JP4629765B2 - 配線基板の非接触搬送装置及び方法、樹脂製配線基板の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、被搬送物である配線基板を、気流の作用を利用して搬送する配線基板の非接触搬送装置及び方法、非接触搬送装置を用いた樹脂製配線基板の製造方法に関するものである。

従来より、配線基板は、複数の製造工程を経て製造され、導通検査を行う検査工程を受けた後に出荷される。また、配線基板は、製造工程が終了する度に、次の工程を行うためのラインに搬送されるようになっている。なお、従来の搬送方法としては、エア吸着穴が開口された吸着ヘッドの下面に配線基板の表面を負圧で吸着し、この状態で、配線基板を吸着ヘッドとともに搬送する方法などが提案されている。しかし、吸着ヘッドで配線基板を搬送すると、吸着ヘッドの汚れや磨耗によって生じた異物（粉塵）が配線基板に付着するなどの問題がある。

そこで、配線基板などの被搬送物を非接触状態で吸引しながら搬送することにより、配線基板への異物の付着を少なくした搬送装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。かかる搬送装置は、搬送ヘッド、搬送ヘッドの先端面（吸引面）にて開口する気体供給孔、及び、搬送ヘッドに装着されるとともに円板部を有するノズルなどを備えている。そして、搬送ヘッドの吸引面を配線基板に接近させ、気体供給孔から供給されたエアを吸引面と円板部との間に形成されたスリットを介して外部に導出すると、エアが搬送ヘッドの外側に放射状に放出される。これにより、ノズル付近と配線基板との空間が負圧となり、配線基板が搬送ヘッドに吸引保持される。この状態において、ロボットアームなどを用いて搬送ヘッドを搬送すれば、配線基板を非接触状態で搬送することができる。
特開２００５−２１９９２２号公報（図１〜図５など）

ところで、上記の従来技術では、放出されたエアの一部が配線基板に衝突するため、基板主面上の異物を衝突したエアで吹き飛ばして除去することができる。しかし、除去された異物はエアとともに拡散するため、配線基板の周囲には異物が浮遊するようになる。その結果、周囲に浮遊している異物が別の配線基板の表面に付着しやすくなる。また、配線基板搬送後に実施される上記の検査工程では、配線基板の表面上のはんだバンプに対してプローブなどの検査用治具を当接させることにより、配線基板の導通検査を行っている。従って、はんだバンプの表面に異物が付着した状態で導通検査を行うと、プローブとはんだバンプとの間に導通しない異物が噛み込んでしまうため、本来良品であるにもかかわらず、検査工程において不良品であると判定される可能性がある。なお、周囲に浮遊している異物の除去に、搬送装置とは別に設置した除塵機を用いることも考えられるが、除塵機を作動させる際に大きなエネルギーが必要となる上、除塵機の設置コストが掛かってしまう。また、除塵機と配線基板とが離れてしまうため、除塵機を使用したとしても異物を十分に除去することができない。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その第１の目的は、異物の周囲への拡散を抑えて被搬送物である配線基板への異物の付着を防止することにより、配線基板の歩留まりを向上することができる配線基板の非接触搬送装置及び方法を提供することにある。また、第２の目的は、上記の非接触搬送装置を用いた好適な樹脂製配線基板の製造方法を提供することにある。

そして上記課題を解決するための手段（手段１）としては、吸引面に凹部が設けられるとともに、前記凹部の内周面にて開口するエア吹出穴である第１エア吹出穴が設けられた吸引部を備え、前記第１エア吹出穴から前記凹部の内周面に沿って噴出したエアにより発生する負圧によって、被搬送物である配線基板の基板主面を前記吸引面に吸引保持して搬送する非接触搬送装置において、前記凹部の中心に除塵用ノズルを突設し、前記基板主面にエアを吹き付けるための第２エア吹出穴を前記除塵用ノズルの先端にて開口するように配置し、前記基板主面上の異物を回収する集塵穴を前記吸引面における前記凹部の外側領域にて開口するように配設したことを特徴とする配線基板の非接触搬送装置がある。

従って、上記手段１の非接触搬送装置によると、吸引部に設けられた集塵穴からエアを吸引することで、基板主面上の異物を回収することができる。これにより、配線基板の周囲への異物の拡散が抑えられるため、配線基板への異物の付着が抑えられる。ゆえに、例えば搬送後の導通検査において、異物の付着に起因して配線基板が不良品であると判定されにくくなるため、配線基板の歩留まりを向上することができる。

なお、「配線基板」は、単一製品の配線基板だけでなく、配線基板となるべき基板形成領域が平面方向に沿って複数配置された多数個取り用配線基板も含むものとする。上記配線基板の形成材料としては、セラミック、金属、半導体などの無機材料や、樹脂などの有機材料を挙げることができ、コスト性、加工性、絶縁性、機械的強度などを考慮してそれらの中から適宜選択することができる。セラミック材料の好適例としては、例えばアルミナ、ガラスセラミック、結晶化ガラス等の低温焼成材料、窒化アルミニウム、炭化珪素、窒化珪素などがある。金属材料の好適例としては、銅、銅合金、鉄ニッケル合金などがある。半導体材料の好適例としては、例えばシリコンなどがある。そして、樹脂材料の好適例としては、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ビスマレイミド−トリアジン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂などがある。そのほか、これらの樹脂とガラス繊維（ガラス織布やガラス不織布）やポリアミド繊維等の有機繊維との複合材料を使用してもよい。あるいは、連続多孔質ＰＴＦＥ等の三次元網目状フッ素系樹脂基材にエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を含浸させた樹脂−樹脂複合材料等を使用してもよい。特に、低コスト化などの観点からすれば、配線基板の形成材料として樹脂材料などの有機材料を選択することが好ましい。このような配線基板であれば、微細な導体層を比較的簡単にかつ正確に形成することができる。

また、配線基板の形成材料は樹脂材料などの有機材料であることが好ましいが、特に、前記配線基板は、複数の突起電極が配置された電極形成領域を前記基板主面上に有する樹脂製配線基板であることが好ましい。その理由は、配線基板を接触状態で搬送しようとする場合に、配線基板の基板主面に形成された突起電極が吸引部に押し潰されて変形するという問題が起こり、これを解決するうえで上記手段の非接触搬送方法を採る意義が発生するからである。また、樹脂製配線基板には静電気が溜まりやすく、異物が付着しやすいという問題があるため、これを解決するうえで上記手段を採用する意義が大きいからである。

ここで、前記吸引部は、吸引面に設けられた凹部や、凹部の内周面にて開口するエア吹出穴などを有する。エア吹出穴の数は特に限定されないが、例えば２つであることが好ましい。仮に、吸引部がエア吹出穴を多数有している場合、吸引部の加工コストが高くなるという問題がある。一方、吸引部がエア吹出穴を１つしか有していない場合、エア吹出穴から凹部の内周面に沿ってエアを噴出したとしても、噴出したエアは真っ直ぐ流れる可能性が高いため、例えば旋回流などを形成することが困難になる。なお、前記吸引部の構造は特に限定されないが、例えば、金属材料からなる吸引部本体に樹脂製パッドを取り付けた構造であり、前記樹脂製パッドの正面が前記吸引面となっていることが好ましい。このようにすれば、配線基板の基板主面が吸引部の吸引面に接触したとしても、配線基板を傷付けなくても済む。

なお、前記集塵穴は、前記凹部を包囲するように凹部外周縁に沿って複数箇所に配設されていることが好ましい。このようにすれば、凹部から放出されたエアを複数の集塵穴から確実に吸引できるため、基板主面上の異物をエアとともに確実に回収することができる。また、各集塵穴が凹部を包囲するように配設されているため、エア吹出穴から凹部の内周面に沿って噴出するエアが集塵穴から吸引されずに済む。よって、噴出するエアによって例えば旋回流などを確実に形成できるため、旋回流などにより発生する負圧によって確実に配線基板を吸引することができる。

ここで、集塵穴の数は特に限定されない。しかしながら、吸引部が集塵穴を多数有している場合、吸引部の加工コストが高くなるという問題がある。一方、吸引部が集塵穴を少数しか有していない場合、集塵穴からエアを殆ど吸引できないため、基板主面上の異物を確実に回収できなくなる。また、各集塵穴は、凹部の中心を基準として等角度間隔で配置されていることが好ましい。仮に、各集塵穴が凹部の中心を基準として等角度間隔に配置されていないと、吸引面においてエアを吸引可能な領域が偏ってしまうため、基板主面上にある異物の全てを回収することが困難になる。

また、前記集塵穴から前記エアを吸引することで、前記基板主面上の異物を回収する真空引き手段を備えることが好ましい。このようにすれば、基板主面上の異物が確実に回収されるため、回収された異物が再び拡散して配線基板に付着したりしなくても済む。さらに、複数の前記集塵穴に連通する個々の集塵流路は前記吸引部の内部にて共通集塵流路に合流するとともに、その共通集塵流路は前記真空引き手段に接続されていることが好ましい。このようにすれば、個々の集塵流路を直接真空引き手段に接続する場合に比べて、吸引部と真空引き手段とをつなぐ流路の数が少なくなるため、配線基板を搬送する非接触搬送装置の構成を簡略化することができる。

また、前記吸引面において前記集塵穴の外側領域には、前記集塵穴を包囲する集塵防壁が突設されていることが好ましい。このようにすれば、凹部外に流出して集塵穴から吸引されるエアが集塵防壁の外部に流出しにくくなるため、エアとともに回収される異物を確実に集塵穴内に導くことができる。

なお、集塵防壁の高さは、配線基板の基板主面を吸引部の吸引面に吸引保持した状態で、集塵防壁と配線基板とが僅かに離間する程度に設定されることが好ましい。仮に、集塵防壁を高くし過ぎることによって、吸引面と基板主面との隙間を集塵防壁で塞いでしまうと、凹部外に流出して集塵穴から吸引されるエアの流れが乱れてしまう。その結果、集塵穴から吸引されるエアの流速が低下するのに伴い、エア吹出穴から噴出したエアの流速が低下するため、エア吹出穴から噴出したエアによって配線基板の吸引に必要な負圧を発生させることが困難になり、配線基板を吸引できなくなるおそれがある。一方、集塵防壁を低くし過ぎると、集塵穴から吸引されるエアが集塵防壁の外部に流出しやすくなるため、エアとともに回収される異物を集塵穴内に導くことが困難になる。

また、上記課題を解決するための手段（手段２）としては、吸引部の吸引面に設けられた凹部の内周面にて開口するエア吹出穴である第１エア吹出穴を設け、前記第１エア吹出穴から前記凹部の内周面に沿って噴出したエアにより発生する負圧によって、被搬送物である配線基板の基板主面を前記吸引面に吸引保持して搬送する方法において、前記凹部の中心に突設された除塵用ノズルの先端にて開口するように配置した第２エア吹出穴から、前記基板主面に向けてエアを吹き付けることで、前記基板主面上の異物を除去するようにし、前記吸引面における前記凹部の外側領域にて開口するように配設された集塵穴から前記エアを吸引することで、前記基板主面上の異物を回収するようにしたことを特徴とする配線基板の非接触搬送方法がある。

従って、上記手段２の非接触搬送方法によると、吸引部に設けられた集塵穴からエアを吸引することで、基板主面上の異物を回収している。これにより、配線基板の周囲への異物の拡散が抑えられるため、配線基板への異物の付着が抑えられる。ゆえに、例えば搬送後の導通検査において、異物の付着に起因して配線基板が不良品であると判定されにくくなるため、配線基板の歩留まりを向上することができる。

なお、前記集塵穴から吸引されるエアの総流量は、特に限定されないが、前記エア吹出穴から噴出されるエアの総流量よりも大きくなるように設定されることが好ましい。このようにすれば、エア吹出穴から噴出するエアの殆どを集塵穴から吸引することができるため、エア吹出穴から噴出されるエアの流速が高くなる。その結果、吸引部の吸引面と配線基板の基板主面との間に生じた空間の圧力を大きく下げることができるため、配線基板をより確実に吸引することができる。具体的に言うと、前記集塵穴から吸引されるエアの総流量は、前記エア吹出穴から噴出されるエアの総流量の１．１倍以上２．０倍以下に設定されることが好ましい。仮に、集塵穴から吸引されるエアの総流量がエア吹出穴から噴出されるエアの総流量の１．１倍未満であると、エア吹出穴から噴出されるエアの流速をさほど高くすることができない。その結果、吸引面と基板主面との間に生じた空間の圧力があまり下がらなくなるため、配線基板を確実に吸引できなくなる。一方、集塵穴から吸引されるエアの総流量がエア吹出穴から噴出されるエアの総流量の２．０倍よりも大きいと、エア吹出穴から噴出されるエアの流速が高くなりすぎるため、吸引面と基板主面との間に生じた空間の圧力が下がりすぎてしまう。その結果、配線基板を吸引する際に、配線基板に大きな力かかって破損するおそれがある。

また、上記課題を解決するための別の手段（手段３）としては、上記手段１に記載の非接触搬送装置を用いて、複数の突起電極が配置された電極形成領域を前記基板主面上に有する樹脂製配線基板を搬送する搬送工程を行うことにより、前記樹脂製配線基板を製造する方法であって、前記集塵穴から前記エアを吸引することで、前記基板主面上の異物を回収する集塵工程を、前記搬送工程と同時に行うことを特徴とする樹脂製配線基板の製造方法がある。

従って、上記手段３の製造方法によると、上記手段１の非接触搬送装置を用いて異物が付着しにくい樹脂製配線基板を製造することができる。ゆえに、例えば搬送工程後及び集塵工程後の導通検査において、異物の付着に起因して樹脂製配線基板が不良品であると判定されにくくなるため、樹脂製配線基板の歩留まりを向上することができる。また、集塵工程を搬送工程と同時に行うため、樹脂製配線基板を効率良く製造することができる。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に基づき詳細に説明する。

図１に示されるように、非接触搬送装置１は、搬送用多関節ロボット２及び搬送ヘッド１１を備え、被搬送物である配線基板１１０を気流の作用を利用して搬送するものである。

図２に示されるように、本実施形態の配線基板１１０は、ＩＣチップ搭載用のオーガニック・パッケージ（樹脂製配線基板）であり、複数の製造工程後であって検査工程前の状態を示している。配線基板１１０は、略矩形板状のコア基板１１１と、コア基板１１１のコア主面１１２（図２では上面）上に形成される第１ビルドアップ層１１４と、コア基板１１１のコア裏面１１３（図２では下面）上に形成される第２ビルドアップ層１１５とからなる。ビルドアップ層１１４，１１５は、熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂）からなる樹脂絶縁層と、銅からなる導体層とを交互に積層した構造を有している。また、配線基板１１０の基板主面１２０上（第１ビルドアップ層１１４の上面上）における複数箇所には、端子パッド１１６（突起電極）がアレイ状に形成され、配線基板１１０の基板裏面１２１上（第２ビルドアップ層１１５の下面上）における複数箇所には、ＢＧＡ用パッド１１７がアレイ状に形成されている。さらに、端子パッド１１６の表面上には、複数のはんだバンプ１１８（突起電極）が配設されている。各はんだバンプ１１８には、矩形平板状をなすＩＣチップの端子が接続されるようになっている。なお、各端子パッド１１６及び各はんだバンプ１１８からなる領域は、ＩＣチップを搭載可能な電極形成領域１１９である。

図１，図３，図４に示されるように、前記搬送ヘッド１１は、前記搬送用多関節ロボット２のアーム３の先端に装着されている。搬送ヘッド１１は、アーム３の先端に接続される接続板１２と、４本の連結棒１３を介して接続板１２に連結される支持板１４と、支持板１４に支持される流体圧アクチュエータであるエアシリンダ１５と、上端部において支持板１４に連結されるとともに互いに離間した状態で下方に延びる一対の腕部１６とを備えている。エアシリンダ１５は、箱状をなすシリンダ本体１７と、シリンダ本体１７内に上下動可能に収容されたピストン（図示略）と、ピストンに連結された可動部であるロッド（図示略）とを有している。ロッドは、シリンダ本体１７内にエアが供給されてピストンが下方に移動したときにシリンダ本体１７の下端部から突出し、シリンダ本体１７内からエアが排出されてピストンが上方に移動したときにシリンダ本体１７内に後退するようになっている。また、ロッドの先端には、配線基板１１０を吸引する吸引部２０が取り付けられている。吸引部２０は、ロッドによって支持されており、吸引面２１を配線基板１１０に向けた状態で配線基板１１０に対して接近及び離間するようになっている。

また図１，図３，図４に示されるように、搬送ヘッド１１は、配線基板１１０を位置ずれ不能に保持固定する基板保持部材１８１を備えている。基板保持部材１８１は、２本のネジ１８２を介して各腕部１６に固定される部材本体１８３と、上端部において部材本体１８３に接続されるとともに互いに離間した状態で下方に延びる４つの接触部１８４とを備えている。各接触部１８４は、吸引面２１を構成する四辺の外側から吸引部２０の吸引面２１を包囲するように配置されている。なお、各接触部１８４は、配線基板１１０よりも硬度が低い樹脂（本実施形態ではポリエチレン樹脂）によって形成されている。また、各接触部１８４は、下端部内側にそれぞれ面取り部１８５を有している。各面取り部１８５は、エアシリンダ１５のロッドを後退させることで配線基板１１０を基板保持部材１８１に近づけた基板保持固定時に、配線基板１１０の外周縁に接触するようになっている（図２４参照）。

図５〜図８に示されるように、前記吸引部２０は、上蓋部３１、吸引部本体２２、ノズル支持体５１、ノズル本体６１及び樹脂製パッド４０を備えている。図９に示されるように、上蓋部３１は、金属材料（本実施形態では、プラチナを含有するアルミニウム合金）によって形成され、縦３５ｍｍ×横３５ｍｍ×高さ６ｍｍの略矩形板状をなしている。上蓋部３１の４つの角部のうち３つの角部にはネジ挿通孔３２が設けられ、残り１つの角部には第１ポート取付孔３３が設けられている。また、上蓋部３１の中央部には、直径７ｍｍの第１ノズル挿通孔３４が設けられている。そして、３つのネジ挿通孔３２のうち２つのネジ挿通孔３２と第１ノズル挿通孔３４との間にはシャフト取付孔３５が設けられ、残り１つのネジ挿通孔３２と第１ノズル挿通孔３４との間には第３ポート取付孔３６が設けられている。

図５，図６，図８に示されるように、第１ポート取付孔３３には第１ポート９１が取り付けられ、第３ポート取付孔３６には第３ポート９３が取り付けられている。また、上蓋部３１の中央部には、金属材料（本実施形態ではＳＵＪ２）によって形成されたシャフト９４が取り付けられている。シャフト９４は、棒状の円管部９５と、円管部９５の下端部に一体形成された略矩形板状の支持板９６とを有している。円管部９５には、第１ノズル挿通孔３４に連通する貫通孔９７が設けられ、円管部９５の上端部には、貫通孔９７に連通する第２ポート取付孔９８が設けられている。さらに、第２ポート取付孔９８には第２ポート９２が取り付けられている。なお、各ポート９１〜９３は、導電性金属によって形成され、各ポート９１〜９３には帯電防止チューブ９９が接続されている。また、支持板９６の両端部には一対のネジ孔（図示略）が設けられている。従って、両ネジ孔にネジ１００を挿通し、挿通したネジ１００をシャフト取付孔３５に螺着させることにより、シャフト９４が上蓋部３１に固定される。

図１０〜図１２に示されるように、前記吸引部本体２２は、金属材料（本実施形態ではアルミニウム）によって形成され、縦３５ｍｍ×横３５ｍｍ×高さ１８．５ｍｍの略直方体状をなしている。吸引部本体２２には、同吸引部本体２２の下面２４にて開口する収容凹部２５が設けられている。本実施形態の収容凹部２５は、内径１８ｍｍ、深さ１２．５ｍｍに設定されている。また、吸引部本体２２の中央部には、直径７ｍｍの第２ノズル挿通孔２６が設けられている。第２ノズル挿通孔２６は、上蓋部３１の第１ノズル挿通孔３４に連通するとともに、吸引部本体２２の上面２３及び収容凹部２５の底面を貫通している。さらに、吸引部本体２２において第２ノズル挿通孔２６の両側には、上面２３及び収容凹部２５の底面を貫通する支持体取付孔２７が設けられている。

また、吸引部本体２２には、上面２３及び下面２４を貫通する１２個の集塵流路１９１が設けられている。各集塵流路１９１は、吸引部本体２２における収容凹部２５の外側領域に配置されるとともに、第２ノズル挿通孔２６の中心軸線を基準として等角度（３０°）間隔で配置されている。さらに、吸引部本体２２の上面２３には、エアが流通可能な共通集塵流路１９２が円形状に形成されている。共通集塵流路１９２には、吸引部本体２２の内部にて個々の集塵流路１９１が合流するようになっている。そして、共通集塵流路１９２は、上蓋部３１の前記第３ポート取付孔３６に連通し、真空引き手段である集塵ユニット１５１（図２２参照）に接続されている。

図１０に示されるように、吸引部本体２２の４つの角部のうち３つの角部には蓋部取付穴２８が設けられている。よって、前記ネジ挿通孔３２にネジ２９（図８参照）を挿通し、挿通したネジ２９を蓋部取付穴２８に螺着させることにより、上蓋部３１が吸引部本体２２に固定される。また、上記４つの角部のうち残り１つの角部には、前記第１ポート取付孔３３に連通し、上面２３及び下面２４を貫通する吸着流路１９５が設けられている。図１１，図１２に示されるように、吸引部本体２２の下面２４には、エアが流通可能な共通吸着流路１９６が略正方形状に形成されている。そして、共通吸着流路１９６は、上蓋部３１の前記第１ポート取付孔３３に連通し、真空引き手段である吸着ユニット１６１（図２２参照）に接続されている。

図１３，図１４に示されるように、前記ノズル支持体５１は、吸引部本体２２の前記収容凹部２５に収容されている。ノズル支持体５１は、金属材料（本実施形態ではアルミニウム）によって形成され、直径１８ｍｍ×高さ１４ｍｍの略円柱状をなしている。ノズル支持体５１には、同ノズル支持体５１の下面５３にて開口する収容部５４が設けられている。本実施形態の収容部５４は、内径１６ｍｍ、深さ７．５ｍｍに設定されている。また、ノズル支持体５１の中央部には、直径７ｍｍの第３ノズル挿通孔５５が設けられている。第３ノズル挿通孔５５は、吸引部本体２２の前記第２ノズル挿通孔２６に連通するとともに、ノズル支持体５１の上面５２及び収容部５４の底面を貫通している。さらに、ノズル支持体５１において第３ノズル挿通孔５５の両側には、上面５２及び収容部５４の底面を貫通するノズル取付孔５７が設けられている。また、ノズル支持体５１において第３ノズル挿通孔５５の両側には、上面５２にて開口するネジ取付穴５６が設けられている。よって、前記支持体取付孔２７にネジ３０（図８参照）を挿通し、挿通したネジ３０をネジ取付穴５６に螺着させることにより、ノズル支持体５１が吸引部本体２２に固定される。

図１５〜図１８に示されるように、前記ノズル本体６１は、金属材料（本実施形態ではアルミニウム）によって形成され、前記吸引面２１の一部を構成する下端面６２を有している。また、ノズル本体６１は、棒状の軸部６３と、軸部６３の下端部に形成された本体部６４とを有している。軸部６３は、直径７ｍｍ×高さ１５．２ｍｍの略円柱状をなし、第３ノズル挿通孔５５、第２ノズル挿通孔２６及び前記第１ノズル挿通孔３４に挿入されている。なお、第１ノズル挿通孔３４には、第１ノズル挿通孔３４と軸部６３との隙間を塞ぐＯリング６０（図８参照）が軸部６３の上端面に接触した状態で取り付けられている。

一方、本体部６４は、直径１５ｍｍ×高さ８．６ｍｍの略円柱状をなし、ノズル支持体５１の収容部５４に収容されている。本体部６４において軸部６３の両側には、本体部６４の上面にて開口するネジ取付穴６５が設けられている。よって、前記ノズル取付孔５７にネジ５８（図８参照）を挿通し、挿通したネジ５８をネジ取付穴６５に螺着させることにより、ノズル本体６１がノズル支持体５１に固定される。また、本体部６４の上端部における外周面には、高さ０．５ｍｍの上側張出部６６が突設されている。これにより、本体部６４の上端部の直径が１６ｍｍとなるため、本体部６４の上端部は収容部５４の内側面に接触するようになる（図８参照）。一方、本体部６４の下端部における外周面には、高さ１．５ｍｍの下側張出部６７が突設されている。これにより、本体部６４の下端部の直径が１８ｍｍとなり、下側張出部６７はノズル支持体５１の前記下面５３に接触するようになる（図８参照）。その結果、本体部６４の外周面と収容部５４の内側面との間には、空間Ｓ（図８参照）が生じるようになる。

図１５，図１６，図１８に示されるように、ノズル本体６１の内部には、イオンエアを供給するエア流路７１が設けられている。また、ノズル本体６１には、エア流路７１の内壁面及びノズル本体６１の外周面を貫通する迂回流路７２が設けられている。なお、迂回流路７２を通過したイオンエアは、上記の空間Ｓに導かれる。

図１５，図１７，図１８に示されるように、ノズル本体６１の下端面６２には下方から見て円形状をなす凹部７３が設けられている。凹部７３の開口部分には、凹部７３内で発生した旋回流Ｆ１（図２３，図２４参照）を効率良く凹部７３の外部に放出するための面取り部７４が設けられている。また、凹部７３の中心には、断面略台形状の除塵用ノズル７５が突設されている。さらに、ノズル本体６１には、凹部７３の内壁面７６（内周面）及び前記本体部６４の外周面にて開口する第１エア吹出穴８１が２箇所に設けられている。各第１エア吹出穴８１は、除塵用ノズル７５の中心軸線を基準としたときに点対称となるように配置されており、内壁面７６において凹部７３の周方向に沿って開口している。各第１エア吹出穴８１は、空間Ｓに導かれたイオンエアを凹部７３内に噴出するようになっている。そして、それぞれの第１エア吹出穴８１から噴出されるイオンエアは、凹部７３の周方向に沿って導かれ、旋回流Ｆ１を形成するようになっている。即ち、本実施形態の吸引部２０は、吸引部本体２２と配線基板１１０との間に発生する空気流によって生じるベルヌーイ効果を利用して配線基板１１０を保持するようにしたベルヌーイチャックである。

図１５〜図１８に示されるように、凹部７３内において第１エア吹出穴８１とは異なる位置には、前記エア流路７１に連通する第２エア吹出穴８２が設けられている。即ち、エア流路７１は、第１エア吹出穴８１及び第２エア吹出穴８２のそれぞれにイオンエアを供給する共通の流路である。また、第２エア吹出穴８２は、第１エア吹出穴８１よりも凹部７３の中心に近接して配置されている。具体的に言うと、第２エア吹出穴８２は、除塵用ノズル７５の先端にて開口するように配置されている。そして、第２エア吹出穴８２は、エア流路７１を流れるイオンエアを前記配線基板１１０の基板主面１２０に向けて垂直に吹き付けるようになっている。なお、第２エア吹出穴８２の内径は、噴出するイオンエアによって基板主面１２０上の異物を除去でき、かつ配線基板１１０を持ち上げる力を相殺しない程度の大きさに設定されることが好ましい。仮に、第２エア吹出穴８２の内径が小さ過ぎると、第２エア吹出穴８２から噴出するイオンエアの勢いが小さくなり過ぎるため、イオンエアが配線基板１１０の基板主面１２０に届きにくくなる。一方、第２エア吹出穴８２の内径が大き過ぎると、第２エア吹出穴８２から噴出するイオンエアの勢いが大きくなり過ぎて配線基板１１０を持ち上げる力を相殺してしまうため、配線基板１１０が持ち上がらなくなる。

図１９〜図２１に示されるように、前記樹脂製パッド４０は、前記吸引部本体２２に取り付けられ、正面（下面）が前記吸引面２１となっている。樹脂製パッド４０は、樹脂材料（本実施形態ではエーテル系ウレタン）によって形成され、縦３５ｍｍ×横３５ｍｍ×高さ２．５ｍｍの略矩形板状をなしている。また、樹脂製パッド４０の中央部には、直径１８．３ｍｍの貫通孔４１が設けられている。貫通孔４１は、前記本体部６４の凹部７３等を露出させるようになっている（図７参照）。さらに、樹脂製パッド４０には、前記集塵流路１９１に連通する１２個の集塵穴４２が設けられている。各集塵穴４２は、直径２ｍｍの円形状をなしている。各集塵穴４２は、貫通孔４１及び凹部７３の外側領域にて開口するように配設され、凹部７３を包囲するように凹部外周縁に沿って複数箇所に配設されている（図７参照）。具体的に言うと、各集塵穴４２は、貫通孔４１の中心軸線（即ち凹部７３の中心）を基準として等角度（３０°）間隔で配置されている。また、各集塵穴４２の開口端面（吸引面２１）は、凹部７３の開口端よりも下方に位置している。さらに、吸引面２１において各集塵穴４２の外側領域には、各集塵穴４２を包囲する集塵防壁４３が突設されている。集塵防壁４３の内周面には、各集塵穴４２が近接して配置されている。集塵防壁４３は、内径が２６ｍｍであって外径が２９ｍｍの円環状をなしている。よって、集塵防壁４３の外径は、樹脂製パッド４０の一辺の長さ（即ち、縦及び横の長さ）よりも小さくなっている。また、集塵防壁４３の高さは、配線基板１１０の基板主面１２０を吸引面２１に吸引保持した状態で、集塵防壁４３と配線基板１１０とが僅かに離間する程度（本実施形態では１．２ｍｍ）に設定されている。

図１９，図２１に示されるように、吸引面２１の最外周部、即ち、樹脂製パッド４０の４つの角部には、吸引面２１より１．５ｍｍだけ突出した凸部４４が形成されている。換言すると、各集塵穴４２の開口端面（吸引面２１）は、凸部４４の表面（下面）よりも１．５ｍｍだけ上方に位置している。さらに、樹脂製パッド４０には、４個の真空吸着穴４５がそれぞれの凸部４４にて開口するように配設されている。即ち、各真空吸着穴４５は、各集塵穴４２とは別々に設けられており、貫通孔４１及び凹部７３の外側領域にて開口するように配設されている。そして、各真空吸着穴４５は、樹脂製パッド４０を貫通する吸着流路４６に連通しており、個々の吸着流路４６は、吸引部本体２２の前記共通吸着流路１９６に合流している（図８参照）。

なお、前記基板保持部材１８１の接触部１８４には、静電電位センサ１０５（図２２，図２３参照）が設置されている。静電電位センサ１０５は、接触部１８４内に埋設されており、接触部１８４の面取り部１８５から露出するように配置されている。つまり、静電電位センサ１０５は、前記配線基板１１０の外周縁に接触する位置に設けられている。静電電位センサ１０５は、配線基板１１０に帯電した静電気を測定して、静電気測定信号を出力するようになっている。

次に、非接触搬送装置１のシステム構成について説明する。

図２２に示されるように、非接触搬送装置１は、加圧エアを送り出すエア供給源１３１を備えている。また、非接触搬送装置１は、エア供給源１３１と吸引部２０との間を連通しうるエア供給経路を構成するエア供給流路１３０を備えている。エア供給流路１３０は、下流側において、旋回流形成経路を構成する第１エア流路１４０と、集塵経路を構成する第２エア流路１５０と、真空引き経路を構成する第３エア流路１６０とに分岐している。第１エア流路１４０は、帯電防止チューブ９９（図６参照）及び第２ポート９２（図５，図２２のｂ参照）を介して吸引部２０のエア流路７１に連通している。第２エア流路１５０は、帯電防止チューブ９９及び第３ポート９３（図５，図２２のｃ参照）を介して吸引部２０の集塵流路１９１に連通している。第３エア流路１６０は、帯電防止チューブ９９及び第１ポート９１（図５，図２２のａ参照）を介して吸引部２０の吸着流路１９５に連通している。

図２２に示されるように、エア供給流路１３０上にはエア供給バルブ１３２が設置されている。エア供給バルブ１３２は、エア供給源１３１の下流側に配置されており、エア供給流路１３０を開状態または閉状態に切り替えるようになっている。エア供給バルブ１３２は、開状態に切り替えられた際に、下流側にエアを供給可能とするようになっている。なお、本実施形態のエア供給バルブ１３２は、図示しないソレノイドにより作動する電磁弁である。

また、エア供給流路１３０上には、エア供給流路１３０内のエア圧力を一定値に調整する空気圧調整ユニット１３３が設置されている。即ち、空気圧調整ユニット１３３は、エア供給流路１３０を介してエア供給バルブ１３２及びエア供給源１３１と流路的に接続されている。空気圧調整ユニット１３３は、エアフィルタ１３４、圧力計１３５及び減圧弁１３６を備えている。エアフィルタ１３４は、エア供給バルブ１３２の下流側に配置されており、エア供給流路１３０内を通過するエアに含まれる異物を除去するようになっている。また、圧力計１３５は、エアフィルタ１３４の下流側に配置されており、エア供給流路１３０内を通過するエアの圧力を計測するようになっている。さらに、減圧弁１３６は、圧力計１３５の下流側に配置されており、エア供給流路１３０内を通過するエアの減圧を行い、減圧したエアを下流側に供給するようになっている。

図２２に示されるように、前記第１エア流路１４０上には、ＤＣ方式のイオナイザ１４１が設置されている。イオナイザ１４１は、空気圧調整ユニット１３３の下流側に配置されており、第１エア流路１４０と連通するイオナイザ本体１４２と、イオナイザ本体１４２内に突出する２本の放電針（正極側及び負極側の放電針）と、各放電針に直流電圧を印加する高圧電源とを備えている。各放電針は、直流電圧が印加された際にコロナ放電を行うことにより、先端部分の周囲にイオンを発生させるようになっている。詳述すると、正極側の放電針は、印加する直流電圧の極性が正（＋）である場合に陽イオンを発生させ、負極側の放電針は、印加する直流電圧の極性が負（−）である場合に陰イオンを発生させるようになっている。そして、イオナイザ１４１は、イオナイザ本体１４２内に導かれてきたエアに発生させたイオンを混合させることにより、イオンエアを生成するようになっている。さらに、イオナイザ１４１は、生成したイオンエアを第１エア流路１４０の下流側に放出するようになっている。

また図２２に示されるように、第１エア流路１４０上には、電磁弁１４３及びエアフィルタ１４４が設置されている。電磁弁１４３は、イオナイザ１４１の下流側に配置されており、第１エア流路１４０を開状態または閉状態に切り替えるようになっている。電磁弁１４３は、開状態に切り替えられた際に、下流側にイオンエアを供給可能とするとともに、イオンエアを適宜排気してエア圧力を減圧調整するようになっている。なお、本実施形態の電磁弁１４３は、単動ソレノイドによって作動する２位置、直動ノーマルクローズの電磁弁であり、後述する制御装置１０１から出力される制御信号に基づいて開状態に切り替えられる。また、エアフィルタ１４４は、電磁弁１４３の下流側に配置されており、第１エア流路１４０内を通過するイオンエアに含まれる異物を除去するようになっている。

なお、エアフィルタ１４４を通過したイオンエアは、前記帯電防止チューブ９９及び前記第２ポート９２を介して吸引部２０のエア流路７１に導かれる。ここで、イオナイザ１４１から吸引部２０に至るまでの機器は、導電性を付与した帯電防止材料を用いて構成されている。具体的に言うと、電磁弁１４３及びエアフィルタ１４４は、導電性金属によって形成されている。また、イオナイザ１４１と電磁弁１４３とをつなぐ流路、電磁弁１４３とエアフィルタ１４４とをつなぐ流路、及び、エアフィルタ１４４と吸引部２０とをつなぐ流路は、ポリウレタンにカーボンブラックを混入させた材料からなる帯電防止チューブ９９を用いて形成されている。

図２２に示されるように、前記第２エア流路１５０上には集塵ユニット１５１が設置されている。集塵ユニット１５１は、電磁弁１５２、エジェクタ１５３，１５４、サイレンサ１５５、逆止弁１５６及びエアフィルタ１５７を備えている。電磁弁１５２は、前記空気圧調整ユニット１３３の下流側に配置されており、第２エア流路１５０を開状態または閉状態に切り替えるようになっている。電磁弁１５２は、開状態に切り替えられた際に、エジェクタ１５３にエアを供給可能とするとともに、エアを適宜排気してエア圧力を減圧調整するようになっている。なお、本実施形態の電磁弁１５２は、単動ソレノイドによって作動する２位置、直動ノーマルクローズの電磁弁であり、制御装置１０１から出力される制御信号に基づいて開状態に切り替えられる。エジェクタ１５３は、電磁弁１５２及びエアフィルタ１５７の下流側に配置されている。エジェクタ１５３は、吸引部２０の集塵穴４２近傍にあるエアを、集塵流路１９１、第３ポート９３及びエアフィルタ１５７等を介して吸引するようになっている。そして、エジェクタ１５３に吸引されたエアは、エジェクタ１５４に流れるようになっている。また、エジェクタ１５４は、エジェクタ１５３、エアフィルタ１５７及び逆止弁１５６の下流側に配置されている。エジェクタ１５４は、集塵穴４２近傍にあるエアを、集塵流路１９１、第３ポート９３、エアフィルタ１５７及び逆止弁１５６等を介して吸引するようになっている。そして、エジェクタ１５４の下流側にはサイレンサ１５５が配置され、サイレンサ１５５は、エジェクタ１５４から流れてきたエアを排気するとともに、エアの排気音を小さくするようになっている。また、逆止弁１５６は、エジェクタ１５４とエアフィルタ１５７との間に配置されており、エアがエアフィルタ１５７からエジェクタ１５４に流れるようにする一方、エアがエジェクタ１５４からエアフィルタ１５７に流れるのを防止するようになっている。

図２２に示されるように、前記第３エア流路１６０上には吸着ユニット１６１が設置されている。また、第３エア流路１６０は、基板吸着流路１５８と真空破壊流路１５９とに分岐している。

基板吸着流路１５８上には、第１電磁弁１６２、エジェクタ１６３，１６４、サイレンサ１６５、逆止弁１６６及びエアフィルタ１６７が設置されている。第１電磁弁１６２は、空気圧調整ユニット１３３の下流側に配置されており、基板吸着流路１５８を開状態または閉状態に切り替えるようになっている。第１電磁弁１６２は、開状態に切り替えられた際に、エジェクタ１６３にエアを供給可能とするとともに、エアを適宜排気してエア圧力を減圧調整するようになっている。なお、本実施形態の第１電磁弁１６２は、単動ソレノイドによって作動する２位置、直動ノーマルクローズの電磁弁であり、制御装置１０１から出力される制御信号に基づいて開状態に切り替えられる。エジェクタ１６３は、第１電磁弁１６２及びエアフィルタ１６７の下流側に配置されている。エジェクタ１６３は、吸引部２０の真空吸着穴４５近傍にあるエアを、吸着流路１９５、第１ポート９１及びエアフィルタ１６７等を介して真空引きするようになっている。そして、エジェクタ１６３に吸引されたエアは、エジェクタ１６４に流れるようになっている。また、エジェクタ１６４は、エジェクタ１６３、エアフィルタ１６７及び逆止弁１６６の下流側に配置されている。エジェクタ１６４は、真空吸着穴４５近傍にあるエアを、吸着流路１９５、第１ポート９１、エアフィルタ１６７及び逆止弁１６６等を介して真空引きするようになっている。そして、エジェクタ１６４の下流側にはサイレンサ１６５が配置され、サイレンサ１６５は、エジェクタ１６４から流れてきたエアを排気するとともに、エアの排気音を小さくするようになっている。また、逆止弁１６６は、エジェクタ１６４とエアフィルタ１６７との間に配置されており、エアがエアフィルタ１６７からエジェクタ１６４に流れるようにする一方、エアがエジェクタ１６４からエアフィルタ１６７に流れるのを防止するようになっている。

図２２に示されるように、前記真空破壊流路１５９上には、第２電磁弁１６８、流量調整弁１６９及び圧力スイッチ１７０が設置されている。第２電磁弁１６８は、空気圧調整ユニット１３３の下流側に配置されており、真空破壊流路１５９を開状態または閉状態に切り替えるようになっている。第２電磁弁１６８は、開状態に切り替えられた際に、エアフィルタ１６７と吸引部２０とをつなぐ接続流路にエアを供給して、その接続流路の真空度を弱めるようになっている。それとともに、第２電磁弁１６８は、開状態に切り替えられた際に、真空破壊流路１５９を流れるエアを適宜排気して減圧調整するようになっている。なお、本実施形態の第２電磁弁１６８は、単動ソレノイドによって作動する２位置、直動ノーマルクローズの電磁弁であり、制御装置１０１から出力される制御信号に基づいて開状態に切り替えられる。また、流量調整弁１６９は、第２電磁弁１６８と圧力スイッチ１７０とをつなぐ流路の途中に配置されており、真空破壊流路１５９を流れるエアを定量的に排気してそのエアの圧力が一定値となるよう減圧調整する絞り弁である。圧力スイッチ１７０は、流量調整弁１６９及びエアフィルタ１６７の下流側に配置されている。圧力スイッチ１７０は、真空破壊流路１５９内の圧力が所定値を超えたこと（即ち、真空破壊されていること）を契機としてオン状態となり、真空破壊信号を制御装置１０１のＣＰＵ１０２に対して出力するようになっている。

次に、非接触搬送装置１の電気的構成について説明する。

図２２に示されるように、非接触搬送装置１は、装置全体を制御する制御装置１０１を備えている。制御装置１０１は、ＣＰＵ１０２、ＲＯＭ１０３、ＲＡＭ１０４及び入出力回路等により構成されている。ＣＰＵ１０２は、エア供給バルブ１３２、イオナイザ１４１、電磁弁１４３，１５２、第１電磁弁１６２及び第２電磁弁１６８に電気的に接続されており、各種の駆動信号によってそれらを制御する。

また、ＣＰＵ１０２には、前記静電電位センサ１０５から出力された静電気測定信号が入力されるようになっている。そして、ＣＰＵ１０２は、静電気測定信号が示す静電気の電荷の極性に基づいて、前記吸引部２０によって吸引される配線基板１１０が正（＋）に帯電しているか負（−）に帯電しているかを判定するようになっている。配線基板１１０が正に帯電していると判定された場合、ＣＰＵ１０２は、イオナイザ１４１に駆動信号を出力し、直流電圧を印加して負極側の放電針に陰イオンを発生させる制御を行うようになっている。一方、配線基板１１０が負に帯電していると判定された場合、ＣＰＵ１０２は、イオナイザ１４１に駆動信号を出力し、直流電圧を印加して正極側の放電針に陽イオンを発生させる制御を行うようになっている。このような制御によれば、配線基板１１０に帯電した静電気を確実に中和させることができる。

なお本実施形態では、ＤＣ方式のイオナイザ１４１を用いているが、それに代えてＡＣ方式のイオナイザを用いてもよい。ＡＣ方式のイオナイザは、イオナイザ本体と、イオナイザ本体内に突出する１本の放電針と、放電針に交流電圧を印加する高圧電源とを備えている。放電針は、交流電圧が印加された際に、印加する交流電圧の極性に応じて陽イオンまたは陰イオンを発生させるようになっている。この場合、ＣＰＵ１０２は、静電電位センサ１０５から出力された静電気測定信号が入力されると、静電気測定信号が示す静電気の電荷量に基づいて配線基板１１０が帯電しているか否かを判定する。配線基板１１０が帯電していると判定された場合、ＣＰＵ１０２は、イオナイザ１４１に駆動信号を出力し、イオナイザ１４１の出力を強くする制御を行う。一方、配線基板１１０が帯電していないと判定された場合、ＣＰＵ１０２は、イオナイザ１４１に駆動信号を出力し、イオナイザ１４１の出力を弱くする制御を行う。このような制御によれば、配線基板１１０の帯電を確実に防止することができる。また、イオナイザ１４１が必要以上に作動することを防止することができる。

次に、配線基板１１０の非接触搬送方法を説明する。

本実施形態の配線基板１１０は、複数の製造工程を経て製造され、導通検査を行う検査工程を受けた後に出荷される。なお、配線基板１１０は、製造工程が終了する度に基板支持台１７１上に配置される（図２３参照）。この状態において、非接触搬送装置１を用いて配線基板１１０を搬送する搬送工程を行う。詳述すると、搬送用多関節ロボット２のアーム３を駆動して搬送ヘッド１１を下降させる。さらに、エアシリンダ１５を駆動してロッドを突出させ、配線基板１１０の基板主面１２０に吸引部２０の吸引面２１を接近させる。

この状態において、ＣＰＵ１０２は、エア供給バルブ１３２、イオナイザ１４１及び電磁弁１４３，１５２に駆動信号を出力する。これにより、エア供給バルブ１３２及び電磁弁１４３，１５２が開状態に切り替わるとともに、イオナイザ１４１が作動する。その結果、エア供給源１３１から送り出された加圧エアが、エア供給流路１３０を通過して第１エア流路１４０上のイオナイザ１４１に流入する。イオナイザ１４１は、イオナイザ本体１４２内に導かれてきたエアにイオンを混合させることにより、イオンエアを生成する。そして、イオナイザ１４１は、生成したイオンエアをイオナイザ１４１の下流側に放出する。さらに、イオナイザ１４１から放出されたイオンエアが、第１エア流路１４０及び第２ポート９２（図５，図２２のｂ参照）を介して吸引部２０内に流入し、ノズル本体６１のエア流路７１に導かれる。

そして、エア流路７１に導かれたイオンエアは、迂回流路７２、空間Ｓ及び第１エア吹出穴８１を順番に通過し、第１エア吹出穴８１から凹部７３の内周面に沿って噴出する。さらに、第１エア吹出穴８１から噴出されたイオンエアは、凹部７３の周方向に沿って流れて旋回流Ｆ１を形成する。その後、旋回流Ｆ１の流速が遠心力で高められることにより、旋回流Ｆ１が高速流となる。さらに、旋回流Ｆ１を形成したイオンエアの一部は、凹部７３外に流出して吸引面２１と基板主面１２０との隙間を通過し、この際に高速流となって吸引部２０の外側に放出される（図２３の矢印Ｆ２参照）。その結果、吸引面２１と基板主面１２０との間に生じた空間が負圧となり、配線基板１１０の基板主面１２０が吸引面２１に吸引保持される。

また、エア流路７１に導かれたイオンエアは、第２エア吹出穴８２に流入し、第２エア吹出穴８２から配線基板１１０の基板主面１２０に向けて垂直に吹き付けられる。これにより、基板主面１２０上の異物が、吹き飛ばされて除去される。

さらに、本実施形態の搬送工程では、集塵穴４２からイオンエアを吸引することで基板主面１２０上の異物を回収する集塵工程を同時に行う。詳述すると、まず、エア供給源１３１から送り出された加圧エアが、エア供給流路１３０を通過して第２エア流路１５０上のエジェクタ１５３，１５４に流入する。なお、エジェクタ１５３，１５４は、吸引部２０の集塵穴４２近傍にあるイオンエア（即ち、旋回流Ｆ１を形成したイオンエアの大部分）を、集塵流路１９１、第３ポート９３（図５，図２２のｃ参照）を介して吸引する。これにより、配線基板１１０の基板主面１２０上に付着している異物がイオンエアとともに回収される。なお、集塵穴４２から吸引されるイオンエアの総流量は、第１エア吹出穴８１から噴出されるイオンエアの総流量よりも大きくなるように設定されている。具体的に言うと、集塵穴４２から吸引されるイオンエアの総流量は、第１エア吹出穴８１から噴出されるイオンエアの総流量の１．１倍に設定されている。

次に、エアシリンダ１５を駆動してロッドを後退させ、吸引部２０を配線基板１１０と共に上昇させる。なお、吸引部２０を上昇させる前の段階では、ロッドが下方に突出しているため、基板保持部材１８１の接触部１８４の先端面が吸引部２０の吸引面２１よりも上方に位置している。このとき、配線基板１１０に接触部１８４が接触しないため、配線基板１１０を傷付ける心配がない。そして、配線基板１１０を、基板支持台１７１から離間させるとともに、基板保持部材１８１の接触部１８４に近づける。その結果、各接触部１８４の面取り部１８５が配線基板１１０の外周縁（四辺）に接触し、配線基板１１０が位置ずれ不能に保持固定される（図２４参照）。このとき、吸引面２１に基板主面１２０が接触しないため、吸引面２１にて開口する集塵穴４２や真空吸着穴４５が塞がれることはない。なお図２４では、説明の便宜上、吸引面２１と基板主面１２０との隙間を大きくしているが、実際の隙間はもっと狭く（例えば１ｍｍ以下）になっている。

この状態において、ＣＰＵ１０２は、第１電磁弁１６２に駆動信号を出力する。これにより、第１電磁弁１６２が開状態に切り替わり、エア供給源１３１から送り出された加圧エアが、エア供給流路１３０及び第３エア流路１６０を通過して基板吸着流路１５８上のエジェクタ１６３，１６４に流入する。なお、エジェクタ１６３，１６４は、吸引部２０の真空吸着穴４５近傍にあるイオンエアを、吸着流路１９５、第１ポート９１（図５，図２２のａ参照）を介して真空引きする。その結果、ベルヌーイ効果による吸引力と真空引きによる吸着力とによって、配線基板１１０の基板主面１２０が吸引面２１により安定的に吸引保持される。なお本実施形態では、ベルヌーイ効果を利用して配線基板１１０を吸引する力よりも、真空引きによって配線基板１１０を吸着する力のほうが大きくなっている。

次に、搬送用多関節ロボット２のアーム３を駆動し、検査工程用のラインに配線基板１１０を搬送する。そして、検査工程用のラインにおいて配線基板１１０の釈放を行い、検査工程用のラインの基板支持台上に配線基板１１０を配置する。具体的に言うと、ＣＰＵ１０２は、第２電磁弁１６８に駆動信号を出力する。これにより、第２電磁弁１６８が開状態に切り替わり、エア供給源１３１から送り出された加圧エアが、エア供給流路１３０及び第３エア流路１６０を通過して真空破壊流路１５９に導かれ、エアフィルタ１６７と吸引部２０とをつなぐ接続流路に供給される。その結果、接続流路の真空破壊が行われ、接続流路の真空度が弱められ、配線基板１１０を吸引する力が弱くなる。

次に、エアシリンダ１５を駆動してロッドを突出させることにより、吸引部２０を下降させる。これにより、配線基板１１０の基板主面１２０に吸引部２０の吸引面２１が接近するとともに、配線基板１１０が基板保持部材１８１から遠ざけられて各接触部１８４と非接触の状態となる。そして、ＣＰＵ１０２は、電磁弁１４３を閉状態に切り替える制御を行い、第１エア流路１４０を遮断する。それと同時に、ＣＰＵ１０２は、電磁弁１５２を閉状態に切り替える制御を行って第２エア流路１５０を遮断するとともに、第１電磁弁１６２及び第２電磁弁１６８を閉状態に切り替える制御を行って第３エア流路１６０を遮断する。これにより、吸引部２０へのイオンエアの供給が停止され、第１エア吹出穴８１及び第２エア吹出穴８２からのイオンエアの噴出が終了する。また、集塵穴４２からのイオンエアの吸引が終了するとともに、真空吸着穴４５からのイオンエアの真空引きが終了する。その結果、搬送工程が終了し、配線基板１１０が検査工程用のラインの基板支持台上に配置される。

従って、本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。

（１）本実施形態の非接触搬送装置１では、吸引部２０に設けられた集塵穴４２からイオンエアを吸引することで、基板主面１２０上の異物を回収することができる。これにより、配線基板１１０の周囲への異物の拡散が抑えられるため、配線基板１１０への異物の付着が抑えられる。ゆえに、搬送後の導通検査において、基板主面１２０上のはんだバンプ１１８に対してプローブ（図示略）を当接させた際に、プローブとはんだバンプ１１８との間に導通しない異物が噛み込むことが防止される。その結果、配線基板１１０が異物の存在に起因して不良品であると判定されにくくなるため、配線基板１１０の歩留まりを向上することができる。

（２）例えば、真空吸着穴４５からの真空引きによって、配線基板１１０の基板主面１２０を吸引面２１に吸引保持すると同時に、真空吸着穴４５から吸引されるイオンエアとともに基板主面１２０上の異物を回収することが考えられる。しかし、真空吸着穴４５、吸着流路４６及び吸着流路１９５などからなる真空引き経路に異物が進入することにより、真空引き経路の一部または全部が塞がれるおそれがある。その結果、真空吸着穴４５から真空引きする力が弱くなるため、配線基板１１０を安定的に保持できない可能性がある。

そこで本実施形態では、真空引き用の真空吸着穴４５とは別に、異物回収用の集塵穴４２を設けている。その結果、真空引き経路が異物の進入によって塞がれにくくなるため、基板主面１２０上に異物が付着していたり、配線基板１１０の周囲に異物が浮遊していたりしても、真空引きする力が低下しにくくなる。ゆえに、真空引きする力によって配線基板１１０を確実に吸引保持することができる。

（３）例えば、基板主面１２０上の異物をエアで吹き飛ばして除去し、吹き飛ばされた異物を板状部材などに衝突させて落下させることにより、異物の拡散を防止することが考えられる。しかし、一旦落下した異物が再び吹き飛ばされて拡散し、拡散した異物が配線基板１１０に付着する可能性がある。そこで本実施形態では、異物を落下させるのではなく、集塵穴４２からイオンエアを吸引することで異物を回収している。よって、回収された異物は、集塵ユニット１５１に導かれてエアフィルタ１５７で除去されるため、回収された異物が再び拡散して配線基板１１０に付着したりしなくても済む。

（４）例えば、集塵防壁４３の外径を樹脂製パッド４０の一辺の長さ（即ち、縦及び横の長さ）よりも大きく設定し、集塵防壁４３によって吸引面２１全体を包囲することが考えられるが、吸引部２０の大型化につながってしまう。そこで本実施形態では、集塵防壁４３の外径を樹脂製パッド４０の一辺の長さよりも小さく設定している。これにより、集塵防壁４３が樹脂製パッド４０の外周側に突出しなくなるため、吸引部２０の小型化を図ることができる。

（５）従来の搬送方法として、エア吸着穴が開口された吸着ヘッドの下面に配線基板１１０の基板主面１２０を負圧で吸着し、この状態で、配線基板１１０を吸着ヘッドとともに搬送する技術が提案されている。しかし、吸着ヘッドで配線基板１１０を搬送すると、基板主面１２０上に配置された突起電極（端子パッド１１６及びはんだバンプ１１８）が吸着ヘッドに押し潰されて変形してしまう可能性がある。

そこで本実施形態では、基板保持固定時に、基板保持部材１８１の接触部１８４に設けられた面取り部１８５を配線基板１１０の外周縁に接触させている。これにより、基板主面１２０の吸引面２１への接触が避けられるため、基板主面１２０上の突起電極を傷付けなくて済むようになる。また、面取り部１８５が配線基板１１０の外周縁に接触することで、配線基板１１０と接触部１８４との接触面積が小さくなるため、配線基板１１０が傷付くことを確実に防止できる。

なお、本実施形態を以下のように変更してもよい。

・上記実施形態では、第１エア吹出穴８１及び第２エア吹出穴８２から噴出されるエアとして、イオナイザ１４１から放出されるイオンエアが用いられていた。しかし、エア吹出穴８１，８２から噴出されるエアは、イオンエアに限定される訳ではなく、イオンが混合されていない通常のエアであってもよい。

・上記実施形態において、イオナイザ１４１及び吸着ユニット１６１の少なくとも一方を省略してもよい。また、吸着ユニット１６１を省略する場合、真空吸着穴４５を省略し、集塵穴４２からイオンエアを吸引することで基板主面１２０上の異物を回収すると同時に、集塵穴４２からの真空引きによって、配線基板１１０の基板主面１２０を吸引面２１に吸引保持するようにしてもよい。一方、吸着ユニット１６１を省略しない場合、吸着ユニット１６１の真空破壊流路１５９上に設置された機器（第２電磁弁１６８、流量調整弁１６９及び圧力スイッチ１７０）を省略してもよい。

・上記実施形態では、基板保持部材１８１の接触部１８４に静電電位センサ１０５が設置されていたが、静電電位センサ１０５は、基板支持台１７１などの他の場所に設置されていてもよい。

・上記実施形態では、エア供給バルブ１３２、イオナイザ１４１、電磁弁１４３、電磁弁１５２、第１電磁弁１６２及び第２電磁弁１６８の制御を１つのＣＰＵ１０２で制御するようにしたが、各制御を別々のＣＰＵで行うように構成してもよい。

・上記実施形態では、配線基板１１０の基板主面１２０を吸引面２１に吸引保持した後、ロッドを後退させて吸引部２０を配線基板１１０と共に上昇させることにより、基板保持部材１８１の接触部１８４を配線基板１１０の外周縁に接触させて、配線基板１１０を位置ずれ不能に保持固定していた。しかし、ロッドが後退した状態の搬送ヘッド１１を下降させて吸引部２０を配線基板１１０に接近させると同時に、接触部１８４を配線基板１１０の外周縁に接触させ、その後に吸引部２０によって配線基板１１０を吸引保持してもよい。

・上記実施形態の非接触搬送装置１は、単一製品の配線基板１１０を搬送するようになっていたが、例えば、配線基板１１０となるべき基板形成領域が平面方向に沿って複数配置された多数個取り用配線基板を搬送するようにしてもよい。

・上記実施形態では、吸引部２０を装着した搬送用多関節ロボット２を用いて配線基板１１０を搬送していたが、吸引部２０を装着したコンベアなどの搬送手段を用いて配線基板１１０を搬送してもよい。

次に、前述した実施形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。

（１）吸引面に凹部が設けられるとともに、前記凹部の内周面にて開口するエア吹出穴が設けられた吸引部を備え、前記エア吹出穴から前記凹部の内周面に沿って噴出したエアにより発生する負圧によって、被搬送物である配線基板の基板主面を前記吸引面に吸引保持して搬送する非接触搬送装置において、前記基板主面上の異物を回収する集塵穴を前記吸引面における前記凹部の外側領域にて開口するように配設し、前記吸引部とは別体にイオナイザを設け、前記イオナイザから放出されるイオンエアを前記エア吹出穴から噴出するエアとして用いることを特徴とする配線基板の非接触搬送装置。

（２）吸引面に凹部が設けられるとともに、前記凹部の内周面にて開口するエア吹出穴である第１エア吹出穴が設けられた吸引部を備え、前記第１エア吹出穴から前記凹部の内周面に沿って噴出したエアにより発生する負圧によって、被搬送物である配線基板の基板主面を前記吸引面に吸引保持して搬送する非接触搬送装置において、前記基板主面にエアを吹き付けるための第２エア吹出穴を前記凹部内において前記第１エア吹出穴とは異なる位置に設け、前記基板主面上の異物を回収する集塵穴を前記吸引面における前記凹部の外側領域にて開口するように配設したことを特徴とする配線基板の非接触搬送装置。

（３）吸引面に凹部が設けられるとともに、前記凹部の内周面にて開口するエア吹出穴が設けられた吸引部を備え、前記エア吹出穴から前記凹部の内周面に沿って噴出したエアにより発生する負圧によって、被搬送物である配線基板の基板主面を前記吸引面に吸引保持して搬送する非接触搬送装置において、前記基板主面上の異物を回収する集塵穴を前記吸引面における前記凹部の外側領域にて開口するように配設し、前記基板主面を前記吸引面に吸引保持した際に前記配線基板の外周縁に接触させて、前記配線基板を位置ずれ不能に保持固定する基板保持部材を設けたことを特徴とする配線基板の非接触搬送装置。

（４）吸引面に凹部が設けられるとともに、前記凹部の内周面にて開口するエア吹出穴が設けられた吸引部を備え、前記エア吹出穴から前記凹部の内周面に沿って噴出したエアにより発生する負圧によって、被搬送物である配線基板の基板主面を前記吸引面に吸引保持して搬送する非接触搬送装置において、前記基板主面上の異物を回収する集塵穴を前記吸引面における前記凹部の外側領域にて開口するように配設し、真空引きするための真空吸着穴を、前記凹部の外側領域にて開口するように配設したことを特徴とする配線基板の非接触搬送装置。

（５）吸引面に凹部が設けられるとともに、前記凹部の内周面にて開口するエア吹出穴である第１エア吹出穴が設けられた吸引部を備え、前記第１エア吹出穴から前記凹部の内周面に沿って噴出したエアにより発生する負圧によって、被搬送物である配線基板の基板主面を前記吸引面に吸引保持して搬送する非接触搬送装置において、前記吸引部は、金属材料からなる吸引部本体と、前記吸引部本体の下面にて開口する収容凹部に収容された筒状のノズル本体と、前記収容凹部の開口端面に設けられる樹脂製パッドとを備え、前記吸引面の一部を構成する前記ノズル本体の下端面に凹部を設け、前記凹部の中心に除塵用ノズルを突設し、前記基板主面にエアを吹き付けるための第２エア吹出穴を前記除塵用ノズルの先端にて開口するように設け、前記ノズル本体の内部に、前記第１エア吹出穴及び前記第２エア吹出穴の両方にエアを供給する共通のエア流路を設け、前記エア流路の内壁面及び前記ノズル本体の外周面にて開口する迂回流路を設け、前記迂回流路を通過して前記ノズル本体の外周面と前記収容凹部の内側面側との間に生じる空間に導かれたエアを、前記ノズル本体の外周面にて開口する前記第１エア吹出穴に導くようにし、前記基板主面上の異物を回収する集塵穴を、前記吸引面における前記凹部を包囲するように凹部外周縁に沿って複数箇所にて開口するように配設し、真空引きするための真空吸着穴を、前記凹部の外側領域にて開口するように複数配設し、複数の前記真空吸着穴に連通する個々の吸着流路を前記吸引部本体の内部にて共通吸着流路に合流させ、複数の前記集塵穴に連通する個々の集塵流路を前記吸引部本体の内部にて共通集塵流路に合流させるとともに、前記共通吸着流路及び前記共通集塵流路を真空引き手段に接続し、前記吸引部とは別体にイオナイザを設け、前記イオナイザから放出されるイオンエアを前記第１エア吹出穴から噴出するエアとして用いることを特徴とする配線基板の非接触搬送装置。

本発明を具体化した一実施形態の非接触搬送装置を示す概略図。 配線基板の概略構成を示す断面図。 搬送ヘッドの概略構成を示す断面図。 搬送ヘッドの概略構成を示す側面図。 吸引部を示す正面図。 吸引部を示す上面図。 吸引部を示す下面図。 図６のＡ−Ａ線断面図。 上蓋部を示す上面図。 吸引部本体を示す上面図。 図１０のＢ−Ｂ線断面図。 吸引部本体を示す下面図。 ノズル支持体を示す上面図。 図１３のＣ−Ｃ線断面図。 ノズル本体を示す正面図。 ノズル本体を示す上面図。 ノズル本体を示す下面図。 図１６のＤ−Ｄ線断面図。 樹脂製パッドを示す上面図。 図１９のＥ−Ｅ線断面図。 図１９のＦ−Ｆ線断面図。 非接触搬送装置を示す回路図。 配線基板の非接触搬送方法を示す説明図。 配線基板の非接触搬送方法を示す説明図。

符号の説明

１…非接触搬送装置
２０…吸引部
２１…吸引面
４２…集塵穴
４３…集塵防壁
７３…凹部
８１…エア吹出穴としての第１エア吹出穴
１１０…被搬送物としての配線基板
１１６…突起電極としての端子パッド
１１８…突起電極としてのはんだバンプ
１１９…電極形成領域
１２０…基板主面
１５１…真空引き手段としての集塵ユニット
１９１…集塵流路
１９２…共通集塵流路

Claims (9)

1. 吸引面に凹部が設けられるとともに、前記凹部の内周面にて開口するエア吹出穴である第１エア吹出穴が設けられた吸引部を備え、前記第１エア吹出穴から前記凹部の内周面に沿って噴出したエアにより発生する負圧によって、被搬送物である配線基板の基板主面を前記吸引面に吸引保持して搬送する非接触搬送装置において、
   前記凹部の中心に除塵用ノズルを突設し、
   前記基板主面にエアを吹き付けるための第２エア吹出穴を前記除塵用ノズルの先端にて開口するように配置し、
   前記基板主面上の異物を回収する集塵穴を前記吸引面における前記凹部の外側領域にて開口するように配設した
   ことを特徴とする配線基板の非接触搬送装置。
2. 前記集塵穴は、前記凹部を包囲するように凹部外周縁に沿って複数箇所に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の配線基板の非接触搬送装置。
3. 前記集塵穴から前記エアを吸引することで、前記基板主面上の異物を回収する真空引き手段を備えることを特徴とする請求項２に記載の配線基板の非接触搬送装置。
4. 複数の前記集塵穴に連通する個々の集塵流路は前記吸引部の内部にて共通集塵流路に合流するとともに、その共通集塵流路は前記真空引き手段に接続されていることを特徴とする請求項３に記載の配線基板の非接触搬送装置。
5. 前記吸引面において前記集塵穴の外側領域には、前記集塵穴を包囲する集塵防壁が突設されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の配線基板の非接触搬送装置。
6. 前記配線基板は、複数の突起電極が配置された電極形成領域を前記基板主面上に有する樹脂製配線基板であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の配線基板の非接触搬送装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の非接触搬送装置を用いて、複数の突起電極が配置された電極形成領域を前記基板主面上に有する樹脂製配線基板を搬送する搬送工程を行うことにより、前記樹脂製配線基板を製造する方法であって、
   前記集塵穴から前記エアを吸引することで、前記基板主面上の異物を回収する集塵工程を、前記搬送工程と同時に行う
   ことを特徴とする樹脂製配線基板の製造方法。
8. 吸引部の吸引面に設けられた凹部の内周面にて開口するエア吹出穴である第１エア吹出穴を設け、前記第１エア吹出穴から前記凹部の内周面に沿って噴出したエアにより発生する負圧によって、被搬送物である配線基板の基板主面を前記吸引面に吸引保持して搬送する方法において、
   前記凹部の中心に突設された除塵用ノズルの先端にて開口するように配置した第２エア吹出穴から、前記基板主面に向けてエアを吹き付けることで、前記基板主面上の異物を除去するようにし、
   前記吸引面における前記凹部の外側領域にて開口するように配設された集塵穴から前記エアを吸引することで、前記基板主面上の異物を回収するようにした
   ことを特徴とする配線基板の非接触搬送方法。
9. 前記集塵穴から吸引されるエアの総流量は、前記第１エア吹出穴から噴出されるエアの総流量よりも大きくなるように設定されることを特徴とする請求項８に記載の配線基板の非接触搬送方法。

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