JP3840839B2 - 基板の供給装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、積層状態で載置された基板をピックアップして次工程装置に供給する基板の供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品実装用の基板は一般に薄い板状部品であり、このような基板は積層状態で収納・保管される。そして基板を次工程へ供給する際には、積層状態の基板を最上層から１枚づつ移載ヘッドによってピックアップする。基板の表面は平滑であるため密着しやすく、積層状態におくと上下の基板が密着した状態でピックアップされるいわゆる２枚取りを生じる場合がある。このような２枚が重なったままの状態の基板が次工程へ供給されるのを防止するため、基板のピックアップ時には２枚取りであるか否かの検査が行われる。従来この２枚取り検査は、ピックアップされた基板を一旦仮置きステージに載置し、ここでレーザセンサなどの測定具によって基板の厚さを測定することにより行われていた。すなわち、厚さ測定結果から載置された基板が正しく１枚のみピックアップされたものであるか否かを判定していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の２枚取り検査には次のような問題点があった。まず、ピックアップした基板を載置するための仮置きステージを設けるため、次工程装置との間にこのスペースをとる必要があり、このことが装置全体のコンパクト化を困難なものとしていた。またレーザセンサなどの測定具は高価格である上に、検出結果が必ずしも安定せず２枚取り判定の信頼性は低いものであった。さらに、多種類の基板を対象する場合には、基板サイズ毎に計測位置が異なるため測定具の位置調整を行う必要があるなど、従来の基板の供給装置には、２枚取り検出の機構に起因して、低コスト・コンパクト化が阻害され、基板毎の段取り替え作業に手間と時間を要するという問題点があった。
【０００４】
そこで本発明は、多種類の基板に対応でき、低コスト・コンパクトな機構で２枚取りを検出することができる基板の供給装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の基板の供給装置は、基板供給部に積層状態で載置された基板を移載ヘッドによりピックアップして次工程装置に供給する基板の供給装置であって、前記移載ヘッドに保持された状態の基板の上面を受ける基板受け部とこの基板の下面に当接してこの下面の高さを検出する位置検出部とで基板を挟み込むことにより基板の厚さを計測する厚さ計測手段を備え、前記基板受け部を前記移載ヘッドに取り付けるとともに前記位置検出部を前記基板供給部から次工程装置へ至る前記移載ヘッドの移動経路に配設した。
請求項２記載の基板の供給装置は、請求項１記載の基板の供給装置において、前記移載ヘッドに下向きにした姿勢で配置されたシリンダのロッドの先端部に前記基板受け部を装
着し、前記シリンダのロッドを下降させて前記基板受け部を前記移載ヘッドに保持された基板の上面に相当する高さ位置まで下降させるように構成した。
請求項３記載の基板の供給装置は、請求項１記載の基板の供給装置において、前記基板受け部は、前記移載ヘッドにピックアップされる最小寸法の基板の上面に当接可能な範囲内に配設されている。
【０００６】
本発明によれば、移載ヘッドによって保持された状態の基板を基板受け部と位置検出部とで挟み込んで厚さを計測することにより、仮置きステージを必要とせずに基板の２枚取り検査が行える。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の基板の供給装置の正面図、図２は同基板の供給装置の平面図、図３は同基板の供給装置の移載ヘッドの平面図、図４（ａ），（ｂ）、図５（ａ），（ｂ）、図６（ａ），（ｂ）は同基板の供給動作の説明図である。
【０００８】
まず図１、図２を参照して基板の供給装置の構造を説明する。図１において、基板供給部１には板状の基板３が多数積層状態で収納されている。基板供給部１の上方には、移載ヘッド２が配設されている。図２に示すように、移載ヘッド２は昇降機構２ａにアーム２ｂを介して結合された昇降プレート２ｃを備えており、昇降プレート２ｃには複数の吸着ノズル６が装着されている。昇降機構２ａは水平方向に配設された移動テーブル９に結合されており、移動テーブル９を駆動することにより、移載ヘッド２は水平移動する。
【０００９】
移載ヘッド２を基板供給部１上に位置させ、次いで昇降機構２ａを駆動して昇降プレート２ｃを基板供給部１に積層状態で載置された基板３上に下降させて、移載ヘッド２が備えた吸着ノズル６から真空吸引することにより最上段の基板３は吸着される。そして移載ヘッド２を上昇させ、移動テーブル９によって移動させることにより、ピックアップされた基板３は次工程装置であるプラズマ処理装置４に搬送される。
【００１０】
プラズマ処理装置４は、ベース部１１と蓋部材１０との間で形成される処理室１２を備えている。ベース部１１には基板載置部を兼ねた電極１４が絶縁材１３を介して装着されており、電極１４上に処理対象の基板３を載置した状態で、処理室１２内の真空排気、プラズマ発生用ガス供給を行った後に、蓋部材１０と電極１４との間に電源部１５により高周波電圧を印加することによりプラズマ処理を行う。プラズマ処理装置４への基板３の供給は、蓋部材１０を上昇させた状態で行われる。基板３を保持した移載ヘッド２を蓋部材１０の下方まで移動させて電極１４上に下降させ、ここで吸着ノズル６による真空吸着を解除することにより、電極１４上に基板３を載置する。
【００１１】
移載ヘッド２の昇降プレート２ｃには、シリンダ７がロッド７ａを下向きした姿勢で配設されており、ロッド７ａの先端部には基板受け部８が装着されている。シリンダ７を駆動してロッド７ａを下降させることにより、基板受け部８は所定高さまで下降する。この所定高さは、吸着ノズル６に吸着された状態の基板３の上面に相当する高さ位置となっている。
【００１２】
また、基板供給部１からプラズマ処理装置４に至る移載ヘッド２の移動経路には、位置検出部５が配設されている。位置検出部５は上向きに配置されたシリンダ１６のロッド１６ａの先端部に水平な取り付け板１７を介してポテンショメータ１８を装着したものである。ポテンショメータ１８は厚さ検出部１９に接続されており、厚さ検出部１９はさらに判定部２０に接続されている。厚さ検出部１９は移載ヘッド２に保持された状態の基板３の厚さを検出する。判定部２０は、保持された基板３が正しく１枚のみ保持されたものであるか否かの２枚取り判定を行う。
【００１３】
基板３を保持した移載ヘッド２を位置検出部５の上方に位置させ、基板３の計測部位をポテンショメータ１８の上方に位置合わせした状態で、シリンダ１６のロッドを突出させてポテンショメータ１８の測定端部１８ａを基板３の下面に当接させる。そしてこのときのポテンショメータ１８の出力信号を厚さ検出部１９で受けることにより、この当接面の高さ位置が検出される。なお位置検出部５に用いられる測定手段は、基板３に当接することにより当接面の位置が検出できるものであればポテンショメータ以外のものであってもよい。
【００１４】
このポテンショメータ１８による高さ位置検出時には、基板３の上面は基板受け部８によって受けられるようになっており、測定端部１８ａが基板３の下面に当接した状態では、基板３の上面は基板受け部８によって受けられて所定の高さ位置にある。したがって、ポテンショメータ１８の出力信号に基づいて検出された測定端部１８ａと基板３との当接面、すなわち基板３の下面の高さ位置と、所定の高さ位置に保たれた基板３上面の高さの差より、厚さ検出部１９は移載ヘッド２に保持された状態の基板３の厚さを検出する。
【００１５】
言い換えれば、基板受け部８と位置検出部５との間に基板３を挟み込むことにより、基板３の厚さが検出され、基板受け部８と位置検出部５との組み合わせによって厚さ計測手段が構成されている。さらに検出された基板３の厚さと、当該種類の基板の１枚の基準厚さのデータとを判定部２０によって比較することにより、移載ヘッド２に保持された基板３が１枚であるかもしくは２枚以上であるかを判定することができる。
【００１７】
ここで、移載ヘッド２の昇降プレート２ｃに取り付けられた基板受け部８の位置について図３を参照して説明する。図３において、昇降プレート２ｃには対角位置にそれぞれ１個の吸着ノズル６が装着され、吸着ノズル６の装着位置はピックアップ対象の基板３の寸法によって調整できるようになっている。すなわち、最大寸法の基板３Ｍを対象とする場合、および最小寸法の基板３ｍを対象とする場合には、それぞれ実線および破線で示す位置に吸着ノズル６が装着される。
【００１８】
図３において、基板受け部８は移載ヘッド２にピックアップされた最小寸法の基板３ｍに当接可能な範囲内に配設されている。したがって最小寸法の基板を含めていずれの寸法の基板を対象とする場合においても厚さ計測が可能な位置に厚さ計測手段が配設されている。すなわち、ピックアップ対象の基板の寸法が異なる場合においても、基板受け部８及び位置検出部５のいずれも位置調整の必要がない。
【００１９】
この基板の供給装置は上記のように構成されており、次に動作について図４、図５、図６を参照して説明する。図４（ａ）において、移載ヘッド２を基板供給部１に積層状態で載置された基板３上に下降させ、最上段の基板３を吸着してピックアップする。次いで図４（ｂ）に示すように、移載ヘッド２を厚さ計測位置まで、すなわち基板受け部８が位置検出部５のポテンショメータ１８の測定端部１８ａの直上に位置するように移載ヘッド２を水平移動させる。
【００２０】
次に、図５（ａ）に示すようにシリンダ７を駆動して基板受け部８を所定高さ位置まで下降させるとともに、シリンダ１６のロッド１６ａを突出させてポテンショメータ１８の計測端部１８ａを基板３の下面に当接させる。これにより、基板３は基板受け部８と計測端部１８ａとの間に挟み込まれ、このときのポテンショメータ１８の計測結果から、基板３の厚さが厚さ検出部１９（図１）により検出され、この厚さ計測結果に基づいて２枚取りであるか否かの判定が判定部２０（図１）によりなされる。
【００２１】
この後、図５（ｂ）に示すように移載ヘッド２は基板供給部１上に再び戻り、ここでプラズマ処理装置４の処理室１２内で行われているプラズマ処理のタイムアップまで待機する。そして先行する基板３のプラズマ処理が完了したならば、図６（ａ）に示すように蓋部材１０が上昇し、当該基板３が搬出用の移載ヘッド２２によって搬出される。この後、待機中であった移載ヘッド２はプラズマ処理装置４の蓋部材１０の下方に移動し、保持した基板３を電極１４上に載置する。そして再び基板供給部１上に復帰し、待機する。
【００２２】
なお、図５（ａ）に示す厚さ計測の結果２枚取りであると判定された場合には、作業者が移載ヘッド２に保持された基板３のうち１枚を取り除く処置を行うか、あるいは保持中の基板３を一旦基板供給部１上に戻す動作を行わせるなど、適当な処理方法を選択することができる。
【００２３】
このように、積層状態からピックアップされた基板３を移送する途中で、移載ヘッド２に保持された状態で基板の２枚取り検査を行うことにより、従来必要とされた２枚取り検査用の仮置きステージを必要としないため、装置のコンパクト化を図ることができる。また、移載ヘッド２には最小寸法の基板の厚み計測が行える位置に厚さ計測手段が配置されているので、多品種の基板を対象とする場合においても段取り替えを必要とせずに２枚取り検査が行える。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、移載ヘッドによって保持された状態の基板を基板受け部と位置検出部とで挟み込んで厚さを計測するようにしたので、仮置きステージを必要とせずに基板の２枚取り検査が行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の基板の供給装置の正面図
【図２】本発明の一実施の形態の基板の供給装置の平面図
【図３】本発明の一実施の形態の基板の供給装置の移載ヘッドの平面図
【図４】（ａ）本発明の一実施の形態の基板の供給動作の説明図
（ｂ）本発明の一実施の形態の基板の供給動作の説明図
【図５】（ａ）本発明の一実施の形態の基板の供給動作の説明図
（ｂ）本発明の一実施の形態の基板の供給動作の説明図
【図６】（ａ）本発明の一実施の形態の基板の供給動作の説明図
（ｂ）本発明の一実施の形態の基板の供給動作の説明図
【符号の説明】
１ 基板供給部
２ 移載ヘッド
３ 基板
５ 位置検出部
８ 基板受け部
１９ 厚さ検出部
２０ 判定部

Claims (3)

1. 基板供給部に積層状態で載置された基板を移載ヘッドによりピックアップして次工程装置に供給する基板の供給装置であって、前記移載ヘッドに保持された状態の基板の上面を受ける基板受け部とこの基板の下面に当接してこの下面の高さを検出する位置検出部とで基板を挟み込むことにより基板の厚さを計測する厚さ計測手段を備え、前記基板受け部を前記移載ヘッドに取り付けるとともに前記位置検出部を前記基板供給部から次工程装置へ至る前記移載ヘッドの移動経路に配設したことを特徴とする基板の供給装置。
2. 前記移載ヘッドに下向きにした姿勢で配置されたシリンダのロッドの先端部に前記基板受け部を装着し、前記シリンダのロッドを下降させて前記基板受け部を前記移載ヘッドに保持された基板の上面に相当する高さ位置まで下降させるように構成したことを特徴とする請求項１記載の基板の供給装置。
3. 前記基板受け部は、前記移載ヘッドにピックアップされる最小寸法の基板の上面に当接可能な範囲内に配設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の基板の供給装置。

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