JP4809612B2 - 基板搬送方法 - Google Patents

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Description

本発明は、液晶ディスプレイ基板(LCD基板)、プラズマディスプレイ基板(PDP基板)等のガラス基板を含む基板を搬送する基板搬送装置及びその方法、並びにこの種の基板に対し、ICチップ、各種半導体デイバイス等の電子部品を含む部品を実装するための部品実装装置に関する。
特許文献1に従来の部品実装装置の一例が開示されている。図20を参照すると、符号1は基板2を保持するための基板ステージである。剛体である基板ステージ1には図示しない吸着孔が形成されており、この吸着孔に作用する吸引力により基板の下面が基板ステージに保持される。また、符号3は基板2を搬送し、かつ基板ステージ1と間で基板2の受け渡しを行う基板搬送装置である。基板搬送装置3は矢印A1で示す基板1の搬送方向と直交する方向に延びる一対の支持アーム4A,4Bを備える。これらの支持アーム4A,4Bは基板2の下面を保持するための吸着パッド5を備える。基板ステージ1は図示の基板受渡位置で基板搬送装置3から移載された基板1を図示しない作業部に移動する(矢印A2参照)。作業部では、基板2に対して接着材の供給、部品の仮圧着、部品の本圧着等の種々の実装作業が実行される。また、基板ステージ1は作業部から基板受渡位置に移動し、基板2を基板搬送装置3に載置する(矢印A3参照)。また、特許文献2にも同様の部品実装装置が開示されている
近年、この種の部品実装装置で実装作業が行われる基板は、大型化する傾向にある。例えば、ノート型PC用のディスプレイでは13〜15インチ、モニター用のディスプレイでは17〜21インチ、テレビ用のディスプレイでは15〜50インチ程度のサイズが一般化している。
図20の部品実装装置では、前述の矢印A2,A3で示すように、基板ステージ1は作業部から基板受渡位置に移動する際、及び基板受渡位置から作業部に移動する際のいずれも、支持アーム4A,4Bとの干渉を避けるために、基板の搬送方向A1のみでなく搬送方向A1と直交する方向にも移動する必要がある。この2つの向きの移動が必要であるため、基板受渡位置において基板ステージと基板搬送装置との間での基板の受け渡しを効率的に行うことができない。特に、前述の大型の基板を2つの向きに移動させて受け渡しを効率的に行うことは困難である。
また、基板搬送装置との基板の受け渡しのために基板ステージを基板の搬送方向A1と直交する方向に移動させる必要があると、移動領域を確保するために部品実装装置のこの方向の寸法(奥行方向の寸歩)を大型化する必要がある。奥行方向の寸法が大型化すると、部品装置内での基板の搬送時間が増加し、部品実装装置のメンテナンス性も低下する。特に、前述のように基板が大型である場合、移動領域を確保するための部品実装装置の大型化が顕著である。
特開2001−228452号公報 国際公開WO01/58233号
本発明は、基板受渡位置における基板の受渡の効率を向上すること、及び基板の搬送方向と交差する奥行方向の部品実装装置の寸法を小型化することを課題とする。
本発明は、基板(12)の搬送方向(C)と交差する方向に間隔(G2)をあけて互いに対向する第1及び第2の基板保持部(79A,79B)を第1の基板受渡位置(P1,P3,P5)に移動させ、前記基板を保持している第1の基板ステージ(21A,21B,21C)を前記搬送方向に移動させて、前記第1の基板受渡位置に位置している前記第1及び第2の基板保持部の間の間隔に配置し、前記第1の基板ステージによる前記基板の保持を解除すると共に、前記第1及び第2の基板保持による前記基板の保持を開始し、前記基板を前記第1の基板ステージから前記第1及び第2の基板保持部に移載し、前記基板を保持した前記第1及び第2の基板保持部を、前記第1の基板受渡位置から第2の基板受渡位置(P2,P4,P6)に移動させ、第2の基板ステージ(21B,21C,21D)を前記搬送方向に移動させて、前記第2の基板受渡位置に位置している前記第1及び第2の基板保持部の間の間隔に配置し、前記第1及び第2の基板保持部による前記基板の保持を解除すると共に、前記第2の基板ステージによる前記基板の保持を開始し、前記基板を前記第1及び第2の基板保持部から前記第2の基板ステージに移載することを特徴とする基板搬送方法を提供する。
基板の下面を解除可能に保持する第1及び第2の基板保持部は、搬送方向と交差する方向、に間隔をあけて対向している。これによって第1の基板受渡位置では、第1の実装作業装置の第1の基板ステージは、基板の搬送方向に移動するだけで第1及び第2の基板保持部の間の間隔に接近ないしは移動できる。換言すれば、第1の基板ステージは、第1の基板受渡位置に移動する際に、基板搬送装置の第1及び第2の基板保持部との干渉を避けるために、基板の搬送方向への移動に加え基板の搬送方向と交差する方向への移動を行う必要がない。また、第1の基板ステージは、第1の基板受渡位置において基板の搬送方向に移動するだけで、第1及び第2の基板保持部の間の間隔から離れることができる。同様に、第2の基板受渡位置では、第2の基板ステージは、基板の搬送方向に移動するだけで、第1及び第2の基板保持部の間の間隔に対して接近することも離れることもできる。従って、第1の基板受渡位置における第1の基板ステージから基板搬送装置への基板の移載と、第2の基板受渡位置における基板搬送装置から第2の基板ステージへの基板の移載とを効率的に速やかに行うことができる。また、第1及び第2の実装作業装置の第1及び第2の基板ステージは、基板搬送装置との基板の受け渡しのためには基板の搬送方向と交差する方向に移動する必要がないので、第1及び第2の基板搬送装置の基板の搬送方向と交差する奥行方向の寸法を縮小できる。これによって部品実装装置の奥行方向の寸法の小型化を図ることができる。
本発明によれば、基板の下面を解除可能に保持する第1及び第2の保持部を、基板の搬送方向と交差する方向に間隔をあけて互いに対向させたことにより、基板受渡位置における基板の受渡を効率的に速やかに実行できる。また、部品実装装置の基板の搬送方向と交差する奥行方向の寸法を小型化し、それによって部品実装装置内での基板の搬送時間を短縮し、メンテナンス性も向上できる。特に、大型の基板であっても、基板の受渡を効率的に実行でき、かつ部品実装装置の奥行方向の寸法を小型化できる。
次に、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
図1及び図2は、本発明の実施形態に係る部品実装装置11を示す。この部品実装装置11は、図3に示す基板12に部品13を実装する装置である。
図3を参照して基板12について説明する。本実施形態では基板12は液晶ディスプレイ基板(LCD基板)である。ただし、基板12はプラズマディスプレイ基板(PDP基板)等のガラス基板や、ガラス基板以外の基板であってもよい。基板12は平面視で長方形状である。基板12の対向する一対の長辺のうちの一方に沿って延びる細長い領域は、部品13が実装される第1実装領域12aである。また、対向する一対の短辺のうちの一方に沿って延びる細長い領域も、部品13が実装される第2実装領域12bである。以下、基板12の第1実装領域12aの近傍の部位を第1被支持部位12cと称する。また、基板12の第2実装領域12bの近傍の部位を第2被支持部位12dと称する。さらに、基板12の第1及び第2被支持部位12c,12d以外の部位、換言すれば基板12の第1及び第2実装領域12a,12bから離れた中央付近を含む部位を第3被支持部位12eと呼ぶ。
図1及び図2を参照して、部品実装装置11の基本的な機能及び構成を概説する。部品実装装置11は、ACF貼付装置15、仮圧着装置16、第1本圧着装置17、及び第2本圧着装置18(実装作業装置)を備える。ACF貼付装置15は、基板12の第1及び第2実装領域12a,12bに異方性導電性テープ(ACFテープ)を貼り付ける。仮圧着装置16は、第1及び第2実装領域12a,12bに部品13を予め定められた圧着力で装着ないしは仮圧着する。第1本圧着装置17は、第1実装領域12aに仮圧着された部品13を仮圧着装置16よりも大きい圧着力で固定ないしは本圧着する。第2本圧着装置18は第2実装領域12bに仮圧着された部品13を仮圧着装置16よりも大きい圧着力で固定ないしは本圧着する。
ACF貼付装置15、仮圧着装置16、第1本圧着装置17、及び第2本圧着装置18は、基板12を保持する基板ステージ21A,21B,21C,21D、基板ステージ21A〜21Dを移動させるXYZθテーブル22A,22B,22C,22D、及び個々の装置の工程を実行する作業部23A,23B,23C,23Dを備える。また、仮圧着装置16、第1本圧着装置17、及び第2本圧着装置18は、基板搬送装置24A,24B,24Cを備える。さらに、仮圧着装置16、第1本圧着装置17、及び第2本圧着装置18は、反り矯正装置25A,25B,25Cを備える。XYZθテーブル22A〜22Dの構造は同一である。また、基板搬送措置24A〜24Cの構造も同一である。さらに、反り矯正装置25A〜25Cの構造も同一である。
ACF貼付装置15、仮圧着装置16、第1本圧着装置17、及び第2本圧着装置18は、1つの仮想の直線上(図においてX軸方向に延びる仮想の直線上)に配置されている。図2に示すローダ26によって部品実装装置11内に搬入された基板12は、この仮想の直線に沿った矢印Cで示す搬送方向(図において+X方向)に、ACF貼付装置15から仮圧着装置16、第1本圧着装置17、及び第2本圧着装置18へ順に搬送され、図2に示すアンローダ27によって部品実装装置11の外部に搬出される。
まず、ローダ26からACF貼付装置15の基板ステージ21Aに基板12が移載される。続いて、基板ステージ21Aは作業部23Aに移動する。基板12に対するACF貼付工程の完了後、基板ステージ21AはACF貼付装置15内の第1基板受渡位置P1に移動する。この第1基板受渡位置P1において、基板ステージAから基板搬送装置24Aに基板12が移載される。基板12は基板搬送装置24Aにより第1基板受渡位置P1から仮圧着装置16内の第2基板受渡位置P2に搬送される。
第2基板受渡位置P2において、基板搬送装置24Aから仮圧着装置16の基板ステージ21Bに基板12が移載される。続いて、基板ステージ21Bは作業部23Bに移動する。基板12に対する仮圧着工程の完了後、基板ステージ21Bは仮圧着装置16内の第3基板受渡位置P3に移動する。この第3基板受渡位置P3において、基板ステージ21Bから基板搬送装置24Bに基板12が移載される。基板12は基板搬送装置24Bにより第3基板受渡位置P3から第1本圧着装置17内の第4基板受渡位置P4に搬送される。
第4基板受渡位置P4において、基板搬送装置24Bから第1本圧着装置17の基板ステージ21Cに基板12が移載される。続いて、基板ステージ21Cは作業部23Cに移動する。基板12の第1実装領域12aに対する本圧着工程の完了後、基板ステージ21Cは第1本圧着装置17内の第5基板受渡位置P5に移動する。この第5基板受渡位置P5において、基板ステージ21Cから基板搬送装置24Cに基板12が移載される。基板12は基板搬送装置24Cにより第5基板受渡位置P5から第2本圧着装置18内の第6基板受渡位置P6に搬送される。
第6基板受渡位置P6において、基板搬送装置24Cから第2本圧着装置18の基板ステージ21Dに基板12が移載される。続いて、基板ステージ21Dは作業部23Dに移動する。基板12の第2実装領域12bに対する本圧着工程の完了後、基板ステージ21Dからアンローダ27に基板が移載される。
第2、第4、及び第6基板受渡位置P2,P4,P6における基板搬送装置24A〜24Cから基板ステージ21B〜21Dへの基板12の移載の際には、必要に応じて反り矯正装置25A〜25Cにより基板12の反りを矯正する工程が実行される。
図2に模式的に示すように、ACF貼付装置15と仮圧着装置16を制御するコントローラ28Aが設けられ、このコントローラ28Aにオペレータが指令の入力等を行うための操作盤29Aが接続されている。同様に、第1及び第2本圧着装置17,18は、共通のコントローラ28Bにより制御され、このコントローラ28Bに操作盤29Bが接続されている。ただし、ACF貼付装置15、仮圧着装置16、第1本圧着装置17、及び第2本圧着装置18にそれぞれコントローラと操作盤を設けてもよく。逆にこれらのすべてに単独のコントローラ及び操作盤を設けてもよい。
次に、ACF貼付装置15、仮圧着装置16、第1本圧着装置17、及び第2本圧着装置18を順に説明する。
図1、図2、及び図4から図7を参照して、ACF貼付装置15を説明する。図1、図2、及び図4に示すように、ACF貼付装置15は、基板ステージ21A、XYZθテーブル22A、及び作業部23Aを備える。
基板ステージ21Aには、ローダ26から供給された基板12が載置される。また、基板ステージ21Aは、載置された基板12Aの下面側を吸着保持する。図6A及び図6Bを参照すると、基板ステージ21Aは、平面視で長辺と短辺の長さの比が基板12と近似した長方形状であり、かつ長辺及び短辺の寸法がいずれも基板12よりも短い。基板ステージ21Aに載置された基板12の第1及び第2実装領域12a,12b(図3参照)は、平面視で基板ステージ21Aよりも外側に位置している。
基板ステージ21Aの上面全体に、複数の可撓性を有する吸着パッド31Aが配置されている。個々の吸着パッド31Aには高さ方向に貫通する貫通孔32が形成されている。貫通孔32の下端側は基板ステージ21Aの内部に形成された内部流路33Aを含む吸引流路34Aを介して真空源35Aに接続されている。また、吸引流路34Aには、バルブ36Aと真空圧センサ37Aが介設されている。バルブ36Aの開弁時には真空源35Aから吸引流路34Aを介して吸着パッド31Aに吸引力が作用し、この吸引力により基板12の下面側が基板ステージ21に吸着保持される。一方、バルブ36Aの閉弁時には吸引流路34Aは遮断され、吸着パッド31Aに真空源35Aの吸引力は作用しない。
基板ステージ21Aには、強度を低下させることなく軽量化を図るために、厚み方向に貫通する4個の円形孔38Aが設けられている。
XYZθテーブル22Aは、基板ステージ21Aの下面側と機械的に連結され、ACF貼付装置15内で基板ステージ21Aを直動及び回転させる。図7を参照すると、XYZθテーブル22Aは、基板ステージ21AをX軸方向(+X方向及び−X方向)に移動させるX軸駆動機構41、基板ステージ21AをY軸方向(+Y方向及び−Y方向)に移動させるY軸駆動機構42、基板ステージ21AをZ軸方向(+Z方向及び−Z方向)に移動させるZ軸駆動機構43、及び基板ステージ21AをY軸周りに回転させるθ軸駆動機構44を備える。
X軸駆動機構41は、X軸方向に延びる一対の直動レール45A,45Bと、これらの直動レール45A,45Bにより案内されてX軸方向に移動可能なスライダ46を備える。また、X軸駆動機構41は、スライダ46の図示しないナット部が螺合したX軸方向に延びるボールねじ47と、このボールねじ47を回転駆動するモータ48を備える。モータ48によりボールねじ47を移転させると、その回転方向に応じてスライダ46がX軸方向に移動する。X軸駆動機構41はY軸駆動機構42に搭載されている。
Y軸駆動機構42は、Y軸方向に延びる一対の直動レール51A,51Bと、これら直動レール51A,51Bにより案内されてY軸方向に移動可能なスライダ52を備える。また、Y軸駆動機構42は、スライダ52の図示しないナット部が螺合したY軸方向に延びるボールねじ53と、このボールねじ53を回転駆動するモータ54を備える。モータ54によりボールねじ53を移転させると、その回転方向に応じてスライダ52がY軸方向に移動する。スライダ52にX軸駆動機構41が搭載されている。
Z軸駆動機構43は、X軸駆動機構41のスライダ46に設けられたZ軸方向に延びる一対の直動レール55A,55Bと、これら直動レール55A,55Bにより案内されてZ軸方向に移動可能なスライダ56を備える。スライダ56にはθ軸駆動機構44を介して基板ステージ21Aが取り付けられている。モータ59の回転が、プーリ57A,57B、ベルト58、及び図示しない偏心カム機構を含む伝動機構を介して、直動運動としてスライダ56に伝達される。モータ59の回転方向に応じてスライダ56がZ軸方向に移動する。
θ軸駆動機構44は、Z軸駆動機構43のスライダ56に搭載されている。θ軸駆動機構44は、モータ61で回転駆動されるY軸方向に延びる回転軸62を備える。この回転軸61に基板ステージ21Aが固定されている。
作業部23Aは、基板12に対してACF貼付工程を実行するために必要な種々の機構を備える。図1を参照すると、作業部23Aは、基板12の第1及び第2実装領域12a,12bを下面側から支持するバックアップステージ63A、第1及び第2実装領域12a,12bの長さに応じた量のACFテープを送り出すACF供給部64、ACF供給部64から送り出されたACFテープを第1及び第2実装領域12a,12bに押圧して貼り付けるACF貼付ヘッド65、及び位置合わせのためのパネル規正装置66及びアンダーカメラ67Aを備える。
図5を参照すると、コントローラ28Aは、操作盤29Aから入力される指令と、真空圧センサ37A及び他のセンサ68(前述のアンダーカメラ67Aを含む)の検出値とに基づいて、ACF貼付装置15のXYZθテーブル22A、真空源35A、バルブ36A、及び作業部23Aの動作を制御する。
ACF貼付装置15の動作を説明する。ローダ26から基板ステージ21Aに基板12が載置されると、バルブ36Aが開弁し真空源35Aの吸引力が吸引流路34A及び吸着パッド31Aを介して基板12の下面側に作用する。この吸引力により基板12の下面側が基板ステージ21Aに保持される。基板12の下面に吸着パッド31Aが密着するのでエア漏れが生じず、基板12は基板ステージ21Aに対して確実に保持される。また、吸着パッド31Aから基板12の下面に強力な吸引力が作用することにより、基板12の反りが矯正される。真空圧センサ37の検出値により、十分な保持力で基板ステージ21Aに対して基板12が保持されているか検査される。
次に、XYZθテーブル22Aが基板12を保持した基板ステージ21Aを作業部23Aへ移動させる。作業部23Aは、基板12の第1及び第2実装領域12a,12bにそれぞれACFテープを貼り付ける。例えば、まず基板12の第1実装領域12aがバックアップステージ63Aに位置決めして載置され、ACF供給部64から送り出されたACFテープがACF貼付ヘッド65により第1実装領域12aに貼り付けられる。次に、XYZθテーブル22によって基板ステージ21が90度だけθ方向に回転され、第2実装領域12bがバックアップステージ63Aに位置決めして載置される。第2実装領域12bにも同様にしてACFテープが貼り付けられる。
第1及び第2実装領域12a,12bへのACFテープの貼付終了後、基板12を保持している基板ステージ21AをXYZθテーブル22Aが第1基板受渡位置P1に移動させる。この第1基板受渡位置P1において、基板ステージ21Aから基板搬送装置24Aに基板12が移載される。この基板12の移載については後に詳述する。基板12の移載後、XYZθテーブル22Aが基板ステージ21Aをローダ26との基板受渡位置に戻す。
次に、図1、図2、及び図8から図13を参照して、仮圧着装置16を説明する。図1、図2、及び図8に示すように、仮圧着装置16は、基板ステージ21B、XYZθテーブル22B、基板搬送装置24A、反り矯正装置25A(図1には図示しない)、及び作業部23Bを備える。
図10A及び図10Bを参照すると、基板ステージ21Bは基板ステージ21Aと同様に、平面視で基板12よりも小さい長方形状であり、基板ステージ21Bに載置された基板12の第1及び第2実装領域12a,12b(図3参照)は、平面視で基板ステージ21Bよりも外側に位置している。
図3を併せて参照すると、基板ステージ21Aは、基板12の第1及び第2被支持部位12c,12d、すなわち基板12の第1及び第2実装領域12a,12b近傍の部位の下面側が配置される剛体部71を備える。剛体部71は、平面視でL字状である。また、剛体部71は、基板12が載置された場合に実質的に変形しない程度の剛性を有する。基板ステージ21Aには、基板12の第3被支持部位12e、すなわち基板12の第1及び第2実装領域12a,12bから離れた中央側の部位と対向する凹部72が形成されている。
剛体部71に複数の吸着孔73Aが形成されている。一方、凹部72には可撓性を有し、かつ貫通孔が形成された複数の吸着パッド31Bが配置されている。また、凹部72の底部には、軽量化のために厚み方向に貫通する4個の円形孔38Bが設けられている。
吸着孔73Aは基板ステージ21Bの内部に形成された内部流路33Bを含む吸引流路34Bを介して真空源35Bに接続されている。この吸引流路34Bにはバルブ36Bと真空圧センサ37Bが介設されている。一方、吸着パッド31Bも基板ステージ21Bの内部に形成された内部流路33Cを含む別系統の吸引流路34Cを介して吸着孔73Aと共通の真空源35Bに接続されている。この吸引流路34Cにもバルブ36Cと真空圧センサ37Cが介設されている。
XYZθテーブル22Bの構造は、ACF貼付装置15のXYZθテーブル22Aと同一である(図7参照)。
次に、基板搬送装置24Aについて説明する。図11を参照すると、基板搬送装置24Aは台座75に下端側が固定された鉛直方向上向きに延びる一対の支持構造76A,76Bを備える。これらの支持構造76A,76BはY軸方向に対向している。各支持構造76A,76Bの上端側にはX軸方向に延びる梁構造77A,77BBが支持されている。梁構造77A,77Bには、それぞれ直動レール78A,78Bが固定されている。
直動レール78A,78Bは、第1基板受渡位置P1から第2基板受渡位置P2へ向かう方向、すなわち搬送方向Cに延びている。また、これら直動レール78A,78BはY軸方向、すなわち搬送方向Cと直交する方向に間隔G1をあけて互いに対向している。
基板搬送装置24Aは、それぞれ直動レール78A,78Bに沿って搬送方向Cに移動可能な基板保持スライダ79A,79Bを備える。各基板保持スライダ79A,79Bは、直動レール78A,78Bに移動可能に支持されたスライダ本体81A,81Bを備える。また、各基板保持スライダ79A,79Bは、スライダ本体81A,81Bの先端に基板載置アーム82A,82Bを備える。各基板載置アーム82A,82Bは、X軸方向(搬送方向C)に延びている。また、基板載置アーム82A,82Bは、Y軸方向(搬送方向Cと直交する方向)に間隔G2をあけて互いに対向している。この間隔G2は、基板載置アーム82A,82Bの間には基板ステージ21A,21Bを配置できるように、少なくとも基板ステージ21Aの短辺の長さLS(図6A,図10A参照)よりも大きく設定されている。
基板搬送装置24Aの基板載置アーム82A,82B間が間隔G2をあけて対向することにより、第1及び第2基板受渡位置P1,P2において、基板ステージ21A,21Bとの間で効率的で速やかな基板12の移載が可能である。詳細には、基板ステージ21A(図6A,図6B参照)が第1基板受渡位置P1に接近する際及び第1基板受渡位置P1から離れる際に、基板ステージ21Aは単に搬送方向C(X軸方向)に移動すればよく、基板載置アーム82A,82Bとの干渉を避けるために搬送方向Cと直交する必要がない。同様に、基板ステージ21B(図10A,図10B参照)が第2基板受渡位置P2に接近する際及び第1基板受渡位置P1から離れる際に、基板ステージ21Bは単に搬送方向C(X軸方向)に移動すればよく、基板載置アーム82A,82Bとの干渉を避けるために搬送方向Cと直交する必要がない。このように搬送方向Cへの移動のみで、基板ステージ21A,21Bが基板受渡位置P1,P2から出入りできるので、基板搬送装置24Aと、基板ステージ21A,21Bとの間で基板12の移載を効率的な行うことができる。また、基板ステージ21A,21Bは基板受渡位置P1,P2で基板12の受け渡しのためには、搬送方向Cと直交する方向に移動する必要がないので、ACF貼付装置15及び仮圧着装置16の搬送方向と直交する奥行方向(Y軸方向)の寸法を縮小できる。これによって部品実装装置11の小型化を図ることができる。部品実装装置11の奥行方向の寸法を小型化することで、部品実装装置11内での基板12の搬送時間を短縮し、メンテナンス性も向上できる。特に、大型の基板12であっても、基板の受渡を効率的に実行でき、かつ部品実装装置11の奥行方向の寸法を小型化できる。なお、残りの基板搬送装置24B,24Cについても同様の効果がある。
基板載置アーム82A,82Bには、それぞれ可撓性を有する複数の吸着パッド83が取り付けられている。これらの吸着パッド83は、吸引流路84を介して真空源85に接続されている。また、吸引流路34Dにはバルブ86が介設されている。このバルブ86Dの開弁時には、真空源85からの吸引力が吸着パッド83に作用する。
基板12のX軸方向に互いに対向する2辺のうち一方が基板載置アーム82Aに配置され、他方が基板駆動アーム82Bに載置される。吸着パッド83を介して作用する基板12の下面に作用する真空源85の吸引力により、基板12が基板載置アーム82A,82Bに解除可能に保持される。
基板搬送装置24は、基板保持スライダ79A,79Bを、X軸方向(搬送方向C)の相対位置を維持した状態で、第1基板受渡位置P1と第2基板受渡位置P2との間で往復移動させるX軸駆動機構87を備える。X軸駆動機構87は、支持構造76Aの下端側に取り付けられたモータ88を備える。また、駆動シャフト89の両端が支持構造76A,76Bにより回転自在に支持されている。モータ88と駆動シャフト89は、ベルト91及びプーリ92A,92Bにより連結されている。また、駆動シャフト89の支持構造76A,76Bの内側の部分にはそれぞれ駆動プーリ93が固定されている(図11では一方の支持構造76B側の駆動プーリ93のみが表れている)。さらに、各梁構造77A,77Bの内側には複数の従動プーリ94が取り付けられており、駆動プーリ93と従動プーリ94には駆動ベルト95が掛け渡されている(図11では一方の梁構造77B側の従動プーリ94及び駆動ベルト95のみが表れている。)。各駆動ベルト95には、それぞれ基板保持スライダ79A,79Bのスライダ本体81A,81Bの一部が固定されている。
モータ88の回転は、プーリ92A,92B、ベルト91、及び駆動プーリ93を介して駆動ベルト95に伝達され、モータ88の回転方向に応じて駆動ベルト95が矢印D1又は矢印D2で示す方向に移動する。駆動ベルト95が矢印D1の方向に移動すると、基板保持スライダ79A,79Bは+X方向に、すなわち第1基板受渡位置P1から第2基板受渡位置P2に向かって移動する。また、駆動ベルト95が矢印D2の方向に移動すると、基板保持スライダ79A,79Bは−X方向に、すなわち第2基板受渡位置P2から第1基板受渡位置P1に向かって移動する。
梁構造77Aの第1及び第2基板受渡位置P1,P2に対応する位置には、それぞれリミットスイッチ96A,96Bが配設されている。これらのリミットスイッチ96A,96Bが基板保持スライダ79A側のスイッチ操作片97により操作されることにより、基板保持スライダ79A,79Bが第1及び第2基板受渡位置P1,P2に到達したことが検出される。
次に、反り矯正装置25Aを説明する。図8及び図12を参照すると、第2基板受渡位置P2では、基板搬送装置24Aの上方にY軸方向に延びる支持梁101が配設されている。また、この支持梁101に基端側が連結された支持アーム102の先端にエアシリンダ103が取り付けられている。エアシリンダ103は、そのロッド103aが鉛直方向下向きとなる姿勢で支持アーム102に取り付けられている。ロッド103aの下端に固定されたブラケット104には、弾性ないしは可撓性を有する3個の緩衝パッド105が取り付けられている。
エアシリンダ103を駆動するためのエア源106は、バルブ107を介してエアシリンダ103に接続されている。バルブ107を閉弁してエア源106からエアシリング103を遮断した状態では、エアシリンダ103のロッド103aは図12において実線で示す上昇位置HP1にある。この上昇位置HP1では緩衝パッド105は基板搬送装置24Aや基板ステージ21Bに対して間隔を隔てて対向し、基板12と接触しない。一方、バルブ107が開弁してエア源106をエアシリンダ103に連通させると、エアシリンダ103のロッド103aは図12において破線で示す降下位置HP2に移動する。後に詳述するように、この降下位置HP2では緩衝パッド105が基板ステージ21Bに保持された基板12の上面に当接し、基板12を基板ステージ21Bへ向けて押圧する。
反り矯正装置25Aを使用しない場合には、矢印Eで示すように支持アーム102を回動させてエアシリンダ103を第2基板受渡位置P2から待避させることができる。詳細には、支持アーム102は支持梁101側のボルト108回りに回動可能であり、ナット109の締め付けにより図8及び図12に示す姿勢を維持している。ナット109を緩め、かつ回り止め110を押し下げて止め孔111から抜けば、支持アーム102をボルト回りに回動できる。符号112A,112Bは支持アーム102の回動範囲を制限する規正部材である。
後に詳述するように、基板受渡位置P2における基板12の移載時に、基板ステージ21Bによる基板12の保持力が十分でない場合、エアシリンダ103のロッド103aが降下位置HP2に降下し、緩衝パッド105が基板12を基板ステージ21Bに押圧する。そのため、反りの低減された適切な平面度を有する状態で、基板ステージ21Bに基板12を移載でき、基板12の反りに起因する受渡時の基板12の位置ずれを防止できる。その結果、作業部23Bにおける基板12に対する仮圧着工程の精度を向上できる。さらに、基板12の反りを矯正することにより、基板ステージ21Bが基板12を吸着保持する保持する保持力が速やかに上昇するので、基板の受渡に要する時間を短縮し、タクト向上を図ることができる。なお、他の反り矯正装置25B,25Cも同様の効果がある。
作業部23Bは、基板12に対して仮圧着工程を実行するために必要な種々の機構を備える。図1を参照すると、作業部23Bは、基板12の第1及び第2実装領域12a,12bを下面側から支持するバックアップステージ63Bを備える。また、作業部23Bは、テープ式の部品供給装置115を備える。部品反転装置116により部品供給装置115から部品13(図3参照)が取り出され、取り出された部品13はX軸方向及びY軸方向に移動する部品移載装置117に移される。部品移載装置117から回転ステージを備える別の部品移載装置118に移され、仮圧着ヘッド119が部品移載装置118から部品13をピックアップする。さらに、作業部23Bは部品13及び基板12を認識するためのアンダーカメラ67Bを備える。
図9を参照すると、コントローラ28Aは、操作盤29Aから入力される指令と、真空圧センサ37B,37C、及び他のセンサ120(リミットスイッチ96A,96Bとアンダーカメラ67Aを含む)の検出値とに基づいて、仮圧着装置16のXYZθテーブル22B、真空源35、バルブ36,作業部23B、基板搬送装置24A、及び反り矯正装置25Aの動作を制御する。
仮圧着装置16の動作を説明する。まず、第2基板受渡位置P2において、基板搬送装置24Aの基板保持スライダ79A,79Bから基板ステージ21Bに基板12が載置される。この際、必要に応じて反り矯正装置25Aにより基板12の反りが矯正される。この基板12の受渡については後に詳述する。
基板ステージ21Bに基板12を保持している状態では、バルブ36B,36Cの両方が開弁している。第1及び第2実装領域12a,12bの近傍の第1及び第2被支持部位12c,12dでは基板12の下面側は剛体部71に載置される。また、真空源35Bの吸引力が吸引流路34B及び吸着孔73Aを介し第1及び第2被支持部位12c,12dに作用し、この吸引力によって基板12の第1及び第2被支持部位12c,12dの下面側が剛体部71に吸着保持される。剛性を有する剛体部71により第1及び第2被支持部位12c,12dが支持されるので、実装領域12a,12bは反りが矯正された高い平面度を有する状態で保持される。一方、第1及び第2実装領域12a,12bから離れた第3被支持部位12eは、基板ステージ21Bの凹部72に設けられた吸着パッド31Bに載置される。真空源35Bの吸引力が吸引流路34C及び吸着パッド31Bを介して基板12の第3被支持部位12eの下面側に作用する。吸着パッド31Bは基板12の下面に密着するので漏れが生じず、吸着パッド31Bから作用する吸引力で基板が確実に保持される。また、吸着パッド31Bから基板12の下面に強力な吸引力が作用することにより、実装領域12a,12b近傍である基板12の第1及び第2被支持部位12c,12dが基板ステージ21Bの剛体部71に強く押し付けられるので、実装領域12a,12bの平面度が高まる。
次に、XYZθテーブル22Bが基板12を保持した基板ステージ21Bを作業部23Bへ移動させる。作業部23Bでは仮圧着ヘッド119が基板12の第1及び第2実装領域12a,12bにそれぞれ部品13を仮圧着する。例えば、まず基板12の第1実装領域12aがバックアップステージ63B上に位置決めして載置され、アンダーカメラ67Bの認識結果に基づいて仮圧着ヘッド119により所定位置に部品13が仮圧着される。次に、XYZθテーブル22Bによって基板ステージ21が90度だけθ方向に回転され、第2実装領域12bが2バックアップステージ63B上に位置決めして載置される。第2実装領域12bにも同様にして部品13が仮圧着される。
前述のように第1及び第2実装領域12a,12bの近傍である基板12の第1及び第2被支持部位12dの下面側は剛性を有する剛体部71によって確実に支持されており、高い平面度を有する。従って、作業部23Bにおいて部品を仮圧着する際に、第1及び第2実装領域12a,12bが変位することがなく、高い位置精度で部品を仮圧着できる。一方、第1及び第2実装領域12a,12bから離れている第3被支持部位12eは、第1及び第2被支持部位と比較すれば、作業部23Bにおける仮圧着を考慮して高い平面度とする必要性は低い。本実施形態では、この第3被支持部位12eを剛体ではなく吸着パッド31Bで確実に保持している。このように、第1及び第2実装領域12a,12b近傍を剛体部71に吸着保持し、第1及び第2実装領域12a,12bから離れた部位を吸着パッド31Bで吸着保持することにより、平面度を高めることによる作業部23Bにおける仮圧着工程の作業精度向上と、基板ステージ21Bに対する基板12の強固な保持との両方を達成できる。また、基板受渡位置P2における基板12の移載時に基板ステージ21Bによる基板12の保持が十分でない場合には、反り矯正装置25Aによって基板12を基板ステージ21Bに押し付ける。従って、基板12は確実に第1及び第2実装領域12a,12bが高い平面度を有し、かつ反りに起因する位置ずれのない状態で基板ステージ21Bに保持されている。これによっても仮圧着工程の作業精度を向上できる。
第1及び第2実装領域12a,12bへの部品の仮圧着後、XYZθテーブル22Bが基板12を保持した基板ステージ21Bを第3基板受渡位置P3に移動させる。この第3基板受渡位置P3において、基板ステージ21Bから基板搬送装置24Bに基板12が移載される。基板12の移載については後に詳述する。基板12の移載後、XYZθテーブル22Bが基板ステージ21Bを第2基板受渡位置P2に戻す。
次に、図1、図2、図8、図9、図13A、及び図13Bを参照して、第1本圧着装置17を説明する。図1、図2、及び図8に示すように、第1本圧着装置17は、基板ステージ21C、XYZθテーブル22C、基板搬送装置24B、反り矯正装置25B(図1には図示しない)、及び作業部23Cを備える。
図13A及び図13Bを参照すると、基板ステージ21Cは基板ステージ21A,21Bと同様に、平面視で基板12よりも小さい長方形状であり、基板ステージ21Cに載置された基板12の第1及び第2実装領域12a,12bは、平面視で基板ステージ21Cよりも外側に位置している。
図3を併せて参照すると、基板ステージ21Cは、基板12の第1被支持部位12c、すなわち基板12の第1実装領域12a近傍の部位の下面側が配置される、平面視で真直な帯状の剛体部71を備える。この剛体部71は基板12が載置された場合に実質的に変形しない程度の剛性を有する。また、基板ステージ21Cには、基板12の第1被支持部位12c以外の部位、すなわち第2実装領域12bの近傍の第2被支持部位12d及び第3被支持部位12eと対向する凹部72が形成されている。凹部72の平面視で剛体部71と対向する位置には基板ステージ21Cの長辺よりも十分に短い支持部125Aが形成されている。
剛体部71に複数の吸着孔73Bが形成されている。一方、凹部72には可撓性を有し、かつ貫通孔が形成された複数の吸着パッド31Cが配置されている。また、凹部72Aの底部には、軽量化のために厚み方向に貫通する4個の円形孔38Cが設けられている。
吸着孔73Bは基板ステージ21Cの内部に形成された内部流路33Dを含む吸引流路34Dを介して真空源35Cに接続されている。この吸引流路34Dにはバルブ36Dと真空圧センサ37Dが介設されている。一方、吸着パッド31Cも基板ステージ21Cの内部に形成された内部流路33Eを含む別系統の吸引流路34Eを介して吸着孔73Bと共通の真空源35Cに接続されている。この吸引流路34Cにもバルブ36Eと真空圧センサ37Eが介設されている。
第1本圧着装置17のXYZθテーブル22Cの構造は、ACF貼付装置15及び仮圧着装置16のXYZθテーブル22A,22Bと同一である(図7参照)。また、第1本圧着装置17の基板搬送装置24Bの構造は、仮圧着装置16の基板搬送装置24Aと同一である(図11参照)。さらに、第1本圧着装置17の反り矯正装置25Bの構造は、仮圧着装置16の反り矯正装置25Aと同一である(図12参照)。
作業部23Cは、基板12の第1実装領域12aに対して本圧着工程を実行するために必要な種々の機構を備える。図1を参照すると、作業部23Cは、基板12の第1実装領域12aを下面側から支持するバックアップステージ63Cを備える。さらに、作業部23Cは、第1実装領域12aに仮圧着された複数の部品13に対して仮圧着ヘッド119よりも大きい圧着力を同時に加えて固定するために、複数個の本圧着ヘッド126を備える。
コントローラ28Bは、操作盤29Bから入力される指令と、真空圧センサ37D,37E、及び他のセンサ120の検出値とに基づいて、第1本圧着装置17のXYZθテーブル22C、真空源C、バルブ36D,36E、作業部23C、基板搬送装置24B、及び反り矯正装置25Bの動作を制御する(図9参照)。
第1本圧着装置17の動作を説明する。まず、第4基板受渡位置P4において、基板搬送装置24Bの基板保持スライダ79A,79Bから基板ステージ21Cに基板12が載置される。この際、必要に応じて反り矯正装置25Bにより基板12の反りが矯正される。この基板12の受渡については後に詳述する。
基板ステージ21Cに基板12を保持している状態では、バルブ36D,36Eの両方が開弁している。第1実装領域12aの近傍の第1被支持部位12cでは基板12の下面側は剛体部71に載置される。また、真空源35Cの吸引力が吸引流路34D及び吸着孔73Bを介し第1被支持部位12cに作用し、この吸引力によって基板12の第1被支持部位12cの下面側が剛体部71に吸着保持される。剛性を有する剛体部71により第1被支持部位12cが支持されるので、第1実装領域12aは反りが矯正された高い平面度を有する状態で保持される。一方、第1実装領域12aから離れた第2及び第3被支持部位12d,12eは、基板ステージ21の凹部72に設けられた吸着パッド31Cに載置される。真空源35Cの吸引力が吸引流路34E及び吸着パッド31Cを介して基板12の第2及び第3被支持部位12d,12eの下面側に作用する。吸着パッド31Cは基板12の下面に密着するので漏れが生じず、吸着パッド31Cから作用する吸引力で基板が確実に保持される。また、吸着パッド31Eから基板12の下面に強力な吸引力が作用することにより、第1実装領域12a近傍である基板12の第1被支持部位12cが基板ステージ21Cの剛体部71に強く押し付けられるので、第1実装領域12aの平面度が高まる。
次に、XYZθテーブル22Cが基板12を保持した基板ステージ21Cを作業部23Cへ移動させ、第1実装領域12aを作業部23Cに対して位置決めする。作業部23Cでは本圧着ヘッド126が基板12の第1実装領域12aに部品13を本圧着する。
前述のように第1実装領域12aの近傍である基板12の第1被支持部位12cの下面側は剛性を有する剛体部71によって確実に支持されており、高い平面度を有する。従って、作業部23Cにおいて部品13を本圧着する際に、第1実装領域12aが変位することによる部品13のずれ等を生じず、高精度で部品13を第1実装領域12aに本圧着できる。一方、第1実装領域12aから離れている第2及び第3被支持部位12d,12eは剛体ではなく吸着パッド31Cで確実に保持している。このように、第1実装領域12a近傍を剛体部71に吸着保持し、第1実装領域12aから離れた部位を吸着パッド31Eで吸着保持することにより、平面度を高めることによる作業部23Cにおける第1実装領域12aに対する本圧着工程の作業精度向上と、基板ステージ21Cに対する基板12の強固な保持との両方を達成できる。また、基板受渡位置P4における基板12の移載時に基板ステージ21Cによる基板12の保持が十分でない場合には、反り矯正装置25Bによって基板12を基板ステージ21Bに押し付けられる。従って、基板12は確実に第1実装領域12aが高い平面度を有し、かつ反りに起因する位置ずれのない状態で基板ステージ21Cに保持されている。これによっても本圧着工程の作業精度を向上できる。
第1実装領域12aへの部品13の本圧着後、XYZθテーブル22Cが基板12を保持した基板ステージ21Cを第5基板受渡位置P5に移動させる。この第5基板受渡位置P5において、基板ステージ21Cから基板搬送装置24Cに基板12が移載される。基板12の移載については後に詳述する。基板12の移載後、XYZθテーブル22Cが基板ステージ21Cを第4基板受渡位置P4に戻す。
次に、図1、図2、図8、図9、図14A、及び図14Bを参照して、第2本圧着装置18を説明する。図1、図2、及び図8に示すように、第2本圧着装置18は、基板ステージ21D、XYZθテーブル22D、基板搬送装置24C、反り矯正装置25C(図1には図示しない)、及び作業部23Dを備える。
図14A及び図14Bを参照すると、第2本圧着装置18の基板ステージ21Dは基板ステージ21A,21B,21Cと同様に、平面視で基板12よりも小さい長方形状であり、基板ステージ21Cに載置された基板12の第1及び第2実装領域12a,12bは、平面視で基板ステージ21Cよりも外側に位置している。
図3を併せて参照すると、基板ステージ21Dは、基板12の第2被支持部位12d、すなわち基板12の第2実装領域12b近傍の部位の下面側が配置される、平面視で真直な帯状の剛体部71を備える。この剛体部71は基板12が載置された場合に実質的に変形しない程度の剛性を有する。基板ステージ21Dには、基板12の第2被支持部位12d以外の部位、すなわち第1実装領域12aの近傍の第1被支持部位12c及び第3被支持部位12eと対向する凹部72が形成されている。凹部72の平面視で剛体部71と対向する位置には基板ステージ21Cの短辺よりも十分に短い支持部125Bが形成されている。
剛体部71に複数の吸着孔73Cが形成されている。一方、凹部72には可撓性を有し、かつ貫通孔が形成された複数の吸着パッド31Dが配置されている。また、凹部72の底部には、軽量化のために厚み方向に貫通する4個の円形孔38Dが設けられている。
吸着孔73Cは基板ステージ21Dの内部に形成された内部流路33Fを含む吸引流路34Fを介して真空源35Dに接続されている。この吸引流路34Fにはバルブ36Fと真空圧センサ37Fが介設されている。一方、吸着パッド31Gも基板ステージ21Dの内部に形成された内部流路33Gを含む別系統の吸引流路34Gを介して吸着孔73Cと共通の真空源35Dに接続されている。この吸引流路34Gにもバルブ36Gと真空圧センサ37Gが介設されている。
第2本圧着装置18のXYZθテーブル22Dの構造は、ACF貼付装置15、仮圧着装置16、及び第1本圧着装置17のXYZθテーブル22A〜22Cと同一である(図7参照)。また、第1本圧着装置17の基板搬送装置24Cの構造は、仮圧着装置16及び第1本圧着装置17の基板搬送装置24A,24Bと同一である(図11参照)。さらに、第2本圧着装置18の反り矯正装置25Cの構造は、仮圧着装置16及び第1本圧着装置17の反り矯正装置25A,25Bと同一である(図12参照)。
作業部23Dは、基板12の第2実装領域12bに対して本圧着工程を実行するために必要な種々の機構を備える。図1を参照すると、作業部23Dは、基板12の第2実装領域12bを下面側から支持するバックアップステージ63Dを備える。さらに、作業部23Dは、第2実装領域12bに仮圧着された複数の部品13に対して仮圧着ヘッド119よりも大きい圧着力を同時に加えて固定するために、複数個の本圧着ヘッド127を備える。
コントローラ28Bは、操作盤29Bから入力される指令と、真空圧センサ37F,37G、及び他のセンサ120の検出値とに基づいて、第2本圧着装置18のXYZθテーブル22D、真空源D、バルブ36F,36G、作業部23D、基板搬送装置24C、及び反り矯正装置25Cの動作を制御する(図9参照)。
第2本圧着装置18の動作を説明する。まず、第6基板受渡位置P6において、基板搬送装置24Cの基板保持スライダ79A,79Bから基板ステージ21Dに基板12が載置される。この際、必要に応じて反り矯正装置25Cにより基板12の反りが矯正される。この基板12の受渡については後に詳述する。
基板ステージ21Dに基板12を保持している状態では、バルブ36F,36Gの両方が開弁している。第2実装領域12bの近傍の第2被支持部位12dでは基板12の下面側は剛体部71に載置される。また、真空源35Dの吸引力が吸引流路34F及び吸着孔73Cを介し第2被支持部位12dに作用し、この吸引力によって基板12の第2被支持部位12dの下面側が剛性を有する剛体部71に吸着保持される。剛性を有する剛体部71により第2被支持部位12dが支持されるので、第2実装領域12bは反りが矯正された高い平面度を有する状態で保持される。一方、第2実装領域12bから離れた第1及び第3被支持部位12c,12eは、基板ステージ21の凹部72に設けられた吸着パッド31Gに載置される。真空源35Dの吸引力が吸引流路34G及び吸着パッド31Dを介して基板12の第1及び第3被支持部位12c,12eの下面側に作用する。吸着パッド31Dは基板12の下面に密着するので漏れが生じず、吸着パッド31Dから作用する吸引力で基板が確実に保持される。また、吸着パッド31Dから基板12の下面に強力な吸引力が作用することにより、第2実装領域12b近傍である基板12の第2被支持部位12dが基板ステージ21Dの剛体部71に強く押し付けられるので、第2実装領域12bの平面度が高まる。
次に、XYZθテーブル22Dが基板12を保持した基板ステージ21Dを作業部23Dへ移動させ、第2実装領域12bを作業部23Dに対して位置決めする。作業部23Dでは本圧着ヘッド127が基板12の第2実装領域12bに部品13を本圧着する。
前述のように第2実装領域12bの近傍である基板12の第2被支持部位12dの下面側は剛性を有する剛体部71によって確実に支持されており、高い平面度を有する。従って、作業部23Dにおいて部品13を本圧着する際に、第2実装領域12bが変位することによる部品13の位置のずれ等を生じず、高精度で部品13を第1実装領域12aに本圧着できる。一方、第2実装領域12bから離れている第1及び第3被支持部位12c,12eは剛体ではなく吸着パッド31Dで確実に保持することにより、基板12の反りを矯正して平面度を高めている。このように、第2実装領域12b近傍を剛体部71に吸着保持し、第2実装領域12bから離れた部位を吸着パッド31Eで吸着保持することにより、平面度を高めることによる作業部23Dにおける第2実装領域12bに対する本圧着工程の作業精度向上と、基板ステージ21Dに対する基板12の強固な保持との両方を達成できる。また、基板受渡位置P6における基板12の移載時に基板ステージ21Dによる基板12の保持が十分でない場合には、反り矯正装置25Cによって基板12を基板ステージ21Dに押し付ける。従って、基板12は確実に第2実装領域12bが高い平面度を有し、かつ反りに起因する位置ずれのない状態で基板ステージ21Dに保持されている。これによっても本圧着工程の作業精度を向上できる。
第2実装領域12bへの部品13の本圧着後、XYZθテーブル22Dが基板12を保持した基板ステージ21Dをアンローダ27との基板受渡位置に移動する。基板12は基板ステージ21Dからアンローダ27に載置され、部品実装装置11の外部に搬出される。基板12の移載後、XYZθテーブル22Dが基板ステージ21Dを第6基板受渡位置P6に戻す。
次に、基板搬送装置24A〜24Cと、基板ステージ21A〜21Dとの間での基板12の移載について説明する。図15を参照すると、仮圧着装置16の基板ステージ21Bには基板受渡位置P2において基板搬送装置24Aから基板12が移載される。また、基板ステージ21Bに保持された基板12は基板受渡位置P3において基板搬送装置24Bに移載される。第4及び第6基板受渡位置P4,P6における基板搬送装置21B,21Cから第1及び第2本圧着装置17,18の基板ステージ21C,21Dへの基板12の移載の手順は基板受渡位置P2と同じである。また、第1及び第5基板受渡位置P1,P5におけるACF貼付装置15及び第1本圧着装置17の基板ステージ21A,21Cから基板搬送装置24A,24Cへの基板12の移載の手順も基板受渡位置P3と同じである。従って、第2及び第3基板受渡位置P2,P3における基板12の移載の手順を以下に説明する。
まず、第2基板受渡位置P2における基板搬送装置24Aから仮圧着装置16の基板ステージ21Bへの基板12の移載を説明する。以下の説明では、図16のフローチャートと図17Aから図17Hの模式図を主として参照する。また、図17Aから図17Hに図示されていない要素については、図3及び図7から図12を参照する。
図17Aに示すように、基板12を保持している基板搬送装置24Aの基板保持スライダ79A,79Bは第2基板受渡位置P2まで移動している。バルブ86は開弁しており、真空源85から吸着パッド83に作用する吸引力により基板保持スライダ79A,79Bの基板載置アーム82A,82B上に基板12が保持されている。一方、基板ステージ21Bは、その上面が基板保持スライダ79A,79Bに保持された基板12の下面よりも下方の高さ位置HS1に位置している。また、バルブ86は開弁している。
図16のステップS16−1において、基板ステージ21Bが第2基板受渡位置P2に向かって−X方向に移動する。図17Bに示すように、基板ステージ21Bは基板保持スライダ79A,79Bの間隔G2に移動する。その結果、基板ステージ21Bは基板保持スライダ79A,79Bで保持された基板12の下方に位置する。
基板ステージ21Bは、搬送方向Cに沿って−X方向に移動するだけで基板保持スライダ79A,79Bの間隔G2に接近ないしは移動することができる。換言すれば、基板ステージ21Bは、基板保持スライダ79A,79Bとの干渉を避けるために搬送方向Cと直交する方向(Y軸方向)に移動する必要がない。これによって第2基板受渡位置P2における基板12の移載を効率的に行うことができる。また、基板12の受け渡しのために基板ステージ21Bは搬送方向Cと直交する方向に移動する必要がないので、搬送方向Cと直交する方向の仮圧着装置16の寸法を縮小できる。
次に、ステップS16−2において、基板ステージ21Bが上昇する。図17B及び図17Cに示すように、基板ステージ21Bはその上面が基板保持スライダ79A,79Bに保持された基板12の下面に当接する高さ位置HS2まで上昇する。
基板ステージ21Bの上面が基板12の下面に当接した後、ステップS16−3において基板ステージ21Bの吸着パッド31Bと真空源35Bの間に介設されたバルブ36Cを開弁する。その結果、吸着パッド31Bを介して作用する真空源35Bの吸引力により、基板12の第3被支持部位12e(第1及び第2実装領域12a,12bから離れた部位)が基板ステージ21Bに吸着保持される。吸着パッド31Bは基板12の下面に密着するので、基板12の第3被支持部位12eの下面側は基板ステージ21Bに確実に保持される。また、第1及び第2被支持部位12c,12dが剛体部17に強く押し付けられることにより反りが矯正される。
次に、ステップS16−4において、真空源35Bと吸着パッド31Bの間に介設された真空圧センサ37Cの検出値を予め定められた閾値と比較する。真空圧センサ37Cの検出値が閾値以上である場合、すなわち吸着パッド31Bによる基板12の保持力が十分であれば、ステップS16−5に移行する。
ステップS16−5では、基板ステージ21Bの剛体部71に設けられた吸着孔73Aと真空源35Bの間に介設されたバルブ36Bを開弁する。その結果、吸着孔73Aを介して作用する真空源35Bの吸引力により、基板12の第1及び第2被支持部位12c,12d(第1及び第2実装領域12a,12b近傍)が基板ステージ21Bに吸着保持される。基板12の第1及び第2被支持部位12c,12dの下面側は剛体部により確実に支持されるので、第1及び第2実装領域12a,12bは反りが矯正され高い平面度を有する状態で保持される。
前述のステップS16−4において吸着パッド31Bによる吸着を開始した後、ステップS16−5において剛体部71の吸着孔73Aによる吸着を開始することで、より好適に基板12を基板ステージ21Bに保持することができる。詳細には、エア漏れの生じにくい吸着パッド31Bにより基板12を強く吸着すると、第1及び第2実装領域12a,12b近傍の第1及び第2被支持部位12c,12dが剛体部71の上面に押し付けられる。この状態で吸着孔73Aによる吸着を開始すれば、吸着孔73Aにおけるエア漏れを防止し、第1及び第2被支持部位12c,12dの下面側を剛体部71に確実に保持できる。
ステップS16−7において、真空源35Bと吸着孔73Bの間に介設された真空圧センサ37Bの検出値を予め定められた閾値と比較する。真空圧センサ37Bの検出値が閾値以上である場合、すなわち剛体部71の吸着孔71による基板12の保持力が十分であれば、ステップS16−8に以降する。
ステップS16−8において、バルブ86を閉弁する。その結果、基板搬送装置24Aの基板保持スライダ79A,79Bによる基板12の保持が解除される。ステップS16−3,S16−5,S16−8におけるバルブ36B,36C,86の操作により、基板搬送装置24Aの基板保持スライダ79A,79Bに基板12が保持されている状態から、基板ステージ21Bにより基板12が保持されている状態に切り替わる。
ステップS16−4において真空圧センサ37Cの検出値が閾値未満の場合、すなわち吸着パッド31Bによる基板12の保持力が不足している場合、ステップS16−6において反り矯正装置25Aによる12の反り矯正工程を実行する。同様に、ステップS16−7において真空圧センサ37Bの検出値が閾値未満の場合、すなわち剛体部71の吸着孔73Aによる基板12の保持力が不足している場合、ステップS16−9において反り矯正工程を実行する。
ステップS16−6,S16−9の反り矯正工程では、まず図17C及び図17Dに示すように、反り矯正装置25Aのエアシリンダ103のロッド103aが上昇位置HP1から降下位置HP2まで降下する。降下位置HP2では、緩衝パッド105が基板12の上面に当接し、基板12を基板ステージ21Bの上面に対して下向きに押圧する。その結果、基板12は反りが低減された適切な平面度を有する状態で基板ステージ21Bに保持される。予め定められた時間だけ緩衝パッド105で基板12を押圧した後、図17Eに示すように、エアシリンダ103のロッド103aは降下位置HP2から上昇位置HP1に戻る。反り矯正工程を実行することにより、基板12の反りに起因する受渡時の基板12の位置ずれを防止できる。その結果、作業部23Bにおける基板12に対する仮圧着工程の精度を向上できる。さらに、基板12の反りを矯正することにより、漏れが低減されるので、吸着パッド31Bや吸着孔73Aが基板ステージ21Bに基板12を吸着保持する保持力が速やかに上昇する。これによって基板12の受渡に要する時間を短縮し、タクト向上を図ることができる。
本実施形態では、ステップS16−4,S16−7で真空圧センサ37B,37Cの検出値が閾値以上となるまで、ステップS16−6,16−9の反り矯正工程が繰り返される。しかし、1回又は複数回の反り矯正工程を実行しても、真空圧センサ37B,37Cの検出値が閾値以上とならない場合、すなわち反り矯正工程を実行しても基板ステージ21Bに基板12を十分な保持力で保持できない場合には、装置の動作停止等のエラー処理を実行してもよい。
ステップS16−8において基板12が基板ステージ21Bで保持される状態となった後、ステップS16−10において、図17E及び図17Fに示すように、基板ステージ21Bが上昇する。基板ステージ21Bは高さ位置HS2から基板保持スライダ79A,79Bよりも上方の高さ位置HS3まで上昇する。基板ステージ21Bが高さ位置HS3に上昇すると、基板12は基板保持スライダ79A,79Bから浮き上がる。
最後に、ステップS16−11において、基板12を保持した基板ステージ21Bが第2基板受渡位置P2から作業部23Bへ移動する。詳細には、図17Gに示すように、まず基板ステージ21Bは+X方向(搬送方向C)に移動して基板保持スライダ79A,79B間の間隔G2から離れる。この際、基板ステージ21Bは基板保持スライダ79A,79Bとの干渉を避けるために、搬送方向Cと直交する方向(Y軸方向)に移動する必要がない。次に、基板受渡位置P2から離れた基板ステージ21Bは、図17Hに示すように高さ位置HS1まで降下し、作業部23Bへ向けて移動する。以上の動作により、第2基板受渡位置P2における基板搬送装置24Aから仮圧着装置16の基板ステージ21Bへの基板12の移載が完了する。
次に、第3基板受渡位置P3における基板ステージ21Bから基板搬送装置24Bへの基板12の移載を説明する。以下の説明では、図18のフローチャートと、図19Aから図19Dの模式図を主として参照する。また、図19Aから図19Dに図示されていない要素については、図3及び図7から図12を参照する。
図19Aに示すように、基板搬送装置24Bの基板保持スライダ79A,79Bは第3基板受渡位置P3まで移動している。バルブ86Bは閉弁している。一方、バルブ36B,36Cは開弁しており、吸着孔73A及び吸着パッド31Bを介して作用する真空源35Bの吸引力により基板12が基板ステージ21Bに保持されている。また、基板ステージ21Bは高さ位置HS3に位置している。
図18のステップS18−1において、基板ステージ21Bが第3基板受渡位置P3に向かって+X方向に移動する。図19A,19Bに示すように、基板ステージ21Bは基板保持スライダ79A,79Bの間隔G2に移動する。その結果、基板ステージ21B及び基板12は、基板保持スライダ79A,79Bの上方に位置する。
次に、ステップS18−2において、基板ステージ21Bが降下する。図19B及び図19Cに示すように、基板ステージ21Bは高さ位置HS3から高さ位置HS2まで降下する。その結果、基板ステージ21Bに保持された基板12の下面は基板保持スライダ79A,79Bの上面と当接する。
基板12の下面が基板保持スライダ79A,79Bと当接した後、ステップS18−3においてバルブ86を開弁する。これによって基板12の下面には、吸着パッド83を介して真空源85の吸引力が作用し、基板12が基板搬送装置24Bの基板保持スライダ79A,79Bに吸着保持される。続いて、ステップS18−4において、バルブ36Bを閉弁する。これによって剛体部71の吸着孔73Aによる基板12の第1及び第2被支持部位12c,12d(第1及び第2実装領域12a,12bの近傍の部位)の保持が解除される。さらに、さらに、ステップS18−5において、バルブ36Cを開弁する。これによって吸着パッド31Bによる基板12の第3被支持部位12e(第1及び第2実装領域12a,12bから離れた部位)の保持が解除される。ステップS18−3,S18−4,S18−5におけるバルブ36B,36C,86の操作により、基板ステージ21Bに基板12が保持されている状態から、基板搬送装置24Aの基板保持スライダ79A,79Bに基板12が保持されている状態に切り替わる。
ステップS18−6において、基板ステージ21Bが高さ位置HS1に降下し、基板ステージ12が基板12の下面から離れる。その後、ステップS18−7において、基板ステージ21は−X方向に移動して第3基板受渡位置P3から第2基板受渡位置P2へ移動する。以上の動作により、第3基板受渡位置P3における基板ステージ21Bから基板搬送装置24Bへの基板12の移載が完了する。
本発明の実施形態に係る部品実装装置の斜視図。 本発明の実施形態に係る部品実装装置の模式的な平面図。 LCDパネルの斜視図。 ACF貼付装置の部分斜視図。 ACF貼付装置のブロック図。 ACF貼付装置の基板ステージを示す斜視図。 図6のVI−VI線での模式的な断面図。 XYZθテーブルの斜視図。 仮圧着装置、第1本圧着装置、及び第2本圧着装置の斜視図。 仮圧着装置、第1本圧着装置、及び第2本圧着装置のブロック図。 仮圧着装置の基板ステージを示す斜視図。 図10のX−X線での模式的な断面図。 基板搬送装置の斜視図。 反り矯正装置の斜視図。 第1本圧着装置の基板ステージを示す斜視図。 図13のXIII−XIII線での模式的な断面図。 第2本圧着装置の基板ステージを示す斜視図。 図14のXIV−XIV線での模式的な断面図。 仮圧着装置の基板パネルとその前後の2つの搬送装置を示す分解斜視図。 基板搬送装置からパネルステージへの基板の移載手順を説明するためのフローチャート。 基板搬送装置からパネルステージへの基板の移載手順を示す模式的な側面図。 基板搬送装置からパネルステージへの基板の移載手順を示す模式的な側面図。 基板搬送装置からパネルステージへの基板の移載手順を示す模式的な側面図。 基板搬送装置からパネルステージへの基板の移載手順を示す模式的な側面図。 基板搬送装置からパネルステージへの基板の移載手順を示す模式的な側面図。 基板搬送装置からパネルステージへの基板の移載手順を示す模式的な側面図。 基板搬送装置からパネルステージへの基板の移載手順を示す模式的な側面図。 基板搬送装置からパネルステージへの基板の移載手順を示す模式的な側面図。 パネルステージから基板搬送装置への基板の移載手順を説明するためのフローチャート。 パネルステージから基板搬送装置への基板の移載手順を示す模式的な側面図。 パネルステージから基板搬送装置への基板の移載手順を示す模式的な側面図。 パネルステージから基板搬送装置への基板の移載手順を示す模式的な側面図。 パネルステージから基板搬送装置への基板の移載手順を示す模式的な側面図。 従来の部品実装装置の部分斜視図。
符号の説明
11 部品実装装置
12 基板
12a 第1実装領域
12b 第2実装領域
12c 第1被支持部位
12d 第2被支持部位
12e 第3被支持部位
13 部品
15 ACF貼付装置
16 仮圧着装置
17 第1本圧着装置
18 第2本圧着装置
21A,21B,21C,21D 基板ステージ
22A,22B,22C,22D XYZθテーブル
23A,23B,23C,23D 作業部
24A,24B,24C 基板搬送装置
25A,25B,25C 反り矯正装置
26 ローダ
27 アンローダ
28A,28B コントローラ
29A,29B 操作盤
31A,31B,31C,31D 吸着パッド
35A,35B,35C,35D 真空源
36A,36B,36C,36D,36E,36F,36G バルブ
37A,37B,37C,37D,37E,37F,37G 真空圧センサ
38A,38B,38C,38D 円形孔
41 X軸駆動機構
42 Y軸駆動機構
43 Z軸駆動機構
44 θ軸駆動機構
45A,45B 直動レール
46 スライダ
47 ボールねじ
48 モータ
51A,51B 直動レール
52 スライダ
53 ボールねじ
54 モータ
55A,55B 直動レール
56 スライダ
57A,57B プーリ
58 ベルト
59 モータ
61 モータ
62 回転軸
63A,63B,63C,63D バックアップステージ
64 ACF供給部
65 ACF貼付ヘッド
66 パネル規正装置
67A,67B アンダーカメラ
71 剛体部
72 凹部
73A,73B,73C 吸着孔
75 台座
76A,76B 支持構造
77A,77B 梁構造
78A,78B 直動レール
79A,79B 基板保持スライダ
81A,81B スライダ本体
82A,82B 基板載置アーム
83 吸着パッド
84 吸引流路
85 真空源
86 バルブ
87 X軸駆動機構
88 モータ
89 駆動シャフト
91 ベルト
92A,92B プーリ
93 駆動プーリ
94 従動プーリ
95 駆動ベルと
96A,96B リミットスイッチ
97 スイッチ操作片
101 支持梁
102 支持アーム
103 エアシリンダ
103a ロッド
104 ブラケット
105 緩衝パッド
106 エア源
107 バルブ
108 ボルト
109 ナット
110 回り止め
111 止め孔
112A,112B 規正部材
115 部品供給装置
116 反転装置
117,118 部品移載装置
119 仮圧着ヘッド
125A,125B 支持部
126,127 本圧着ヘッド

Claims (1)

  1. 基板(12)の搬送方向(C)と交差する方向に間隔(G2)をあけて互いに対向する第1及び第2の基板保持部(79A,79B)を第1の基板受渡位置(P1,P3,P5)に移動させ、
    前記基板を保持している第1の基板ステージ(21A,21B,21C)を前記搬送方向に移動させて、前記第1の基板受渡位置に位置している前記第1及び第2の基板保持部の間の間隔に配置し、
    前記第1の基板ステージによる前記基板の保持を解除すると共に、前記第1及び第2の基板保持による前記基板の保持を開始し、前記基板を前記第1の基板ステージから前記第1及び第2の基板保持部に移載し、
    前記基板を保持した前記第1及び第2の基板保持部を、前記第1の基板受渡位置から第2の基板受渡位置(P2,P4,P6)に移動させ、
    第2の基板ステージ(21B,21C,21D)を前記搬送方向に移動させて、前記第2の基板受渡位置に位置している前記第1及び第2の基板保持部の間の間隔に配置し、
    前記第1及び第2の基板保持部による前記基板の保持を解除すると共に、前記第2の基板ステージによる前記基板の保持を開始し、前記基板を前記第1及び第2の基板保持部から前記第2の基板ステージに移載する
    ことを特徴とする基板搬送方法。
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