JP4312617B2

JP4312617B2 - フレキシブル基板貼付け装置および同装置を備えた基板製造装置

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Publication number: JP4312617B2
Application number: JP2004017099A
Authority: JP
Inventors: 晃岸田
Original assignee: i Pulse Co Ltd
Current assignee: i Pulse Co Ltd
Priority date: 2004-01-26
Filing date: 2004-01-26
Publication date: 2009-08-12
Anticipated expiration: 2024-01-26
Also published as: JP2005210003A

Description

本発明は、デジタルカメラ、携帯電話あるいはプリンタヘッド等に使用されるフレキシブル基板の製造に関し、特に、フレキシブル基板を搬送用治具に貼付ける貼付け装置およびこの装置を備えた基板製造装置に関するものである。

従来から、スクリーン印刷機、ディスペンサ、表面実装機およびリフロー炉等を備え、ベルトコンベア式の搬送装置により基板両端を支持して搬送しながら各装置において処理を施すようにした基板の製造システム（基板製造装置）が一般に知られている。

この種の基板製造システムで生産されるプリント基板は、従来、硬質のリジット基板が一般的であったが、近年では、デジタルカメラや携帯電話の普及に伴い、可撓性のあるフレキシブル基板（以下、フレキ基板という）の生産数が増加している。

フレキ基板は、上記のように可撓性を有し、また生産されるサイズも比較的小さいものが多いため、リジット基板のようにベルトコンベアで基板を直接搬送しなが処理を施すことは困難である。そこで、一般には、フレキ基板をプレート状の搬送用治具に貼付けた状態で搬送しながら各種処理を施すことが行われている。

上記のようなフレキ基板の治具への貼付け作業は、フレキ基板を治具に対して正確に位置決めして貼付ける必要があるため、従来は作業者により手作業で行われていた。ところが、近年の基板製造システムの高速化に伴い、システムに対して貼付け作業が追いつかない状況が発生しており、この作業を自動化することが望まれているが、従来そのような装置は提案されておらず、従って、搬送用治具に対するフレキ基板の貼付け作業を自動化できる装置を早急に開発することが望まれている。

なお、フレキ基板の貼付けは、搬送用治具に埋め込まれた粘着部材にフレキ基板を押し付けて貼付けるが、粘着力は治具の使い回しより徐々に低下する。そのため、従来は作業者がその都度、その粘着力に応じて力加減を調整することによりフレキ基板を確実に貼付けるようにしていた。従って、フレキ基板の貼付け作業を自動化する場合にも、この点への配慮が望まれる。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであって、フレキ基板の生産に必要な搬送用治具への基板貼付け作業を自動化すること、また、このようなフレキ基板の貼付工程を含む一連の基板製造作業をより高速化することを目的としている。

上記課題を解決するために、請求項１に係るフレキシブル基板貼付け装置は、粘着性の貼付面を備えた搬送用治具の前記貼付面にフレキシブル基板を貼付ける事前処理を実施した後、前記搬送用治具を媒体としてフレキシブル基板を搬送ラインに沿って搬送しながら作業機により各種処理を施す場合に前記事前処理を実施するものであって、具体的には、前記フレキシブル基板を吸着保持可能なヘッドと、貼付作業位置に置かれた搬送用治具と前記ヘッドとを相対的に移動させる移動手段と、前記ヘッドにより所定の供給位置からフレキシブル基板を吸着して前記貼付作業位置に移送し搬送用治具の前記貼付面に押付けて貼付ける貼付動作を実行すべく前記移動手段を駆動制御する制御手段と、フレキシブル基板の貼付動作に先だち前記ヘッドによるフレキシブル基板の吸着状態を認識する認識手段と、前記搬送用治具に設けられた記録部に記録される識別情報に基づいて搬送用治具を識別する識別手段と、前記貼付面に前記フレキシブル基板が貼付けられた回数を、前記識別手段による識別結果に基づき搬送用治具毎に計数する計数手段とを有し、この認識手段の認識結果に基づき前記フレキシブル基板の吸着位置誤差を求め、搬送用治具へのフレキシブル基板の前記貼付動作において前記吸着位置誤差の補正を行うべく、かつ、搬送用治具へのフレキシブル基板の前記貼付動作に際して前記計数手段による計数値が増加するに伴い前記貼付面に対するフレキシブル基板の押付力を増加させるべく、前記移動手段を駆動制御するように前記制御手段が構成されているものである。

この装置によると、移動可能なヘッドにより所定の供給位置からフレキシブル基板が吸着保持されて搬送用治具上に移載され、フレキシブル基板に吸着位置誤差（ずれ）がある場合には、誤差補正された上で搬送用治具に対してフレキシブル基板が貼付けられることとなる。従って、手作業と同様に、あるいはそれ以上に搬送用治具に対してフレキシブル基板を正確に貼付けることができ、貼付け作業の自動化および高速化を図ることが可能となる。

特に、このフレキシブル基板貼付け装置は、前記搬送用治具に設けられた記録部に記録される識別情報に基づいて搬送用治具を識別する識別手段と、この識別手段による識別結果に基づき搬送用治具毎に、その貼付面に前記フレキシブル基板が貼付けられた回数を計数する計数手段とを有し、搬送用治具へのフレキシブル基板の貼付動作に際して前記計数手段による計数値が増加するに伴い前記貼付面に対するフレキシブル基板の押付力を増加させるべく前記移動手段を駆動制御するように前記制御手段が構成されているので、搬送用治具の使用回数すなわちこの搬送用治具の貼付面に前記フレキシブル基板が貼付けられた回数に拘わらず適切にフレキシブル基板を貼付けることができる。つまり、貼付面の粘着力は搬送用治具が繰り返し使用されて、その貼付面に前記フレキシブル基板が繰り返し貼付けられることにより低下するが、この使用回数に応じて徐々にフレキシブル基板の押付力を増加させるように構成されている結果、使用回数に拘わらずフレキシブル基板の貼付けが確実、かつ適切に行われることとなる。

なお、前記「計数手段による計数値が増加するに伴い前記貼付面に対するフレキシブル基板の押付力を増加させる」とは、計数値の増加毎に押付力を一定値だけ増加させる場合以外に、特定の複数値だけ上記計数値が増える毎に押付力を一定値だけ増加させるような場合も含む意味である。

また、上記のように搬送用治具を識別する場合、搬送用治具に設けられるバーコード等からなる記録部を作業者がバーコードリーダーで読取ることにより搬送用治具を識別するように識別手段を構成してもよいが、請求項２に係る構成のように、記録部から無線送信される識別情報を受信部で受信することによって搬送用治具を識別するように識別手段を構成すれば、上記のような読取り作業を行うことなく搬送用治具を識別させることが可能となるため、貼付け作業の自動化および高速化をより一層進めることができる。

一方、請求項３に係る基板製造装置は、作業機が設けられた搬送ラインに沿って基板を搬送しながら前記作業機により前記基板に処理を施すように構成され、かつ前記基板としてフレキシブル基板を処理する場合には、粘着性の貼付面を備えた搬送用治具の前記貼付面にフレキシブル基板を貼付けることにより前記搬送用治具を媒体としてフレキシブル基板を搬送するように構成された基板製造装置において、前記作業機よりも上流側に前記搬送用治具にフレキシブル基板を貼付けるフレキシブル基板貼付け装置を設けるとともにこの貼付け装置として請求項１または２に記載のフレキシブル基板貼付け装置を設けたものである。

この基板製造装置によれば、上記のようなフレキシブル基板貼付け装置を備えているため、フレキシブル基板の製造時には、同基板の搬送用治具への貼付作業を含む一連の基板製造作業をより高速化することが可能となる。

請求項１および２に係るフレキシブル基板貼付け装置によると、搬送用治具に対する貼付け作業を自動的に、かつ高速で行うことができ、これによって同作業の効率化を図ることができる。そして、このフレキシブル基板貼付け装置を、例えばスクリーン印刷機や表面実装機等の作業機と共に製造ラインに並べて使用する請求項３に係る基板製造装置によると、フレキシブル基板の貼付け作業を自動化できる分、同作業を含む一連の基板製造作業をより高速化することが可能となり、これによって生産性を効果的に高めることができる。

本発明の最良の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は本発明に係る基板製造装置（本発明に係るフレキシブル基板貼付け装置が含まれる基板製造装置）を概略的に示している。同図に示すように基板製造装置の先頭には基板投入機３が設置されている。この基板投入機３の下流側には、フレキシブル基板（以下、フレキ基板という）を処理する場合に同基板を搬送用治具に貼付けるフレキ貼付機４と、はんだ粉末とペースト状フラックスとの混合物からなるソルダーペーストを基板に対して塗布するスクリーン印刷機５と、ＩＣ、トランジスタ又はコンデンサ等の電子部品を基板に対して実装する３台の部品実装機６と、部品実装後の後処理を行うリフロー炉７とからなる複数の作業機が基板の搬送ラインに沿って順次配列され、かつその下流側に基板搬出機８が配設されている。

この基板製造装置では、リジット基板およびフレキ基板の何れの基板も処理可能であるが、被処理基板１がフレキ基板の場合には同基板を搬送用治具２、すなわち粘着性の樹脂等からなる貼付面２ａ（図８参照）が設けられたプレート状の治具に貼付け、この搬送用治具２を媒体としてフレキ基板を搬送するように構成されている。つまり、被処理基板１がリジット基板である場合には、リジット基板そのものが基板投入機３にストックされてここから間欠的に搬送ラインに投入され、フレキ貼付機４を通過して最初のスクリーン印刷機５に搬送される。これに対して被処理基板１がフレキ基板の場合には、基板投入機３には搬送用治具２がストックされ、フレキ基板はフレキ貼付機４にストックされる。そして、基板投入機３から間欠的に搬送用治具２が搬送ラインに投入され、フレキ貼付機４においてこの搬送用治具２にフレキ基板が貼付けられることにより、搬送用治具２を媒体としてフレキ基板が搬送されるようになっている。

以下、本発明に係るフレキシブル基板貼付け装置である上記フレキ貼付機４の構成について図２〜図８を用いて具体的に説明する。

図２はフレキ貼付機４を平面図で概略的に示している。この図に示すように、フレキ貼付機４の基台１１上には、前記搬送ラインを構成するコンベア１２が配置され、搬送用治具２がこのコンベア１２上を搬送されて所定の貼付け作業位置で停止されるようになっている。なお、被処理基板１がリジット基板の場合には、被処理基板１は上記作業位置を通過してそのままスクリーン印刷機５に搬出されることとなる。

上記作業位置には、搬送用治具２をその下側から支持する昇降可能なバックアップテーブル１３が設けられている。バックアップテーブル１３には、複数本のバックアップピン１３ａ（図８参照）が立設されており、前記貼付け作業位置の搬送用治具２を前記ピン１３ａによりその下側から持上げた状態で支持して位置決めするように構成されている。

コンベア１２の一方側（図２では下側）にはフレキ基板からなる被処理基板１の供給部１４が配置されている。この供給部１４には、被処理基板１がマトリックス状に、かつ複数枚ずつ重ねられた状態でトレー１４ａ上に配置されており、後述するヘッドユニット１６によりこのトレー１４ａから被処理基板１が一枚ずつ取出されるようになっている。

上記基台１１の上方には、基板吸着用のヘッドユニット１６が装備されている。このヘッドユニット１６は、供給部１４と貼付け作業位置に位置決めされている搬送用治具２とにわたって移動可能とされ、Ｘ軸方向（コンベア１２と平行な方向）及びＹ軸方向（コンベア１２と直交する方向）に移動可能となっている。

すなわち、上記基台１上には、Ｘ軸方向に延びる一対の固定レール１７と、これら固定レール１７に沿って設けられ、Ｘ軸サーボモータ１９により回転駆動されるボールねじ軸１８とが配設され、ヘッドユニット支持部材２１が両固定レール１７に移動可能に装着され、この支持部材２１に設けられたナット部分２２が上記ボールねじ軸１８に螺合している。また、上記支持部材２１には、Ｙ軸方向のガイドレール２３と、Ｙ軸サーボモータ２５により駆動されるボールねじ軸２４とが配設され、上記ガイドレール２３にヘッドユニット１６が移動可能に保持され、このヘッドユニット１６に設けられたナット部分２６がボールねじ軸２４に螺合している。そして、Ｘ軸サーボモータ１９の作動により上記支持部材２１がＸ軸方向に移動するとともに、Ｙ軸サーボモータ２５の作動によりヘッドユニット１６が支持部材２１に対してＹ軸方向に移動するようになっている。

ヘッドユニット１６には上下方向に細長の軸状に構成された基板吸着用のヘッド３０が搭載されている。このヘッド３０は、ヘッドユニット１６のフレーム１６ａに対してＺ軸方向の移動（昇降）及びＲ軸（中心軸）回りの回転が可能に支持されており、サーボモータを駆動源とする昇降駆動手段および回転駆動手段により駆動されるようになっている。

具体的に説明すると、前記ヘッド３０は、図３に示すように上下方向に延びるノズルシャフト３１とその先端（下端）に装着される吸着ノズル３２とを備えた構成となっており、支持部材３４を介してヘッドユニット１６の前記フレーム１６ａに支持されている。支持部材３４は、ベアリング３５を介してフレーム１６ａに対して回転可能に保持されるとともにその下端部にはプーリ３６が一体に設けられており、ヘッド３０の前記ノズルシャフト３１がこの支持部材３４に挿入されている。ノズルシャフト３１は、支持部材３４に対して軸方向（Ｚ軸方向）の相対的な移動が可能で、かつ相対的な回転（Ｒ軸回りの回転）が阻止されるように支持部材３４に対してスプライン結合されており、この構成によりヘッド３０がＺ軸方向の移動（昇降）及びＲ軸（中心軸）回りの回転が可能な状態でヘッドユニット１６に対して支持されている。

そして、上下方向の固定レール３９に沿って移動可能な可動フレーム４０が前記フレーム１６ａに設けられ、前記ノズルシャフト３１の上端部がベアリングを内蔵したホルダー４２を介してこの可動フレーム４０に回転可能に支持され、さらに前記フレーム１６ａに、Ｚ軸サーボモータ４３により駆動されボールねじ軸４４がノズルシャフト３１と平行に設けられ、このボールねじ軸４４に前記可動フレーム４０がナット部材４５を介して螺合装着されている。また、Ｒ軸サーボモータ４７がフレーム１６ａに固定され、このモータ４７の出力軸に駆動プーリ４８が装着されるとともにこの駆動プーリ４８と前記ヘッド３０のプーリ３６とに亘って伝動ベルト４９が装着されている。すなわち、Ｚ軸サーボモータ４３の作動により可動フレーム４０とこれに固定されたヘッド３０（ノズルシャフト３１）とが一体にＺ軸方向に移動する一方、Ｒ軸サーボモータ４７の作動により支持部材３４とヘッド３０（ノズルシャフト３１）とが一体にＲ軸回りに回転するようになっている。

前記ノズルシャフト３１は中空軸から構成されており、被処理基板１の貼付け動作時には、図外の負圧供給源から負圧供給管５０を介してノズルシャフト３１上端に負圧が導入され、さらにこの負圧がノズルシャフト３１の内部通路３１ａを通じて前記吸着ノズル３２の先端に供給されることにより、吸着ノズル３２先端で被処理基板１が吸着保持されるように構成されている。

吸着ノズル３２は、図４に示すように、軸部３２ａとその先端（下端）に設けられる吸着部３２ｂとを有し、この吸着部３２ｂに設けられる略平坦な吸着面３３を介して被処理基板１を吸着保持するように構成されている。吸着部３２ｂは、例えばウレタン樹脂等の軟性樹脂材料から構成されるともにその吸着面３３には複数の負圧供給孔３３ａが開口しており、これによって被処理基板１に対して隙間無く吸着面３３を密着させた状態で被処理基板１の広域に亘って負圧を効果的に作用させ得るように構成されている。

吸着ノズル３２は、ノズルシャフト３１の先端（下端）に固定されたノズルホルダー５２の装着用凹部５２ａに挿入されることによってノズルシャフト３１に装着されているとともに、このノズルシャフト３１に対してその軸方向（Ｚ軸方向）に弾性的に変位可能となっている。具体的に説明すると、吸着ノズル３２の前記軸部３２ａは、固定用フランジ５６ａを備えた筒状の固定シャフト５６に挿入されるとともにこのシャフト５６を貫通しており、軸部３２ａ上端に、鍔５４ａをもつ筒状の抜け止め部材５４が螺合装着されることによりこの固定シャフト５６に対して抜け止めされている。そして、吸着ノズル３２の軸部３２ａと固定シャフト５６とが一体にノズルシャフト３１の下側から前記装着用凹部５２ａに挿入され、固定シャフト５６の固定用フランジ５６ａとノズルホルダー５２の固定用フランジ５２ｂとが重ねられてボルト５７により一体に締結されることにより、前記装着用凹部５２ａのＺ軸方向のクリアランス分だけ吸着ノズル３２がＺ軸方向に変位可能な状態でノズルシャフト３１の下端部に装着されるとともに、ノズルシャフト３１の端面と抜け止め部材５４の前記鍔５４ａとの間の部分に圧縮バネ５８が介装されることによりこの圧縮バネ５８の弾発力により吸着ノズル３２がノズルシャフト３１に対して下向きに付勢されている。この構成によって、吸着ノズル３２がノズルシャフト３１に対してその軸方向（Ｚ軸方向）に弾性的に変位可能となっている。

図２に戻って、ヘッドユニット１６には、さらに、貼付け作業位置に位置決めされた搬送用治具２を画像認識するための治具認識カメラ２７が搭載されている。治具認識カメラ２７は、例えばＣＣＤエリアセンサ等の撮像素子を備えた照明装置一体型のカメラで、ヘッドユニット１６のフレーム１６ａに下向きに固定されており、貼付け作業時には、搬送用治具２上に設けられるマークを撮像し、その画像信号を後記コントローラ６０に出力するように構成されている。

一方、前記基台１１上であって、供給部１４の側方には、ヘッド３０により吸着保持されている被処理基板１を画像認識するための基板認識カメラ２８が設けられている。基板認識カメラ２８も前記治具認識カメラ２７と同様に、ＣＣＤエリアセンサ等の撮像素子を備えた照明装置一体型のカメラであって、基台１１に上向きに固定されており、ヘッド３０に吸着保持された被処理基板１をその下側から撮像してその画像信号を後記コントローラ６０に出力するように構成されている。

また、フレキ貼付機４の搬入口部分であってコンベア１２の僅かに上方には、搬送用治具２に取付けられる後記無線タグ２ｂに記録される情報を受信するためのアンテナ２９が設けられている。このアンテナ２９は、基台１１上に設けられたアーム部材１１ａに固定されており、無線タグ２ｂの記録情報を確実に受信するために例えば無線タグ２ｂの通過経路上方に配置されている。

上記のフレキ貼付機４には、その動作を制御する図５に示すようなコントローラ６０が設けられている。このコントローラ６０は、論理演算を実行する周知のＣＰＵ、そのＣＰＵを制御する種々のプログラムなどを予め記憶するＲＯＭおよび装置動作中に種々のデータを一時的に記憶するＲＡＭ等から構成されており、その機能構成として主制御手段６１、通信制御手段６２、軸制御手段６３、画像処理手段６４および治具情報記憶手段６５等を含んでいる。

主制御手段６１は、フレキ貼付機４の動作を統括的に制御するもので、予め記憶されたプログラムに従ってヘッドユニット１６を作動させるべく軸制御手段６３を介して前記サーボモータ１９，２５，４３，４７等の駆動を制御するものである。

特に、搬送用治具２への被処理基板１の貼付け時には、搬送用治具２の使用回数に応じて同治具２に対する被処理基板１の押付力Ｆを変更すべく、治具情報記憶手段６５に記憶される搬送用治具２毎の使用回数Ｎと予め記憶された押圧力データとに基づき搬送用治具２に対するヘッド３０の押下量を制御するように構成されている。すなわち、主制御手段６１の図外の記憶部には、図６に示すように、搬送用治具２の使用回数Ｎの増加に伴い段階的に前記押付力Ｆが増加するように予め設定された押圧力データが記憶されており、被処理基板１は、このデータと治具情報記憶手段６５の記憶情報とに基づいて対象治具２に対する押圧力Ｆを求め、この押圧力Ｆに基づいてヘッド３０の押下量を演算する。

具体的には、前記圧縮バネ５８のバネ定数をｋ、ヘッド３０の押下量をＬ₁、初期押付力をＦｉ、この初期押付力Ｆｉを発生させるヘッド３０の押下量をＬ₂とすると、前記押付力Ｆは次式で表すことができる。
Ｆ＝ｋ・Ｌ₁＋Ｆｉ（Ｆｉ＝ｋ・Ｌ₂）

従って、主制御手段６１は、上記押圧力データ等に基づいてこの式からヘッド３０のトータル押下量Ｌ（Ｌ₁＋Ｌ₂）を演算し、その演算結果に基づいてＺ軸サーボモータ４３を駆動制御するようになっている。

画像処理手段６４は、前記治具認識カメラ２７および基板認識カメラ２８により撮像された画像に所定の処理を施すことにより同画像を治具認識又は基板認識に適した画像に変換するもので、前記主制御手段６１は、この画像処理手段６４により処理された画像に基づいてそれぞれ基準位置に対する搬送用治具２の位置ずれおよび被処理基板１の吸着位置ずれ（吸着位置誤差）を求めるとともにその補正値を演算し、さらにその演算結果に従って誤差補正を行った上で被処理基板１を搬送用治具基板２に貼り付けるべく軸制御手段６３を介して前記サーボモータ１９，２５，４３，４７等の駆動を制御する。つまり、この実施形態では、主制御手段６１および軸制御手段６３により本発明の制御装置が構成されている。

治具情報記憶手段６５は、各搬送用治具２の使用回数Ｎ、すなわち被処理基板１が貼付けられた回数を搬送用治具２毎に記憶するものである。詳しくは、各搬送用治具２には、ＲＦＩＤ（radio frequency identification）と称される、搬送用治具２を識別するための識別情報を無線送信可能に記憶した無線タグ２ｂが設けられており、搬送用治具２がフレキ貼付機４に搬入されると、この無線タグ２ｂから送信される識別情報が前記アンテナ２９により受信されて前記通信制御手段６２を介して主制御手段６１に送信され、この識別情報に基づいて主制御手段６１において搬送用治具２が識別されるとともに搬送用治具２毎にその使用回数が計数されて治具情報記憶手段６５に更新的に記憶されるようになっている。つまり、当実施形態では、治具情報記憶手段６５により本発明の計数手段が構成され、またアンテナ２９、通信制御手段６２および主制御手段６１等により本発明の識別手段が構成されている。

なお、搬送用治具２への被処理基板１の貼付け時には、上記のように搬送用治具２毎の使用回数と予め記憶された押圧力データとに基づいて搬送用治具２に対するヘッド３０の押下げ量を調整すべく主制御手段６１によりＺ軸サーボモータ４３を駆動制御するように構成されている。

次に、上記コントローラ６０によるフレキ貼付機４の基板貼付け動作制御について図７のフローチャートに基づいて説明する。

このフローチャートがスタートすると、まず、コンベア１２を作動させて搬送用治具２を貼付け作業位置に搬入して位置決めするとともに、この搬入時に無線タグ２ｂから送信される識別情報を受信して当該治具２を識別し、その識別結果に基づいて前記治具情報記憶手段６５から当該治具２の記憶情報、すなわち使用回数Ｎを読出す（ステップＳ１，Ｓ２）。この際、位置決めされた搬送用治具２の上方にヘッドユニット１６を移動させて治具認識カメラ２７により前記マークを撮像することにより搬送用治具２の位置を画像認識するとともに、搬送用治具２に位置ずれがある場合にはその補正値を主制御手段６１において演算する。

次いで、前記ヘッドユニット１６を供給部１４の上方に移動させ、吸着ノズル３２に負圧を供給するとともにヘッド３０を下降および上昇させ、これによりヘッド３０により被処理基板１をヘッド３０により吸着する（ステップＳ３）。

被処理基板１の吸着後、ヘッドユニット１６を基板認識カメラ２８に移動させ、これにより被処理基板１を撮像してその吸着状態を画像認識するとともに、被処理基板１に吸着ずれがある場合、すなわちノズル中心に対する被処理基板１のＸ軸、Ｙ軸およびＲ軸方向の吸着ずれがある場合にはその補正値を演算し、その後、吸着誤差補正を行った上でヘッド３０を搬送用治具２の貼付け位置上方に配置する（ステップＳ４；図８参照）。この際、貼付け作業位置における搬送用治具２の位置誤差につても併せてヘッド３０側で補正する。

そして、ステップＳ２で読込んだ搬送用治具２の使用回数Ｎに対応した押圧力Ｆを上記押圧力データから求めるとともに、この押圧力Ｆを発生させるヘッド３０のトータル押下量Ｌを演算し、このトータル押下量Ｌに基づいてヘッド３０を駆動制御することにより被処理基板１を搬送用治具２に貼付ける（ステップＳ５，Ｓ６）。具体的には、ヘッド３０の下降に伴い搬送用治具２の貼付面２ａに被処理基板１を載せ、さらにこの位置から前記トータル押下量Ｌだけノズルシャフト３１をさらに下降させることにより上記押圧力Ｆで被処理基板１を貼付面２ａに押付け、その後、吸着ノズル３２への負圧供給を遮断するとともにヘッド３０を上方端位置にリセットする。

次いでステップＳ７に移行し、搬送用治具２に対して全ての被処理基板１を貼付けたか否か、すなわち１つの搬送用治具２に複数枚の被処理基板１を貼付ける場合にはその全ての被処理基板１を貼付けたか否かを判断し、ここでＮＯと判断した場合には、ステップＳ３に移行し、ステップＳ３〜Ｓ６の処理をさらに繰り返す。

これに対してステップＳ７でＹＥＳと判断した場合には、当該搬送用治具２に関する使用回数データを書き換え、その後、コンベア１２を作動させて当該搬送用治具２をフレキ貼付機４から搬出する（ステップＳ８，Ｓ９）。これにより本フローチャートを終了する。

以上のようなフレキ貼付機４を備えた上記の基板製造装置によると、従来、作業者により手作業で行われていた搬送用治具２への被処理基板１（フレキ基板）の貼付け作業をフレキ貼付機４において自動的に高速で行うことができる。従って、貼付作業を含む一連の基板製造作業をより効率的に行うことが可能となり、基板（フレキ基板）の生産性を効果的に高めることができる。

しかも、上記フレキ貼付機４では、各搬送用治具２を識別し、搬送用治具２毎にその使用回数Ｎに応じた押付力Ｆで被処理基板１を搬送用治具２に押付けるように構成されているので、確実、かつ適切に被処理基板１を適切に貼付けることができる。すなわち、搬送用治具２は繰り返し使用されることにより貼付面２ａの粘着力が低下するため使用回数Ｎの増加に伴い被処理基板１を貼付け難くなるが、上記のフレキ貼付機４では、搬送用治具２の使用回数Ｎに応じて被処理基板１の貼付面２ａに対する押付力Ｆを増加させるように構成されているので、搬送用治具２の使用回数Ｎが増えた場合でも搬送用治具２に対して被処理基板１を確実、かつ適切に適切に貼付けることができる。

また、搬送用治具２に無線タグ２ｂを組み込み、フレキ貼付機４への搬送用治具２の搬入時に前記無線タグ２ｂから送信される識別情報を受信することにより搬送用治具２を識別するように構成さているので、搬送用治具２を認識するための特別な機械的な動作や作業は一切必要なく、従ってフレキ貼付機４における被処理基板１の貼付け作業を極めて迅速に行うことができるという利点もある。

ところで、以上説明したフレキ貼付機４およびこれを含む上記基板製造装置は本発明に係るフレキシブル基板貼付け装置および基板製造装置の最良の実施形態であって、これらの具体的な構成は本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、実施形態のフレキ貼付機４では、識別情報を記録した記録部として搬送用治具２に無線タグ２ｂを組込み、無線タグ２ｂから無線送信される識別情報をアンテナ２９で受信することにより搬送用治具２を識別するように構成しているが、これ以外に、識別情報を記録した記録部として例えばバーコード、ＱＲコードあるいはデータマトリックス等を搬送用治具２に設ける一方、これらの読取装置をフレキ貼付機４に設け、搬送用治具２がフレキ貼付機４に搬入される際に前記読取装置によりバーコード等を読み取ることにより搬送用治具２を識別するように構成してもよい。

また、実施形態では、搬送用治具２への被処理基板１の押付力Ｆを段階的に増加させるようにしているが、つまり、図５に示すように搬送用治具２の使用回数Ｎが特定数増える毎に押付力Ｆを一定値だけ増加させるようにしているが、例えば、使用毎に押付力を一定値だけ増加させるようにしもよい。要は、搬送用治具２の使用回数Ｎに拘わらず被処理基板１が確実、かつ適切に被処理基板１が貼付けられるように押圧力Ｆを使用回数Ｎが増えるに伴い増加させるようにすればよい。また、一定の使用回数Ｎに達した場合に、搬送用治具２の貼付面２ａを形成する例えば粘性樹脂板の交換をオペレータに要求するように構成してもよい。

さらに、実施形態では、本発明の移動手段として、サーボモータ１９，２５を駆動源とするヘッド３０のＸ軸方向およびＹ軸方向の移動機構とサーボモータ４３，４７を駆動源するヘッド３０の回転および昇降機構を設け、これにより貼付け作業位置に固定的に配置された搬送用治具２に対してヘッド３０側を移動させるようにしているが、例えばヘッド３０は回転および昇降のみを可能としておき、搬送用治具２側をヘッド３０に対してＸ軸およびＹ軸方向に移動させるように上記移動手段を構成してもよい。この場合、例えば搬送用治具２と供給部１４とを一体的に移動させるように構成し、まず、供給部１４をヘッド３０に対応させて被処理基板１を吸着させた後、搬送用治具２をヘッド３０に対応させて被処理基板１を搬送用治具２上に貼付けるようにすればよい。

また、実施形態の基板製造装置は、作業機としてスクリーン印刷機５、部品実装機６およびリフロー炉７を備えた構成となっているが、基板製造装置に含まれる作業機の種類や数等の具体的な構成は勿論これ以外のものであっても構わない。

本発明に係る基板製造装置（本発明に係るフレキシブル基板貼付け装置が含まれる基板製造装置）を示す模式図である。基板製造装置に含まれるフレキ貼付機（本発明に係るフレキシブル基板貼付け装置）を示す平面略図である。フレキ貼付機のヘッドの構成を示す縦断面図である。吸着ノズルおよびその保持構造を示すヘッド先端部分の拡大断面図である。フレキ貼付機の制御系を示すブロック図である。押圧力データ（搬送用治具の使用回数とこれに対応する押付力）の内容を示す図である。コントローラによる被処理基板の貼付け動作制御の内容を示すフローチャートである。被処理基板の貼付け作業の状況を示す断面模式図である。

符号の説明

１被処理基板
２搬送用治具
３基板投入機
４フレキ貼付機（フレキシブル基板貼付け装置）
５スクリーン印刷機
６部品実装機
７リフロー炉
８基板搬出機
１２コンベア
１４供給部
１６ヘッドユニット
３０ヘッド

Claims

粘着性の貼付面を備えた搬送用治具の前記貼付面にフレキシブル基板を貼付ける事前処理を実施した後、前記搬送用治具を媒体としてフレキシブル基板を搬送ラインに沿って搬送しながら作業機により各種処理を施す場合に前記事前処理を実施する装置であって、
前記フレキシブル基板を吸着保持可能なヘッドと、
貼付作業位置に置かれた搬送用治具と前記ヘッドとを相対的に移動させる移動手段と、
前記ヘッドにより所定の供給位置からフレキシブル基板を吸着して前記貼付作業位置に移送し搬送用治具の前記貼付面に押付けて貼付ける貼付動作を実行すべく前記移動手段を駆動制御する制御手段と、
フレキシブル基板の前記貼付動作に先だち前記ヘッドによるフレキシブル基板の吸着状態を認識する認識手段と、
前記搬送用治具に設けられた記録部に記録される識別情報に基づいて搬送用治具を識別する識別手段と、
前記貼付面に前記フレキシブル基板が貼付けられた回数を、前記識別手段による識別結果に基づき搬送用治具毎に計数する計数手段とを有し、
前記制御手段は、前記認識手段の認識結果に基づき前記フレキシブル基板の吸着位置誤差を求め、フレキシブル基板の前記貼付動作において前記吸着位置誤差の補正を行うべく、かつ、搬送用治具へのフレキシブル基板の前記貼付動作に際して前記計数手段による計数値が増加するに伴い前記貼付面に対するフレキシブル基板の押付力を増加させるべく、前記移動手段を駆動制御するように構成されていることを特徴とするフレキシブル基板貼付け装置。
請求項１に記載のフレキシブル基板貼付け装置において、
前記記録部は前記識別情報を無線送信可能に構成されるものであって、前記識別手段は、前記記録部からの情報を受信することにより搬送用治具を識別することを特徴とするフレキシブル基板貼付け装置。
作業機が設けられた搬送ラインに沿って基板を搬送しながら前記作業機により前記基板に処理を施すように構成され、かつ前記基板としてフレキシブル基板を処理する場合には、粘着性の貼付面を備えた搬送用治具の前記貼付面にフレキシブル基板を貼付けることにより前記搬送用治具を媒体としてフレキシブル基板を搬送するように構成された基板製造装置において、
前記作業機よりも上流側に前記搬送用治具にフレキシブル基板を貼付けるフレキシブル基板貼付け装置を設けるとともにこの貼付け装置として請求項１または２に記載のフレキシブル基板貼付け装置を設けたことを特徴とする基板製造装置。