JP4178674B2 - フィルム基板搬送用プレート及びフィルム基板搬送方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表面にＩＣ（集積回路）等のチップ状の電子部品が実装されたフィルム基板をシート状のまま搬送するためのフィルム基板搬送プレート及びフィルム基板搬送方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
厚みが薄くシート状をしたフィルム材の表面に回路パターンを印刷したフィルム配線板を使用し、その表面に電子部品を実装してなるフィルム基板は従来より知られている。このフィルム基板は、その製造時、いくつもの工程位置に搬送されて、その都度必要な電子部品が実装されて完成される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
厚みが薄くシート状をしたフィルム基板を複数の工程に搬送し、その都度電子部品を実装する方法では、各工程間を移動させるときに、位置決めされている状態を一度解除し、次の工程で再び位置決めする作業となる。しかしながら、この方法を用いると、その位置決めに要する時間を多く必要とし、作業性が悪い。さらに、フィルム基板の曲がりや折れ等が発生する場合も少なくない。そこで、後工程に搬送する場合、機械的な保持の規制を解除せずに送る方法もあるが、工程が直結となり、設備稼働率が悪く、また後工程が他の工場の場合等には適用できない。
【０００４】
さらに、電子部品を実装したフィルム基板を後工程の位置に搬送して一時的にストックをしておく場合、そのままの状態でフィルム基板を段積みすると、電子部品に大きな重量が加わり、ワークダメージとなる。また、間座紙等を介して重ねる方法もあるが、間座紙等を介して重ねるとワークダメージは解消されてもフィルム基板の位置規制が保てない。
【０００５】
そこで、フィルム基板を位置決めするピンを設けた平面収納トレイに、マルチでフィルム基板を収納ストックする方法もある。この方法では、フィルム基板の反りに対して不確実で、トレイコストを含めた物流コストも大きくなる問題があった。
【０００６】
また、連続したフィルム上に回路パターンを繰り返し形成し、その上に複数のフィルム基板を作り、それをロール状に巻いてストックし、ロール状のまま後工程に供給する方法もある。しかし、この方法では、後工程にフィルム基板を抜き打ちする金型が必要で、設備が複雑となり、コストが大きくなる問題があった。さらに、前工程での不良品も後工程に供給することになる等、各種の問題があった。
【０００７】
本発明は、上記した問題に鑑みなされたもので、その目的は上記の問題を一掃して、比較的簡単な構造で、かつ最適な状態でフィルム基板を搬送することができるフィルム基板搬送プレート及びフィルム基板搬送方法を提供することにある。更に他の目的は、以下に説明する内容の中で順次明らかにして行く。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成する次のような構成を開発したものである。すなわち、フィルム基板搬送用プレートの発明にあっては、表面にチップ状の電子部品が実装されているフィルム基板をシート状のまま搬送するフィルム基板搬送用プレートにおいて、前記フィルム基板を覆って配置される大きさをなしており、前記フィルム基板を位置決めするための位置決め手段と、前記フィルム基板上の電子部品と対応した位置に形成されて、前記電子部品を逃がすための凹所と、前記フィルム基板の平面状の部分に対応して形成されて、該フィルム基板を裏面側に密着させて吸引保持するための吸引用孔とを備え、前記吸引用孔を通して前記フィルム基板を裏面に吸着させて搬送する、構成としたものである。
【０００９】
この構成によれば次のような作用が得られる。
まず、フィルム基板をストックしておく場合には、本発明のプレートを使用して、位置決め手段で位置決めするとともに、電子部品を凹所で逃がし、そのフィルム基板上を覆って押さえ付けた状態でストックしておくことができるので、フィルム基板の反りやカール等の防止とフィルム基板の保護を図ることができる。また、重ねてストックしておく場合でも、電子部品を凹所で逃がして、電子部品に加重が直接加わることなく積み重ねておくことができるので、高密度で大きなストックを持つことが可能になる。更に、フィルム基板を搬送する場合は、吸引用孔からフィルム基板を吸引してプレート裏面に吸着させ、この吸着でフィルム基板をプレート裏面に固定させた状態で搬送し、所定の位置にセットするので、位置ずれを防止と共に折れ等の防止も可能になる。すなわち、フィルム基板の位置及び形状をくずさずに後工程へ供給できる。この場合、例えば、高密度でストックして他工場に輸送等することも可能にする。
【００１０】
また、フィルム基板搬送方法の発明にあっては、表面にチップ状の電子部品が実装されているフィルム基板をシート状のまま搬送するフィルム基板搬送方法において、前記フィルム基板を覆ったときに、前記電子部品を逃がすための凹所、及び前記フィルム基板を位置決めするための位置決め手段、並びに前記フィルム基板の平面部分と対応する吸引用孔とを有してなるプレートを用いて、前記プレートで前記フィルム基板を覆うとともに、該プレートの表面側から前記吸引用孔を通して前記フィルム基板を前記プレートの裏面に吸引密着させて、前記プレートと共にフイルム基板を搬送するようにしたものである。
【００１１】
この方法によれば次のような作用が得られる。
まず、フィルム基板をストックしておく場合には、位置決め手段で位置決めするとともに、電子部品を凹所で逃がし、そのフィルム基板上を覆って押さえ付けた状態でストックしておくことで、フィルム基板の反りやカールの防止とフィルム基板の保護を図ることができる。また、重ねてストックしておく場合でも、電子部品を凹所で逃がし、電子部品に加重が直接加わることなく積み重ねておくことができるので、高密度で大きなストックを持つことが可能になる。更に、フィルム基板を搬送する場合は、吸引用孔からフィルム基板を吸引してプレート裏面に吸着させ、この吸着でフィルム基板をプレート裏面に固定させた状態で搬送し、所定の位置にセットするので、位置ずれを防止することができるとともに折れ等の防止も確実になる。すなわち、フィルム基板の位置及び形状をくずさずに後工程へ供給できる。この場合、例えば、高密度でストックして他工場に輸送等することも可能にして、物流コストを大幅に削減することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であり技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の技術的範囲を何ら制約するものではない。
【００１３】
図４はフィルム基板を扱う本発明を適用した回路組立製造装置の概略構成を示す図である。図４において、符号１は回転する移載ハンドである。この移載ハンド１の周囲にはプレート供給テーブル２、フィルム基板供給テーブル３、プレート排出テーブル４がそれぞれ配置されている。また、移載ハンド１には３つのハンド部５が設けられている。各ハンド部５は、移載ハンド１が回転すると、プレート供給テーブル２，フィルム基板供給テーブル３，プレート排出テーブル４の順に回転移動される。そして、プレート供給テーブル２ではハンド部５が後述するプレート６を真空吸着によりストッカー８より順次取り出し保持し、フィルム基板供給テーブル３ではハンド部５がプレート６の裏面（下面）に後述するフィルム基板７を真空吸着させ、プレート排出テーブル４ではフィルム基板７を真空吸着させたプレート６をストッカー８内に順次積み重ねる。一方、プレート供給テーブル２，フィルム基板供給テーブル３，プレート排出テーブル４もそれぞれ回転可能になっており、プレート供給テーブル２ではピックアップ位置にある空のプレート６（つまり、使用されていないプレート６を意味する、以下同じ）がハンド部５により取り去られる。そして、ストッカー８内の空のプレート６がすべて無くなると、次のストッカー８に入った空のプレート６がピックアップ位置に来るまで回転される。フィルム基板供給テーブル３では、ピックアップ位置にあるフィルム基板７がハンド部５によりプレート６の裏面に吸着されて取り去られると、次のフィルム基板７がピックアップ位置に来るまで回転される。プレート排出テーブル４では、排出位置にあるストッカー８内にフィルム基板７と重ねられたプレート６が所定の枚数重ねられると、次の空になったストッカー８が排出位置に来るまで回転される。
【００１４】
図１は図４で取り扱っているフィルム基板７及びプレート６の一例を示す斜視図である。図１において、フィルム基板７は、厚みが５０μｍ前後のシート状をしたフィルム材の一面に回路パターンを印刷したもので、その上には例えばＩＣチップ等、チップ状の電子部品９が実装されている。また、フィルム基板７には回路パターンを逃げた位置に開口１０が形成されているとともに、同じく回路パターンを逃げた位置に位置決め孔１１が前後方向に離して一対設けられている。
【００１５】
プレート６は、樹脂製で、フィルム基板７の上面全体を覆うことができる大きさを有する板状にして形成されている。また、図２及び図３にはプレート６の単体構造が示されており、図２は上面側から見た斜視図、図３は下面側から見た斜視図である。そのプレート６には、位置決めピン１２及び逃げ孔（凹所）１３の他に、誤挿入防止カッティング部１４、電子部品逃がし孔１５、プレート位置決め孔１６、吸引用孔１７等が設けられている。
【００１６】
更に詳述する。位置決めピン１２及び逃げ孔１３は、フィルム基板７に設けられている位置決め孔１１と対応する位置に各々形成されている。このうち、位置決めピン１２は、プレート６の裏面（下面）側に突出形成されていて、プレート６とフィルム基板７とが重ね合わされたときに、フィルム基板７側の位置決め孔１１内に挿入される。そして、この挿入によりフィルム基板７をプレート６に対してＸ−Ｙ方向の位置決めができる構造になっている。これに対して、逃げ孔１３は、プレート６の表面（上面）側に、位置決め孔１１と同心的に形成されている（図６参照）。その逃げ孔１３の内径は、位置決めピン１２の外径よりも大きく、また深さは位置決めピン１２の長さよりも大きく窪んだ状態に形成されている。したがって、逃げ孔１３は、図５及び図６に示すように、位置決めピン１２に位置決め孔１１を係合させて、フィルム基板７とプレート６を重ね合わせた状態で下側のプレート６上に積み重ねられたとき、位置決めピン１２が下側のプレート６と干渉し合うことがないようになっている。
【００１７】
誤挿入防止カッティング部１４は、プレート６の４つの角のうちの１つをカットすることによって形成されており、このカットされた部分により、プレート６のセット方向の判断をし易くしている。なお、プレート供給テーブル２及びプレート排出テーブル４上に配置されるストッカー８にも、図５に示している如く、誤挿入防止カッティング部１４と対応した誤挿入防止壁８ａが設けられており、誤挿入防止壁８ａに誤挿入防止カッティング部１４を対応させずに、プレート６の向きを間違えて挿入させるとストッカー８内に収納できないようにし、誤挿入を防止している。
【００１８】
電子部品逃がし孔１５は上下方向に貫通している孔で、フイルム基板７側の位置決め孔１１とプレート６側の位置決めピン１２を一致させて、フィルム基板７上にプレート６を重ねた時に、フィルム基板７上の電子部品９を逃がすことができる位置に形成されている。その電子部品逃がし孔１５の内径は電子部品９の外形よりも大きく、また深さは電子部品９の高さよりも大きく形成されている。したがって、電子部品逃がし孔１５は、図５及び図７に示すように、位置決めピン１２に位置決め孔１１を係合させて、フィルム基板７とプレート６を重ね合わせたとき、プレート６が電子部品９と干渉し合うことがないようになっている。なお、電子部品逃がし孔１５は上下方向に貫通せずに、下面側に開口を持つ凹部であってもよいものであり、本発明では貫通した孔と凹部とを含んで凹所という。
【００１９】
プレート位置決め孔１６は上下方向に貫通している孔で、位置決め孔１１と位置決めピン１２を一致させて、フィルム基板７とプレート６とを重ねたときに、フィルム基板７の外側（本実施の形態では左右両側の外）に位置するように離して一対設けられている。
【００２０】
吸引用孔１７は上下方向に貫通している孔で、位置決め孔１１と位置決めピン１２を一致させて、フィルム基板７とプレート６とを重ねたときに、フィルム基板７の内側（本実施の形態では前後両側の内）における平面状の部分に位置するように離して一対設けられている。また、プレート６の内側においては、フィルム基板７の左右方向に延びる吸引溝１８が吸引用孔１７と連通した状態にして形成されている。なお、吸引溝１８の左右方向の幅はフィルム基板７の左右方向の幅よりも小さく、位置決め孔１１と位置決めピン１２を一致させて、フィルム基板７とプレート６とを重ねたときに、フィルム基板７の平面状の部分に対応していて、左右端の何れからもはみ出すことがないように設定されている。そして、その吸引溝１８では、フィルム基板７とプレート６とが重ねられた状態で、吸引用孔１７を通してエアが吸引されると、吸引溝１８の全体が吸い込み口となり、面的により強い力でフィルム基板７をプレート６に吸着して保持する役目をなす。
【００２１】
次に、プレート６及びフィルム基板７を搬送する移載ハンド１のハンド部５の構成について図５を用いて説明する。図５において、ハンド部５には、ハンド部５の下面から下側に向かって突出した状態にして取り付けられている、位置決めピン１９、プレート吸着用パッド２０、フィルム基板吸着用パッド２１をそれぞれ有している。
【００２２】
更に詳述すると、位置決めピン１９は、プレート位置決め孔１６に対応して一対設けられており、プレート位置決め孔１６に位置決めピン１９を挿入させて、フィルム基板７をハンド部５に対して位置決めできる構造になっている。
【００２３】
プレート吸着パッド２０は、プレート６の四隅にそれぞれ対応して４つ設けられている。４つのプレート吸着パッド２０は、それぞれ図示せぬ真空吸引機に接続されており、真空吸引機が真空吸引動作されるとプレート６の上面を真空引きして吸引保持することができる構造になっている。
【００２４】
フィルム基板吸着用パッド２１は、プレート６の吸引用孔１７にそれぞれ対応して２つ設けられている。２つのフィルム基板吸着用パッド２１は、図示せぬ真空吸引機に各々接続されており、真空吸引機が吸引動作されるとプレート６の下面に対して孔１７及び吸引溝１８を通してフィルム基板７を吸引して保持することができる構造になっている。
【００２５】
次に、このように構成されたフィルム基板７及びプレート６を、移載ハンド１でプレート排出テーブル４上のストッカー８に搬送して収納するまでの動作を図４の回路組立製造装置について説明する。この装置において、プレート供給テーブル２上には空のプレート６が供給され、フィルム基板供給テーブル３上には電子部品９を上に向けてフィルム基板７が供給される。
【００２６】
そして、ハンド部５は、まずプレート供給テーブル２において空のプレート６をピックアップする。ここでは、位置決めピン１９をプレート位置決め孔１６に挿入させて位置決めするとともに、プレート吸着用パッド２０でプレート６の上面を吸着保持する。また、このようにしてプレート６を保持したハンド部５はフィルム基板供給テーブル３上に移動され、フィルム基板供給テーブル３上で位置決め孔１１に位置決めピン１２を係合させて、フィルム基板７の上側から覆うようにしてプレート６を重ねる。このとき、電子部品９は電子部品逃がし孔１５内に逃がされる。続いて、フィルム基板吸着用パッド２１が真空吸着動作され、吸引用孔１７及び吸引溝１８を通して真空引きし、フィルム基板７をプレート６に吸着保持する。これにより、ハンド部５には、プレート６とフィルム基板７とが重ねられた状態で一体的に保持される。
【００２７】
続いて、ハンド部５はプレート排出テーブル４上に移動され、下面側にフィルム基板７を吸着保持しているプレート６が、既にストッカー８内に収納されているプレート６の上に更に積み重ねられるようにしてストッカー８内に収納される。この積み重ねによりフィルム基板７の上下面はプレート６で挟まれ、収納時におけるフィルム基板７の反りやカールが防げる。また、収納後はプレート吸着用パッド２０による真空吸着及びフィルム基板吸着用パッド２１による真空吸着がそれぞれ解かれ、ハンド部５だけが再びプレート供給テーブル２へ移動し、一連の動作を繰り返す。図５には、こうしてストッカー８内に複数のプレート６が積み重ねられている状態を示している。また、ストッカー８内に所定枚数のプレート６及びフィルム基板７が収納されたら、プレート排出テーブル４が所定量回転されて空のストッカー８がハンド部５と対応する位置に配置され、新たなストッカー８内に、次に送られて来るプレート６及びフィルム基板７が順次収納される。
【００２８】
したがって、本実施の形態の構成では、ハンド部５に位置決めされて吸着保持されたプレート６及びフィルム基板７は、一度吸着保持されるとストッカー８内に収納されるまで解除されることなく搬送されるので位置ずれが防止できる。すなわち、フィルム基板７の位置を確保した状態及び形状をくずさずに後工程（ストッカー８内）へ供給できるので、稼動効率を向上させることができる。
第１に、フィルム基板７を搬送する時には、そのフィルム基板７をプレート６の裏面に真空吸着させて搬送し、そのままストッカー８に収納されてプレート６上に積み重ねられ、その後で吸着が解除されるようになっているので、収納時にフィルム基板７が折れ曲がった状態で収納されたりするのを確実に防止することができる。
第２に、フィルム基板７は、上下面が上下のプレート６で挟まれた状態でストッカー８内に収納されるので、反りやカール等の発生の虞がなく当初の品質が維持される。
第３に、重ねてストックしておく場合でも、電子部品９を電子部品逃がし孔（（凹所）１５で逃がしていて、電子部品９に加重が直接加わることなく積み重ねておくことができるので、高密度で大きなストックを持つことが可能になる。しかも位置決め孔１１と位置決めピン１２とでなる位置決め手段により位置決めした状態でストックしておくので、フィルム基板７の保護も兼ねる。
第４に、フィルム基板７を搬送する場合は、吸引用孔１７からフィルム基板７を吸引してプレート６の裏面に吸着させ、この吸着でフィルム基板７をプレート６の裏面に固定させた状態で搬送してストッカー８内（所定の位置）にセットするので、位置ずれを防止することができるとともに折れやカール等の防止もできる。すなわち、フィルム基板７の位置を確保した状態及び形状をくずさずに後工程へ供給できる。また、このような構成では、ストッカー８内にフィルム基板７を高密度でストックし他工場に輸送等することができるので、物流コストを大幅に削減することができる。
【００２９】
なお、上記実施の形態では、プレート６及びフィルム基板７をストッカー８内に収納する迄の搬送動作について説明したが、他の装置にフイルム基板７を供給する場合については、上記説明と逆の手順をふめば実施することができるものである。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば次のような効果が期待できる。
・フィルム基板をストックしておく場合には、位置決め手段で位置決めするとともに、電子部品を凹所で逃がしてフィルム基板上を覆って押さえた状態でストックしておくことができるので、反りやカール等が防止できる。
・また、重ねてストックしておく場合でも、電子部品を凹所で逃がしていて、電子部品に加重が直接加わることなく積み重ねておくことができるので、高密度で大きなストックを持つことが可能になる。しかも位置決め手段により位置決めした状態でストックしておくので、フィルム基板の保護も兼ねる。
・更に、フィルム基板を搬送する場合は、吸引用孔からフィルム基板を真空引きしてプレート裏面に吸着させ、この吸着でフィルム基板をプレート裏面に固定させた状態で搬送して所定の位置にセットするので、位置ずれを防止することができるとともに折れやカール等の防止もできる。すなわち、フィルム基板の位置を確保した状態及び形状をくずさずに後工程へ供給できる。同時に、高密度でストックして他工場に輸送等することができるので、物流コストを大幅に削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態を示すプレートとフィルム基板の構造を示す分解斜視図である。
【図２】 図１のプレートを上面側より見て示す斜視図である。
【図３】 図１のプレートを下面側より見て示す斜視図である。
【図４】 本発明を適用した回路組立製造装置の概略構成を示す図である。
【図５】 同上回路組立製造装置の要部拡大斜視図である。
【図６】 図５のＡ−Ａ線拡大断面図である。
【図７】 図５のＢ−Ｂ線拡大断面図である。
【符号の説明】
１…移載ハンド、２…プレート供給テーブル、３…フィルム基板供給テーブル、
４…プレート排出テーブル、５…ハンド部、６…プレート、７…フィルム基板、
８…ストッカー、９…電子部品、１１…位置決め孔（位置決め手段）、
１２…位置決めピン（位置決め手段）、１３…逃げ孔（凹所）、
１５…電子部品逃がし孔（電子部品を逃がすための凹所）、
１６…プレート位置決め孔、１７…吸引用孔、１８…吸引溝、
１９…位置決めピン、２０…プレート吸着用パッド、
２１…フィルム基板吸着用パッド。

Claims (5)

1. 表面にチップ状の電子部品が実装されているフィルム基板をシート状のまま搬送するフィルム基板搬送用プレートにおいて、
   前記フィルム基板を覆って配置される大きさをなしており、
   前記フィルム基板を位置決めするための位置決め手段と、
   前記フィルム基板上の電子部品と対応した位置に形成されて、前記電子部品を逃がすための凹所と、
   前記フィルム基板の平面状の部分に対応して形成されて、該フィルム基板を裏面側に密着させて吸引保持するための吸引用孔とを備え、
   前記吸引用孔を通して前記フィルム基板を裏面に吸着させて搬送することを特徴とするフィルム基板搬送用プレート。
2. 前記凹所が貫通孔で形成され、かつ該貫通孔の深さを前記電子部品の高さ寸法よりも大きく設定してなる請求項１に記載のフィルム基板搬送用プレート。
3. 前記位置決め手段は、前記フィルム基板に形成されている位置決め孔と対応してプレートの裏面より突設させた位置決めピンと、前記位置決めピンと対応してプレートの表面側に形成した凹所とでなり、該凹所が前記位置決めピンの長さよりも深く、かつ位置決めピンの太さよりも大きく形成されている請求項１に記載のフィルム基板搬送用プレート。
4. 前記プレートは、前記吸引用孔を各々対向する側に離して一対有するとともに、裏面側に前記フィルム基板の一側に沿って延びる状態にして前記吸引用孔と連接して吸引溝を形成している請求項１に記載のフィルム基板搬送用プレート。
5. 表面にチップ状の電子部品が実装されているフィルム基板をシート状のまま搬送するフィルム基板搬送方法において、
   前記フィルム基板を覆ったときに、前記電子部品を逃がすための凹所、及び前記フィルム基板を位置決めするための位置決め手段、並びに前記フィルム基板の平面部分と対応する吸引用孔とを有してなるプレートを用いて、
   前記プレートで前記フィルム基板を覆うとともに、該プレートの表面側から前記吸引用孔を通して前記フィルム基板を前記プレートの裏面に吸引密着させて、前記プレートと共にフイルム基板を搬送するようにしたことを特徴とするフィルム基板搬送方法。

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