JP4353912B2 - Composite wiring cable - Google Patents
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本発明は、固定側と可動側との間で信号とエアー源を授受するように敷設される複合配線ケーブルに関する。 The present invention relates to a composite wiring cable laid so as to exchange a signal and an air source between a fixed side and a movable side.
近年、半導体素子の微細化が進み、半導体素子を回路基板上に実装する後工程の組立装置も厳密なダスト管理の要求が高まっている。たとえば100万画素を超える撮像素子のための組立装置では、粒径φ1μmのダストにより画像不良が発生して歩留り低下を来たすことが報告されており、厳密なダスト管理が要求されている。 In recent years, the miniaturization of semiconductor elements has progressed, and the demand for strict dust management has increased also in an assembly apparatus for a post-process for mounting a semiconductor element on a circuit board. For example, in an assembling apparatus for an image sensor having more than 1 million pixels, it has been reported that image defects occur due to dust having a particle diameter of φ1 μm, resulting in a decrease in yield, and strict dust management is required.
図11は半導体素子を回路基板上に実装する従来の組立装置を示す。
半導体素子2を吸着して回路基板1の上方に搬送し、半導体素子2を回路基板1に圧接させる作業ヘッド3は、水平に往復直線移動する1軸ロボット4に搭載されている。1軸ロボット4の上に回転自在に支持されたボールネジ5に作業ヘッド3の一部が螺合しており、ボールネジ5をモータ6で回転させて作業ヘッド3を上下移動させている。
FIG. 11 shows a conventional assembly apparatus for mounting a semiconductor element on a circuit board.
A
作業ヘッド3には、半導体素子2を真空吸着するためのノズル8を有したエアシリンダやバルブ、ノズル8における半導体素子2の吸着の有無を真空吸着圧によって検出するセンサ9などが装備されている。作業ヘッド3には、給電、信号伝達を行うケーブル11A,11Bや、圧縮空気や真空や油などの流体エネルギを伝達するホース12などが接続されている。これらケーブル11やホース12は、作業ヘッド3の往復直線移動に追従するように、ケーブルベア10に組み込まれている(図12を参照)。
The working
下記の(特許文献1)などに見られるケーブルベア10は、複数の枠形状のケースをピン,リンクや曲げ可能な板で連結して構成されるケーブルベアの内部にホース類やケーブル類を保持した構造であり、ホース類,ケーブル類を保持したケーブルベアが、可動体としての作業ヘッド3の一端に結合され、他端において固定側7に結合されて、支持体上で所定の屈曲半径で屈曲しながら可動体の往復直線移動に追従する。
The
また、作業ヘッド3の往復直線移動の際のケーブルベア10の構成部品との摩擦による発塵や、作業ヘッド3の往復直線移動の際のケーブル11A,11Bとホース12の擦れによる発塵を低減するために、(特許文献2)などに示された複合ケーブルを使用することも考えられる。ここで言う複合ケーブルとは、図13に示すように圧力管13と光ファイバケーブル14とを共通の外装15で包んで一体にしたものである。
しかしながら、上記したような従来の組立装置では、製品の品質に影響するダストの発生が起こり、歩留りの低下を招いていた。ダストは設備各要素の接触もしくは擦れなどが原因で発生するが、特に作業ヘッドの往復直線移動に追従しながら支持体上で屈曲するケーブルベアにおいて、ホース類やケーブル類の被膜、ケーブルベアそのものの材料成分を含んだダストの発生が大きい。ケーブルベアからのダスト発生の要因として以下の4点が挙げられる。 However, in the conventional assembling apparatus as described above, generation of dust that affects the quality of the product occurs, resulting in a decrease in yield. Dust is generated due to contact or rubbing of each component of the equipment. Especially in cable bears that bend on the support body following the reciprocating linear movement of the work head, the hose and cable coatings, the cable bear itself Generation of dust containing material components is large. The following four points can be cited as causes of dust generation from the cable track.
1)ケーブル類やホース類とケーブルベア内壁との擦れ
2)ケーブル類どうし、ホース類どうし、ケーブル類・ホース類間の擦れ
3)ケーブルベアを構成している各ケースの連結部の擦れ
4)ケーブルベアと支持体との擦れ
1)〜3)の要因によって、ケーブルの断線やホース内を流れる流体の漏れなど、装置故障が発生する場合もある。(特許文献1)に記載されたケーブルベアでは、ケースどうしを連結するリンクとして弾性をもった支持板が用いられていて、3)の要因によるダスト発生の低減に効果を発揮しているが、その他のダスト発生要因に対しては有効な解決手段は有していない。
1) Rubbing between cables and hoses and the inner wall of the cable carrier 2) Rubbing between cables, hoses, and between cables and hoses 3) Rubbing of the connecting parts of each case constituting the cable carrier 4) Friction between the cable carrier and the support 1) to 3) may cause device failure such as cable disconnection or leakage of fluid flowing in the hose. In the cable bear described in (Patent Document 1), a support plate having elasticity is used as a link for connecting cases, and the effect of reducing dust generation due to the factor of 3) is exhibited. There is no effective solution to other dust generation factors.
また、ケーブルベアに代わって(特許文献2)などに示された複合ケーブルを使用した場合であっても、複合ケーブルの外装15の太さが大きく、作業ヘッドの往復直線移動に伴う外装15の擦れ面積が大きくなって発生ダストが増加する。さらに、このようなダスト発生要因に対しては有効な解決手段は有していない。
Further, even when the composite cable shown in (Patent Document 2) or the like is used in place of the cable bear, the thickness of the
本発明は上記問題を解決するもので、発塵を低減し、ケーブルの断線やホースからの漏れをも抑制できる複合配線ケーブルを提供することを目的とする。 This invention solves the said problem, and it aims at providing the composite wiring cable which can reduce dust generation and can also suppress the disconnection of a cable and the leakage from a hose.
本発明の請求項1記載の複合配線ケーブルは、上下移動と共に水平に往復直線移動し、半導体素子を吸着し基板上方に搬送して圧接する作業ヘッドに、接続される複合配線ケーブルにおいて、固定側と可動側との間で信号とエアー源を授受するように敷設される複合配線ケーブルであって、可撓性エアー配管に前記エアー配管の内部通路と外部とを連通する複数の吸引口が前記エアー配管の長手方向に沿って穿設され、前記エアー配管の内部通路中には、前記エアー配管の長手方向に沿って前記エアー配管に穿設された前記吸引口とは間隔を空けて中間棚を設け、この中間棚の上に前記エアー配管の長手方向に沿って信号ケーブルを敷設するとともに、前記信号ケーブルの端部を、気密状態で前記内部通路から外部に引き出したことを特徴とする。
The composite wiring cable according to
本発明の請求項2記載の複合配線ケーブルは、上下移動と共に水平に往復直線移動し、半導体素子を吸着し基板上方に搬送して圧接する作業ヘッドに、接続されるケーブルベアにおいて、該ケーブルベアには、流体エネルギを伝達するホースと、固定側と可動側との間で信号を授受する複数本の信号線とからなる複合配線ケーブルとが敷設され、該複合配線ケーブルは、帯状で内部にエアー通路が形成された可撓性の筒状底板の上面を、可撓性と気密性を満たしたカバー材で覆って形成された内部通路中に前記筒状底板の長手方向に沿って複数本の信号ケーブルを敷設し、前記筒状底板の前記エアー通路に真空源への接続手段が形成されるとともに、前記カバー材に前記内部通路と外部とを連通する複数の吸引口を穿設し、前記筒状底板に前記エアー通路と外部ならびに前記内部通路とを連通する吸引口を穿設したことを特徴とする。 The composite wiring cable according to claim 2 of the present invention is a cable carrier connected to a work head that is reciprocated linearly horizontally along with vertical movement, sucks a semiconductor element, conveys it to the upper side of the substrate, and is pressed against the work head. Is constructed with a composite wiring cable comprising a hose for transmitting fluid energy and a plurality of signal wires for transmitting and receiving signals between the fixed side and the movable side. A plurality of pipes along the longitudinal direction of the cylindrical bottom plate in an internal passage formed by covering the upper surface of the flexible cylindrical bottom plate formed with air passages with a cover material satisfying flexibility and airtightness The signal cable is laid, and a means for connecting to the vacuum source is formed in the air passage of the cylindrical bottom plate, and a plurality of suction ports for communicating the internal passage and the outside are formed in the cover material, Front to the cylindrical bottom plate And wherein the bored air passage and the outside and the suction port communicating with said internal passage.
本発明の請求項3記載の複合配線ケーブルは、請求項1または請求項2の何れかに記載の複合配線ケーブルの外装に支持突起を形成したことを特徴とする。
本発明の請求項4記載の複合配線ケーブルは、請求項1〜請求項3の何れかにおいて、信号ケーブルが光ファイバケーブルであることを特徴とする。
The composite wiring cable according to
A composite wiring cable according to claim 4 of the present invention is characterized in that in any one of
本発明の請求項5記載の組立装置は、請求項1〜請求項4の何れかに記載の複合配線ケーブルを介して固定側と可動側との間で信号とエアー源のうちの少なくとも信号を授受するよう構成したことを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an assembling apparatus that outputs at least a signal and an air source between the fixed side and the movable side via the composite wiring cable according to any one of the first to fourth aspects. It is configured to give and receive.
この構成によると、可撓性エアー配管の内部通路中に信号ケーブルを敷設した場合には、前記可動側の往復直線移動に伴う複合配線ケーブルの中間部の前記固定側との接触を、可撓性エアー配管だけにすることができ、発塵を低減できる。また、帯状の可撓性底板の上面を、可撓性と気密性を満たしたカバー材で覆って形成された内部通路中に複数本の信号線を敷設した場合には、前記可動側の往復直線移動に伴って発生した塵を吸引口から吸引できるので発塵を低減できる。 According to this configuration, when the signal cable is laid in the internal passage of the flexible air pipe, the contact with the fixed side of the intermediate portion of the composite wiring cable accompanying the reciprocating linear movement on the movable side is flexible. Dust air can be reduced. In addition, when a plurality of signal lines are laid in an internal passage formed by covering the upper surface of the belt-like flexible bottom plate with a cover material satisfying flexibility and airtightness, the reciprocation on the movable side is performed. Since the dust generated with the linear movement can be sucked from the suction port, dust generation can be reduced.
以下、本発明の複合配線ケーブルを各実施の形態に基づいて説明する。
(実施の形態1)
図1〜図4は本発明の複合配線ケーブルを使用した組立装置を示す。
Hereinafter, the composite wiring cable of the present invention will be described based on each embodiment.
(Embodiment 1)
1 to 4 show an assembling apparatus using the composite wiring cable of the present invention.
半導体素子を回路基板上に実装するこの組立装置は次のように構成されている。
半導体素子2を吸着して回路基板1の上方に搬送し、半導体素子2を回路基板1に圧接させる作業ヘッド3は、水平に往復直線移動する1軸ロボット4に搭載されている。1軸ロボット4の上に回転自在に支持されたボールネジ5に作業ヘッド3の一部が螺合しており、ボールネジ5をモータ6で回転させて作業ヘッド3を上下移動させている。
This assembly apparatus for mounting semiconductor elements on a circuit board is configured as follows.
A
作業ヘッド3には、半導体素子2を真空吸着するためのノズル8を有したエアシリンダやバルブ、ノズル8における半導体素子2の吸着の有無を真空吸着圧によって検出するセンサ9などが装備されている。作業ヘッド3には、給電、信号伝達を行うケーブル11A,11Bや、圧縮空気や真空や油などの流体エネルギを伝達するホース12などが接続されている。
The working
固定側と可動側との間で信号と動力用エアー源を授受するように敷設される複合配線ケーブル16は、次のように構成されている。
図2と図3に示すように複合配線ケーブル16は、動力用エアー源を供給する可撓性エアー配管17の内部通路18中に信号ケーブルとしての2本の光ファイバ19A,19Bを敷設して構成されている。具体的には、可撓性エアー配管17の端部には、それぞれエアーホース接続口20が形成された端末部21,22が取り付けられている。端末部21,22には、ハメチックシール構造の光ファイバ中継コネクタ23a,23b,23aa,23bbが取り付けられており、光ファイバ19Aの一端は光ファイバ中継コネクタ23aに接続され、光ファイバ19Aの他端は光ファイバ中継コネクタ23aaに接続されている。光ファイバ19Bの一端は光ファイバ中継コネクタ23bに接続され、光ファイバ19Bの他端は光ファイバ中継コネクタ23bbに接続されている。なお、光ファイバの増設を考慮して端末部21,22には光ファイバ中継コネクタ23c,23ccが設けられている。
The
As shown in FIGS. 2 and 3, the
可撓性エアー配管17の中間部の外装形状は図3に示すように上面17aよりも底面17bが広い四角形状に形成されおり、底面17bの中央には、内部通路18と外部とを連通する吸引口24が可撓性エアー配管17の長手方向に沿って穿設されている。
As shown in FIG. 3, the exterior shape of the intermediate portion of the
複合配線ケーブル16の固定側の端末部21のエアーホース接続口20を真空源(図示せず)に接続し、複合配線ケーブル16の可動側の端末部22のエアーホース接続口20が作業ヘッド3の前記ノズル8に接続されている。センサ9などの入出力の光ファイバ11A,11Bは、複合配線ケーブル16の可動側の端末部22の光ファイバ中継コネクタ23aa,23bbと光ファイバ19A,19Bと光ファイバ中継コネクタ23a,23bを介して固定側に引き出されて制御回路(図示せず)に光結合されている。なお、図4に示すように吸引口24をフィルタ25で覆うことによって光ファイバ19A,19Bによって吸引口24が閉塞される事故の発生を回避できる。
The air
このように、可撓性エアー配管の内部通路中に光ファイバ19A,19Bを敷設したため、作業ヘッド3の往復直線移動に伴う複合配線ケーブルの中間部の前記固定側との接触を、可撓性エアー配管17だけにすることができ、発塵を低減できる。
As described above, since the
また、作業ヘッド3の往復直線移動によって可撓性エアー配管17の底面17bが固定側26と接触して幾らかの発塵が発生するが、この接触によって発生した塵は、前記吸引口24を介して内部通路18にその都度に吸引して排出されるため、汚染の拡大を防止できる。
In addition, the
(実施の形態2)
図5は本発明の(実施の形態2)を示す。
(実施の形態1)では作業ヘッド3の往復直線移動によって可撓性エアー配管の中間部の底面17bの全面が、固定側26との接触と離反を繰り返していたが、図5に示す(実施の形態2)では可撓性エアー配管の中間部には吸引口24を中央にして支持突起27が形成されているため、作業ヘッド3の往復直線移動に伴う可撓性エアー配管17固定側との接触面積が低減して発塵が低減する。
(Embodiment 2)
FIG. 5 shows (Embodiment 2) of the present invention.
In (Embodiment 1), the entire
(実施の形態3)
図6(a)(b)は本発明の(実施の形態3)を示す。
(実施の形態1)では図4に示すように吸引口24をフィルタ25で覆うことによって光ファイバ19A,19Bによって吸引口24が閉塞される事故の発生を回避したが、図6(a)(b)に示す(実施の形態3)では、内部通路18には吸引口24の上方位置を覆うように中間棚28を設け、この中間棚28の上に光ファイバ19A,19Bを敷設したため、 光ファイバ19A,19Bによる吸引口24の閉塞を回避できる。29は吸引口24からの吸引経路を表している。
(Embodiment 3)
FIGS. 6A and 6B show (Embodiment 3) of the present invention.
In (Embodiment 1), as shown in FIG. 4, the
(実施の形態4)
図7と図8は本発明の(実施の形態4)を示す。
上記の各実施の形態では、ノズル8と真空源とを接続する可撓性エアー配管17の内部通路中に光ファイバ19A,19Bを敷設したが、図7(b)に示すように圧縮空気や真空や油などの流体エネルギを伝達するホース12とは別に、光ファイバ19A,19Bを内蔵した複合配線ケーブル30を設け、この複合配線ケーブル30の内部通路31を真空源に接続しても従来に比べて発塵を防止できる。
(Embodiment 4)
7 and 8 show (Embodiment 4) of the present invention.
In each of the above embodiments, the
具体的には、図7(b)に示すように、ケーブルベア10にはホース12と複合配線ケーブル30が敷設されている。
この複合配線ケーブル30は、帯状の可撓性底板32の上面を、可撓性と気密性を満たしたカバー材33で覆って形成された内部通路34中に、光ファイバ19A,19Bを敷設し、前記内部通路に真空源への接続手段が形成されるとともに、前記可撓性底板32に吸引口24を複合配線ケーブル30の長手方向に沿って穿設したものである。なお、このカバー材33は、前記内部通路の真空源による吸引によっても内部通路34の角部が潰れない剛性を有した材料を使用することによって、吸引口24からの吸引能力を補償できる。さらに、複合配線ケーブル30の長手方向に沿って吸引口35がカバー材33に穿設されている。
Specifically, as shown in FIG. 7B, a
In this
内部通路34は図8に示すように可動側の端部38で閉塞されているが、固定側の端部は端末部21のエアーホース接続口20を介して真空源(図示せず)に接続されている。また、前記吸引口34,35には光ファイバ19A,19Bによって閉塞される事故の発生を回避することを目的としてフィルタ36,37が設けられている。光ファイバ中継コネクタ23a〜23c,23aa〜23ccは前記実施の形態と同様である。
As shown in FIG. 8, the
このように構成したため、作業ヘッド3の往復直線移動に伴って光ファイバ19A,19Bが接触しても、カバー材33で覆われているため発生した塵は外部に飛散しないし、内部通路34を介して真空源によって吸引して排出される。また、作業ヘッド3の往復直線移動に伴ってホース12とカバー材33が接触しても、それによって発生した塵は、吸引口35から吸引されて内部通路34を介して真空源によって吸引して排出される。
With this configuration, even if the
(実施の形態5)
図9は本発明の(実施の形態5)を示す。
(実施の形態4)ではカバー材33の強度は、前記内部通路の真空源による吸引によっても内部通路34の角部が潰れない剛性を有した材料を使用したが、図9に示すように、真空源による吸引によって前記内部通路34の角部が潰れるような剛性を有した材料を使用した場合であっても、前記内部通路の真空源による吸引によっても光ファイバ19A,19Bの下側に吸引経路が確保できるよう光ファイバ19A,19Bの外径を考慮することによって、複合配線ケーブル30の外形の小型化を実現するとともに塵の吸引能力を補償できる。その他は(実施の形態4)と同じである。
(Embodiment 5)
FIG. 9 shows (Embodiment 5) of the present invention.
In (Embodiment 4), the strength of the
(実施の形態6)
図10は本発明の(実施の形態6)を示す。
(実施の形態5)ではカバー材33として真空源による吸引によって変形し易いものを使用した場合に、光ファイバ19A,19Bの外径を考慮して吸引経路を確保したが、図10に示すように、帯状で内部にエアー通路39が形成された可撓性の筒状底板40の上面を、可撓性と気密性を満たしたカバー材33で覆って形成された内部通路34中に光ファイバ19A,19Bを敷設し、前記筒状底板40の内部通路39に真空源への接続手段を形成する。41は吸引口である。なお、接続手段とは、先の実施の形態における端末部21とそのエアーホース接続口20などを具体例として挙げることができる。35は吸引口である。
(Embodiment 6)
FIG. 10 shows (Embodiment 6) of the present invention.
In (Embodiment 5), when a
この構成によると、複合配線ケーブル30の外形の一層の小型化を実現するとともに塵の吸引能力を補償できる。その他は(実施の形態4)と同じである。
なお、上記の各実施の形態において、信号ケーブルは光ファイバであったが、電線、または光ファイバと電線であっても同様である。
According to this configuration, the size of the outer shape of the
In each of the above embodiments, the signal cable is an optical fiber, but the same applies to an electric wire or an optical fiber and an electric wire.
本発明の複合配線ケーブルは、固定側との接触による発塵の防止と汚染の拡大を回避することができ、組立装置の歩留の向上に寄与できる。 The composite wiring cable of the present invention can prevent dust generation and increase of contamination due to contact with the fixed side, and can contribute to improvement of the yield of the assembling apparatus.
1 回路基板
2 半導体素子
3 作業ヘッド
4 1軸ロボット
5 ボールネジ
6 モータ
8 ノズル
9 センサ
10 ケーブルベア
11A,11B ケーブル
12 ホース
16 複合配線ケーブル
17 可撓性エアー配管
17a 可撓性エアー配管17の上面
17b 可撓性エアー配管17の底面
18 内部通路
19A,19B 光ファイバ(信号ケーブル)
20 エアーホース接続口
21,22 端末部
23a,23b,23c,23aa,23bb,23cc 光ファイバ中継コネクタ
24 吸引口
25 フィルタ
27 支持突起
28 中間棚
30 複合配線ケーブル
31 複合配線ケーブル30の内部通路
32 帯状の可撓性底板
33 カバー材
34 内部通路
DESCRIPTION OF
20 Air
Claims (5)
可撓性エアー配管に前記エアー配管の内部通路と外部とを連通する複数の吸引口が前記エアー配管の長手方向に沿って穿設され、
前記エアー配管の内部通路中には、前記エアー配管の長手方向に沿って前記エアー配管に穿設された前記吸引口とは間隔を空けて中間棚を設け、この中間棚の上に前記エアー配管の長手方向に沿って信号ケーブルを敷設するとともに、前記信号ケーブルの端部を、気密状態で前記内部通路から外部に引き出した
複合配線ケーブル。 A signal and air source are sent and received between the fixed side and the movable side of the composite wiring cable connected to the work head that moves back and forth horizontally along with the vertical movement, sucks the semiconductor element, transports it above the substrate, and presses it. A composite wiring cable laid to
A plurality of suction ports communicating the internal passage and the outside of the air pipe to the flexible air pipe are formed along the longitudinal direction of the air pipe,
In the internal passage of the air pipe, an intermediate shelf is provided at a distance from the suction port formed in the air pipe along the longitudinal direction of the air pipe, and the air pipe is provided on the intermediate shelf. A composite wiring cable in which a signal cable is laid along the longitudinal direction of the signal cable and an end portion of the signal cable is drawn out from the internal passage in an airtight state.
帯状で内部にエアー通路が形成された可撓性の筒状底板の上面を、可撓性と気密性を満たしたカバー材で覆って形成された内部通路中に前記筒状底板の長手方向に沿って複数本の信号ケーブルを敷設し、
前記筒状底板の前記エアー通路に真空源への接続手段が形成されるとともに、
前記カバー材に前記内部通路と外部とを連通する複数の吸引口を穿設し、
前記筒状底板に前記エアー通路と外部ならびに前記内部通路とを連通する吸引口を穿設した
複合配線ケーブル。 A cable bearer connected to a work head that moves horizontally and reciprocates linearly along with the vertical movement, sucks the semiconductor element, transports it to the top of the substrate, and press-contacts the hose that transmits fluid energy to the cable bear, and a fixed side And a composite wiring cable consisting of a plurality of signal lines for transmitting and receiving signals between the movable side and the movable side,
In the longitudinal direction of the cylindrical bottom plate in the internal passage formed by covering the upper surface of the flexible cylindrical bottom plate with the air passage formed in the inside with a cover material satisfying flexibility and airtightness Lay multiple signal cables along the
While connecting means to a vacuum source is formed in the air passage of the cylindrical bottom plate,
Drilling a plurality of suction ports communicating the internal passage and the outside in the cover material;
A composite wiring cable in which a suction port for communicating the air passage with the outside and the internal passage is formed in the cylindrical bottom plate.
複合配線ケーブル。 The composite wiring cable which formed the support protrusion in the exterior of the composite wiring cable in any one of Claim 1 or Claim 2.
組立装置。 5. An assembling apparatus configured to transmit and receive at least one of a signal and an air source between the fixed side and the movable side via the composite wiring cable according to claim 1.
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