JP2009182213A - Ｆｐｃ圧着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＦＰＣを正確な位置に圧着するＦＰＣ圧着装置を提供する。
【解決手段】ＦＰＣピックアップ部３が、プリント基板２００に圧着するＦＰＣ３００の圧着端の近傍を上方に移動させる。チャック部４が、圧着端の近傍を把持する。カメラ部６が、チャック部４が把持しているＦＰＣ３００を撮影する。チャック部４が設置されているＦＰＣ装着部２は、撮影結果にもとづいて、ＦＰＣ３００がプリント基板２００の所定の位置に圧着されるように移動する。下部テーブル１０２が、ＦＰＣ３００とプリント基板２００とを圧着する圧着部９の下方に移動する。圧着部９が、ＦＰＣ３００とプリント基板２００とを圧着する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＦＰＣを他の部材に圧着するＦＰＣ圧着装置に関する。

近年の携帯機器の小型化や多機能化に伴い、部品を高密度で実装することが求められている。そして、例えば、狭ピッチパターンのＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔｓ：フレキシブルプリント基板）に設けられた電極と、他のプリント基板（例えば、ガラスエポキシ基板。以下、単にプリント基板という。）に設けられた電極とが、圧着されて接続される場合がある。

特許文献１には、プリント基板と部品とを接続する装置が記載されている。特許文献１に記載されている装置は、プリント基板に描かれた印および部品に描かれた印をカメラで撮影した画像情報にもとづいて、プリント基板と部品との接続位置を決定して接続する。

特開２００１−２４４６９４号公報（段落００３５〜００７９、図１）

しかし、ＦＰＣとプリント基板とに印を描き、特許文献１に記載された装置で当該ＦＰＣと当該プリント基板とを接続する場合に、ＦＰＣに反りや変形等があるときに、正しい位置で接続することができなくなるおそれがあるという問題がある。

一方の面にＦＰＣの一端が圧着された両面基板の他方の面に、ＦＰＣの他端を圧着する場合に、両面基板とＦＰＣとの両方をガイドピンに装着し、ガイドピンを用いて接続位置（圧着位置）を決定する方法がある。

しかし、ガイドピンを用いた方法では、ＦＰＣに設けられた穴にガイドピンを挿入するため、ＦＰＣに設けられた穴の内径よりも、ガイドピンの外径を小さくしなければならない。従って、ＦＰＣは、当該ＦＰＣに設けられた穴の内径とガイドピンの外径との差の分だけ移動可能に保持されることとなり、ＦＰＣとガイドピンとの相対位置を一定に保つことができず、ＦＰＣと他の部材とを正確な位置で圧着することが困難である。また、ＦＰＣの反りや変形等がある場合に、正確な位置で圧着することが困難であるので、接続不良が発生しやすいという問題がある。特に、狭ピッチ化されたプリント基板やＦＰＣでは、正確な位置で圧着することは困難である。

そこで、本発明は、ＦＰＣと他の部材とをより正確な位置で圧着することができるＦＰＣ接続装置を提供することを目的とする。

本発明によるＦＰＣ圧着装置は、ＦＰＣを他の部材に圧着するＦＰＣ圧着装置であって、他の部材に圧着される圧着端が形成された表面と表面の反対側の面である裏面とを有して裏面が上側になるように設置された薄板状のＦＰＣの裏面を吸着させ、ＦＰＣの圧着端を上方に移動させる移動吸着手段と、移動吸着手段によって上方に移動された圧着端の近傍を上側と下側とから挟んで把持する把持手段と、把持手段によって圧着端の近傍が把持されているＦＰＣの圧着端に対応する部分を撮影する撮影手段と、撮影手段が撮影した画像にもとづいて、他の部材における圧着端が圧着される所定の位置に圧着端を移動させるように把持手段を移動させる移動手段と、所定の位置で、ＦＰＣの圧着端と他の部材とを圧着する圧着手段とを備えたことを特徴とする

本発明によれば、ＦＰＣと他の部材とをより正確な位置で圧着することができ、安定的な圧着品質を確保し、作業効率を改善することができる。

本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明のＦＰＣ接続装置１００の例を示す外観斜視図である。

図１に示すように、ＦＰＣ接続装置１００は、プリント基板２００（図１において図示せず）に圧着するＦＰＣ３００（図１において図示せず）を把持するチャック部（把持手段）４を含む。そして、カメラ部（撮影手段）６が、チャック部４が把持しているＦＰＣ３００を撮影する。チャック部４が設置されているＦＰＣ装着部２は、撮影結果にもとづいて、ＦＰＣ３００がプリント基板２００の所定の位置に圧着されるように移動する。そして、下部テーブル１０２は、ＦＰＣ３００とプリント基板２００とを圧着する圧着部（圧着手段）９の下方に移動する。圧着部９は、ＦＰＣ３００とプリント基板２００とを圧着する。

図１に示す例では、ＦＰＣ接続装置１００には、水平方向に互いに平行に設置された第１のレール１０１ａおよび第２のレール１０１ｂが設置され、上側に水平面に平行な平面が設けられた下部テーブル１０２が、当該レール上に当該レールの向きに沿って移動可能に設置されている。なお、前述した下部テーブル１０２に設けられた平面を、下部テーブル１０２の上面という。

また、図１に示すように、下部テーブル１０２の上面には、水平方向に互いに平行であって、第１のレール１０１ａおよび第２のレール１０１ｂと水平面上で直角な方向に設置された第３のレール１０１ｃおよび第４のレール１０１ｄとが設置され、上側に水平面に平行な平面が設けられた全体移動ＸＹテーブル８が、当該レール上に当該レールの向きに沿って移動可能に設置されている。なお、前述した全体移動ＸＹテーブル８に設けられた平面を、全体移動ＸＹテーブル８の上面という。また、図１に示すように、全体移動ＸＹテーブル８の上面は、例えば、長方形である。

また、図１に示すように、全体移動ＸＹテーブル８の上面であって、一方の短辺に近い領域に、水平方向に互いに平行に設置された第５のレール１０１ｅおよび第６のレール１０１ｆとが設置され、上側に水平面に平行な平面が設けられたＹ軸テーブル７２が、当該レール上に当該レールの向きに沿って移動可能に設置されている。なお、前述したＹ軸テーブル７２に設けられた平面を、Ｙ軸テーブル７２の上面という。また、図１に示す例では、第５のレール１０１ｅおよび第６のレール１０１ｆは、下部テーブル１０２の移動方向に沿ってＹ軸テーブル７２が移動可能に設置されている。

また、図１に示すように、Ｙ軸テーブル７２の上面には、水平方向に互いに平行に設置された第７のレール１０１ｇおよび第８のレール１０１ｈとが設置され、上側に水平面に平行な平面が設けられたＸ軸テーブル７１が、当該レール上に当該レールの向きに沿って移動可能に設置されている。なお、前述したＸ軸テーブル７１に設けられた平面を、Ｘ軸テーブル７１の上面という。また、図１に示す例では、第７のレール１０１ｇおよび第８のレール１０１ｈは、全体移動ＸＹテーブル８の移動方向に沿ってＸ軸テーブル７１が移動可能に設置されている。

また、Ｘ軸テーブル７１の上面には、Ｘ軸テーブル７１の上面の中心部を軸に、水平面に平行に回転可能なＦＰＣ装着部２（θ軸テーブル７３ともいう）が設置されている。図１に示すように、ＦＰＣ装着部２の上には、上側に水平面に平行な平面が設けられたＦＰＣ装着部２が設置されている。なお、前述したＦＰＣ装着部２に設けられた平面を、ＦＰＣ装着部２の上面という。また、図１に示すように、ＦＰＣ装着部２の上面は、例えば、長方形である。ＦＰＣ装着部２の一方の短辺側の端部には、例えば、シリンダであって上下方向に伸縮可能な支持部材１３０（図１において図示せず）が設置されている。

支持部材１３０には、ＦＰＣ３００のプリント基板２００に圧着される部分に対応する部分を吸着させて、当該部分を上方に移動させるＦＰＣピックアップ部（移動吸着手段）３、およびＦＰＣ３００におけるプリント基板２００に圧着される部分に光を照射する照明部（照射手段）５が設置されている。そして、支持部材１３０としてのシリンダに設置されている各部は垂直方向に上下に移動する。

また、ＦＰＣ装着部２の他の端部（支持部材１３０が設置されていない端部。例えば、支持部材１３０がＦＰＣ装着部２の設置されている端部と異なる短辺側の端部）には、ＦＰＣピックアップ部３によって上方に移動されたＦＰＣ３００における部分を把持するチャック部４が設置されている。なお、図１には、チャック部４のうち、下チャック４１と上チャック４２とが示されている。

従って、ＦＰＣ装着部２には、ＦＰＣピックアップ部３、照明部５、およびチャック部４が接続されているので、ＦＰＣ装着部２を移動させて、容易にＦＰＣ３００の位置を調整することができる。また、各部の相対位置を確実に維持することができる。また、ＦＰＣ圧着装置１００を小型化し、ＦＰＣ３００とプリント基板２００とが圧着された製品の生産ラインの長さを短縮することができる。

また、図１に示すように、全体移動ＸＹテーブル８の上面であって、一方の短辺（Ｙ軸テーブル７２が設置されている領域に近い短辺と異なる短辺）に近い領域に、上側に水平面に平行な平面が設けられた被圧着物装着部１が設置されている。なお、被圧着物装着部１に設けられた平面を、被圧着物装着部１の上面という。

図２は、被圧着物装着部１の上面の構成を示す説明図である。図１および図２に示すように、被圧着物装着部１の上面におけるＦＰＣ装着部２に近い領域には、上側に水平面に平行な平面が設けられた下面受け台１４が設置されている。なお、下面受け台１４に設けられた平面を、下面受け台１４の上面という。下面受け台１４の上面には、プリント基板２００が設置される。下面受け台１４の上面には、設置されたプリント基板２００を吸着させるための真空吸着用穴１３が設けられている。

また、図２に示すように、下面受け台１４は、ＦＰＣ装着部２に近い領域に凹部を有する直方体であり、当該凹部には、凸形状の圧着受け台１５が設置されている。

また、図２に示すように、被圧着物装着部１の上面におけるプリント基板２００に設けられた穴に対応する位置に、当該プリント基板２００を支持する概略位置ガイドピン１１が設置されている。従って、プリント基板２００は、概略位置ガイドピン１１と、下面受け台１４の上面とに支持される。

また、図２に示すように、被圧着物装着部１の上面には、プリント基板２００の端部に接し、プリント基板２００が水平方向に移動することを制限する移動制限部材１６が設置されている。そして、プリント基板２００の他の端部は、移動制限部材１６が設置されている方向であって、水平方向に、プッシャー（押圧移動手段）１２によって押しつけられている。なお、下面受け台１４の上面には、吸着用穴１３が設けられ、プリント基板２００は、プッシャー１２によって移動制限部材１６に押しつけられている位置で、吸着用穴１３に吸着されて保持される。

図２に示すように、プッシャー１２は、中央部が支持台１７によって水平面に平行な面上で回転可能に固定された板状の板部材１８の一端に設けられた凸部である。なお、板部材１８の他端は、先端が水平方向に移動するプッシャーシリンダ１９に接続されている。そして、板部材１８の他端がプッシャーシリンダ１９によって、プリント基板２００から離れる方向に押し出されると、板部材１８は、支持台１７によって支持されている部分を中心に、水平面に平行な面上で回転する。そして、板部材１８の一端に設けられているプッシャー１２がプリント基板２００に近づく方向に移動し、プリント基板２００の端部を移動制限部材１６が設置されている方向に押しつける。

また、図１に示すように、被圧着物装着部１の上方に、ＦＰＣ３００におけるプリント基板２００との圧着部分を撮影するカメラ部６が設置されている。なお、図１に示す例では、カメラ部６が、圧着部分を含む領域を広範囲に撮影する撮影手段と、圧着部分の近傍を含む領域を詳細に撮影する撮影手段との２つの撮影手段を含むように示されているが、撮影手段は１つであってもよい。また、下部テーブル１０２の移動に伴う被圧着物装着部１の移動可能な位置の上方に、ＦＰＣ３００とプリント基板２００とを圧着する圧着部９が設置されている。

図３は、ＦＰＣピックアップ部３の動作を示す説明図である。図３に示す例では、ＦＰＣ３００は、中央部で折り返され、一端がプリント基板２００の下面に圧着されている。そして、他端が当該プリント基板２００の上面に圧着される。以下、ＦＰＣ３００におけるプリント基板２００に圧着される端部を圧着端という。図３に示すように、ＦＰＣピックアップ部３には、ＦＰＣ３００の圧着端に吸着する吸着パッド３１が設置されている。

図４は、ＦＰＣピックアップ部３がＦＰＣ３００の圧着端を上方に移動させる動作を示す説明図である。図４に示すように、吸着パッド３１は、ＦＰＣ３００の圧着端に吸着し、ピックアップ部３が上方に移動することに伴って上方に移動してＦＰＣ３００の圧着端を上方に移動させ、ＦＰＣ３００の圧着端と、プリント基板２００との間に空隙（スペース）を設ける。

図５は、ＦＰＣピックアップ部３の構成を示す分解斜視図である。図５に示すように、支持部材１３０の上端には、水平方向に先端を移動可能なシリンダ３７が設置されているピックアップテーブル１４０が設置されている。ピックアップテーブル１４０は、支持部材１３０の伸縮に応じて、垂直方向に上下に移動する。そして、シリンダ３７の先端には、シリンダ３７の先端の移動に従って移動し、シリンダ３７の移動方向に垂直であって、水平方向に垂直な面に歯が設けられているシリンダ用ラック３８が設置されている。また、シリンダ用ラック３８に設けられた歯には、シリンダ３７の先端の移動（直線運動）を回転運動に変換するために、当該歯にかみ合う歯が円周上に設けられている円柱３９が設置されている。

なお、円柱３９には、円柱３９を上方から見て時計回りと反対の方向に回転させるためのばね３０１が設置されている。また、円柱３９の上端は、ギヤ３３の中央部に接続されている。つまり、ギヤ３３は、円柱３９の回転に従って回転するように構成されている。

ギヤ３３の円周上には、歯が設けられている。そして、ギヤ３３の円周上に設けられた歯にかみ合うように歯が設けられたラック３４が設置されている。ギヤ３３の上側および下側には、当該ギヤ３３を挟む上部金具３５ａおよび下部金具３５ｂが設置されている。上部金具３５ａと下部金具３５ｂとは、例えば、複数のビスによって接続されている。

なお、上部金具３５ａと下部金具３５ｂとは、複数のビスのいずれかによって、ラック３４を挟んで、ギヤ３３の反対側で接続されている。そして、ラック３４に設けられた歯と、ギヤ３３に設けられた歯とは、かみ合うように構成されている。また、ラック３４の一端には、凸部である前進ストッパ３２が設置されている。また、ラック３４の他端には、吸着パッド３１が設置されている板状の吸着パッド支持部材が接続されている。吸着パッド支持部材の一端には吸着パッド３１が設置され、他端はラック３４に接続されている。

図６、図７および図８は、ＦＰＣピックアップ部３の動作を示す説明図である。シリンダ３７が先端を本体から離れる方向に移動させると、円柱３９が上方から見て時計回りの方向に回転する。そして、円柱３９の回転に伴って、ギヤ３３が上方から見て時計回りの方向に回転する（図６参照）。

ギヤ３３が上方から見て時計回りの方向に回転すると、ラック３４が被圧着物装着部１が設置されている方向に移動する（図７参照）。さらに、ギヤ３３が上方から見て時計回りの方向に回転すると、ラック３４に設置された前進ストッパ３２が上部金具３５ａを押し、上部金具３５ａとともにラック３４が、ギヤ３３の円周に沿って回転する（図８参照）。従って、吸着パッド支持部材の一端に設置されている吸着パッド３１は、図３に矢印で示すように、前進ストッパ３２が上部金具３５ａに接するまでＦＰＣ３００の長手方向に移動し、その後、前進ストッパ３２を中心とする円周に沿ってＦＰＣ３００の圧着端の近傍に移動する。

図９は、チャック部４の構成例を示す分解斜視図である。図９に示すように、チャック部４において、先端部を水平方向に移動させるチャックシリンダ４５の先端に設置されたナックルジョイント４６は、水平方向に移動する。

図９に示すように、ナックルジョイント４６は、板カム４７に接続される。具体的には、ナックルジョイント４６は、中央部を中心に鉛直面に沿って回転可能に固定された板カム４７の上部に接続されている。そして、板カム４７は、ナックルジョイント４６の移動に応じて回転する。なお、本実施形態では、ナックルジョイント４６がチャックシリンダ４５から離れる方向へ移動することに伴って、板カム４７の上部は、チャックシリンダ４５から離れる方向に板カム４７の中央部を中心に傾く。

図９に示すように、板カム４７の中央部よりも上方の領域および下方の領域には、水平面に対して所定の角度で傾いた楕円形（長方形であってもよい）の穴がそれぞれ設けられている。そして、それらの穴を介して、上チャック支持部材４８ａと下チャック支持部材４８ｂとがビスで移動可能に支持されている。

よって、板カム４７が中央部を中心に傾くと、板カム４７の中央部よりも上方の領域に設けられた穴が下方に移動する。そして、上チャック支持部材４８ａを支持するビスが当該穴の上端に接する。さらに板カム４７が中央部を中心に傾くと、板カム４７の中央部よりも上方の領域に設けられた穴の上端が上チャック支持部材４８ａを支持するビスを下方に押し下げ、上チャック支持部材４８ａを下方に移動させる。

また、板カム４７が中央部を中心に傾くと、板カム４７の中央部よりも下方の領域に設けられた穴が上方に移動する。そして、下チャック支持部材４８ｂを支持するビスが当該穴の下端に接する。さらに板カム４７が中央部を中心に傾くと、板カム４７の中央部よりも下方の領域に設けられた穴の下端が下チャック支持部材４８ｂを支持するビスを上方に押し上げ、下チャック支持部材４８ｂを上方に移動させる。

図９に示すように、上チャック支持部材４８ａにおけるビスによって支持されている端部と反対側の端部には、上チャック４２が接続されている。また、図９に示すように、下チャック支持部材４８ｂにおけるビスによって支持されている端部と反対側の端部には、上チャック４２と向かい合う位置に、下チャック４１が接続されている。よって、上チャック支持部材４８ａが下方に移動すると上チャック４２も下方に移動し、下チャック支持部材４８ａが上方に移動すると下チャック４１も上方に移動し、上チャック４２と下チャック４１との間のＦＰＣ３００を把持する。

以上に述べたチャック部４の構成により、上チャック４２および下チャック４１がＦＰＣ３００を一定の位置で把持することができる。また、シリンダ（具体的には、チャックシリンダ４５）という小さな駆動源で発生された力で、上チャック４２および下チャック４１にＦＰＣ３００を把持させることができる。また、上チャック４２および下チャック４１は、互いに向かい合う位置に平面が形成され、当該平面でＦＰＣ３００に接するように構成されている。従って、ＦＰＣ３００に反り等が生じていた場合であっても、その反りを上チャック４２および下チャック４１に形成された平面で平らにすることができる。

なお、上チャック４２および下チャック４１がＦＰＣ３００を把持した後で、当該ＦＰＣ３００が移動することを防止するために、下チャック４１における下チャック支持部材４８ｂに支持されている端部と反対側の端部であって、上チャック４２と向かい合う面にはシリコンゴム（滑り防止用シート）４４が設置されている。また、ＦＰＣ３００の圧着端を水平に保つために、上チャック４２における上チャック支持部材４８ａに支持されている端部と反対側の端部であって、下チャック４１と向かい合う面にはＦＰＣ３００に吸着するためのチャック吸着パッド（把持吸着手段）４３が設置されている。

なお、図９に示すように、チャックシリンダ４５は、接続部材４９ｄを介してチャック部台４９ａに接続されている。すなわち、チャック部４の全体は、チャック部台４９ａによって支持されている。また、図９に示すように、チャック部台４９ａは、当該チャック部台４９ａの下部に設置されたチャック部台シリンダ４９ｂによって垂直方向に上下に移動される。ここで、チャック部台シリンダ４９ｂは、上チャック４２と下チャック４１とがＦＰＣ３００を把持する高さにチャック部４の全体の高さを維持する。なお、チャック部台４９ａは、垂直方向にレールが設けられた移動方向制限機構４９ｇによって、当該レールに沿って垂直方向に上下に移動する。

図１０は、チャック部４とＦＰＣ装着部２との接続例を示す斜視図である。図１０に示すように、ＦＰＣ装着部２の上面には、チャック部水平移動用シリンダ４９ｆが設置されている。チャック部水平移動用シリンダ４９ｆの先端は、水平方向に移動する。そして、チャック部水平移動用シリンダ４９ｆの先端は、中央部分を軸に水平面上で回転可能に固定された板状の水平回転部材４９ｅの一端に接続されている。また、水平回転部材４９ｅの他端は、チャック部台シリンダ４９ｂを支持し、チャック部水平移動用シリンダ４９ｆの先端の移動方向に平行に移動可能なチャック部ベース板４９ｃに接続されている。

チャック部水平移動用シリンダ４９ｆの先端が、チャック部水平移動用シリンダ４９ｆの本体から離れる方向に移動すると、水平回転部材４９ｅは、中央部分を軸に水平面上で回転する。そして、水平回転部材４９ｅの一端は、チャック部水平移動用シリンダ４９ｆの本体から離れる方向に水平移動し、水平回転部材４９ｅの他端は、チャック部水平移動用シリンダ４９ｆの本体に近づく方向に水平移動する。そして、水平回転部材４９ｅの他端に接続されているチャック部ベース板４９ｃは、チャック部水平移動用シリンダ４９ｆの本体に近づく方向に水平移動する。

つまり、チャック部水平移動用シリンダ４９ｆの先端が水平方向に移動すると、チャック部ベース板４９ｃに設置されているチャック部４の各部も水平方向に移動する。

図１１は、チャック部ベース板４９ｃに設置されているチャック部台シリンダ４９ｂとチャック部台４９ａとの接続を示す斜視図である。図１１に示すように、チャック部台シリンダ４９ｂの先端に、チャック部台４９ａが接続されている。従って、チャック部台シリンダ４９ｂの先端が垂直方向に上下に移動すると、チャック部台４９ａに接続されているチャック部４の各部も垂直方向に上下に移動する。

図１２は、ＦＰＣピックアップ部３とチャック部４との動作を示す説明図である。図１２に示すように、上チャック４２および下チャック４１は、被圧着物装着部（図１２において図示せず）１の上方で、ＦＰＣピックアップ部３の吸着パッド３１によって吸着され、上方に移動したＦＰＣ３００の圧着端の近傍を把持する。なお、上チャック４２および下チャック４１は、チャック部水平移動用シリンダ４９ｆの先端の移動に伴って、ＦＰＣ３００に近づく方向に水平に移動する。

図１３は、ＦＰＣ３００の圧着端およびプリント基板２００がカメラ部６の撮影位置に移動した状態を示す説明図である。ＦＰＣ３００の圧着端およびプリント基板２００は、下部テーブル１０２によって、カメラ部６の撮影位置に移動する。また、カメラ部６の撮影位置の近傍には、照明部５が設置されている。

図１４は、照明部５が待避位置で移動する状態を示す説明図である。図１４に示すように、照明部５は、カメラ部６の撮影位置の近傍の待避位置で、光の照射方向が水平方向である直立状態から、上方に光の照射する仰臥状態に遷移する。

図１５は、カメラ部６がＦＰＣ３００の圧着端を撮影する状態を示す説明図である。図１５に示すように、照明部５は、仰臥状態で、ＦＰＣ３００の圧着端とプリント基板２００との間に移動して、上方（つまり、カメラ部６の方向）に光を照射する。

図１６は、照明部５の移動機構を示す側面図である。図１６には、仰臥状態が実線で示され、直立状態が点線で示されている。図１６に示すように照明部５は、直方体であって仰臥状態で下方を向く面に歯が設けられているラック５２に接続されている。また、ラック５２における仰臥状態で上方を向く面には、凸部である第１のストッパ５５が設けられている。また、ラック５２は、当該ラック５２に設けられた歯にかみ合うように円周上に歯が設けられたギヤ５４に接続されている。そして、ギヤ５４は、中心部以外の部分を中心に垂直面に平行な面上で回転可能な板状の偏心プレート５３に接続されている。

なお、仰臥状態で偏心プレート５３が接する位置に、当該偏心プレート５３がギヤ５４の回転に伴って回転することを制止する第２のストッパ５６が設置されている。また、直立状態で偏心プレート５３が接する位置に、当該偏心プレート５３がギヤ５４の回転に伴って回転することを制止する第３のストッパ５７が設置されている。つまり、偏心プレート５３は、第２のストッパ５６と接する位置（角度）と、第３のストッパ５７と接する位置（角度）との間で、ギヤ５４の回転に伴って回転するように構成されている。

そして、直立状態（図１６において、点線で示す状態）で、ギヤ５４が時計回りの反対方向に回転すると、ギヤ５４の回転に伴って、偏心プレート５３も時計回りの反対方向に回転する。そして、偏心プレート５３の回転に伴って、ラック５２および照明部５が時計回りの反対方向に当該偏心プレート５３の回転中心と同様な位置を中心に回転する。

偏心プレート５３が回転して、第２のストッパ５６に接すると、当該第２のストッパ５６によって、偏心プレート５３の回転が制止される。本実施形態では、偏心プレート５３の回転は、ラック５２が水平状態で停止するように制止される。

さらにギヤ５４が時計回りの反対方向に回転すると、ギヤ５４に設けられた歯に、ラック５２に設けられた歯が組み合わされていることにより、ラック５２が水平方向に移動する。本実施形態では、ラック５２における照明部５が設置されている端部が、ギヤ５４から離れる方向（本実施形態では、被圧着物装着部１に近づく方向）に移動し、仰臥状態となる。

本実施形態では、照明部５は、仰臥状態で、ＦＰＣ３００の圧着端の下方に位置する。そして、照明部５は、仰臥状態で上方（つまり、ＦＰＣ３００の圧着端）を照射する。また、カメラ部６は、ＦＰＣ３００の圧着端の上方から、下方を撮影する。つまり、カメラ部６は、照明部５が照射した光のうち、ＦＰＣ３００の圧着端を透過した光を撮影する。カメラ部６は、照明部５が照射した光の透過光によってＦＰＣ３００の圧着端を撮影するように構成されているので、照明部５が照射した光の反射光によってＦＰＣ３００の圧着端を撮影する場合よりも、より明瞭な画像を撮影することができる。

そして、仰臥状態（図１６において、実線で示す状態）で、ギヤ５４が時計回りの方向に回転すると、ギヤ５４の回転に伴って、ラック５２が水平方向に移動する。本実施形態では、ラック５２における照明部５が設置されている端部が、ギヤ５４に近づく方向（本実施形態では、被圧着物装着部１から離れる方向）に移動する。

そして、ラック５２に設けられた第１のストッパ５５が偏心プレート５３に接すると、当該第１のストッパ５５によって押された偏心プレート５３は、時計回りの方向に回転する。そして、偏心プレート５３の回転に伴って、ラック５２および照明部５が時計回りの方向に当該偏心プレート５３の回転中心と同様な位置を中心に回転する。

偏心プレート５３が回転して、第３のストッパ５７に接すると、当該第３のストッパ５７によって、偏心プレート５３の回転が制止される。本実施形態では、偏心プレート５３の回転は、ラック５２が垂直状態で停止するように制止され、直立状態となる。

なお、照明部５は、より薄型であることが好ましい。具体的には、例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）によって実現される。また、照明部５の構成は、図１６に示す構成に限定されるものではなく、他の構成によって実現されてもよい。

なお、カメラ部６によって撮影されたＦＰＣ３００の圧着端の画像データは、コンピュータ（図示せず）に入力される。そして、圧着端の位置が予め決められた所定の位置でない場合に、コンピュータは、圧着端を予め決められた所定の位置に移動させるために、Ｘ軸テーブル７１、Ｙ軸テーブル７２およびθ軸テーブル７３を移動させる。

図１７は、圧着端を予め決められた所定の位置に移動させるために、Ｘ軸テーブル７１、Ｙ軸テーブル７２およびθ軸テーブル７３を移動させる動作を示す説明図である。図１７に示すように、Ｘ軸テーブル７１、Ｙ軸テーブル７２およびθ軸テーブル７３の下部にはそれぞれモータが設置され、各テーブルは、各モータの回転に応じて移動する。

具体的には、例えば、Ｙ軸テーブル７２は、当該Ｙ軸テーブル７２の下部に設置されたモータの動作に応じて、第５のレール１０１ｅおよび第６のレール１０１ｆに沿って移動する。また、Ｘ軸テーブル７１は、当該Ｘ軸テーブル７１の下部に設置されたモータの動作に応じて、第７のレール１０１ｇおよび第８のレール１０１ｈに沿って移動する。θ軸テーブル７３は、当該θ軸テーブル７３の下部に設置されたモータの動作に応じて、当該θ軸テーブルの上面の中心部分を軸に水平面に平行な平面上で回転する。

なお、移動手段は、Ｘ軸テーブル７１、Ｙ軸テーブル７２およびθ軸テーブル７３と、各テーブルの下部に設置されたモータと、ＦＰＣ装着部２とによって実現される。

図１８は、圧着部９の構成を示す斜視図である。図１８に示すように、ヒータツール９１、ヒータブロック９２、および平衡調整機構９３を含む圧着ヘッド９４と、圧着ヘッド９４の同等な重さの分銅９５とを含む。ヒータツール９１は、ＦＰＣ３００の圧着端を加熱して、ＦＰＣ３００の圧着端をプリント基板２００に熱圧着させる。ヒータブロック９２は、ヒータツール９１を加熱する。平衡調整機構９３は、ヒータツール９１のＦＰＣ３００の圧着端に接する面の相対的な平衡度を維持するための機構である。

圧着ヘッド９４と分銅９５とは、第１の滑車９９ａおよび第２の滑車９９ｂに架けられたロープ９９ｃを介して接続されている。圧着ヘッド９４は、鉛直方向に直立している上下ガイド９７に沿って、上下に移動する。なお、圧着保持手段は、分銅９５、第１の滑車９９ａ、第２の滑車９９ｂおよびロープ９９ｃによって実現される。

図１８に示す例では、分銅９５は圧着ヘッド９４と同等または圧着ヘッド９４よりも重いように構成されている。そして、圧着ヘッド９４の上端を押し下げる方向に先端が移動する圧着シリンダ（圧着移動手段）９６と、当該圧着シリンダ９６の動作を制御する精密レギュレータ９８とを含むように構成されている。本実施形態では、分銅９５が、圧着ヘッド９４と同等または圧着ヘッド９４よりも重いように構成され、精密レギュレータ９８による圧着シリンダ９６の動作にもとづいて精密に加圧力制御を行い、ＦＰＣ３００とプリント基板２００とを高い精度で圧着することができる。

本実施形態では、圧着シリンダ９６および精密レギュレータ９８の動作に応じて圧着ヘッド９４が押し下げられて、ヒータツール９１がＦＰＣ３００の圧着端に接して、加熱し、ＦＰＣ３００の圧着端をプリント基板２００に熱圧着させる。

なお、以上に述べた本実施形態では、ＦＰＣ３００をプリント基板２００に圧着するように構成されているが、被圧着物装着部１をＦＰＣを設置可能なように変更し、ＦＰＣ同士を圧着するように構成されていてもよい。

また、以上に述べた本実施形態では、ＦＰＣ３００の一方の端部がプリント基板２００に圧着されている状態で、他方の端部を当該プリント基板２００に圧着する場合について説明したが、ＦＰＣ装着部２にＦＰＣを保持するＦＰＣの外形ガイドを取付け、当該外形ガイドにＦＰＣを設置することにより、両方の端部がプリント基板２００に圧着されていないＦＰＣを、当該プリント基板２００に圧着することができる。

また、ＦＰＣの形状に応じてＦＰＣ装着部２を変更し、圧着する部材の形状や材質に応じて被圧着物装着部１を変更することにより、多様な種類の部材（基板やＦＰＣ）に、ＦＰＣを圧着することができる。

本発明は、ＦＰＣを他の部材に圧着するＦＰＣ圧着装置に適用可能である。

本発明のＦＰＣ接続装置の例を示す外観斜視図である。 被圧着物装着部の上面の構成を示す説明図である。 ＦＰＣピックアップ部の動作を示す説明図である。 ＦＰＣピックアップ部がＦＰＣの圧着端を上方に移動させる動作を示す説明図である。 ＦＰＣピックアップ部の構成を示す分解斜視図である。 ＦＰＣピックアップ部の動作を示す説明図である。 ＦＰＣピックアップ部の動作を示す説明図である。 ＦＰＣピックアップ部の動作を示す説明図である。 チャック部の構成例を示す分解斜視図である。 チャック部とＦＰＣ装着部との接続例を示す斜視図である。 チャック部ベース板に設置されているチャック部台シリンダとチャック部台との接続を示す斜視図である。 ＦＰＣピックアップ部とチャック部との動作を示す説明図である。 ＦＰＣの圧着端およびプリント基板がカメラ部の撮影位置に移動した状態を示す説明図である。 照明部が待避位置で移動する状態を示す説明図である。 カメラ部がＦＰＣの圧着端を撮影する状態を示す説明図である。 照明部の移動機構を示す側面図である。 圧着端を予め決められた所定の位置に移動させるために、Ｘ軸テーブル、Ｙ軸テーブルおよびθ軸テーブルを移動させる動作を示す説明図である。 圧着部の構成を示す斜視図である。

符号の説明

１ 被圧着物装着部
２ ＦＰＣ装着部
３ ＦＰＣピックアップ部
４ チャック部
５ 照明部
６ カメラ部
８ 全体移動ＸＹテーブル
９ 圧着部
１１ 概略位置ガイドピン
１２ プッシャー
１３ 真空吸着用穴
１４ 下面受け台
１５ 圧着受け台
３１ 吸着パッド
３２ 前進ストッパ
３３ ギヤ
３４ ラック
３５ａ 上部金具
３５ｂ 下部金具
３７ シリンダ
４１ 下チャック
４２ 上チャック
４３ チャック吸着パッド
４４ シリコンゴム
４５ チャックシリンダ
４６ ナックルジョイント
４７ 板カム
５２ ラック
５３ 偏心プレート
５４ ギヤ
５５ 第１のストッパ
５６ 第２のストッパ
５７ 第３のストッパ
７１ Ｘ軸テーブル
７２ Ｙ軸テーブル
７３ θ回転テーブル
９１ ヒータツール
９２ ヒータブロック
９３ 平衡度調整機構
９４ 圧着ヘッド
９５ 分銅
９６ 圧着シリンダ
９７ 上下ガイド
９８ 精密レギュレータ
１００ ＦＰＣ圧着装置
２００ プリント基板
３００ ＦＰＣ

Claims (7)

1. ＦＰＣを他の部材に圧着するＦＰＣ圧着装置であって、
   前記他の部材に圧着される圧着端が形成された表面と前記表面の反対側の面である裏面とを有して前記裏面が上側になるように設置された薄板状のＦＰＣの前記裏面を吸着させ、前記ＦＰＣの前記圧着端を上方に移動させる移動吸着手段と、
   前記移動吸着手段によって上方に移動された前記圧着端の近傍を上側と下側とから挟んで把持する把持手段と、
   前記把持手段によって前記圧着端の近傍が把持されている前記ＦＰＣの前記圧着端に対応する部分を撮影する撮影手段と、
   前記撮影手段が撮影した画像にもとづいて、前記他の部材における前記圧着端が圧着される所定の位置に前記圧着端を移動させるように前記把持手段を移動させる移動手段と、
   前記所定の位置で、前記ＦＰＣの前記圧着端と前記他の部材とを圧着する圧着手段とを備えた
   ことを特徴とするＦＰＣ圧着装置。
2. 把持手段によって圧着端の近傍が把持されているＦＰＣの一方の面を照射する照射手段を備え、
   撮影手段は、前記照射手段が照射している面の反対側の面を撮影する
   請求項１記載のＦＰＣ圧着装置。
3. 把持手段においてＦＰＣに接する面には、滑り防止用シートが設置されている
   請求項１または請求項２記載のＦＰＣ圧着装置。
4. 把持手段は、ＦＰＣの圧着端の近傍に吸着する把持吸着手段を含む
   請求項１から請求項３のうちいずれか１項記載のＦＰＣ圧着装置。
5. ＦＰＣの端部を押して所定の設置位置に移動させる押圧移動手段と、
   前記押圧移動手段によって所定の設置位置に移動された前記ＦＰＣに吸着して、前記ＦＰＣを前記所定の設置位置に保持する保持吸着手段とを備えた
   請求項１から請求項４のうちいずれか１項記載のＦＰＣ圧着装置。
6. 圧着手段と同等な重さであって、ＦＰＣの圧着端と他の部材とを圧着する位置の上方で前記圧着手段を保持する圧着保持手段と、
   前記圧着保持手段によって保持されている位置から、前記ＦＰＣの前記圧着端に接する位置まで前記圧着手段を移動させる圧着移動手段とを備えた
   請求項１から請求項５のうちいずれか１項記載のＦＰＣ圧着装置。
7. 把持手段と移動吸着手段と照射手段とは、移動手段に接続され、前記移動手段の移動に伴って移動する
   請求項１から請求項６のうちいずれか１項記載のＦＰＣ圧着装置。

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