されている。基板搬送装置11は、基板1を一対の基板載置部15にて両持支持し、吸着手段(図示せず)にて吸着保持して搬送するように構成されている。実装作業装置12aは、基板1の側端部上にACFを供給して貼り付ける動作を行う実装動作装置13aと、基板1を基板受渡位置で基板載置部15から受け取って移送し、基板1の側端部を実装動作装置13aのヘッド部18の直下に配設されたバックアップ部19上に位置させるように基板1を位置決めする移載装置14とを備えている。
A specific configuration example will be described with reference to FIGS. 5 and 4B. The
移載装置14は、基板1の略中央部を下から支持するとともに吸着手段(図示せず)にて吸着する基板保持部16(図6参照)と、基板保持部16を一対の基板載置部15、15間を下側から上側に移動して基板1を基板保持部16上に受け取った後基板1の側端部がバックアップ部19上に位置するように移送して位置決めする移送手段17にて構成されている。移送手段17は、基板搬送装置11の搬送方向に沿うX方向の移送位置決めを行うX軸テーブルと、X方向と直交し、実装動作装置13aのバックアップ部19に対して遠近方向であるY方向の移送位置決めを行うY軸テーブルと、昇降動作と上下方向の位置決めを行うZ軸テーブルと、基板保持部16の中心を通る垂直軸回りの回転動作と位置決めを行うθ軸テーブルとを備え、基板保持部16上の基板1を、X軸、Y軸、Z軸方向、並びにθ軸回りに任意に移動及び位置決めできるように構成されている。
The
実装動作装置13aでACFを貼り付けられた基板1は、移載装置14にてACF貼付装置4の基板受渡位置に戻され、ACF貼付装置4と仮圧着装置5の間で基板1を搬送するように配設された基板搬送装置11にて次の仮圧着装置5の基板受渡位置に搬送される。
The
仮圧着装置5は、基板1の側端部の所定箇所にそれぞれ部品2を供給して仮圧着する実装動作装置13bと移載装置14からなる実装作業装置12bを備えており、移載装置14にて基板受渡位置から実装動作装置13bに基板1が移載されて部品2が仮圧着され、部品2が仮圧着された基板1が基板受渡位置に戻される。続いて、部品2を仮圧着された基板1は、仮圧着装置5と本圧着装置6の間で基板1を搬送するように配設された基板搬送装置11にて次の本圧着装置6の基板受渡位置に搬送される。
The
本圧着装置6は、基板1の長辺側に仮圧着された部品2を本圧着する実装動作装置13cと移載装置14からなる実装作業装置12cを備えており、移載装置14にて基板受渡位置から実装動作装置13cに基板1が移載されて長辺側の部品2が本圧着され、長辺側の部品2が本圧着された基板1が基板受渡位置に戻される。続いて、長辺側の部品2が本圧着された基板1は、本圧着装置6、7の間で基板1を搬送するように配設された基板搬送装置11にて次の本圧着装置7の基板受渡位置に搬送される。
The
本圧着装置7は、基板1の短辺側に仮圧着された部品2を本圧着する実装動作装置13dと移載装置14からなる実装作業装置12dを備えており、移載装置14にて基板受渡位置から実装動作装置13dに基板1が移載されて短辺側の部品2が本圧着され、短辺側の部品2が本圧着された基板1が基板受渡位置に戻される。続いて、短辺側の部品2が本圧着された基板1は、本圧着装置7と実装ライン3の搬出位置の間で基板1を搬送するように配設された基板搬送装置11にて搬出位置に搬送され、その搬出位置から適宜搬送装置にて次工程に搬送される。
The
なお、本発明の主たる対象は、実装作業装置12a〜12dやその実装動作装置13a〜13dにおける作業内容に係るものでなく、基板搬送装置11と実装作業装置12a〜12dの移載装置14との間での基板1の受け渡し動作に係るものであるため、以下の説明においては実装作業装置12a〜12dは実装作業装置12、実装動作装置13a〜13dは実装動作装置13、ACF貼付装置4と仮圧着装置5及び本圧着装置6、7は部品実装装置10として総称する。
The main object of the present invention is not related to the work contents of the
ところで、従来の基板載置部15と基板保持部16との間での基板1の受け渡し動作は、図6に示すように行われていた。なお、基板載置部15の吸着手段(図示せず)は吸着検出手段15aと大気開放弁15bを介して真空ポンプ20に接続され、基板保持部16の吸着手段(図示せず)も吸着検出手段16aと大気開放弁16bを介して真空ポンプ20に接続されている。また、吸着検出手段15a、16aは、吸着手段(図示せず)の近傍での真空経路の真空圧を検出し、予め設定された所定の真空圧に到達していない場合に、適正に吸着されていず、所定の真空圧以上に到達すると適正に吸着されていると判定するものである。
By the way, the transfer operation | movement of the board |
図6において、まず、工程(a)で、基板1が基板載置部15にて吸着保持されて基板受渡位置に位置決めされ、基板保持部16が基板載置部15、15の間の下側に位置している状態から、基板保持部16が上昇を開始する。次に、工程(b)で、基板保持部16を基板受渡位置で停止させ、その状態で基板保持部16による吸着を開始し、その吸着圧が所定圧になったことを吸着検出手段16aで検知した後、次に大気開放弁15bを開いて基板載置部15、15の吸着を停止し、その後吸着検出手段15aにて基板載置部15、15の吸着圧が大気圧又はその近傍まで減圧され、吸着が完全に開放されたことを確認する。次に、工程(c)で、基板保持部16が所定の移送高さまで上昇し、実装動作装置13に向けて移送する。なお、吸着停止時には、大気圧以上(大気圧+α)の高圧空気を真空経路にブローし、基板1を基板載置部15から離間させて、短時間で真空経路を大気圧とすることもできる。
In FIG. 6, first, in step (a), the
上記従来の基板載置部15と基板保持部16の間の受け渡し動作では、基板受渡位置で基板保持部16を停止させた状態で、基板保持部16での吸着を開始し、その吸着を確認した後、基板載置部15での吸着を開放し、その吸着開放を確認した後、基板保持部16を移動させるようにしているので、基板の受け渡し動作に時間がかかり、基板の移送時間を短縮して実装作業効率を向上することができないという問題があった。また、近年は基板1は大型化および/あるいは重量軽減のために薄型化が進展しているため、基板1を基板保持部16と基板載置部15の両方で同時に吸着している状態が発生すると、基板1に歪みが発生し、それが残留歪みとして残り、表示パネルの基板の場合表示むらの原因となるという問題もあった。
In the transfer operation between the conventional
そこで、本出願人は先に、図7に示すような基板1の移載動作を提案している。図7において、工程(a)で、基板1が基板載置部15にて吸着保持されて基板受渡位置に位置決めされ、基板保持部16が基板載置部15、15の間の下側に位置している状態から、基板保持部16の上昇を開始するとともに、大気開放弁15bを開き、吸着を大気開放するか、低真空にして基板載置部15、15での吸着を開放する。次に、工程(b)で、基板保持部16を基板受渡位置で停止することなく、好適には減速してそのまま上昇動作させて基板1を受け取るとともに.その基板1の受取時又はその前後の動作中に基板保持部16にて基板1を吸着し、基板保持部16を移送位置まで上昇させ、移送位置で吸着検出手段16aにて基板1の吸着を確認した後移送動作に移行する。この移載動作によれば、基板1の移送時間を短縮して実装作業効率を向上し、また基板1を基板保持部16と基板載置部15の両方で同時に吸着している状態を無くし、歪みの発生を無くすことができる(特願2006−320393号参照)。
Therefore, the present applicant has previously proposed the transfer operation of the
ところで、基板1は、図8に示すように、(a)の如く精度良く平面状態を維持しているものばかりでなく、(b)の如く上向きにドーム状に反っているものや、(c)、(d)の如く何れかの1軸方向に上向きに山状に反っているものなど、上反りしたものが存在することは避けられないのが現実である。
By the way, as shown in FIG. 8, the
図8の(b)〜(d)に示したような基板1を基板載置部15と基板保持部16との間で、図6に示したように受け渡し動作を行った場合、図9に示すように、工程(a)で、基板保持部16が基板載置部15、15の間の下側に位置している状態から、基板保持部16が上昇を開始し、次に、工程(b)で、基板保持部16を基板受渡位置で停止させ、その状態で基板保持部16にて基板1の吸着を行ったときに、基板1が上反りしていることでその吸着圧が不十分にしか得られずに吸着不良を発生する場合があり、そのまま基板載置部15、15の吸着を停止し、次に、工程(c)で、基板保持部16を所定の移送高さまで上昇させて移送動作を行ったときに、基板保持部16上で基板1が位置ずれして移送不良が発生するという問題がある。
When the
このような問題に対して、基板搬送装置の基板載置アーム(基板載置部に相当)から基板ステージ(基板保持部に相当)に基板を受け渡す際に、基板の受け渡しを行う基板受渡位置に基板ステージを位置決めした後、基板ステージによる基板の吸着保持を開始し、その後吸着保持の保持力を検出し、保持力が予め定められた閾値未満であれば、反り矯正装置により基板を基板ステージに押圧することで基板の反りを矯正して基板を基板ステージにて確実に吸着保持して移送するようにしたものは知られている(例えば、特許文献1参照)。 For such problems, the substrate delivery position for delivering the substrate when delivering the substrate from the substrate placement arm (corresponding to the substrate placement unit) of the substrate transport apparatus to the substrate stage (corresponding to the substrate holding unit) After the substrate stage is positioned, the suction holding of the substrate by the substrate stage is started, and then the holding force of the suction holding is detected. If the holding force is less than a predetermined threshold, the substrate is placed on the substrate stage by the warp correction device. It is known that the substrate is corrected by correcting the warpage of the substrate by pressing the substrate to ensure that the substrate is attracted and held on the substrate stage (for example, see Patent Document 1).
また、上向きの反りを有する基板を矯正するため、基板を吸引パッドで吸引し、吸引パッドで吸引したまま基板を支持ピンに当接させて基板を位置決めし、その後吸引パッドを基板の反りのない位置まで移動させることで基板の反りを矯正して保持するようにしたものも知られている(例えば、特許文献2参照)。
そこで、図6や図9に示した受け渡し動作に、上記特許文献1や特許文献2に記載されているように反り矯正手段を適用することが考えられる。すなわち、図10に示すように、まず、工程(a)で基板載置部15にて基板1が吸着保持されて基板受渡位置に位置決めされ、基板保持部16が基板載置部15、15の間の下側に位置している状態から、基板保持部16が上昇を開始する。次に、工程(b)で、基板保持部16を基板受渡位置で停止させ、その状態で基板保持部16による吸着を開始し、その吸着圧を吸着検出手段16aで検知する。ここで、基板1に上反りがあって、吸着圧が所定圧にならなかった時には、工程(c)で、反り矯正手段21を動作させ、基板保持部16に基板1を押し付け、基板1を確実に吸着保持し、その後大気開放弁15bを開いて基板載置部15、15の吸着を開放する。次に、工程(d)で、基板保持部16が所定の移送高さまで上昇して移送動作に移行することによって、移送時の基板1の位置ずれの発生の恐れを無くすことができると考えられる。
Therefore, it is conceivable to apply a warp correction means to the delivery operation shown in FIGS. 6 and 9 as described in
しかしながら、図10の構成では、基板1が、例えば42〜50インチやそれ以上の大型の場合、図11に示すように、工程(c)で、反り矯正手段21を動作させて基板1を基板保持部16に押し付けたときに、基板1が大型化および/あるいは薄型化によって強度低下しており、反り矯正手段21で押し付けた部分に局部的に応力が集中し、またこれを解消するために下部に図示したように、反り矯正手段21の基板押圧部22を拡大した場合でも、基板1が基板載置部15、15にて吸着保持されて拘束されているので、基板押圧部22の周辺に応力が集中し、その後工程(d)で、基板保持部16が所定の移送高さまで上昇して移送動作に移行する際に、上記基板1の局部的な応力集中により、基板1が基板保持部16の全面で確実に吸着され難いことと、基板1の自重によって基板1の周辺部がたわむこととが相俟って、移送中に吸着不良が発生する恐れがあり、また上記応力集中によって基板1の不具合の原因になるという問題がある。
However, in the configuration of FIG. 10, when the
また、上記のように基板保持部16を基板受渡位置で停止させ、基板1の基板保持部16での吸着と基板載置部15での吸着開放を行うようにしているので、基板1の移送に時間がかかるという問題もある。この問題に対しては、上述のように図7に示した構成を採用することが考えられるが、基板1に反りが存在している場合、図6に示した構成の場合よりもさらに吸着不良が発生し易いという問題がある。そこで、図10で示したのと同様に反り矯正手段21を適用し、基板保持部16が基板1を受け取って移送高さまで上昇したときに吸着不良を検出すると、反り矯正手段21にて基板1を基板保持部16に押し付けて吸着不良を解消することが考えられるが、図11で説明した場合と同様に問題が発生することになる。
Further, as described above, the
本発明は、上記従来の問題に鑑み、基板の受け渡し動作の高速化を図りながら、基板の吸着不良による位置ずれの発生を防止でき、基板に対する部品実装の生産性を向上することができる部品実装装置及び基板搬送方法を提供することを目的とする。 In view of the above-described conventional problems, the present invention can prevent the occurrence of misalignment due to a substrate adsorption failure while speeding up the substrate transfer operation, and can improve the component mounting productivity on the substrate. An object is to provide an apparatus and a substrate transfer method.
本発明の部品実装装置は、基板を基板載置部で両持支持状態で吸着保持して基板受渡位置に搬送する基板搬送装置と、基板受渡位置で受け取った基板に対して部品実装作業を行う実装作業装置と、基板載置部上に吸着保持された基板の上反りの有無を検出する反り検出手段と、基板搬送装置及び実装作業装置の動作を制御する制御装置とを備えた部品実装装置であって、実装作業装置は、基板受渡位置で基板を受け取り所定の作業位置に移送して位置決めする移載装置と、作業位置に位置決めされた基板に対して部品実装動作を行う実装動作装置とを備え、移載装置は、基板の略中央部を下から支持するとともに吸着手段にて吸着する基板保持部と、基板保持部による基板の吸着状態を検出する吸着検出手段と、基板保持部を基板載置部の下側から上側に移動して基板保持部上に基板を受け取った後基板を作業位置に移送して位置決めする移送手段と、基板受渡位置の上方で基板を上方から押圧して基板の反りを矯正する反り矯正手段とを備え、制御部は、基板に上反りが無い場合、基板載置部の吸着を開放した後、基板保持部にて基板を受け取りかつ基板の受取時又はその前後の動作中に基板保持部の吸着手段による吸着動作を行い、適正な吸着保持状態を確認した後移送手段の動作を継続し、基板に上反りが有る場合、基板保持部を基板受渡位置に位置決めした後、基板載置部の吸着を開放した状態で反り矯正手段にて基板を押圧して基板の反りを矯正し、その後基板保持部の吸着手段による吸着動作を行い、基板保持部を上方に移動して基板を受け取り、基板の適正な吸着保持状態を確認した後移送手段の動作を継続するように制御するものである。 The component mounting apparatus according to the present invention performs a component mounting operation on a substrate transporting device that sucks and holds a substrate in a both-side supported state by the substrate mounting unit and transports the substrate to the substrate delivery position, and the substrate received at the substrate delivery position. Component mounting apparatus comprising: a mounting work apparatus; a warp detecting means for detecting the presence / absence of warping of the substrate held by suction on the substrate mounting portion; and a control device for controlling operations of the substrate transport apparatus and the mounting work apparatus. The mounting operation device includes a transfer device that receives a substrate at a substrate delivery position, transfers the substrate to a predetermined work position, and positions the substrate, and a mounting operation device that performs a component mounting operation on the substrate positioned at the work position. The transfer apparatus includes a substrate holding unit that supports a substantially central portion of the substrate from below and that is adsorbed by the adsorption unit, an adsorption detection unit that detects an adsorption state of the substrate by the substrate holding unit, and a substrate holding unit. Under the substrate mounting section And a transfer means for moving the substrate upward and receiving the substrate on the substrate holding portion and then transferring the substrate to the working position for positioning, and a warp for correcting the substrate warp by pressing the substrate from above above the substrate delivery position. And when the substrate is not warped, the controller receives the substrate at the substrate holding unit after releasing the suction of the substrate mounting unit and receives the substrate at the time of receiving the substrate or during the operation before and after the substrate. After the suction operation by the suction unit of the holding unit is performed and the proper suction holding state is confirmed, the operation of the transfer unit is continued, and if the substrate is warped, the substrate holding unit is positioned at the substrate delivery position and then mounted on the substrate. With the suction of the mounting portion released, the substrate is pressed by the warp correction means to correct the warp of the substrate, and then the suction operation by the suction means of the substrate holding portion is performed, and the substrate holding portion is moved upward to remove the substrate. Receiving and holding the board properly And controls so as to continue the operation of the transfer means after confirming the status.
この構成によれば、基板の上反りの有無を先に検出した結果に応じて、上反りが無い場合には、基板載置部での基板の吸着を先に開放しておいて下側から上側に移動する基板保持部にて基板を受け取ることにより、基板保持部を基板受渡位置に停止した後、その停止状態で基板保持部による吸着保持を行うとともに基板載置部での吸着を開放し、その後基板保持部上に基板を受け取る場合に比して、基板の受け渡し動作に要する時間を大幅に短縮することができ、それによって部品実装の生産性を向上でき、また基板載置部と基板保持部の両者にて基板を吸着している状態が生じないので、受け渡し工程で基板に歪みを発生するのを防止することができる。また、基板に上反りが存在する場合には、基板保持部を基板受渡位置に位置決めした後、基板載置部の吸着を開放した状態で反り矯正手段にて基板を押圧して基板の反りを矯正し、その後基板保持部で基板を吸着することで適正な吸着保持状態を確保でき、その後基板保持部を上方に移動して基板を受け取って移送することで、移送中の基板の位置ずれの発生を防止でき、基板に対する部品実装の生産性を向上することができる。 According to this configuration, according to the result of detecting the presence or absence of the substrate warping first, if there is no warping, the suction of the substrate on the substrate mounting portion is first released and the lower side is After the substrate is received by the substrate holding unit that moves upward, the substrate holding unit is stopped at the substrate delivery position, and then the substrate holding unit performs suction holding in the stopped state and the suction on the substrate mounting unit is released. Then, compared with the case of receiving the substrate on the substrate holding portion, the time required for the substrate transfer operation can be greatly reduced, thereby improving the productivity of component mounting, and the substrate mounting portion and the substrate. Since the state in which the substrate is adsorbed by both of the holding portions does not occur, it is possible to prevent the substrate from being distorted in the delivery process. If the substrate is warped, the substrate holder is positioned at the substrate delivery position, and then the substrate is warped by pressing the substrate with the warp correcting means in a state where the suction of the substrate mounting portion is released. Correcting and then adsorbing the substrate with the substrate holding part can secure an appropriate suction holding state, and then moving the substrate holding part upward to receive and transfer the substrate, the positional deviation of the substrate being transferred Occurrence can be prevented, and productivity of component mounting on the board can be improved.
また、反り矯正手段が、基板保持部と略同じ平面範囲を押圧する基板押圧部を有していると、可及的に広い平面範囲で基板を押圧することができるので、局部応力の発生を効果的に抑制しつつ基板の反りを矯正し、適正な吸着保持状態を確保することができる。 Further, if the warp correction means has a substrate pressing portion that presses substantially the same plane range as the substrate holding portion, it is possible to press the substrate in as wide a plane range as possible. While suppressing effectively, the curvature of a board | substrate can be corrected and an appropriate adsorption | suction holding state can be ensured.
また、本発明の基板搬送方法は、基板搬送装置の基板載置部にて基板を両持支持状態で吸着保持して基板受渡位置に搬送する工程と、基板が基板受渡位置に位置決めされる時、あるいは前に基板の上反りの有無を検出する工程とを有し、基板に上反りが無い場合に、基板受渡位置で基板載置部での基板の吸着を開放する工程と、移載装置の基板保持部を基板受渡位置の下側から上側に移動させて吸着を開放された基板を受け取る工程と、基板の受取時又はその前後の動作中に吸着動作を行って基板保持部で基板を吸着する工程と、基板を適正に吸着保持した基板保持部を移動する工程を行い、基板に上反りが有る場合に、基板保持部を基板受渡位置に位置決めする工程と、基板載置部の吸着を開放した状態で基板を上方から基板保持部に向けて押圧して基板の反りを矯正する工程と、基板保持部にて基板を吸着する工程と、基板保持部を基板受渡位置の上方に移動して基板保持部にて基板を受け取る工程と、基板を適正に吸着保持した基板保持部を移動する工程を行うものである。 In addition, the substrate transfer method of the present invention includes a step of sucking and holding a substrate in a both-supported state in the substrate mounting portion of the substrate transfer apparatus and transferring the substrate to the substrate delivery position, and when the substrate is positioned at the substrate delivery position. Or a step of detecting whether or not the substrate is warped before, and when the substrate is not warped, a step of releasing the adsorption of the substrate at the substrate mounting portion at the substrate delivery position, and a transfer device The substrate holding unit is moved from the lower side to the upper side of the substrate delivery position to receive the released substrate, and the substrate holding unit is used to perform the adsorption operation when receiving the substrate or before and after the operation. The process of adsorbing, the process of moving the substrate holding part that appropriately adsorbed and holding the substrate, the process of positioning the substrate holding part at the substrate delivery position when the substrate is warped, and the adsorption of the substrate mounting part With the open, direct the substrate from above to the substrate holder A step of pressing and correcting the warp of the substrate, a step of attracting the substrate by the substrate holding unit, a step of moving the substrate holding unit above the substrate delivery position and receiving the substrate by the substrate holding unit, and a substrate The step of moving the substrate holding portion that has been properly sucked and held is performed.
この構成によると、基板の上反りの有無を先に検出し、基板に上反りが無い場合には基板の受け渡し動作に要する時間を大幅に短縮することができ、また受け渡し工程での基板の歪みの発生を防止することができ、基板に上反りが有る場合に、基板を基板載置部と基板保持部で吸着せずに支持した状態で反り矯正手段にて基板を押圧して基板の反りを矯正することで、適正な吸着保持状態を確保でき、移送中の基板の位置ずれの発生を防止できるという効果が得られる。 According to this configuration, it is possible to detect the warpage of the substrate first, and if there is no warpage of the substrate, the time required for the substrate transfer operation can be greatly shortened, and the substrate distortion during the transfer process can be greatly reduced. When the substrate is warped, the substrate is warped by pressing the substrate with the warp correcting means while the substrate is supported without being adsorbed by the substrate mounting portion and the substrate holding portion. By correcting the above, it is possible to secure an appropriate suction holding state and to prevent the occurrence of positional deviation of the substrate during transfer.
本発明の部品実装装置及び基板搬送方法によれば、基板の上反りの有無を先に検出し、その結果に応じて、上反りが無い場合には、基板載置部での基板の吸着を先に開放しておいて下側から上側に移動する基板保持部にて基板を受け取ることにより、基板の受け渡し動作に要する時間を大幅に短縮することができ、基板に上反りが存在する場合には、基板保持部を基板受渡位置に位置決めし、基板載置部の吸着を開放した状態で反り矯正手段にて基板の反りを矯正して基板保持部で基板を吸着することで適正な吸着保持状態を確保でき、移送中の基板の位置ずれの発生を防止できるため、基板に対する部品実装の生産性を向上することができる。 According to the component mounting apparatus and the substrate transport method of the present invention, the presence or absence of the substrate warpage is detected first, and if there is no warpage according to the result, the substrate mounting portion adsorbs the substrate. When the substrate is received by the substrate holding part that is opened first and moves from the lower side to the upper side, the time required for the substrate transfer operation can be greatly shortened, and the substrate is warped. In the state where the substrate holding part is positioned at the substrate delivery position, the substrate holding part is released, the substrate is warped by the warp correcting means, and the substrate is held by the substrate holding part. Since the state can be secured and the occurrence of displacement of the substrate during transfer can be prevented, the productivity of component mounting on the substrate can be improved.
以下、本発明の部品実装装置の一実施形態について、図1、図2を参照して説明する。なお、本実施形態の部品実装装置は、図3に示したように、基板1に部品2を実装するもので、その全体構成は、図4、図5を参照して説明した部品実装装置10と同一であり、従来例における説明を援用する。
Hereinafter, an embodiment of a component mounting apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 3, the component mounting apparatus according to the present embodiment mounts the
図1は、部品実装装置10における本発明の要部の基板搬送装置11の基板載置部15と移載装置14の基板保持部16との間での基板1の受け渡し動作を示している。図1において、基板載置部15の吸着手段(図示せず)は吸着検出手段15aと大気開放弁15bを介して真空ポンプ20に接続され、基板保持部16の吸着手段(図示せず)も吸着検出手段16aと大気開放弁16bを介して真空ポンプ20に接続されている。なお、吸着手段(図示せず)は、基板載置部15及び基板保持部16の上面に適当間隔で配設された複数の吸着穴、若しくは好適にはクッション性を持って吸着する複数の吸着パッドにて構成される。また、吸着検出手段15a、16aは、吸着手段(図示せず)に連通する真空経路の真空圧を検出し、予め設定された所定の真空圧に到達していない場合に、適正に吸着されていず、所定の真空圧以上に到達すると適正に吸着されていると判定するものである。
FIG. 1 shows a transfer operation of the
図1において、まず、工程(a)で、基板搬送装置11の基板載置部15にて基板1を吸着保持して基板受渡位置に向けて搬送する前、あるいは、搬送する間に、その基板受渡位置を含む搬送経路の上部あるいは側部に配設した反り検出手段25にて基板1に上反りが有るか、無いかの検出を行う。反り検出手段25としては、基板1の上面までの距離を測定する測長センサを用い、基板1が相対移動する間の距離の変化から検出するようにしたものや反射型、あるいは透過型のフォトセンサにて反りの有無を検出するものなどが好適である。また、その測定方法としては、反り検出手段25を基板受渡位置を含む搬送経路上に固定的に設置し、基板1の搬送動作中に測定するようにしても、基板受渡位置を含む搬送経路に設定した検出位置で基板1を停止させ、その基板1上を反り検出手段25が移動して測定するようにしても良い。
In FIG. 1, first, in step (a), the
基板1の反りの有無の検出の結果、上反りが存在していなかった場合は、工程(b)に移行し、基板載置部15にて基板1が両持支持状態で吸着保持され、位置決めされた基板受渡位置にて大気開放弁15bが開かれ、吸着手段が大気圧又は低真空状態とされ、基板載置部15での基板1の吸着が開放される。このとき基板保持部16は基板載置部15、15の間の下側に位置しており、その状態から基板保持部16が基板受渡位置の下側から上側に移動を開始する。
As a result of detecting the presence or absence of warping of the
次に、工程(c)で、基板保持部16を基板受渡位置で停止させることなく、好適には基板1が受け渡し時に衝撃を受けないように基板受渡位置で減速させて、基板受渡位置の下側から上側に移動して基板保持部16にて基板1を受け取るとともに、この基板1の受取時又はその前後の動作中に基板保持部16の吸着手段を動作させて基板保持部16で基板1を吸着する。ここで、基板保持部16による基板1の吸着保持状態の適否を吸着検出手段16aにて検出し、適正な吸着保持状態を確認してそのまま基板1を基板保持部16にて移送する。
Next, in step (c), the
一方、工程(a)の検出結果から基板1に上反りが存在していた場合には、工程(d)に移行し、基板載置部15にて基板1が両持支持状態で吸着保持されて基板受渡位置に搬送されて位置決めされると、その後基板保持部16が基板載置部15、15の間で、基板受渡位置まで上昇して停止する。また、基板載置部15の大気開放弁15bを開き、吸着手段を大気圧又は低真空状態とし、基板載置部15での基板1の吸着を開放する。
On the other hand, if the
次に、工程(e)で、大気開放弁16bが開かれ、基板保持部16による基板1の吸着を開放している状態で、反り矯正手段21にて基板1を上方から基板保持部16に向けて押圧して基板1の反りを矯正する。その際、基板載置部15での吸着が開放されているので、基板載置部15で基板1を拘束した状態で反り矯正を行うことにより基板1に応力が発生するのを緩和できる。こうして、基板1を基板載置部15と基板保持部16にて支持した状態で反り矯正手段21にて基板1を上方から基板保持部16に向けて押圧して基板1の反りを矯正し、その状態で大気開放弁16bを閉じて基板保持部16の吸着手段を動作させ、基板保持部16で基板1を吸着する。
Next, in the step (e), the
次に、工程(f)で、反り矯正手段21を退避させて基板保持部16を所定の移送高さまで上昇させ、基板保持部16による吸着圧が所定圧になったことを吸着検出手段16aで検知した後、基板保持部16にて基板1を実装動作装置13に向けて移送する。
Next, in step (f), the warp correction means 21 is retracted to raise the
なお、上記工程(e)において、基板保持部16の全面に確実に基板1を吸着させるために、図示の如く、反り矯正手段21に基板保持部16と略同じ平面範囲を押圧する基板押圧部22を設けるのが好適である。このような基板押圧部22を設けることで、可及的に広い平面範囲で基板1を押圧することができ、基板1に局部応力が発生するのを効果的に抑制しつつ基板1の反りを矯正し、適正な吸着保持状態を確保することができるとともに、移送時に基板1の自重fによるたわみで吸着が不安定になる恐れがない。
In the step (e), in order to ensure that the
基板押圧部22の具体的な構成としては、図2に示すように、中心部から放射状に延設された複数のアーム23のそれぞれに、長手方向に任意に位置調整可能に押圧体24を取り付け、基板保持部16の大きさに応じて押圧体24の位置を調整設定するように構成すると、基板1の機種変更に簡単に対処することができて好適である。
As a specific configuration of the
以上の基板載置部15と基板保持部16との間での基板1の受け渡し動作は、基板載置部15を有する基板搬送装置11、基板保持部16を有する移載装置14を含めて部品実装装置10の全体を動作制御する制御装置(図示せず)によって制御される。
The above-described transfer operation of the
以上の構成によれば、基板1の上反りの有無を反り検出手段25にて先に検出し、その検出結果に応じて、上反りが無い場合には、基板載置部15での基板1の吸着を先に開放しておいて下側から上側に移動する基板保持部16にて基板1を受け取ることにより、短時間に無理なく受け取ることができ、従来例に比して、基板1の受け渡し動作に要する時間を大幅に短縮することができ、それによって部品実装の生産性を向上できる。また、基板載置部15と基板保持部16の両者にて基板を吸着している状態が生じないので、受け渡し工程で基板1に歪みを発生するのを防止することができ、基板1が表示パネルのガラス基板の場合に表示むらの発生を防止することができる。
According to the above configuration, whether the
一方、基板1に上反りが存在する場合には、基板保持部16を基板受渡位置に位置決めした後、基板載置部15の吸着を開放した状態で反り矯正手段21にて基板1を吸着開放状態の基板保持部16に押圧して基板1の反りを矯正し、その後基板保持部16で基板1を吸着することで適正な吸着保持状態を確保でき、その後基板保持部16を上方に移動して基板1を受け取って移送することで、基板1に上反りが存在する場合でも移送中の基板1の位置ずれの発生を確実に防止できるため、基板1に対する部品実装の生産性を向上することができる。
On the other hand, when the
上記実施形態では、測長センサや、フォトセンサなどから成る反り検出手段25を基板搬送装置11の基板受渡し位置を含む搬送経路の上部に配設した例を示したが、反り検出手段25を別途に配設することなく、例えば、先行する部品実装装置10において、基板1の吸着不良が発生して基板の上反りを検出すると、その検出結果のデータを後続する部品実装装置10に伝達するようにし、後続の部品実装装置10では、通常は工程(b)、(c)の移載動作を行い、上反りを検出した基板1が搬送されてきたときには工程(d)〜(f)の移載動作を行うようにして、先行する部品実装装置10に反り検出手段25の機能を持たせるようにしても良い。
In the above-described embodiment, an example in which the
本発明の部品実装装置及び基板搬送方法によれば、基板の上反りの有無を先に検出し、その結果に応じて、上反りが無い場合には、基板載置部での基板の吸着を先に開放しておいて下側から上側に移動する基板保持部にて基板を受け取ることにより、基板の受け渡し動作に要する時間を大幅に短縮することができ、基板に上反りが存在する場合には、基板保持部を基板受渡位置に位置決めし、基板載置部の吸着を開放した状態で反り矯正手段にて基板の反りを矯正して基板保持部で基板を吸着することで適正な吸着保持状態を確保でき、移送中の基板の位置ずれの発生を防止できるため、基板に対する部品実装の生産性を向上することができ、各種基板に各種部品を実装する部品実装装置に好適に利用することができる。 According to the component mounting apparatus and the substrate transport method of the present invention, the presence or absence of the substrate warpage is detected first, and if there is no warpage according to the result, the substrate mounting portion adsorbs the substrate. When the substrate is received by the substrate holding part that is opened first and moves from the lower side to the upper side, the time required for the substrate transfer operation can be greatly shortened, and the substrate is warped. In the state where the substrate holding part is positioned at the substrate delivery position, the substrate holding part is released, the substrate is warped by the warp correcting means, and the substrate is held by the substrate holding part. Since the state can be secured and the occurrence of misalignment of the substrate during transfer can be prevented, the productivity of component mounting on the substrate can be improved, and it can be suitably used for a component mounting apparatus that mounts various components on various substrates. Can do.
1 基板
2 部品
4 ACF貼付装置(部品実装装置)
5 仮圧着装置(部品実装装置)
6、7 本圧着装置(部品実装装置)
10 部品実装装置
11 基板搬送装置
12(12a〜12d) 実装作業装置
13(13a〜13d) 実装動作装置
15 基板載置部
15a 吸着検出手段
15b 大気開放弁
16 基板保持部
16a 吸着検出手段
16b 大気開放弁
17 移送手段
21 反り矯正手段
22 基板押圧部
25 反り検出手段
1
5 Temporary crimping equipment (component mounting equipment)
6, 7 Crimping device (component mounting device)
DESCRIPTION OF
Claims (3)
実装作業装置は、基板受渡位置で基板を受け取り所定の作業位置に移送して位置決めする移載装置と、作業位置に位置決めされた基板に対して部品実装動作を行う実装動作装置とを備え、
移載装置は、基板の略中央部を下から支持するとともに吸着手段にて吸着する基板保持部と、基板保持部による基板の吸着状態を検出する吸着検出手段と、基板保持部を基板載置部の下側から上側に移動して基板保持部上に基板を受け取った後基板を作業位置に移送して位置決めする移送手段と、基板受渡位置の上方で基板を上方から押圧して基板の反りを矯正する反り矯正手段とを備え、
制御装置は、基板に上反りが無い場合、基板載置部の吸着を開放した後、基板保持部にて基板を受け取りかつ基板の受取時又はその前後の動作中に基板保持部の吸着手段による吸着動作を行い、適正な吸着保持状態を確認した後移送手段の動作を継続し、基板に上反りが有る場合、基板保持部を基板受渡位置に位置決めした後、基板載置部の吸着を開放した状態で反り矯正手段にて基板を押圧して基板の反りを矯正し、その後基板保持部の吸着手段による吸着動作を行い、基板保持部を上方に移動して基板を受け取り、基板の適正な吸着保持状態を確認した後移送手段の動作を継続するように制御する
ことを特徴とする部品実装装置。 A substrate transfer device that sucks and holds a substrate in a both-side supported state by the substrate mounting portion and transfers the substrate to a substrate delivery position, a mounting work device that performs a component mounting operation on the substrate received at the substrate delivery position, and substrate mounting A component mounting apparatus comprising a warp detecting means for detecting the presence or absence of a warp of a substrate held by suction on a part, and a control device for controlling operations of the substrate transfer device and the mounting work device,
The mounting work apparatus includes a transfer device that receives a substrate at a substrate delivery position, transfers the substrate to a predetermined work position, and a mounting operation device that performs a component mounting operation on the substrate positioned at the work position.
The transfer device includes a substrate holding unit that supports a substantially central portion of the substrate from below and is adsorbed by an adsorption unit, an adsorption detection unit that detects an adsorption state of the substrate by the substrate holding unit, and a substrate holding unit. A transfer means for moving the substrate from the lower side to the upper side to receive the substrate on the substrate holding unit and then transferring the substrate to the working position, and pressing the substrate from above above the substrate delivery position to warp the substrate And a warp correction means for correcting
When the substrate is not warped, the control device receives the substrate at the substrate holding unit after releasing the adsorption of the substrate mounting unit and uses the adsorption unit of the substrate holding unit at the time of receiving the substrate or during the operation before and after the substrate is received. After performing the suction operation and confirming the proper suction holding state, continue the operation of the transfer means, and if the substrate is warped, position the substrate holding part at the substrate delivery position, and then release the suction of the substrate mounting part In this state, the substrate is pressed by the warp correction means to correct the warp of the substrate, and then the suction operation by the suction means of the substrate holding portion is performed, the substrate holding portion is moved upward, the substrate is received, A component mounting apparatus that controls to continue the operation of the transfer means after confirming the suction holding state.
基板に上反りが無い場合に、
基板受渡位置で基板載置部での基板の吸着を開放する工程と、移載装置の基板保持部を基板受渡位置の下側から上側に移動させて吸着を開放された基板を受け取る工程と、基板の受取時又はその前後の動作中に吸着動作を行って基板保持部で基板を吸着する工程と、基板を適正に吸着保持した基板保持部を移動する工程を行い、
基板に上反りが有る場合に、
基板保持部を基板受渡位置に位置決めする工程と、基板載置部の吸着を開放した状態で基板を上方から基板保持部に向けて押圧して基板の反りを矯正する工程と、基板保持部にて基板を吸着する工程と、基板保持部を基板受渡位置の上方に移動して基板保持部にて基板を受け取る工程と、基板を適正に吸着保持した基板保持部を移動する工程を行う
ことを特徴とする基板搬送方法。 The process of adsorbing and holding the substrate in a state where it is supported by the substrate mounting part of the substrate transport apparatus and transporting it to the substrate delivery position, and whether the substrate is warped when positioned at or before the substrate delivery position And a step of detecting
When there is no warping on the board,
A step of releasing the adsorption of the substrate at the substrate placement portion at the substrate delivery position, a step of moving the substrate holding portion of the transfer device from the lower side to the upper side to receive the substrate released from the adsorption, and Performing a step of sucking the substrate with the substrate holding unit during the operation before and after receiving the substrate, and a step of moving the substrate holding unit appropriately holding the substrate,
When there is warping on the board,
A step of positioning the substrate holding portion at the substrate delivery position, a step of pressing the substrate from above to the substrate holding portion in a state where the adsorption of the substrate mounting portion is released, and correcting the warp of the substrate; A step of sucking the substrate, a step of moving the substrate holding portion above the substrate delivery position and receiving the substrate at the substrate holding portion, and a step of moving the substrate holding portion appropriately holding and holding the substrate A substrate carrying method characterized by the above.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2006219261A (en) * | 2005-02-10 | 2006-08-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Part mounting device and substrate carrying method |
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- 2007-03-13 JP JP2007063148A patent/JP2008227134A/en active Pending
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