JP3781604B2 - 部品実装機及び部品実装方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶パネル等に部品を実装し、搬送機構を備えた部品実装機及び部品実装方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、実装対象物をアームを用いて搬送しながら電子部品を実装する電子部品実装機が知られている。例えば、液晶パネルにTCP(薄型LSIパッケージ)を実装する電子部品実装機がある。
【0003】
図6は、従来の電子部品実装機の一例の全体を示す斜視図である。本図に示した電子部品実装機51は、液晶パネルにTCPを実装する装置であり、ACF貼付部52、TCP仮圧着部53、及びTCP本圧着部54を備えている。搬送アーム55は、液晶パネルを搬送するためのものである。装置外から搬送アーム55に受け渡された液晶パネルは、各部52〜54での作業が完了すると、順次隣接する搬送アーム55に受け渡され、矢印a方向に搬送される。
【0004】
図7(a)に示した斜視図に、搬送アームによる液晶パネルの保持を具体的に示している。搬送アーム55に設けられた円盤部分55aには、吸着パッド(図示せず)が形成されている。この吸着パッドによる真空吸着により、液晶パネル60は上側から、搬送アーム55によって保持されている。
【0005】
このような保持状態で、液晶パネル60は矢印a方向(図6)への搬送すなわち隣接する次工程への搬送が可能になる。具体的には、ACF貼付部52等の各部における作業の完了した液晶パネル60は、液晶パネル60の下側のパネルステージ56によって、矢印b方向に搬送され図7(a)の状態に至る。
【0006】
この状態で、液晶パネル60は搬送アーム55に受け渡され、搬送アーム55によって上側から保持された液晶パネル60は、矢印a方向に搬送される。ACF貼付部52によって、ACFが貼りつけられた液晶パネル60は、次工程であるTCP仮圧着部53と対向する位置まで搬送されることになる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら前記のような従来の電子部品実装機には、以下のような問題があった。近年、液晶パネルは大型・薄型化してきており、これに対応するためには、
搬送アーム55による保持力すなわち吸着パッドによる真空吸着力もより大きくする必要がある。このように、保持力を大きくすると、図7(b)に示したように、吸着パッドの周りに吸着パッドによる吸着ムラ(斜線部c)が発生するという。このような、吸着ムラがあると、高精細・高画質の液晶パネルでは、表示ムラが目立つことになり、画像品質が低下するという問題があった。
【0008】
また、メンテナンスを行うためには、装置内の液晶パネルを取り除く必要がある。前記のような従来の電子部品実装機では、装置が故障等で停止した場合、液晶パネルの上には搬送アーム55があるので、液晶パネルを取り除くことが不可能であったり、可能であるにしても煩雑な作業が必要であった。
【0009】
本発明は、前記のような従来の問題を解決するためのものであり、実装対象物を下側から保持して搬送することにより、実装対象物のダメージの発生を防止でき、かつメンテナンス性を向上させた電子部品実装機を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の部品実装機は、フラットディスプレイパネルを次工程へ搬送する搬送手段と、前記フラットディスプレイパネルを下側で支持して前記フラットディスプレイパネルを少なくとも上下に移動させることができ、各工程内において前記搬送手段と作業領域の間で前記フラットディスプレイパネルを搬送する移動手段とを備え、複数の工程を経て前記フラットディスプレイパネルに部品を実装する部品実装機であって、前記各工程の作業領域と対向する位置にそれぞれ配置された前記搬送手段は、前記フラットディスプレイパネルを吸着する吸着手段を備えた搬送方向に略直交して設けられた2本の搬送アームを有し、前記吸着手段は、上端面が前記搬送アームの表面より上にある緩衝材で形成されたパッド部を有し、前記搬送アーム上に載置された前記フラットディスプレイパネルを、前記移動手段により前記搬送アームより上側に持ち上げた後、各工程の作業領域まで搬送し、前記各作業領域で作業の完了した前記フラットディスプレイパネルを前記搬送アーム上の前記搬送アームより高い位置まで搬送し、前記フラットディスプレイパネルを下降させて、前記フラットディスプレイパネルの自重による沈み込みに伴う前記パッド部の沈み込みを経て前記搬送アーム上面に面接触させるとともに、面接触した状態で前記吸着手段で前記フラットディスプレイパネルの吸着を開始し、前記フラットディスプレイパネルの次工程への搬送は、前記フラットディスプレイパネルが前記吸着手段によって保持された状態で次工程の作業領域と対向する位置まで搬送されることにより行われ、前記移動手段が、前記各作業領域で作業の完了した前記フラットディスプレイパネルを前記搬送アームの上に搬送し、次工程の前記移動手段が前記搬送アーム上に載置された前記フラットディスプレイパネルを作業領域まで搬送することを特徴とする。
【0011】
前記のような部品実装機によれば、実装対象物を下側で保持するので、実装対象物の自重により、上側で保持する場合と比べて、保持するための吸着力は小さな値で足りることになり、吸着力の印加による吸着ムラの発生を防止できる。また、搬送手段は実装対象物の下側にあるので、実装対象物を装置から取り出す際に、特に妨げとなるものはなく、装置が故障等で停止した場合であっても、実装対象物を装置から取り出す作業が容易になり、メンテナンス性に優れている。また、搬送アーム及び実装対象物の平面度がばらついた場合でも、確実な吸着を確保することができる。
【0015】
また、前記フラットディスプレイパネルは、2本の前記搬送アームによって、両端部が支持されることが好ましい。前記のような部品実装機によれば、実装対象物の中央部分での吸着ムラ発生を完全に防止できる。
【0016】
また、前記吸着手段は、真空吸着によって前記フラットディスプレイパネルを保持することが好ましい。前記のような部品実装機によれば、保持が確実になる。
【0019】
次に、本発明の部品実装方法は、複数の工程を経てフラットディスプレイパネルに部品を実装する部品実装方法であって、前記フラットディスプレイパネルの次工程への搬送に、搬送方向に略直交して設けられた2本の搬送アームを備え、上端面が前記搬送アームの表面より上にある緩衝材で形成されたパッド部により前記フラットディスプレイパネルを吸着する吸着手段を有する搬送手段を用い、前記搬送アーム上に載置された前記フラットディスプレイパネルを、移動手段により前記搬送アームより上側に持ち上げた後、各工程の作業領域まで搬送し、前記各作業領域で作業の完了した前記フラットディスプレイパネルを前記搬送アーム上の前記搬送アームより高い位置まで搬送し、前記フラットディスプレイパネルを下降させて、前記フラットディスプレイパネルの自重による沈み込みに伴う前記パッド部の沈み込みを経て前記搬送アーム上面に面接触させるとともに、面接触した状態で前記吸着手段で前記フラットディスプレイパネルの吸着を開始し、前記吸着手段によって保持した状態で次工程の作業領域と対向する位置まで搬送し、前記移動手段が、前記各作業領域で作業の完了した前記フラットディスプレイパネルを前記搬送アームの上に搬送し、次工程の前記移動手段が前記搬送アーム上に載置された前記フラットディスプレイパネルを作業領域まで搬送することを特徴とする。
【0020】
前記のような部品実装方法によれば、実装対象物を下側で保持するので、実装対象物の自重により、上側で保持する場合と比べて、保持するための吸着力は小さな値で足りることになり、吸着力の印加による吸着ムラの発生を防止できる。また、搬送手段は実装対象物の下側にあるので、実装対象物を装置から取り出す際に、特に妨げとなるものはなく、装置が故障等で停止した場合であっても、実装対象物を装置から取り出す作業が容易になり、メンテナンス性に優れている。また、搬送アーム及び実装対象物の平面度がばらついた場合でも、確実な吸着を確保することができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る電子部品実装機の全体を示す斜視図である。本図に示した電子部品実装機1は、液晶パネルにIC(又はTCP)を実装する装置である。本実施形態では、実装部品がICの例で説明する。
【0024】
電子部品実装機1は、ACF貼付部2、IC仮圧着部3、IC本圧着部4、及びIC本圧着部5を備えている。ACF貼付部2では、液晶パネルにACFを貼り付ける工程が行われる。IC仮圧着部3では、ICを液晶パネルに仮接合する工程が行われ、液晶パネル及びICに設けたマークを認識し、ICと液晶パネルとの位置合わせを行う。IC本圧着部4及び5では、プレスヘッドを用いて加熱・加圧しながら、ICを液晶パネルに本接合する。
【0025】
前記のような各工程における作業は、液晶パネルを各部2〜5の各作業位置に液晶パネルを搬送した状態で行う。このような各工程における搬送は、液晶パネルの下側をパネルステージ7上に保持した状態で、パネルステージ7を装置の上下及び前後方向に移動させることにより行う。これに対して、各工程間の搬送すなわち次工程への搬送は、搬送アーム6上に保持された液晶パネルを装置の長手方向に移動させることにより行う。
【0026】
まず、各工程間の搬送について、図2、3を用いて具体的に説明する。図2(a)は、本実施形態に係る各工程間の液晶パネルの搬送方法を具体的に示した斜視図である。本図は、図1の搬送アーム6の部分に相当するが、図1の搬送アーム6は概略図であるため、各部の形状は必ずしも一致しないので、新たな符号を付して説明する。
【0027】
各液晶パネル8は、2本の搬送アーム9上に載置されている。このことにより、液晶パネル8は、両端部が支持されている。詳細は後に説明するが、搬送アーム9に形成された吸着手段により液晶パネル8は、搬送アーム9上に保持されている。また、搬送アーム9は、図2(a)に示した矢印方向(左右方向)に移動可能である。
【0028】
このことにより、液晶パネル8は、搬送アーム9の上側に保持された状態で矢印e方向(図1)に液晶パネル8を搬送することができる。すなわち、このような保持状態で、液晶パネル8は隣接する次工程へ搬送されることになる。
【0029】
このように液晶パネル8を下側で保持すれば、液晶パネル8の自重が搬送アーム9上に加わるので、上側で保持する場合と比べて、保持するための吸着力は小さな値で足りることになる。このため、吸着力の印加による吸着ムラの発生を防止できる。特に、本実施形態のように、液晶パネル8の両端部で保持した場合は、液晶パネル中央部分での吸着ムラ発生を完全に防止できる。
【0030】
また、本実施形態によれば、搬送手段は常に液晶パネル8の下側にあるので、液晶パネル8を装置から取り出す際に、特に妨げとなるものはない。このため、装置が故障等で停止した場合であっても、液晶パネル8を装置から取り出す作業が容易であるので、メンテナンス性に優れている。
【0031】
次に、図2(b)、図3を用いて、搬送アーム9による液晶パネル8の吸着について説明する。図2(b)は、搬送アーム9の先端側の斜視図を示しており、図3は、図2(b)のA矢視図である。図2(b)、図3(a)に示したように、搬送アーム9には、座繰り状に形成した穴11内に吸着パッド12が収納されている。吸着パッド12は、シリコンゴム等の緩衝材で形成されている。
【0032】
吸着パッド12の先端面12aは、搬送アーム9の表面に対して、例えば1mm程度高くなるよう設定している。これは、先端面12aを搬送アーム9の表面に合わせてしまうと、搬送アーム9及び液晶パネル8の平面度がばらついた場合には、確実な吸着を確保することができないからである。すなわち、先端面12aをわずかに高くすることにより、緩衝材である吸着パッド12が液晶パネル8に馴染み易くなり、平面度のばらつきを吸収できることになる。
【0033】
搬送アーム9内には、吸着パッド12に接続された真空経路12bが形成されている。吸着パッド12の先端面12aは液晶パネル8に当接し、真空経路12bからの真空吸着により、液晶パネル8は、搬送アーム9に保持される。
【0034】
図3(b)は、液晶パネル8が搬送アーム9によって、保持された状態を示している。この状態では、液晶パネル8が自重により沈み込んでいる。このことにより、緩衝材である吸着パッド12は、液晶パネル8に十分に馴染み、液晶パネル8の保持が確実になる。また、液晶パネル8と搬送アーム9とは、直接面接触するのではなく、緩衝材である吸着パッド12を介した沈み込みを経て面接触するので、液晶パネル8のダメージを防止できる。
【0035】
次に、図4を用いて、各工程内における液晶パネルの搬送について説明する。図4は図2(a)に示したB矢視図である。図4(a)〜(c)は、各工程において作業の完了した液晶パネルが、搬送アーム9に受け渡されるまでを示している。各工程、例えばACF貼付部2で、ACF貼付が完了した液晶パネル8は、図4(a)に示したように、下側がパネルステージ10で真空吸着により保持された状態で、搬送アーム9の真上に液晶パネル8が位置するまで搬送される。
【0036】
この状態からパネルステージ10と一体のシャフト10aを下降させると、液晶パネル8の下面は、図3(b)に示したように、吸着パッド12の先端面12aに当接し、最終的には図4(b)に示したように、液晶パネル8は搬送アーム9に保持される。この状態では、液晶パネル8には搬送アーム9からの真空吸着力が働き、逆にパネルステージ10のからの真空吸着は解除される。
【0037】
この状態から、さらに矢印方向にシャフト10aを下降させると、図4(c)に示したように、液晶パネル8からパネルステージ10が完全に離間し、液晶パネル8の搬送アーム9への受け渡しが完了する。
【0038】
逆に例えば液晶パネル8をACF貼付部2側に搬送する際には、図4(c)に示した状態からシャフト10aが矢印と反対方向に上昇し、図4(b)の状態から、図4(a)の状態へと動作していくことになる。
【0039】
以上、液晶パネル8の工程間の搬送、及び各工程内における搬送について個別に説明したが、図5を用いて装置内全体の動作について説明する。図5は、図1に示した電子部品実装機1の各部を簡略化して示した概略平面図である。
【0040】
図5(a)に示した状態では、搬送アーム6上にそれぞれ液晶パネル8a〜8eが保持されている。この状態は、電子部品実装機1内の液晶パネル8b〜8eが、矢印f方向に搬送され、各部2〜5で作業(図の2点鎖線の位置)を完了した後、矢印g方向に搬送された後の状態を示している。前記のように、矢印f、g方向の搬送は、パネルステージにより搬送アーム6より上に持ち上げられた状態で行われる。また、この状態では、電子部品実装機1の外には液晶パネル8aが、別の設備から液晶パネル8aが受け渡されている。
【0041】
次に、各搬送アーム6は、電子部品実装機1の長手方向に移動し、図5(b)に示した状態となる。すなわち矢印(破線)で示したように、各液晶パネル8a〜8eは、図5(a)に示した位置から図5(b)に示した位置に装置の長手方向に搬送されていることになる。この後、各液晶パネル8a〜8dは、図5(b)に示した状態から、図5(a)に示した矢印f、g方向に搬送され、再び各搬送アーム6上に保持される。
【0042】
電子部品実装機1の外に搬送された液晶パネル8eは、別の設備に受け渡される。また、各搬送アーム6は、各液晶パネル8a〜8dが矢印f、g方向に搬送されている間に、各液晶パネルの搬送方向とは逆方向すなわち図5(a)に示した状態に移動し、その状態で各液晶パネルが受け渡される。この状態が図5(a)の状態である。以後前記のような動作を繰り返して、ICの実装された液晶パネルが、順次装置外に搬出される。
【0043】
以上のように、各液晶パネルは、その下側を各搬送アーム6で保持された状態で、各工程間の搬送が行われ、電子部品実装機1内を長手方向に搬送されることになる。すなわち、電子部品実装機1内では、各液晶パネルは常にその下側が保持された状態で搬送されることになる。
【0044】
なお、前記実施形態では、実装対象物が液晶パネルの例で説明したが、これに限らず、プラズマディスプレイ等のフラットディスプレイパネルについても同様の効果が得られる。
【0045】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、実装対象物を下側から保持して搬送することにより、実装対象物を上側で保持する場合と比べて、保持するための吸着力は小さな値で足りることになり、吸着力の印加による吸着ムラの発生を防止できる。また、搬送手段は実装対象物の下側にあるので、実装対象物を装置から取り出す際に、特に妨げとなるものはないので、装置が故障等で停止した場合であっても、実装対象物を装置から取り出す作業が容易になり、メンテナンス性に優れている。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る部品実装機の全体を示す斜視図
【図2】(a)本発明の一実施形態に係る液晶パネルの搬送方法を斜視図
(b)本発明の一実施形態に係る搬送アームの先端側の斜視図
【図3】(a)本発明の一実施形態に係る搬送アームの先端側の側面図
(b)本発明の一実施形態に係る液晶パネルが搬送アームによって保持された状態を示す側面図
【図4】本発明の一実施形態に係る各工程における液晶パネルの搬送方法を示す図
【図5】本発明の一実施形態に係る部品実装機の概略平面図
【図6】従来の電子部品実装機の一例を示す斜視図
【図7】(a)従来の液晶パネルの搬送方法の一例を示す斜視図
(b)従来の液晶パネルの保持状態の一例を示す斜視図
【符号の説明】
1 電子部品実装機
2 ACF貼付部
3 IC仮圧着部
4,5 IC本圧着部
6,9 搬送アーム
7,10 パネルステージ
8 液晶パネル
10a シャフト
11 穴
12 吸着パッド
12a 先端面
12b 真空経路
Claims (3)
- フラットディスプレイパネルを次工程へ搬送する搬送手段と、
前記フラットディスプレイパネルを下側で支持して前記フラットディスプレイパネルを少なくとも上下に移動させることができ、各工程内において前記搬送手段と作業領域の間で前記フラットディスプレイパネルを搬送する移動手段とを備え、
複数の工程を経て前記フラットディスプレイパネルに部品を実装する部品実装機であって、
前記各工程の作業領域と対向する位置にそれぞれ配置された前記搬送手段は、前記フラットディスプレイパネルを吸着する吸着手段を備えた搬送方向に略直交して設けられた2本の搬送アームを有し、
前記吸着手段は、上端面が前記搬送アームの表面より上にある緩衝材で形成されたパッド部を有し、
前記搬送アーム上に載置された前記フラットディスプレイパネルを、前記移動手段により前記搬送アームより上側に持ち上げた後、各工程の作業領域まで搬送し、
前記各作業領域で作業の完了した前記フラットディスプレイパネルを前記搬送アーム上の前記搬送アームより高い位置まで搬送し、前記フラットディスプレイパネルを下降させて、前記フラットディスプレイパネルの自重による沈み込みに伴う前記パッド部の沈み込みを経て前記搬送アーム上面に面接触させるとともに、面接触した状態で前記吸着手段で前記フラットディスプレイパネルの吸着を開始し、
前記フラットディスプレイパネルの次工程への搬送は、前記フラットディスプレイパネルが前記吸着手段によって保持された状態で次工程の作業領域と対向する位置まで搬送されることにより行われ、
前記移動手段が、前記各作業領域で作業の完了した前記フラットディスプレイパネルを前記搬送アームの上に搬送し、次工程の前記移動手段が前記搬送アーム上に載置された前記フラットディスプレイパネルを作業領域まで搬送することを特徴とする部品実装機。 - 前記吸着手段は、真空吸着によって前記フラットディスプレイパネルを保持する請求項1に記載の部品実装機。
- 複数の工程を経てフラットディスプレイパネルに部品を実装する部品実装方法であって、前記フラットディスプレイパネルの次工程への搬送に、搬送方向に略直交して設けられた2本の搬送アームを備え、上端面が前記搬送アームの表面より上にある緩衝材で形成されたパッド部により前記フラットディスプレイパネルを吸着する吸着手段を有する搬送手段を用い、
前記搬送アーム上に載置された前記フラットディスプレイパネルを、移動手段により前記搬送アームより上側に持ち上げた後、各工程の作業領域まで搬送し、
前記各作業領域で作業の完了した前記フラットディスプレイパネルを前記搬送アーム上の前記搬送アームより高い位置まで搬送し、前記フラットディスプレイパネルを下降させて、前記フラットディスプレイパネルの自重による沈み込みに伴う前記パッド部の沈み込みを経て前記搬送アーム上面に面接触させるとともに、面接触した状態で前記吸着手段で前記フラットディスプレイパネルの吸着を開始し、
前記吸着手段によって保持した状態で次工程の作業領域と対向する位置まで搬送し、
前記移動手段が、前記各作業領域で作業の完了した前記フラットディスプレイパネルを前記搬送アームの上に搬送し、次工程の前記移動手段が前記搬送アーム上に載置された前記フラットディスプレイパネルを作業領域まで搬送することを特徴とする部品実装方法。
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