JP2916083B2

JP2916083B2 - 基板の位置決め機構

Info

Publication number: JP2916083B2
Application number: JP6175586A
Authority: JP
Inventors: 裕明西尾
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 1994-07-27
Filing date: 1994-07-27
Publication date: 1999-07-05
Anticipated expiration: 2014-07-05
Also published as: JPH0846398A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基板の位置決め機構に
関するもので、例えば、ベルトコンベア又はプッシャー
等により搬送されてくる基板にクリームはんだを自動で
印刷する印刷工程において、前記基板を所定の位置に位
置決め固定する位置決め機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の基板の位置決め機構を図面を用い
て説明する。尚、本説明ではプリント配線基板（以降基
板と略す）にクリームはんだ（以降はんだと略す）を自
動で印刷するはんだ印刷機の例を図５、図６を用いて説
明する。

【０００３】図５は従来の基板の位置決め部５の上面視
図、図６の（ａ）は基板の位置決め状態を示すＤ−Ｄ断
面図、（ｂ）は、はんだ印刷時の状態を示すＥ−Ｅ断面
図である。はんだ印刷機は、基板位置決め部５、はんだ
印刷部６、基板８０を基板位置決め部５へ供給するロー
ダー部７、基板８０を次工程へ搬出するアンローダー部
８などにより構成されている。

【０００４】尚、以降の説明については本発明と直接関
係のある基板位置決め部５、印刷部６を重点に説明す
る。基板位置決め部５は回動位置決め機構６０、基板ガ
イド６２、吸着ブロック６４などにより構成されてい
る。回動位置決め機構６０は基板８０を基板ガイド６２
の所定の位置に位置決めする部材で、後述するガイド７
１、７２との空間に設けられ、基板８０の搬送方向の前
後に一対で設けられており、この回動位置決め機構６０
は回動位置決め部材６１、回動位置決め部材６１を取り
付ける取付ブラケット６３、回動位置決め部材６１を回
動させるためのエアシリンダ６５などにより構成されて
いる。

【０００５】基板８０の搬送方向に回動可能である回動
位置決め部材６１は基板８０の前後に設けられ、その直
立位置ｃ（第１の移動位置）でその位置決め面６６が搬
送されてきた基板の側面と当接し、挟持することにより
基板８０の搬送方向の位置決めを行い、約０度から６０
度の角度をなす退避位置ｄ（第２の移動位置）で基板８
０から離れ、その先端が基板よりも下方に退避するもの
でここには回動位置決め部材６１の回動支点となる孔６
７、リンク支点となる孔７０などが形成されており、材
料には鋼材が用いられフライス加工などにより形成され
る。

【０００６】尚、回動位置決め部材６１は基板８０の前
後方向の長さに応じて適宜移動調整することができる構
成となっている。基板ガイド（固定側）７１と基板ガイ
ド（移動側）７２は、これら左右一対でローダー部７か
ら搬送されてきた基板８０を水平に保持するためのガイ
ドで、基板ガイド（移動側）７２は基板８０の幅に合わ
せて移動調整ができる。尚、基板８０を位置決め固定す
る時は、基板ガイドに組み込まれた押え板６２を矢印Ｌ
方向へエアシリンダ（図示省略）で下降させ、基板８０
の上面を押さえる。この押さえによって基板８０の反り
や浮きを防ぐことができる。また、押え板６２を矢印Ｍ
方向へ所定量上昇させると基板８０の固定が解除され基
板８０の搬送が可能となる。

【０００７】吸着ブロック６４は基板８０の上面８３に
はんだを印刷する際に基板８０の下面と当接し、基板８
０が下方へ撓むのを受けて水平な状態を保持するもの
で、垂直方向に上下させる上下機構（図示省略）などに
より構成されている。尚、吸着ブロック１５には回動位
置決め機構１０を設けるための溝部６８が形成されてい
る。また、吸着ブロック６４は必要に応じ基板８０を吸
着ブロック６４の上面７４に真空にて吸着固定すること
も可能である。

【０００８】また、はんだ印刷の工程において、はんだ
印刷部６は基板位置決め部５の上部に設けられ、メタル
マスク７５、スキージ８５などにより構成されている。
メタルマスク７５は基板８０の上面８３にはんだを印刷
する際の金属製のマスクで、はんだを印刷する箇所に孔
をあけ基板８０の上面８３に密着させた状態で、はんだ
８６をメタルマスク７５の上に乗せスキージ８５（ウレ
タン材などのかき棒）をメタルマスク７５の上面に圧接
させて移動させることにより、前記孔の形状にはんだが
基板８０の上面８３に印刷される。メタルマスク７５は
ステンレスの薄板などが用いられ前記孔の加工はエッチ
ング加工などで行われる。尚、印刷されたはんだの上に
はＩＣをはじめチップ部品などが搭載され高温炉内では
んだ付けされる。

【０００９】次に、動作について説明する。ローダー部
７からプッシャー８１により基板８０が基板位置決め部
５の略所定の位置へ搬送されると、吸着ブロック６４が
上昇し、ガイド７６の基板受面７６と同一面で止まる。
そして、エアシリンダ６５を矢印Ｊ方向に上昇させ回動
位置決め部材６１のリンク支点７０部を押し上げると回
動支点６７を支点にして回動位置決め部材６１が回動し
直立する。そして、回動位置決め部材６１の位置決め部
６６にて基板８０を前後から挟持し搬送方向の位置を決
める。

【００１０】次に、押え板７３をエアシリンダ（図示省
略）で矢印Ｌ方向に移動させ、基板８０を基板受面７６
に押し付け挟持させる。これにより基板８０の反りまた
は吸着ブロック６４の上面７４からの浮きが矯正され密
着する。この状態で基板８０の上面８３より基板押え板
７３が突出する。次に、エアシリンダ６５を矢印Ｋ方向
に下降させると回動位置決め部材６１が回動支点６７を
支点にして回動し元の退避位置に戻る。

【００１１】次に、基板位置決め部５全体を上昇させ、
上部に設けられたメタルマスク７５の下面７７と基板押
え板７３の上面７８が圧接する。そして、スキージ８５
を移動させ基板８０の上面８３にはんだ８６を印刷す
る。そして、印刷が完了すると基板位置決め部５全体が
下降し元の位置に戻る。次に、押え板７３を矢印Ｍ方向
に所定量上昇させると基板８０の挟持状態が解除され
る。そして、基板８０は次に送られてくる基板８０によ
り押されアンローダー部８へ乗り移り搬送ベルト９０に
より次工程へ搬送される。以降上記と同じ動作が繰り返
される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】以上、説明したよう
に、従来の位置決め機構においては、基板８０の位置決
め固定方法が吸着ブロック６４の上面７４に基板押え板
６２で挟持する固定方法のため基板８０の上面８３より
基板押え板６２が突出する。そして、はんだ印刷の際に
メタルマスク７５の下面７７と基板８０の上面８３が密
着せず基板押え板６２の付近に隙間８４ができ、はんだ
が厚く印刷される。従って、はんだ付け品質が悪くな
る。また、これを改善するためには基板押え板６２から
離れた箇所に、はんだ付け部品を搭載させるようにすれ
ば或る程度解決できる。しかし、基板設計に制約を受け
る問題が発生する。そこで、例えば基板押え板６２の押
さえ部分を印刷前に基板８０から逃げるような構成にし
ても良いが機構が複雑になる。

【００１３】そこで、本発明は上述の問題を解決するも
ので、機構を複雑化することなくはんだ印刷の際に基板
８０の上面８３全面とメタルマスク７５の下面７７を密
着させ、基板８０とメタルマスク７５の間に隙間８４が
生じないようにし、しかも、はんだが均一に印刷できる
ような基板８０の位置決め固定方法を提供することを目
的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の目的を
達成するもので、はんだ印刷工程へ搬送される基板の幅
方向に設けられた２本のガイド間で保持するガイド手段
と、前記ガイド手段の２本のガイド間の空間に設けら
れ、前記基板の搬送方向および搬送方向に対し垂直方向
に移動可能であって、第一の移動位置で前記基板の前記
搬送方向の位置決めを行い、第二の移動位置で前記基板
より下方に退避する位置決め部材とを備えた基板の位置
決め機構において、前記位置決め部材の一部に設けら
れ、前記基板の上面を押さえる張出部と、前記位置決め
部材を前記第一の移動位置へ移動させ前記基板の前記搬
送方向の位置決めをすると共に前記基板の上面への押さ
えを行った後、前記はんだ印刷工程前に前記位置決め部
材を前記第二の移動位置へ移動させて前記張出部を前記
基板より下方に退避させる移動手段とを備えたことを特
徴とする。

【００１５】

【作用】本発明によれば、前工程よりはんだ印刷工程に
搬送される基板に対し、位置決め部材が基板の搬送方向
および搬送方向と垂直方向に移動する。そして、第一の
移動位置で前記基板が挟み付けられ搬送方向の所定の位
置に位置決めされると共に前記位置決め部材に設けられ
た張出部で前記基板の上面が押さえられ、前記基板の反
りや基準面からの浮きが矯正される。その後この状態で
２本のガイドに設けられた前記基板を保持するガイド手
段により前記基板が保持されると、前記位置決め部材が
上述の逆の動作をし前記位置決め部材が元の退避位置に
戻る。そして、次の基板の搬送が可能となる。

【００１６】

【実施例】本発明の一実施例を図面により説明する。
尚、本実施例では基板にはんだを自動で印刷するはんだ
印刷機を例にして説明する。図１は本実施例の基板の位
置決め部１の上面視図、図２の（ａ）は本実施例の基板
の位置決め状態を示すＡ−Ａ断面図、図２の（ｂ）はｅ
部拡大図、図３は本実施例の基板の固定状態を示すＢ−
Ｂ断面図、図４は、はんだ印刷時の状態を示すＣ−Ｃ断
面図である。

【００１７】はんだ印刷機は、基板位置決め部１、はん
だ印刷部２、基板２０を供給するローダー部３、基板２
０を次工程へ搬出するアンローダー部４などにより構成
されている。尚、以降の説明については本発明と直接関
係のある基板位置決め部１、印刷部２を重点に説明す
る。

【００１８】基板位置決め部１は回動位置決め機構１
０、基板ガイド（固定側）１２、基板ガイド（移動側）
１３、基板押板１６、吸着ブロック１５などにより構成
されている。回動位置決め機構１０は後述するガイド１
２、１３との間に設けられ基板２０を基板ガイド１２、
１３の所定の位置に位置決めする部材で、基板２０の搬
送方向の前後に一対で設けられており、この回動位置決
め機構１０は回動位置決め部材１１、回動位置決め部材
１１を取り付ける取付ブラケット４２、移動手段の一例
であって回動位置決め部材１１を所定量の移動に対応し
て所定角度回動させるためのエアシリンダ３９などによ
り構成されている。尚、回動位置決め機構１０は基板２
０の前後方向の長さに応じて適宜移動調整することがで
きる構成となっている。

【００１９】基板２０の搬送方向に回動可能である回動
位置決め部材１１は基板２０の搬送方向の前後に配置さ
れ、直立位置ａ（第１の移動位置）でその位置決め面３
０が基板２０の側面２３、２４と当接し、挟持すること
により基板２０の搬送方向の位置決めを行い約０度から
６０度の角度をなす退避位置ｂ（第２移動位置）で基板
２０から離れ、その先端（後述する爪部３１も含む）が
基板２０よりも下方へ退避するもので、ここには張出部
の一例であって回動位置決め部材１１の先端部に設けら
れた爪部３１の下面３７が、回動位置決め部材１１の直
立位置ａにおいて基板２０の上面５６と当接し、基板２
０を吸着ブロック１５の上面へ押しつけ、基板２０の反
りや浮きを防止する爪部３１と回動位置決め部材１１の
回動支点となる孔３２およびリンク支点となる孔３５な
どが形成されている。尚、爪部３１は回動位置決め部材
１１が直立位置ａ（第１の移動位置）に移動し位置決め
面３０が基板２０の側面２３、２４と当接すると同時
に、爪部３１の下面３７が基板２０の上面５６と当接す
るように調整されている。回動位置決め部材１１の材料
には鋼材が用いられフライス加工などにより形成され
る。

【００２０】基板ガイド（固定側）１２、基板ガイド
（移動側）１３、は一対でローダー部２から搬送されて
きた基板２０を水平に保持するためのガイドで、基板ガ
イド（移動側）１３は基板２０の幅に合わせて移動調整
が可能で通常は基板２０の幅よりやや広めに調整する。
尚、基板２０を位置決め固定する時は、基板ガイド（固
定側）１２のガイド面５０に基板ガイド（移動側）１３
に組み込まれた基板押板１６をエアシリンダ（図示省
略）で矢印Ｈ方向へ移動させ、基板の側面を押圧し固定
する。この状態においては基板ガイド（固定側）１２の
上面５１および基板押板１６の上面５８とも基板２０の
上面５６よりも低い位置になるように構成されている。
また、基板押板１６を矢印Ｊ方向へ移動させると基板２
０の固定が解除され基板２０の搬送が可能となる。

【００２１】吸着ブロック１５は基板２０の上面５６に
はんだを印刷する際に基板２０の下面に当接し、基板２
０が下方へ撓むのを受けて水平な状態を保持するもの
で、垂直方向に上下させる上下機構（図示省略）などに
より構成されている。尚、吸着ブロック１５には回動位
置決め機構１０を設けるための溝部２１が形成されてい
る。また、吸着ブロック１５には必要に応じ基板２０を
吸着ブロック１５の上面４１に真空にて吸着固定するこ
とも可能である。

【００２２】また、はんだ印刷の工程において、はんだ
印刷部２は基板位置決め部１の上部に設けられ、メタル
マスク４３、スキージ５４などにより構成されている。
メタルマスク４３は基板２０の上面５６にはんだを印刷
する際の金属製のマスクで、はんだを印刷する箇所に孔
をあけ基板２０の上面５６に密着させた状態で、はんだ
５７をメタルマスク４３の上に乗せスキージ５４（ウレ
タン材などのかき棒）をメタルマスク４３の上面に圧接
させて移動させることにより前記孔の形状にはんだ５７
が基板２０の上面５６に印刷される。メタルマスク４３
はステンレスの薄板などが用いられ前記孔の加工はエッ
チング加工などで行われる。尚、印刷されたはんだの上
にはＩＣをはじめチップ部品などの電子部品が搭載され
高温炉内ではんだ付けされる。

【００２３】次に動作を説明する。ローダー部３からプ
ッシャー１８により基板２０が基板位置決め部１の略所
定の位置へ搬送されると、吸着ブロック１５が上昇し、
基板ガイド１２の基板受面５２と５３の同一面で止ま
る。そして、エアシリンダ３９を矢印Ｆ方向に所定量上
昇させると、回動位置決め部材１１のリンク支点３５部
を押し上げるので、回動支点３２を支点にして回動位置
決め部材１１が直立位置まで所定角回動する。そして、
回動位置決め部材１１が図２に示すように直立位置にあ
るとき回動位置決め部材１１の位置決め面３０が基板２
０の側面２３、２４と当接すると共に爪部３１の下面３
７が基板２０の上面５６に当接する。これにより回動位
置決め部材１１が基板２０を挟持し搬送方向の位置を決
めると同時に、爪部３１が基板２０を吸着ブロック１５
の上面４１に押し付ける。これにより基板２０の反りま
たは吸着ブロック１５の上面４１からの浮きが矯正され
基板が密着する。

【００２４】次に、この回動位置決め部材１１の直立を
検知した後、基板ガイド１２の押板１３をエアシリンダ
（図示省略）で矢印Ｈ方向に移動させ、基板２０をガイ
ド面５０に押し付け挟持させる。そして、エアシリンダ
３９が矢印Ｇ方向に所定量下降することで回動位置決め
部材１１が回動支点３２を支点にして約０度から６０度
の範囲の位置まで所定角回動され回動位置決め部材１
１、爪部３１が基板２０から離れて爪部３１が基板２０
より下方へ退避移動して元の位置に戻る。この状態で基
板２０の上面５６より突出した突起物がなくなる。

【００２５】次に、はんだ印刷の工程に入り、基板位置
決め部１全体を上昇させ、上部に設けられたメタルマス
ク４３の下面と基板２０の上面５６を密着させる。そし
て、スキージ５４を移動させ基板２０の上面５６にはん
だ５７を印刷する。尚、このとき基板２０は基板押板１
６により完全に保持されているので位置ずれの心配はな
い。

【００２６】次に、基板位置決め部１全体を下降させ元
の位置に戻す。そして、基板ガイド１２の押板１３を矢
印Ｉ方向に移動させると、基板２０の挟持状態が解除さ
れ、次に送られてくる基板２０により押されアンローダ
ー部３へ乗り移る。そして、基板２０は搬送ベルト２２
により次工程へ搬送される。以降上記と同じ動作が繰り
返される。

【００２７】以上説明したように、本実施例によれば、
回動位置決め部材１１で、基板２０の搬送方向の位置を
決めると同時に吸着ブロック１５の上面４１に基板２０
を密着させ固定するので、基板２０の反りや吸着ブロッ
ク１５の上面４１からの浮きがなくなる。そして、はん
だ印刷の際に基板の上面５６とメタルマスク４３の下面
５５が密着するので、はんだ５７の印刷量が一定する。
従って、搭載部品のはんだ付け品質の向上につながる。
また、基板２０の反りや吸着ブロック１５の上面４１か
らの浮きを矯正するための専用の治工具が不要となり設
備費の節減が図れる。尚、本例では位置決め部材を回動
したがこれに限らず直線的に移動するものであっても良
い。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の位置決め
機構によれば、元々移動可能で基板の位置決めを行う位
置決め部材に張出部を設け、位置決めだけでなく基板の
押さえも兼用して行わせ、前記位置決め部材が持つ移動
機能を利用して印刷工程前に前記位置決め部材を移動さ
せ、前記張出部を基板よりも下方に退避させて基板上を
平坦可能にすることにより、前記張出部を退避させるた
めの機能を複雑化することなく、しかも基板とメタルマ
スクとの隙間をなくすことができ、特にはんだ印刷の品
質を向上させることができると共に基板上の部品配置ス
ペースを広くとることができる。更に位置決め部材を移
動させるための特別なスペースを設ける必要がなく、ま
た印刷のための特別な平面的スペースを設ける必要がな
く、もって設備上のスペースを無駄にすることがないと
いう利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す基板の位置決め部の上面
視図である。

【図２】本実施例の基板の位置決め状態を示すＡ−Ａ断
面図である。

【図３】本実施例の基板の固定状態を示すＢ−Ｂ断面図
である。

【図４】本実施例のはんだ印刷時の状態を示すＣ−Ｃ断
面図である。

【図５】従来の基板の位置決め機構を示す上面視図であ
る。

【図６】従来の基板の位置決め状態を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１・・・・基板位置決め部２・・・・はんだ印刷部３・・・・ローダー部４・・・・アンローダー部１１・・・回動位置決め部材１２・・・基板ガイド１５・・・吸着ブロック１６・・・基板押板１８・・・プッシャー２０・・・基板３１・・・爪部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】はんだ印刷工程へ搬送される基板の幅方
向に設けられた２本のガイド間で保持するガイド手段
と、前記ガイド手段の２本のガイド間の空間に設けられ、前
記基板の搬送方向および搬送方向に対し垂直方向に移動
可能であって、第一の移動位置で前記基板の前記搬送方
向の位置決めを行い、第二の移動位置で前記基板より下
方に退避する位置決め部材とを備えた基板の位置決め機
構において、前記位置決め部材の一部に設けられ、前記基板の上面を
押さえる張出部と、前記位置決め部材を前記第一の移動位置へ移動させ前記
基板の前記搬送方向の位置決めをすると共に前記基板の
上面への押さえを行った後、前記はんだ印刷工程前に前
記位置決め部材を前記第二の移動位置へ移動させて前記
張出部を前記基板より下方に退避させる移動手段とを備
えたことを特徴とする基板の位置決め機構。