JP2023004636A - 部品圧着装置及び部品圧着装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】実装精度の低下を抑制できる部品圧着装置等を提供する。【解決手段】部品圧着装置１００は、部品の圧着される端部がはみ出した状態で基板を保持する保持面を備える基板保持部１１０と、端部を基板の下方から吸着する吸着面を備えるバックアップ部１２０と、吸着面において吸着力を発生させる吸着機構１３０と、バックアップ部１２０に吸着された端部に、基板の上方から部品を圧着する圧着部１５０と、バックアップ部１２０と基板保持部１１０との相対位置を変更する位置変更部１４０と、制御部１７０と、を備える。制御部１７０は、位置変更部１４０に、端部が吸着面と離間した状態で保持面が吸着面の上方に位置する第１相対位置に相対位置を変更させてから、保持面が吸着面よりも下方に位置する第２相対位置に相対位置を変更させ、吸着機構１３０に、端部を吸着面に吸着させ、圧着部１５０に、基板への部品の圧着を行わせる。【選択図】図２

Description

本発明は、基板に部品を熱圧着する部品圧着装置及び部品圧着装置の制御方法に関する。

従来、基板に駆動回路等の部品を圧着する部品圧着装置がある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示されている部品圧着装置は、ステージ上に載置された基板に空気を吹き付けることでステージに基板を押し付け、且つ、基板下面側から空気を排出することでステージに基板を吸着させた後に、基板に部品を圧着する。

特開２００６－０８６２１４号公報

基板によっては、部品を圧着する位置が反り返る等、変形している場合がある。変形された基板では、例えば、特許文献１に開示されているように基板に空気を吹き付けただけではステージに基板を適切に押し付けることができず、基板下面側から空気を排出してもステージに基板を吸着させられない場合がある。このような状態では、基板に部品を圧着できなかったり、基板に部品を圧着しても、部品が基板の適切ではない位置に圧着される等、実装精度が低下する。

本発明は、実装精度の低下を抑制できる部品圧着装置等を提供する。

本発明の一態様に係る部品圧着装置は、部品の圧着される端部がはみ出した状態で基板を保持する保持面を備える基板保持部と、前記端部を前記基板の下方から吸着する吸着面を備えるバックアップ部と、前記吸着面において吸着力を発生させる吸着機構と、前記バックアップ部に吸着された前記端部に、前記基板の上方から前記部品を圧着する圧着部と、前記バックアップ部と前記基板保持部との相対位置を変更する位置変更部と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記位置変更部に、前記基板が前記保持面で保持され、且つ、前記端部が前記吸着面と離間した状態で前記保持面が前記吸着面の上方に位置する第１相対位置に前記相対位置を変更させてから、前記保持面が前記吸着面よりも下方に位置する第２相対位置に前記相対位置を変更させ、前記第２相対位置において、前記吸着機構に、前記端部を前記吸着面に吸着させ、前記吸着機構に、前記端部を前記吸着面に吸着させた状態で、前記圧着部に、前記基板への前記部品の圧着を行わせる。

また、本発明の一態様に係る部品圧着装置の制御方法は、部品の圧着される端部がはみ出した状態で基板を保持する保持面を備える基板保持部と、前記端部を前記基板の下方から吸着する吸着面を備えるバックアップ部と、前記吸着面において吸着力を発生させる吸着機構と、前記バックアップ部に吸着された前記端部に、前記基板の上方から前記部品を圧着する圧着部と、前記バックアップ部と前記基板保持部との相対位置を変更する位置変更部と、を備える部品圧着装置の制御方法であって、前記位置変更部に、前記基板が前記保持面で保持され、且つ、前記端部が前記吸着面と離間した状態で、前記保持面が前記吸着面の上方に位置する第１相対位置に前記相対位置を変更させてから、前記保持面が前記吸着面よりも下方に位置する第２相対位置に前記相対位置を変更させ、前記第２相対位置において、前記吸着機構に、前記端部を前記吸着面に吸着させ、前記吸着機構に、前記端部を前記吸着面に吸着させた状態で、前記圧着部に、前記基板への前記部品の圧着を行わせる。

なお、これらの包括的又は具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム又はコンピュータ読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭ等の非一時的な記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。

本発明によれば、実装精度の低下を抑制できる部品圧着装置等を提供できる。

図１は、実施の形態に係る部品圧着装置の概略側面図である。 図２は、実施の形態に係る部品圧着装置の機能構成を示すブロック図である。 図３は、実施の形態に係る部品圧着装置が備える基板保持部とバックアップ部との相対位置を説明するための図である。 図４は、実施の形態に係る部品圧着装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。 図５は、実施の形態に係る部品圧着装置の処理手順を説明するための概略側面図である。 図６は、実施の形態に係る部品圧着装置の処理手順を説明するための概略側面図である。 図７は、実施の形態に係る部品圧着装置の処理手順を説明するための概略側面図である。 図８は、実施の形態に係る部品圧着装置の処理手順を説明するための概略側面図である。

以下では、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態、ステップ及びステップの順序等は、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、例えば、各図において縮尺などは必ずしも一致しない。また、各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。

また、本明細書及び図面において、Ｘ軸、Ｙ軸、及び、Ｚ軸は、三次元直交座標系の三軸を表している。Ｘ軸及びＹ軸は、互いに直交し、且つ、いずれもＺ軸に直交する軸である。また、以下の実施の形態では、Ｚ軸正方向を上方とし、Ｚ軸負方向を下方として記載する場合がある。

（実施の形態）
［構成］
まず、実施の形態に係る部品圧着装置の構成について説明する。

図１は、実施の形態に係る部品圧着装置１００の概略側面図である。図２は、実施の形態に係る部品圧着装置１００の機能構成を示すブロック図である。なお、図１では、吸着機構１３０、位置変更部１４０、及び、コンピュータ３００を機能的なブロックとして示している。

部品圧着装置１００は、基板２００に載置（より具体的には、仮圧着）された部品２１０を基板２００に圧着（より具体的には、本圧着）する装置である。

部品圧着装置１００は、例えば、ディスプレイパネル等を生産するための部品実装システムの一部である。当該部品実装システムでは、例えば、基板２００に設けられた電極部にＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）等の異方性導電部材を貼着し、異方性導電部材を介して基板２００と部品２１０とを熱圧着させる。当該実装システムは、例えば、部品圧着装置１００と、基板２００にＡＣＦを貼着する貼着装置と、当該ＡＣＦを介して基板に部品２１０を圧着（仮圧着）する仮圧着装置と、を備える。例えば、部品圧着装置は、当該実装システムが備える本圧着装置である。部品圧着装置１００は、例えば、図示しない基板搬送装置によって上流の装置（例えば、仮圧着装置）から基板保持部１１０に搬出された基板２００と、基板２００に仮圧着されている部品２１０とを熱圧着（本圧着）する。部品２１０が熱圧着された基板２００は、例えば、当該基板搬送装置によって下流側の装置に搬送される。

基板２００としては、樹脂等からなるフレキシブル基板が例示される。なお、基板２００は、ガラス基板等が用いられたディスプレイパネルでもよい。

部品２１０としては、ＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）等のフレキシブル部品が例示される。

部品圧着装置１００は、基板保持部１１０と、バックアップ部１２０と、吸着機構１３０と、位置変更部１４０と、圧着部１５０と、矯正機構１６０と、コンピュータ３００と、を備える。コンピュータ３００は、制御部１７０と、記憶部１８０と、を備える。

部品圧着装置１００が備える、吸着機構１３０、位置変更部１４０、圧着部１５０、及び、矯正機構１６０等の各装置は、コンピュータ３００と図示しない制御線等によって又は無線で通信可能に接続されており、コンピュータ３００によって制御されることで装置毎に所定の作業を実行する。

基板保持部１１０は、保持面１１で基板２００を保持する移動可能なステージである。基板保持部１１０には、例えば、上記した基板搬送装置によって搬送される基板２００が載置される。具体的には、基板保持部１１０は、部品２１０の圧着される端部２０１がはみ出した状態で基板２００を保持する保持面１１を備える。つまり、基板保持部１１０には、基板２００の外縁部である端部２０１が基板保持部１１０からはみ出た状態（より具体的には、端部２０１が上面視で基板保持部１１０と重ならない状態）で、基板２００が載置される。端部２０１は、バックアップ部１２０によって支持される。

基板保持部１１０は、例えば、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向に移動可能な３軸ステージであって、位置変更部１４０によって移動可能に設けられている。

バックアップ部１２０は、圧着部１５０が部品２１０を基板２００に圧着する際に、基板２００における部品２１０が圧着される部分、すなわち、基板２００の端部２０１であって、基板保持部１１０からはみ出た部分を基板２００の裏側（下側）から支持するためのステージ（いわゆるバックアップステージ）である。また、バックアップ部１２０は、端部２０１を基板２００の下方から吸着する吸着面２１を備える。バックアップ部１２０は、例えば、吸着面２１で基板２００の端部２０１を吸着しながら下方から端部２０１を支持する。

吸着面２１は、バックアップ部１２０に設けられた基板２００を支持する支持面であって、基板２００を吸着する。例えば、吸着面２１には、開口（例えば、貫通孔）が形成されており、当該開口には、当該開口を介して空気を吸引することで、基板２００を吸着面２１で吸引させる吸着機構１３０が接続されている。

吸着機構１３０は、基板２００の端部２０１をバックアップ部１２０の吸着面２１で吸着するための装置である。具体的には、吸着機構１３０は、吸着面２１において、基板２００を吸着面２１に吸着させる吸着力を発生させる。

吸着機構１３０は、例えば、空気を吸引する真空ポンプと、当該真空ポンプと当該開口とを接続する真空配管と、吸引を制御するためのバルブとを有する。コンピュータ３００は、当該バルブを制御することで、吸着機構１３０に基板２００の端部２０１を吸着させるか否かを切り替えさせる。

なお、吸着機構１３０が備えるバルブは、例えば、空気の吸引のオンオフを切り替えるための電磁弁でもよいし、吸引力（吸着力）を切り替えるための圧力調整弁（いわゆる圧力レギュレータ）でもよい。

位置変更部１４０は、バックアップ部１２０と基板保持部１１０との相対位置（相対的な位置関係）を変更する装置である。本実施の形態では、位置変更部１４０は、バックアップ部１２０と基板保持部１１０とのうち、基板保持部１１０を移動させることでバックアップ部１２０と基板保持部１１０との相対位置を変更する。

なお、以下の説明では、バックアップ部１２０と基板保持部１１０との相対的な位置関係を単に相対位置と記載する場合がある。

位置変更部１４０は、例えば、基板保持部１１０をＸＹ平面で任意に移動可能に構成されているとともにＺ軸方向に昇降可能に構成されているコンベアである。

なお、保持面１１には、開口（例えば、貫通孔）が形成されており、基板保持部１１０は、保持面１１で基板２００を吸着して保持してもよい。当該開口には、例えば、当該開口を介して空気を吸引することで、基板２００を保持面１１で吸引させる吸着装置が接続されており、当該吸着装置が空気を吸引することで、保持面１１で基板２００が吸着して保持されてもよい。当該吸着機構は、例えば、空気を吸引する真空ポンプと、当該真空ポンプと当該開口とを接続する真空配管と、吸引を制御するためのバルブとを有する。

或いは、基板保持部１１０は、保持面１１に上記した開口等を有さず、基板２００が保持面１１に単に載置されることで、基板２００を保持面１１で保持してもよい。

圧着部１５０は、基板保持部１１０に保持された基板２００に部品２１０を圧着（熱圧着）する装置である。具体的には、圧着部１５０は、バックアップ部１２０に吸着された端部２０１に、基板２００の上方から部品２１０を圧着する。

圧着部１５０は、例えば、基板２００に部品２１０を圧着するためのヘッドと、当該ヘッドを移動（例えば、Ｚ軸方向に往復動）させるための直動ガイド及びリニアモータ等を有する圧着ヘッド移動機構と、当該ヘッドを加熱するための電熱線又はペルチェ素子等のヒータと、を有する。当該ヘッドは、例えば、当該ヘッド移動機構によって移動可能（例えば、上下動可能）に設けられている。コンピュータ３００は、例えば、当該ヒータ及び当該ヘッド移動機構を制御することで、当該ヘッドに部品２１０を基板２００に熱圧着させる。

矯正機構１６０は、ガスを噴出するガス噴出器である。具体的には、矯正機構１６０は、後述する第２相対位置において、端部２０１に基板２００の上方からガスを吹き付ける。より具体的には、矯正機構１６０は、後述する第２相対位置において、基板２００の端部２０１に向けて基板２００の上方からガスを噴出することで、基板２００の端部２０１にガスを吹き付ける。矯正機構１６０は、例えば、基板保持部１１０に保持された基板２００の中央側から端部２０１側に向けてガスを吹き付ける。

なお、中央側とは、基板２００平面視した場合に、部品２１０が圧着される端部２０１よりも基板２００の中央側であればよい。例えば、矯正機構１６０（より具体的には、矯正機構１６０におけるガス吹き出し口）は、基板２００を平面視した場合における基板２００の中央部の上方に位置していてもよいし、当該中央部から見て端部２０１とは反対側の基板２００の端の上方に位置していてもよい。

矯正機構１６０は、例えば、ガスを噴出する噴出口を有するノズルと、ガスが蓄えられたポンプと、当該ポンプと当該噴出口とを接続する配管と、当該噴出口からガスを噴出させるか否かを切り替えるためのバルブとを有する。コンピュータ３００は、例えば、当該バルブを制御することで、矯正機構１６０にガスを噴出させるか否かを切り替えさせる。

コンピュータ３００は、例えば、基板２００の端部２０１がバックアップ部１２０の吸着面２１の上方に位置するように（例えば、基板２００の端部２０１がバックアップ部１２０の吸着面２１に接触するように）、基板保持部１１０を移動させた後に、矯正機構１６０にガスを噴出させる。これにより、基板２００の端部２０１は、ガスによって吸着面２１側に押し付けられるため、吸着機構１３０によって基板２００の端部２０１がバックアップ部１２０の吸着面２１で吸着されやすくなる。

当該ガスには、任意の気体が採用されてよい。当該ガスは、例えば、空気である。

コンピュータ３００は、部品圧着装置１００が備える各装置を制御する制御装置である。コンピュータ３００は、例えば、パーソナルコンピュータであって、部品圧着装置１００が備える各装置と通信するための通信インターフェース、プログラムが格納された不揮発性メモリ、プログラムを実行するための一時的な記憶領域である揮発性メモリ、信号の送受信をするための入出力ポート、プログラムを実行するプロセッサ等で実現される。

コンピュータ３００は、制御部１７０と、記憶部１８０と、を備える。

制御部１７０は、吸着機構１３０、位置変更部１４０、圧着部１５０、及び、矯正機構１６０等の部品圧着装置１００が備える各装置の動作、当該動作のタイミング等を制御する処理部である。

例えば、制御部１７０は、位置変更部１４０に、基板２００が保持面１１で保持され、且つ、端部２０１が吸着面２１と離間した状態で保持面１１が吸着面２１の上方に位置する第１相対位置に相対位置を変更させてから、保持面１１が吸着面２１よりも下方に位置する第２相対位置に相対位置を変更させる。その後、制御部１７０は、さらに、第２相対位置において、吸着機構１３０に、端部２０１を吸着面２１に吸着させる。その後、制御部１７０は、吸着機構１３０に、端部２０１を吸着面２１に吸着させた状態で、さらに、圧着部１５０に、基板２００への部品２１０の圧着を行わせる。

なお、制御部１７０は、第２相対位置において、圧着部１５０に、基板２００への部品２１０の圧着を行わせてもよいし、保持面１１と吸着面２１とが同じ高さに位置する第３相対位置に相対位置を変更させてから第３相対位置において、圧着部１５０に、基板２００への部品２１０の圧着を行わせてもよい。つまり、例えば、制御部１７０は、位置変更部１４０に、基板保持部１１０とバックアップ部１２０とを第２相対位置に相対位置を変更させてから、吸着機構１３０に、端部２０１を吸着面２１に吸着させた状態で、さらに、保持面１１と吸着面２１とが同じ高さに位置する第３相対位置に相対位置を変更させる。その後、制御部１７０は、さらに、圧着部１５０に、第３相対位置において、基板２００への部品２１０の圧着を行わせる。

また、制御部１７０は、吸着機構１３０を制御することで、第３相対位置における吸着機構１３０による基板２００の吸着の吸着力を、第２相対位置における吸着力を同じとしてもよいし、異なるようにしてもよい。例えば、制御部１７０は、位置変更部１４０に、基板保持部１１０とバックアップ部１２０とを第２相対位置に相対位置を変更させ、吸着機構１３０に、第２相対位置において、端部２０１を吸着面２１に第１吸着力で吸着させながら、位置変更部１４０に、基板保持部１１０とバックアップ部１２０とを第３相対位置に相対位置を変更させる。その後、制御部１７０は、さらに、吸着機構１３０に、第３相対位置において、第１吸着力より吸着力が高い第２吸着力で端部２０１を吸着面２１に吸着させる。

図３は、実施の形態に係る部品圧着装置１００が備える基板保持部１１０とバックアップ部１２０との相対位置を説明するための図である。

具体的には、図３の（ａ）は、基板保持部１１０とバックアップ部１２０との相対位置が第１相対位置である場合を例示する図である。図３の（ｂ）は、基板保持部１１０とバックアップ部１２０との相対位置が第１相対位置から第２相対位置に変更される途中の状態であって、保持面１１と吸着面２１とが同じ高さである状態を例示する図である。図３の（ｃ）は、基板保持部１１０とバックアップ部１２０との相対位置が第２相対位置である場合を例示する図である。図３の（ｄ）は、基板保持部１１０とバックアップ部１２０との相対位置が第３相対位置である場合を例示する図である。

なお、図３においては、吸着機構１３０、位置変更部１４０、圧着部１５０、及び、矯正機構１６０等の部品圧着装置１００が備える構成要素の一部の図示を省略している。

図３の（ａ）に示すように、制御部１７０は、例えば、基板保持部１１０に基板２００が保持された状態で、位置変更部１４０を制御することで、基板２００の端部２０１がバックアップ部１２０の吸着面２１の上方に位置するように、基板保持部１１０を移動させる。

従来、例えば、制御部１７０は、図３の（ｂ）に示すように、位置変更部１４０を制御することで、保持面１１と吸着面２１とが同じ高さになるように基板保持部１１０を移動させてから、吸着面２１に基板２００の端部２０１を吸着させることで吸着面２１に端部２０１を保持（載置）させ、圧着部１５０を制御することで、圧着部１５０に基板２００に部品２１０を圧着させる。

ここで、図３に示すように、基板２００（より具体的には、基板２００の端部２０１）が、反り返る等の変形をしている場合がある。このような場合、吸着機構１３０に基板２００の端部２０１を吸着させてようとしても、端部２０１と吸着面２１との距離が離れすぎているために、吸着機構１３０が端部２０１を吸着できないことがある。このままでは、端部２０１が吸着面２１に吸着されていないために、圧着部１５０が部品２１０を基板２００に適切に圧着できない、つまり、実装精度が低下したり、歩留まりが低下したり、生産速度が低下（言い換えると、生産性が低下）したりする。

また、矯正機構１６０によって端部２０１にガスを吹き付けることで、基板２００の変形を適切な状態（例えば、反り返っていない平板形状の状態）に戻そうとしても、基板２００の端部２０１の反り返り具合、厚み、強度（硬さ）等によっては、矯正機構１６０から吹き付けられるガスのブロー圧では、吸着機構１３０に基板２００の端部２０１を吸着させることができないことがある。

そこで、本実施の形態では、図３の（ｃ）に示すように、制御部１７０は、位置変更部１４０を制御することで、基板保持部１１０とバックアップ部１２０とを保持面１１が吸着面２１よりも下方に位置する第２相対位置に相対位置を変更させる。これにより、基板２００が反り返っていたとしても、端部２０１をバックアップ部１２０の吸着面２１に近づけやすくできるため、端部２０１を吸着機構１３０によって吸着することで、端部２０１を吸着面２１に接触させやすくできる。

次に、図３の（ｄ）に示すように、例えば、制御部１７０は、吸着機構１３０に、第２相対位置において、端部２０１を吸着面２１に吸着させながら、位置変更部１４０に、基板保持部１１０とバックアップ部１２０とを第３相対位置に相対位置を変更させる。その後、制御部１７０は、圧着部１５０に、第３相対位置において、基板２００への部品２１０の圧着を行わせる。

これにより、基板２００が反り返っていたとしても、基板２００を適切な形状（例えば、平板形状）の状態に戻して圧着部１５０に部品２１０を基板２００に圧着させることができる。

ここで、例えば、制御部１７０は、第２相対位置において、端部２０１を吸着面２１に第１吸着力で吸着させ、第３相対位置において、第１吸着力より吸着力が高い第２吸着力で端部２０１を吸着面２１に吸着させる。

第１吸着力及び第２吸着力は、第２吸着力の方が第１吸着力よりも吸着力が高ければよく、それぞれ任意に設定されてよい。第１吸着力は、例えば、端部２０１を吸着面２１と接触させつつ、且つ、端部２０１を吸着面２１でスライドさせることが可能な吸着力である。また、第２吸着力は、例えば、端部２０１を吸着面２１と接触させつつ、且つ、端部２０１を吸着面２１でスライドさせない吸着力である。

吸着力は、例えば、吸着面２１で部品２１０を引く力であって、吸着機構１３０が吸着面２１に設けられた貫通孔を介して吸引する場合、（貫通孔の面積）×（ゲージ圧）である。ゲージ圧は、貫通孔及び当該貫通孔と接続された配管を介して吸引するポンプの圧力である。当該ポンプが真空ポンプである場合、ゲージ圧は、真空圧である。

なお、制御部１７０は、第２相対位置を示す情報、つまり、吸着面２１の高さに対してどの程度保持面１１を下げるかを示す情報は、記憶部１８０に予め記憶されていてもよいし、キーボード、タッチパネル等のユーザが操作する操作装置及び当該操作装置と通信する通信インターフェースを介して制御部１７０が取得してもよい。つまり、制御部１７０は、第２相対位置を示す情報を記憶部１８０から取得してもよいし、操作装置等の外部装置から取得してもよく、任意の装置から取得してもよい。或いは、例えば、制御部１７０は、基板２００の側面（本実施の形態では、例えば、ＹＺ平面）を撮像するカメラから得られる画像に基づいて、吸着面２１の高さに対してどの程度保持面１１を下げるかを算出してもよい。部品圧着装置１００は、当該カメラをさらに備えてもよい。

また、制御部１７０は、第２相対位置において、矯正機構１６０を制御することで、基板２００の端部２０１にガスを吹き付けさせてもよい。また、制御部１７０は、第２相対位置から第３相対位置に相対位置を変更している間においても矯正機構１６０にガスを吹き付けさせ続けてもよいし、吸着機構１３０に端部２０１を吸着させてからは矯正機構１６０にガスを吹き付けさせなくてもよい。また、制御部１７０は、第３相対位置に相対位置を変更後においては、矯正機構１６０にガスを吹き付けさせなくてもよいし、吸着機構１３０に端部２０１を第２吸着力で吸着させるまで矯正機構１６０にガスを吹き付けさせ続けてもよいし、圧着部１５０に部品２１０を基板２００に圧着させるまで矯正機構１６０にガスを吹き付けさせ続けてもよい。また、制御部１７０は、第１相対位置から矯正機構１６０にガスの吹き付けを開始させてもよいし、第１相対位置から第２相対位置に相対位置を変更中に矯正機構１６０にガスの吹き付けを開始させてもよい。或いは、制御部１７０は、矯正機構１６０にガスを常に吹き付けさせてもよい。

制御部１７０は、例えば、部品圧着装置１００が備える各装置と通信するための通信インターフェース、プロセッサ、及び、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等のメモリ等を有するコンピュータ３００によって実現される。例えば、制御部１７０は、コンピュータ３００が備えるメモリに記憶され、部品圧着装置１００が備える各装置を制御するための制御プログラムと、当該制御プログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の、コンピュータ３００が備えるプロセッサとにより実現される。

記憶部１８０は、基板２００のサイズ、基板２００に実装する部品２１０の種類、実装位置、実装方向、各装置の動作、当該動作のタイミング等の部品圧着処理に必要な各種データ、制御部１７０が実行する制御プログラム等を記憶する。例えば、記憶部１８０は、吸着機構１３０の吸着力を示す情報、相対位置を示す情報等が記憶されている。

記憶部１８０は、例えば、コンピュータ３００が有するＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリにより実現される。

［処理手順］
続いて、実施の形態に係る部品圧着装置１００の処理手順について説明する。図４は、実施の形態に係る部品圧着装置１００の処理手順を説明するためのフローチャートである。図５～図８は、実施の形態に係る部品圧着装置１００の処理手順を説明するための概略側面図である。

なお、図５～図８においては、吸着機構１３０及び位置変更部１４０等の部品圧着装置１００が備える構成要素の一部の図示を省略している。

まず、基板保持部１１０は、部品２１０が端部２０１に載置（例えば、仮圧着）された基板２００を保持する（Ｓ１０１）。例えば、制御部１７０は、図示しない基板搬送装置を制御することで、部品圧着装置１００の上流に位置する装置に配置された基板２００を基板保持部１１０に搬送することで、基板保持部１１０に基板２００を保持させる。

次に、制御部１７０は、位置変更部１４０を制御することで、位置変更部１４０に、端部２０１が吸着面２１と離間した状態で保持面１１が吸着面２１の上方に位置する第１相対位置に相対位置を変更させる（Ｓ１０２）。本実施の形態では、制御部１７０は、位置変更部１４０を制御することで、位置変更部１４０に、端部２０１が吸着面２１と離間した状態で保持面１１が吸着面２１の上方に位置するように、基板保持部１１０を移動させる。例えば、図５に示すように、圧着部１５０と端部２０１とバックアップ部１２０とは、上側からこの順に互いに離間して配置される。

次に、制御部１７０は、位置変更部１４０を制御することで、位置変更部１４０に、基板２００が保持面１１に保持された状態で、保持面１１が吸着面２１よりも下方に位置する第２相対位置に相対位置を変更させる（Ｓ１０３）。本実施の形態では、制御部１７０は、位置変更部１４０を制御することで、位置変更部１４０に、保持面１１が吸着面２１よりも下方に位置するように、基板保持部１１０を移動させる。例えば、図６に示すように、制御部１７０は、位置変更部１４０を制御することで、位置変更部１４０に、端部２０１の下面の少なくとも一部が吸着面２１（或いは、バックアップ部１２０における吸着面２１が設けられた部分の近傍）に接触するように、基板保持部１１０を移動させる。

次に、制御部１７０は、矯正機構１６０を制御することで、矯正機構１６０に、基板２００の中央側上方から端部２０１側に向けてガスを噴出させることで、端部２０１にガスを吹き付けさせる（Ｓ１０４）。

次に、制御部１７０は、吸着機構１３０を制御することで、第２相対位置において、吸着機構１３０に、端部２０１を吸着面２１に吸着させる（Ｓ１０５）。これにより、図７に示すように、例えば、端部２０１の下面の広域が吸着機構１３０によって吸着されて吸着面２１と接触するようになる。ここでは、制御部１７０は、例えば、吸着機構１３０に、端部２０１を吸着面２１に第１吸着力で吸着させる。

次に、制御部１７０は、吸着機構１３０に、基板２００の端部２０１を吸着面２１で吸着させた状態で、位置変更部１４０を制御することで、位置変更部１４０に、保持面１１と吸着面２１とが同じ高さに位置する第３相対位置に相対位置を変更させる（Ｓ１０６）。例えば、図８に示すように、保持面１１と吸着面２１とが同じ高さに位置するように基板保持部１１０が移動されることで、基板２００が適切な形状（例えば、平板形状）となる。

次に、制御部１７０は、圧着部１５０を制御することで、圧着部１５０に、基板２００への部品２１０の圧着を行わせる（Ｓ１０７）。

［効果等］
以上説明したように、実施の形態に係る部品圧着装置１００は、部品２１０の圧着される端部２０１がはみ出した状態で基板２００を保持する保持面１１を備える基板保持部１１０と、端部２０１を基板２００の下方から吸着する吸着面２１を備えるバックアップ部１２０と、吸着面２１において吸着力を発生させる吸着機構１３０と、バックアップ部１２０に吸着された端部２０１に、基板２００の上方から部品２１０を圧着する圧着部１５０と、バックアップ部１２０と基板保持部１１０との相対位置を変更する位置変更部１４０と、制御部１７０と、を備える。制御部１７０は、位置変更部１４０に、基板２００が保持面１１で保持され、且つ端部２０１が吸着面２１と離間した状態で保持面１１が吸着面２１の上方に位置する第１相対位置に相対位置を変更させてから、保持面１１が吸着面２１よりも下方に位置する第２相対位置に相対位置を変更させ、吸着機構１３０に、端部２０１を吸着面２１に吸着させた状態で、第２相対位置において、吸着機構１３０に、端部２０１を吸着面２１に吸着させ、圧着部１５０に、基板２００への部品２１０の圧着を行わせる。

これによれば、基板２００が反り返る等の変形をしている場合であっても、端部２０１をバックアップ部１２０の吸着面２１に近づけやすくできる。そのため、端部２０１を吸着機構１３０によって吸着（吸引）した際に、端部２０１を吸着面２１に接触させやすくできる。したがって、部品圧着装置１００によれば、実装精度の低下を抑制できる。

また、例えば、制御部１７０は、位置変更部１４０に、第２相対位置に相対位置を変更させてから、吸着機構１３０に、端部２０１を吸着面２１に吸着させた状態で、保持面１１と吸着面２１とが同じ高さに位置する第３相対位置に相対位置を変更させ、圧着部１５０に、第３相対位置において、基板２００への部品２１０の圧着を行わせる。

これによれば、基板２００を適切な形状（例えば、平板形状）にした状態で部品２１０が基板２００に圧着されるため、基板２００の変形等による実装精度の低下がさらに抑制される。

また、例えば、制御部１７０は、位置変更部１４０に、第２相対位置に相対位置を変更させ、吸着機構１３０に、第２相対位置において、端部２０１を吸着面２１に第１吸着力で吸着させながら、位置変更部１４０に、第３相対位置に相対位置を変更させ、吸着機構１３０に、第３相対位置において、第１吸着力より吸着力が高い第２吸着力で端部２０１を吸着面２１に吸着させる。

第２相対位置から第３相対位置に変更する際に、吸着機構１３０による吸着力が高すぎると、端部２０１が吸着面２１に対して動かないことから基板２００が歪んでしまう可能性がある。したがって、第２相対位置から第３相対位置に変更する際には、端部２０１が吸着面２１から離れず、且つ、端部２０１が吸着面２１に対してスライドするようには移動可能な吸着力であるとよい。一方、第３相対位置においては、部品２１０を基板２００に圧着するために、端部２０１が吸着面２１に対して動かない方がよい。したがって、第３相対位置においては、端部２０１が吸着面２１から動かない吸着力であるとよい。そこで、吸着機構１３０に、第２相対位置において、端部２０１を吸着面２１に第１吸着力で吸着させ、且つ、第３相対位置において、第１吸着力より吸着力が高い第２吸着力で端部２０１を吸着面２１に吸着させる。これによれば、第２相対位置から第３相対位置に変更することにより基板２００が変形することを抑制しつつ、且つ、部品２１０を基板２００に圧着する際に基板２００が位置ずれすることを抑制できる。

また、例えば、部品圧着装置１００は、端部２０１に基板２００の上方からガスを吹き付ける矯正機構１６０をさらに備える。例えば、第２相対位置において、矯正機構１６０は、端部２０１にガスを吹き付ける。

これによれば、端部２０１が吸着面２１に接触しやすくなる。そのため、吸着機構１３０によって端部２０１を吸着面２１で適切に吸着させやすくできる。

また、例えば、矯正機構１６０は、基板保持部１１０に保持された基板２００の中央側から端部２０１側に向けてガスを吹き付ける。

これによれば、端部２０１が反り返り等の変形を起こしている場合に、ガスが端部２０１の下面に吹き付けられて基板２００が動くような不具合の発生が抑制される。そのため、吸着機構１３０によって端部２０１を吸着面２１でさらに適切に吸着させやすくできる。

また、本実施の形態に係る部品圧着装置１００の制御方法は、部品２１０の圧着される端部２０１がはみ出した状態で基板２００を保持する保持面１１を備える基板保持部１１０と、端部２０１を基板２００の下方から吸着する吸着面２１を備えるバックアップ部１２０と、吸着面２１において吸着力を発生させる吸着機構１３０と、バックアップ部１２０に吸着された端部２０１に、基板２００の上方から部品２１０を圧着する圧着部１５０と、バックアップ部１２０と基板保持部１１０との相対位置を変更する位置変更部１４０と、を備える部品圧着装置１００の制御方法である。部品圧着装置１００の制御方法では、位置変更部１４０に、基板２００が保持面１１で保持され、且つ、端部２０１が吸着面２１と離間した状態で保持面１１が吸着面２１の上方に位置する第１相対位置に相対位置を変更させてから（Ｓ１０２）、保持面１１が吸着面２１よりも下方に位置する第２相対位置に相対位置を変更させ（Ｓ１０３）、第２相対位置において、吸着機構１３０に、端部２０１を吸着面２１に吸着させ（Ｓ１０５）、吸着機構１３０に、端部２０１を吸着面２１で吸着させた状態で、圧着部１５０に、基板２００への部品２１０の圧着を行わせる（Ｓ１０７）。

これによれば、部品圧着装置１００と同様の効果を奏する。

（その他の実施の形態）
以上、本実施の形態に係る部品圧着装置等について、上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。

例えば、上記実施の形態では、部品圧着装置１００は、実装システムにおける本圧着装置であると説明したが、仮圧着装置等の、基板２００に部品２１０を圧着する装置であればよく、特に限定されない。

また、例えば、上記実施の形態では、位置変更部１４０は、基板保持部１１０を移動させる装置である説明したが、バックアップ部１２０を移動させる装置でもよいし、基板保持部１１０とバックアップ部１２０との両方を移動させる装置であってもよい。位置変更部は、例えば、バックアップ部１２０を移動させる装置である場合、バックアップ部１２０をＺ軸方向に昇降可能に構成されているコンベアで実現されてもよい、直動ガイド及びモータによって実現されてもよく、バックアップ部１２０を移動させることが可能な任意の構成で実現されればよい。

また、例えば、上記実施の形態では、吸着面２１での基板２００の吸着方法について、吸着機構１３０による真空ポンプを用いた真空吸着を説明したが、任意の構成によって吸着機構１３０が吸着面２１で基板２００を吸着すればよい。

また、コンピュータ３００は、部品圧着装置１００が備える各装置を制御するための専用のコンピュータであってもよいし、部品圧着装置１００を備える実装システムが備える各装置も制御するコンピュータであってもよい。

また、例えば、上記実施の形態では、コンピュータ３００の構成要素の全部又は一部は、専用のハードウェアで構成されてもよく、或いは、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵ又はプロセッサ等のプログラム実行部が、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）又は半導体メモリ等の記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。

また、コンピュータ３００の構成要素は、１つ又は複数の電子回路で構成されてもよい。１つ又は複数の電子回路は、それぞれ、汎用的な回路でもよいし、専用の回路でもよい。

１つ又は複数の電子回路には、例えば、半導体装置、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）又はＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等が含まれてもよい。ＩＣ又はＬＳＩは、１つのチップに集積されてもよく、複数のチップに集積されてもよい。ここでは、ＩＣ又はＬＳＩと呼んでいるが、集積の度合いによって呼び方が変わり、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ（Ｖｅｒｙ Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）、又は、ＵＬＳＩ（Ｕｌｔｒａ Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）と呼ばれるかもしれない。また、ＬＳＩの製造後にプログラムされるＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）も同じ目的で使うことができる。

その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

本発明に係る部品圧着装置は、基板に部品を圧着する圧着装置に利用可能である。

１１ 保持面
２１ 吸着面
１００ 部品圧着装置
１１０ 基板保持部
１２０ バックアップ部
１３０ 吸着機構
１４０ 位置変更部
１５０ 圧着部
１６０ 矯正機構
１７０ 制御部
１８０ 記憶部
２００ 基板
２０１ 端部
２１０ 部品
３００ コンピュータ

Claims (6)

1. 部品の圧着される端部がはみ出した状態で基板を保持する保持面を備える基板保持部と、
   前記端部を前記基板の下方から吸着する吸着面を備えるバックアップ部と、
   前記吸着面において吸着力を発生させる吸着機構と、
   前記バックアップ部に吸着された前記端部に、前記基板の上方から前記部品を圧着する圧着部と、
   前記バックアップ部と前記基板保持部との相対位置を変更する位置変更部と、
   制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記位置変更部に、前記基板が前記保持面で保持され、且つ、前記端部が前記吸着面と離間した状態で前記保持面が前記吸着面の上方に位置する第１相対位置に前記相対位置を変更させてから、前記保持面が前記吸着面よりも下方に位置する第２相対位置に前記相対位置を変更させ、
   前記第２相対位置において、前記吸着機構に、前記端部を前記吸着面に吸着させ、
   前記吸着機構に、前記端部を前記吸着面に吸着させた状態で、前記圧着部に、前記基板への前記部品の圧着を行わせる、
   部品圧着装置。
2. 前記制御部は、前記位置変更部に、前記第２相対位置に前記相対位置を変更させてから、前記吸着機構に、前記端部を前記吸着面に吸着させた状態で、前記保持面と前記吸着面とが同じ高さに位置する第３相対位置に前記相対位置を変更させ、
   前記圧着部に、前記第３相対位置において、前記基板への前記部品の圧着を行わせる、
   請求項１に記載の部品圧着装置。
3. 前記制御部は、
   前記位置変更部に、前記第２相対位置に前記相対位置を変更させ、
   前記吸着機構に、前記第２相対位置において、前記端部を前記吸着面に第１吸着力で吸着させながら、
   前記位置変更部に、前記第３相対位置に前記相対位置を変更させ、
   前記吸着機構に、前記第３相対位置において、前記第１吸着力より吸着力が高い第２吸着力で前記端部を前記吸着面に吸着させる、
   請求項２に記載の部品圧着装置。
4. 前記端部に前記基板の上方からガスを吹き付ける矯正機構をさらに備え、
   前記第２相対位置において、前記矯正機構は、前記端部に前記ガスを吹き付ける、
   請求項１～３のいずれか１項に記載の部品圧着装置。
5. 前記矯正機構は、前記基板保持部に保持された前記基板の中央側から前記端部側に向けて前記ガスを吹き付ける、
   請求項４に記載の部品圧着装置。
6. 部品の圧着される端部がはみ出した状態で基板を保持する保持面を備える基板保持部と、
   前記端部を前記基板の下方から吸着する吸着面を備えるバックアップ部と、
   前記吸着面において吸着力を発生させる吸着機構と、
   前記バックアップ部に吸着された前記端部に、前記基板の上方から前記部品を圧着する圧着部と、
   前記バックアップ部と前記基板保持部との相対位置を変更する位置変更部と、を備える部品圧着装置の制御方法であって、
   前記位置変更部に、前記基板が前記保持面で保持され、且つ、前記端部が前記吸着面と離間した状態で、前記保持面が前記吸着面の上方に位置する第１相対位置に前記相対位置を変更させてから、前記保持面が前記吸着面よりも下方に位置する第２相対位置に前記相対位置を変更させ、
   前記第２相対位置において、前記吸着機構に、前記端部を前記吸着面に吸着させ、
   前記吸着機構に、前記端部を前記吸着面に吸着させた状態で、前記圧着部に、前記基板への前記部品の圧着を行わせる、
   部品圧着装置の制御方法。

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