JP2016115910A - 対基板作業装置および塗布ノズル用ユニット - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献2には、基板にペーストを塗布する塗布装置が記載されている。この塗布装置にはタッチセンサが設けられ、タッチセンサにより塗布ノズルの先端が基板の上面に当接したと検出された場合の塗布ノズルの高さが0点とされる。
図1に示す対基板作業装置は、装置本体2,基板搬送保持装置4,部品供給装置6,ヘッド移動装置8等を含む。
基板搬送保持装置4は、回路基板P(以後、基板Pと略称する)を水平な姿勢で搬送して保持するものであり、(a)装置本体2に位置決めして設けられた基板搬送保持装置4の本体10、(b)本体10に設けられた基板保持装置12(図13参照)、(c)図示を省略する搬送装置等を含む。基板Pは、搬送装置により搬送され、予め定められた位置において基板保持装置12によって保持される。図1において、xは基板Pの搬送方向であり、yは基板Pの幅方向であり、zは基板Pの厚み方向、すなわち、対基板作業装置の上下方向である。これら、x方向、y方向、z方向は互いに直交する。
それに対して、テープフィーダ20のフィーダ本体には、図示を省略する位置決め突部、コネクタ、係合突部等が設けられ、テープフィーダ20はフィーダ等保持部材22の保持溝25に、位置決め突部が位置決め凹部27a、bに嵌合し、コネクタがコネクタ接続部27nに嵌合し、係合突部が係合溝26に係合させられた状態で取り付けられる。フィーダ等保持部材22には、後述する塗布ノズル用ユニットも取り付けられる。
y方向移動装置34は、(a)駆動源としてのy軸モータ36、(b)駆動伝達部としての送りねじ機構37、(c)y方向に延びる一対のガイドレール38、(d)一対のガイドレール38に係合させられたスライダ39等を含む。送りねじ機構37は、送りねじと、送りねじに嵌合されたナット40とを備え、ナット40にスライダ39が取り付けられる。y軸モータ36の駆動が送りねじ機構37を介してスライダ39へ伝達され、スライダ39がガイドレール38に沿ってy方向へ直線的に移動させられる。
x方向移動装置32は、スライダ39に設けられ、第1、第2の2つの移動装置41,42を含む2重構造を成したものである。スライダ39に第1移動装置41が設けられ、第1移動装置41のスライダとしてのプレート43に第2移動装置42が設けられる。第2移動装置42は、(a)駆動源としてのx軸モータ45、(b)駆動伝達部としての送りねじ機構46、(c)x方向に延びる一対のガイドレール47、(d)スライダ48等を含む。x軸モータ45の駆動が送りねじ機構46を介してスライダ48に伝達され、スライダ48が一対のガイドレール47に沿ってx方向へ直線的に移動させられる。
スライダ48には、作業ヘッド30である図4に示す装着ヘッド50と図5に示す塗布ヘッド52とのいずれか一方が、選択的に着脱装置54を介して取り付けられる。着脱装置54は、作業ヘッド30のヘッド本体をスライダ48に、上下方向に位置決めした状態で連結したり、切離したりするものであり、着脱装置54として、例えば、特開2004−221518号公報に記載されたものを採用することができる。
昇降装置68は、図9に示すz軸モータ72等を含み、z軸モータ72の駆動が駆動伝達部を介してスライダ73に伝達される。スライダ73はシリンジ67を上下方向に一体的に移動可能に保持するものであり、スライダ73の上下方向の移動に伴って、シリンジ67および塗布ノズル65が上下方向に移動させられる。
容器85は、塗布ノズル65から吐出された高粘性流体を受けるものである。例えば、塗布ノズル65から高いエア圧で高粘性流体を吐出させることによりノズル内の詰まり等を解消することができる。容器85の中央に設けられた仕切り板は、吐出管70に付着した高粘性流体を拭うためのものである。
また、これら試し打ち領域A,タッチセンサ83、高さ測定治具84、容器85は、本体79の、ユニット78がフィーダ等保持部材22に取り付けられた状態で、作業ヘッド30の可動範囲内に位置する部分に設けられる。作業ヘッド30の可動範囲はヘッド移動装置8、昇降装置68の構造等によって決まる。
吸着ノズル57の高さは、図11のフローチャートで表される吸着ノズル昇降制御プログラムの実行により行われる。S11において、吸着ノズル57が基準高さにある状態で、タッチセンサ14の上方において、下降させられる。S12において、タッチセンサ14によって被接触部13に吸着ノズル57が当接したか否かが判定される。吸着ノズル57の当接が検出されない間は、吸着ノズル57の下降が続けられるが、当接が検出された場合には、S13において、基準高さから当接するまでの吸着ノズル57の昇降装置58による下降量である吸着ノズル実下降量Dが取得される。吸着ノズル実下降量Dが吸着ノズル基準下降量Daとされ(D→Da)、S14において記憶される。その後、S15において装着制御が行われるのであり、吸着ノズル基準下降量Daに基づいて昇降装置58が制御されて、吸着ノズル57の高さが制御される。
塗布ノズル65は、図13(b)に示すように、通常、基板上面Sより設定距離gだけ高い位置まで下降させられ、高粘性流体が吐出される。従来の塗布ヘッドにおいては、塗布ノズルとは別に、吐出管の先端より距離gだけ下方へ突出する突出棒が設けられ、突出棒が基板上面Sに当接するまで下降させられた後に、高粘性流体が吐出されるようにされていた。しかし、突出棒がすでに装着された部品と干渉する等、高い密度で部品を装着する場合に問題があった。また、突出棒が基板上面Sに押し付けられた後に高粘性流体が吐出されるため、その分、塗布に要する時間が長くなる等の問題もあった。そのため、突出棒を用いることなく、塗布ノズル65を基板上面Sから設定距離gだけ高い位置まで正確に下降させる要求があった。
以上の事情から、本実施例においては、スライダ48に取り付けられた非接触型の距離センサ110を用いて高さ測定治具16、84の各々の被反射面15、92の高さの差ΔH、すなわち、タッチセンサ14、83の被接触部13、91の高さの差ΔHが取得され、これら差ΔHと、塗布ノズル65がタッチセンサ83の被接触部91に当接するまでの下降量Dとに基づいて、塗布ノズル基準下降量が取得されるようにした。
また、塗布ノズル専用のタッチセンサ83が設けられたユニット78がフィーダ等保持部材22に着脱可能に取り付けられるため、安全扉98を開けることなく、フィーダ等保持部材22から取り外すことが可能である。そのため、対基板作業装置において基板Pに作業が行われている間に、対基板作業装置の作動を停止させることなく、ユニット78を取り出して、タッチセンサ83の被接触部91の清掃等のメンテナンスを行うことができる。
また、上面間距離は固定値とすることもでき、その場合には、上面間距離である第2基準面間距離を測定する必要がなくなり、高さ測定治具16をなくすことができる。スライダ48と基板上面Sとの間の距離は対基板作業装置によって決まるからである。さらに、高さ測定治具16、84は、基板搬送保持装置4の本体10、ユニット78の本体79の一部を被反射面として利用可能である場合等には不要となる。
また、作業ヘッド30がスライダ48に、昇降可能に取り付けられるようにしたり、スライダ48が2つの作業ヘッド50,52を保持可能なものとしたりする等、本発明は、前記実施例に記載の態様の他、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。
Claims (7)
- 回路基板を保持する回路基板保持装置と、
その回路基板保持装置に保持された前記回路基板の上面である基板上面に高粘性流体を塗布する塗布ノズルと、電子部品を保持して前記基板上面に装着する吸着ノズルとを上下方向に移動させるノズル昇降装置と、
前記吸着ノズルの先端が当接したか否かを検出する吸着ノズル用タッチセンサと、
前記塗布ノズルの先端が当接したか否かを検出する塗布ノズル用タッチセンサと、
前記吸着ノズルの先端が前記吸着ノズル用タッチセンサに当接するまでの前記ノズル昇降装置による前記吸着ノズルの下降量である吸着ノズル実下降量に基づいて、前記ノズル昇降装置を制御して、前記吸着ノズルが前記基板上面に電子部品を装着する際の、前記吸着ノズルの下降量を制御する吸着ノズル昇降制御装置と、
前記塗布ノズルの先端が前記塗布ノズル用タッチセンサに当接するまでの前記ノズル昇降装置による前記塗布ノズルの下降量である塗布ノズル実下降量に基づいて、前記ノズル昇降装置を制御して、前記塗布ノズルが前記基板上面に高粘性流体を塗布する際の、前記塗布ノズルの下降量を制御する塗布ノズル昇降制御装置と
を含む対基板作業装置。 - 当該対基板作業装置に設けられた安全扉と、
前記安全扉が開状態にあるか否かを検知する検知装置と、
前記検知装置の検知に基づいて、前記安全扉が開状態にある場合に、当該対基板作業装置の作動を停止させる作動停止装置と
を含み、
前記塗布ノズル用タッチセンサが、前記安全扉の閉状態において、作業者によってアクセス可能な状態で設けられた請求項1に記載の対基板作業装置。 - 前記塗布ノズル用タッチセンサが、前記塗布ノズルの先端が当接可能な塗布ノズル用被接触部を有し、
当該対基板作業装置が、前記塗布ノズル用被接触部と同じ高さに位置する第1基準面を含み、
前記塗布ノズル昇降制御装置が、(a)照射対象面との間の距離を検出する非接触型の距離センサと、(b)その距離センサによって検出された前記照射対象面としての前記第1基準面との間の距離である第1基準面間距離と、前記基板上面との間の距離である上面間距離との差である距離差と、前記塗布ノズル実下降量とに基づいて、前記塗布ノズルが前記基板上面に当接するまでの前記ノズル昇降装置による下降量である塗布ノズル基準下降量を取得する塗布ノズル基準下降量取得部と、(c)その塗布ノズル基準下降量取得部によって取得された前記塗布ノズル基準下降量に基づいて、前記ノズル昇降装置を制御して、前記塗布ノズルの前記基板上面からの高さを制御する塗布高さ制御部とを含む請求項1または2に記載の対基板作業装置。 - 当該対基板作業装置が、装置本体に着脱可能に取り付けられたユニットを含み、
前記塗布ノズル用タッチセンサおよび前記第1基準面が、前記ユニットに設けられた請求項3に記載の対基板作業装置。 - 当該対基板作業装置が、前記基板上面と同じ高さに設けられた第2基準面を含み、
前記上面間距離が、前記距離センサによって検出された前記照射対象面としての前記第2基準面との間の第2基準面間距離である請求項3または4に記載の対基板作業装置。 - 前記吸着ノズル用タッチセンサが、前記吸着ノズルの先端が当接可能な吸着ノズル用被接触部を有し、
前記吸着ノズル用被接触部が、前記基板上面と同じ高さに位置し、
前記吸着ノズル昇降制御装置が、前記吸着ノズル実下降量を吸着ノズル基準下降量として、その吸着ノズル基準下降量に基づいて、前記ノズル昇降装置を制御して、前記吸着ノズルの前記基板上面からの高さを制御する装着高さ制御部を含む請求項1ないし5のいずれかに記載の対基板作業装置。 - 回路基板保持装置に保持された回路基板の上面である基板上面に高粘性流体を塗布したり、部品を装着したりする対基板作業装置の装置本体に着脱可能に設けられ、前記高粘性流体を前記基板上面に塗布する塗布ノズルのチェックが行われる塗布ノズル用ユニットであって、
被接触部に前記塗布ノズルの先端が当接したか否かを検出する塗布ノズル用タッチセンサを含むことを特徴する塗布ノズル用ユニット。
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