JP4849751B2 - 部品実装装置及び部品実装方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示基板（ＬＣＤ基板）、プラズマ表示パネル基板（ＰＤＰ基板）等のガラス製基板、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ基板）を含む基板に対して、ＩＣチップ、各種半導体デバイス等の電子部品やＦＰＣ基板を含む部品を実装するための部品実装装置及び部品実装方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の部品実装装置としては、いわゆるライン型とロータリ型が知られている。
【０００３】
上記ライン型の部品実装装置では、基板を装置内に搬入する搬入部、基板に異方性導電性テープ（ＡＣＦテープ）を貼り付けるＡＣＦ貼付部、基板に対して部品を仮圧着する仮圧着部、基板に対して部品を本圧着する本圧着部、及び部品を実装済みの基板を装置外に搬出する搬出部がほぼ一直線に配置されている。また、各部の間には搬送アームがそれぞれ配置されている。これらの搬送アームは基板の下面を支持して直線移動し、下流側の搬送アームへ基板を受け渡す。基板は、一つの搬送アームから次の搬送アームへ順に受け渡されることにより、搬入部からＡＣＦ貼付部、仮圧着部、本圧着部を経て搬出部へ搬送される。
【０００４】
一方、上記ロータリ型の部品実装装置は、基板を吸着保持した状態で間欠回転するインデックスステージを備えている。このインデックスステージの周囲には、回転方向に沿って基板を装置内に搬入出する搬入出部、ＡＣＦ貼付部、仮圧着部、及び本圧着部が配置されている。基板はインデックスステージに吸着保持されたまま、搬入出部からＡＣＦ貼付部、仮圧着部、及び本圧着部へ順に移動し、インデックスステージが１回転すると搬入出部に戻る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記ライン型の部品実装装置では、上記搬送アームによる受け渡しの際に基板に負荷が作用するため、基板が損傷しやすい。具体的には、液晶表示基板（ＬＣＤ基板）、プラズマ表示パネル基板（ＰＤＰ基板）等のガラス製基板の場合、受け渡しの際に作用する負荷により基板の割れ等が生じるおそれがある。特に、大型で重量の重いＰＤＰ基板の場合、上記負荷による損傷を生じやすい。また、基板がフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ基板）の場合、受け渡しの際に作用する負荷により基板が折れ曲がり、それによって導電部に断線が生じるおそれがある。
【０００６】
一方、上記ロータリ型の部品実装装置の場合、基板はインデックスステージに保持されたまま搬送されるので、基板にかかる負担は比較的少ない。しかし、各工程が直線上に配置されたライン型の場合とは異なり、メンテナンス時には作業者は装置の周囲で移動を繰り返す必要があり、作業性が良好でない。また、ロータリ型の部品実装装置は、同一寸法の基板を対象とするライン型と比較して、設備サイズが大きい。
【０００７】
さらに、上記ライン型及びロータリ型のいずれの部品実装装置も、基板の寸法や種類の変更があった場合には、煩雑な設定及び調整が必要となり、比較的長時間の作業が必要となる。
【０００８】
そこで、本発明は、種々の寸法及び種類の基板に対して損傷を生じさせることなく高タクトで基板に対して部品を実装することができる部品実装装置及び部品実装方法を提供することを課題としている。また、本発明は、メンテナンス時の作業性の改善、及び基板の種類や寸法の変更に対する対応を容易とすることを課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、基板に部品を実装するための部品実装装置であって、上記基板を吸着保持するパレットと、上記パレットに上記基板を供給するローディング部と、上記基板に接着材を供給する接着材供給部と、上記基板に対して上記部品を位置決めし、第１の圧着力で圧着する仮圧着部と、上記基板に対して上記部品を上記第１の圧着力よりも大きい第２の圧着力で圧着し、上記部品を上記基板に固定する本圧着部と、上記部品実装済みの基板を上記パレットから取り外すアンローディング部と、上記パレットを装置内で搬送するパレット搬送部とを備え、上記パレットは、上記基板が載置される上面に吸着孔が形成されると共に、吸引ポートと、大気と連通する排気ポートとが形成されたパレット本体と、上記吸着孔を上記吸引ポートと上記排気ポートのいずれか一方に連通させるメカニカルバルブと、上記吸着孔と上記吸引ポートとの間に介設されて上記吸着孔から上記吸引ポートに向かう空気流のみを許容する逆止弁とを備え、上記ローディング部は上記吸着孔を上記吸引ポートに連通させるように上記メカニカルバルブを切り換える第１切換機構を備え、上記パレット搬送部は、上記第１切換機構によりメカニカルバルブを介して吸着孔と連通させた上記吸引ポートへの吸引で、上記パレット本体の上面に基板を上記吸着孔で吸着保持しつつ、上記ローディング部、上記接着材供給部、上記仮圧着部、上記本圧着部、及び上記アンローディング部の順に上記パレットを受け渡していく、部品実装装置を提供する。
【００１０】
第１の発明の部品実装装置では、基板はパレットに保持されて搬送されるため、搬送時に基板に作用する負荷が低減され、基板の損傷が防止される。
【００１２】
基板はパレットに保持された状態でローディング部、接着材供給部、仮圧着部、本圧着部、及びアンローディング部に順に搬送されるため、基板に作用する負荷が低減され、搬送時の負荷に起因する基板の損傷が防止される。また、基板はパレットに保持されているため、接着材供給部、仮圧着部、及び本圧着部において基板の認識に要する時間を短縮ないしは無くすことができ、それによってタクトの向上を図ることができる。さらに、基板の種類や形状に応じたパレットを使用することにより、基板の品種切換に対応できるため、品種切換に要する作業時間を短縮することができる。
【００１３】
上記ローディング部、接着材供給部、仮圧着部、本圧着部、及びアンローディング部は、一つの直線上に配置されている。従って、メンテナンス等の際に作業者が装置の周囲を繰り返し移動する必要がなく、作業性が良好である。
【００２７】
第２の発明は、基板に部品を実装する方法であって、上記基板が載置される上面に吸着孔が形成されると共に、吸引ポートと、排気ポートとが形成されたパレット本体と、上記吸着孔を上記吸引ポートと上記排気ポートのいずれか一方に連通させるメカニカルバルブと、上記吸着孔と上記吸引ポートとの間に介設されて上記吸着孔から上記吸引ポートに向かう空気流のみを許容する逆止弁とを備えるパレットを準備し、上記メカニカルバルブで上記吸着孔を上記吸引ポートに連通させ、上記吸引ポートへの吸引で、上記パレット本体の上面に載置された基板を上記吸着孔で吸着保持された状態を維持し、上記パレットを接着材供給部に搬送し、上記接着材供給部において上記基板に接着材を供給し、上記パレットを上記接着材供給部から仮圧着部に搬送し、上記仮圧着部において上記基板の装着部に対して上記部品を位置決めし、第１の圧着力で圧着し、上記パレットを上記仮圧着部から本圧着部に搬送し、上記本圧着部において上記基板の装着部に対して上記部品を上記第１の圧着力よりも大きい第２の圧着力で圧着し、上記メカニカルバルブで上記吸着孔を上記排気ポートに連通させて上記吸着孔による上記基板の吸着保持を解除して、上記基板を上記パレット本体から取り外す、部品実装方法。
【００２８】
第２の発明の部品実装方法によれば、基板はパレットに保持されて搬送されるため、搬送時に基板に作用する負荷が低減され、基板の損傷が防止される。
【００２９】
さらに具体的には、上記部品実装済みの基板を上記パレットから取り外した後、上記パレットは上記接着材供給部に戻される。
【００３０】
【発明の実施の形態】
次に、図面に示す本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１に示す本発明の実施形態に係る部品実装装置１は、基板に対して部品を実装するためのものである。後に詳述するように部品実装装置１を使用可能な基板や部品は特に限定されないが、以下、基板が液晶表示基板（ＬＣＤ基板）１０１であって、部品がＩＣチップ１０２である場合を例に説明する。この部品実装装置１では、ＬＣＤ基板１０１自体が搬送アーム等の機構で受け渡されて装置内を搬送されるのではなく、５個のパレット２のそれぞに４個のＬＣＤ基板１０１が吸着保持され、この５個のパレット２が装置内で搬送ないしは循環される。
【００３１】
部品実装装置１は、上記パレット２にＬＣＤ基板１０１を供給するローディング部３と、上記パレット２からＩＣチップ１０２を実装済みのＬＣＤ基板１０１を取り外すアンローディング部４との間に、ＡＣＦ貼付部５、仮圧着部６、及び本圧着部７を備えている。これらのローディング部３、ＡＣＦ貼付部５、仮圧着部６、本圧着部７、及びアンローディング部４は、一つの直線上（図１においてＸ軸方向に延びる直線上）に配置されている。また、部品実装装置１は、上記仮圧着部６にＩＣチップ１０２を供給するＩＣチップ供給部（部品供給部）８を備えている。
【００３２】
さらに、部品実装装置１は、パレット２をローディング部３からＡＣＦ貼付部５、仮圧着部６、本圧着部７、及びアンローディング部４に順に搬送し、かつパレット２をアンローディング部４からローディング部３に戻すパレット搬送部９を備えている。
【００３３】
さらにまた、部品実装装置１は、モータ、エアシリンダ等のアクチュエータに接続されたコントローラ１１を備えている。このコントローラ１１は、認識カメラや各種センサ及び操作盤１２から入力される指令に基づいて、部品実装装置１が備えるアクチュエータを制御する。
【００３４】
次に、図２及び図３を参照してパレット２について説明する。
パレット２は、その上面２１ａにＬＣＤ基板１０１が吸着保持される樹脂製のパレット本体２１と、このパレット本体２１の基端側に設けられたバルブユニット２２とを備えている。
【００３５】
パレット本体２１はその先端側に４個の吸着部２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄを備え、各吸着部２３Ａ〜２３Ｄにはそれぞれパレット本体２１の上面２１ａで開口する複数の吸着孔２４が設けられている。各吸着部２３Ａ〜２３Ｄ毎に互いに分離された４系統の吸引流路２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄが設けられている。これらの吸引流路２６ａ〜２６ｄは先端側が対応する吸着部２３Ａ〜２３Ｄに属する吸着孔２４に接続され、基端側がバルブユニット２２側に接続されている。
【００３６】
また、パレット本体２１の下面２１ｂには、第１及び第２吸引ポート２７Ａ，２７Ｂが設けられている。第１吸引ポート２７Ａは、吸着孔２４に後述するローディングステージ３１、第１及び第２中間ステージ９４Ａ，９４Ｂ、及びアンローディングステージ４１が備える吸引機構を接続するためのポートである。一方、第２吸引ポート２７Ｂは、吸着孔２４に後述する第１から第３搬送機構９６Ａ，９６Ｂ，９６Ｃが備える吸引機構を接続するためのポートである。第１及び第２の吸引ポート２７Ａ，２７Ｂには、それぞれ吸引流路２８ａ，２８ｂの一端側が接続されている。これらの流路２８ａ，２８ｂの他端側はバルブユニット２２側に接続されている。
【００３７】
さらに、パレット本体２１の下面２１ｂには、大気に開放された排気ポート２９が設けられている。この排気ポート２９に一端が接続された排気流路２０１の基端側は、バルブユニット２２側に接続されている。
【００３８】
バルブユニット２２は、それぞれ個々の吸着部２３Ａ〜２３Ｄに対応する３ポート２位置型のメカニカルバルブ２０２Ａ，２０２Ｂ，２０２Ｃ，２０２Ｄを備えている。
【００３９】
各メカニカルバルブ２０２Ａ〜２０２Ｄの第１ポート２０２ａは、バルブユニット２２内の個別の流路２０３ａ，２０３ｂ，２０３ｃ，２０３ｄと上記パレット本体２１内の吸引流路２６ａ〜２６ｄを介して対応する吸着部２３Ａ〜２３Ｄの吸着孔２４に接続されている。
【００４０】
また、各メカニカルバルブ２０２Ａ〜２０２Ｄの第２ポート２０２ｂは、吸引流路２０３、この吸引流路２０３から分岐した２つの流路２０４ａ，２０４ｂ及び上記パレット本体２１内の吸引流路２８ａ，２８ｂを介してそれぞれ第１及び第２吸引ポート２７Ａ，２７Ｂに接続されている。
【００４１】
吸引流路２８ａ，２８ｂには、それぞれ逆止弁２０５Ａ，２０５Ｂが介設されている。逆止弁２０５Ａは各吸着部２３Ａ〜２３Ｄの吸着孔２４から第１吸引ポート２７Ａに向かう空気流のみを許可し、反対方向の流れを阻止する。同様に、逆止弁２０５Ｂは各吸着部２３Ａ〜２３Ｄの吸着孔２４から第２吸引ポート２７Ｂに向かう空気流のみを許可する。
【００４２】
各メカニカルバルブ２０２Ａ〜２０２Ｄの第３ポート２０２ｃは、バルブユニット内の排気流路２０６と上記パレット本体２１内の排気流路２０１を介して排気ポート２９に接続されている。
【００４３】
メカニカルバルブ２０２Ａ〜２０２Ｄは、プランジャ２０２ｄの図２において左側の端部が押し込まれると第１位置ＰＴ１となり、右側の端部が押し込まれると第２位置ＰＴ２となる。第１位置ＰＴ１では、第１ポート２０２ａが第２ポート２０２ｂに接続され、第３ポート２０２ｃが閉鎖される（図３ではすべてのメカニカルバルブ２０２Ａ〜２０２Ｄが第１位置ＰＴ１にある。）。換言すれば、いずれかのメカニカルバルブ２０２Ａ〜２０２Ｄが第１位置ＰＴ１にあるときは、対応する吸着部２３Ａ〜２３Ｄの吸着孔２４は第１及び第２吸引ポート２７Ａ，２７Ｂに接続され、ＬＣＤ基板１０１がパレット本体２１に吸着保持される。一方、第２位置ＰＴ２では、第１ポート２０２ａが第３ポート２０２ｃに接続され、第２ポート２０２ｂが閉鎖される。換言すれば、いずれかのメカニカルバルブ２０２Ａ〜２０２Ｄが第２位置ＰＴ２にあるときは、対応する吸着部２３Ａ〜２３Ｄの吸着孔２４は排気ポート２９を介して大気と連通され、ＬＣＤ基板１０１に対する吸着保持が解除される。従って、上記４個の吸着部２３Ａ〜２３Ｄにそれぞれ独立してＬＣＤ基板１０１が保持可能であり、図２８（Ａ）に示すように、最大４個のＬＣＤ基板１０１がパレット本体２１に吸着保持される。なお、後に詳述するように、各メカニカルバブル２０２Ａ〜２０２Ｄのプランジャ２０２ｄは、ローディング部３のエアシリンダ３０２Ａ〜３０２Ｄと、アンローディング部４のエアシリンダ４０２Ａ〜４０２Ｄにより切換操作される。
【００４４】
次に、図１及び図４（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）を参照して、ローディング部３について説明する。
上記ローディング部３は、パレット２が載置されるローディングステージ３１と、装置外から装置内にＬＣＤ基板１０１を搬入するための基板搬入機構３２とを備えている。
【００４５】
上記ローディングステージ３１は、ベースフレーム１１から上方に延びる基部３３と、この基部３３に対して上下方向（図においてＺ軸方向）に移動可能に取り付けられた第１載置部３４と、この第１載置部３４の上部に基端側が連結された水平方向（図においてＹ軸方向）に延びる連結部３６と、この連結部３６の先端側に設けられた第２載置部３７とを備えている。第１載置部３４と第２載置部３７は、図においてＹ軸方向に対向し、両者の間には後述する第１搬送機構９６Ａが進入するための間隔３５が設けられている。
【００４６】
上記第１載置部３４の上端には吸着パッド３８Ａ，３８Ｂが設けられている。同様に第２載置部４７の上端にも吸着パッド３８Ｃ，３８Ｄが設けられている。これらの吸着パッド３８Ａ〜３８Ｄは、同一水平面内に配置されており、流路３９を介して真空吸引ポンプＰ１に接続されている。４個の吸着パッド３８Ａ〜３８Ｄのうち３個の吸着パッド３８Ａ〜３８Ｃはパレット２自体をローディングステージ３１に吸着保持するためものであり、残り１個の吸着パッド３８Ｄはパレット２上にＬＣＤ基板１０１を吸着保持するためのものである。
【００４７】
また、ローディングステージ３１は、上記第１載置部３４を基部３３に対し昇降させるためのエアシリンダ３０１Ａ，３０１Ｂを備えている。上記のように第２載置部３７は連結部３６によって第１載置部３４に対して連結されているので、第１載置部３４が昇降すると第２載置部３７も昇降する。そのため、エアシリンダ３０１Ａ，３０１Ｂにより上記吸着パッド３８Ａ〜３８Ｄは、同一水平面を維持したまま昇降する。
【００４８】
さらに、上記第２載置部３７の先端側には、それぞれパレット２が備える４個のメカニカルバルブ２０２Ａ〜２０２Ｄのプランジャ２０２ｄに対応する４個のエアシリンダ３０２Ａ，３０２Ｂ，３０２Ｃ（第１切換機構）が、水平方向（図においてＹ軸方向）に並設されている。これらのエアシリンダ３０２Ａ〜３０２Ｄが突出位置となると、対応するメカニカルバルブ２０２Ａ〜２０２Ｄのプランジャ２０２ｄを左側端部を押し込む。その結果、対応するメカニカルバルブ２０２Ａ〜２０２Ｄが第１位置ＰＴ１となる。
【００４９】
図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、パレット２はパレット本体２１の下面２１ｂが上記吸着パッド３８Ａ〜３８Ｄによって支持されることにより、ローディングステージ３１上に載置される。上記のように吸着パッド３８Ａ〜３８Ｃを介してパレット２に作用する真空吸引ポンプＰ１の吸引力によりパレット２がローディングステージ３１に吸着保持される。一方、吸着パッド３８Ｄはパレット本体２１の下面２１ｂに設けられた第１吸引ポート２７Ａと一致する（図２参照）。そのため、真空吸引ポンプＰ１の吸引力は、この吸着パッド２７Ａから第１吸引ポート２７Ａ、流路２８ａ、逆止弁２０５Ａを含む流路２０４ａ、第１位置ＰＴ１に設定されているメカニカルバルブ２０２Ａ〜２０２Ｄ、流路２０３ａ〜２０３ｄ、流路２６ａ〜２６ｄ、及び吸着部２３Ａ〜２３Ｄの吸着孔２４を介して、ＬＣＤ基板１０１に作用する。この真空吸引ポンプＰ１の吸引力によりＬＣＤ基板１０１がパレット本体２１に対して吸着保持される。
【００５０】
基板搬入機構３２は、装置外から装置内にＬＣＤ基板１０１を搬入するための搬入スライダ３０４と、この搬入スライダ３０４から上記ローディングステージ３１上に載置されたパレット２にＬＣＤ基板１０１を移載するローダ３０６とを備えている。
【００５１】
搬入スライダ３０４は、ロッドレスシリンダ３０７により図においてＸ軸方向に往復移動する。また、搬入スライダ３０４の上面に載置されたＬＣＤ基板１０１は、図示しない吸着孔を介して作用する真空吸引ポンプＰ２の吸引力により吸着保持される。
【００５２】
ローダ３０６は、モータＭ１，Ｍ２により駆動されるＸＹステージ３０８と、このＸＹステージ３０８に対して基端側が固定されたローダアーム３０９とを備えている。ローダアーム３０９の先端側にはローディングヘッド３１１と認識カメラ３１２が固定されている。ローディングヘッド３１１はモータＭ３によってそれ自体の鉛直方向の軸線回りに回転可能である。ローディングヘッド３１１は、真空吸引ポンプＰ３の吸引力によりその下面にＬＣＤ基板１０１を吸着保持する。
【００５３】
次に、図１を参照してＡＣＦ貼付部５、仮圧着部６、及び本圧着部７を説明する。
まず、ＡＣＦ貼付部５は、パレット２に保持されＬＣＤ基板１０１に異方性導電性テープ（ＡＣＦテープ）５１を貼り付ける。ＡＣＦ貼付部５は、ＡＣＦテープ５１の供給源５２、ＡＣＦテープ５１をＬＣＤ基板１１に押圧し、さらに加熱（例えば８０℃）するための加熱加圧ツール５３、及び加熱加圧ツール５３との間にＬＣＤ基板１０１とＡＣＦテープ５１を挟むためのバックアップツール５４（図１３参照）を備えている。また、ＡＣＦ貼付部５は、加熱加圧ツール５３による加圧及び加圧後にＡＣＦテープ５１を切断するためのカッター（図示せず）を備えている。
【００５４】
仮圧着部６は、ＩＣチップ供給部８からＩＣチップ１０２をピックアップする部品取り出し機構６１、仮圧着ヘッド６２を備える部品位置決め機構６３、及び仮圧着ヘッド６２との間にＩＣチップ１０２とＬＣＤ基板１０１を挟むためのバックアップツール６４（図１３参照）を備えている。
【００５５】
図１４に示すように、上記部品取り出し機構６１は認識カメラ６６と一体のピックアップヘッド６７を備えている。このピックアップヘッド６７は、真空吸引ポンプＰ４の吸引力によりＩＣチップ１０２を吸着保持する。モータＭ４によりピックアップヘッド６７を上下反転駆動させ、モータＭ５により上下方向（図においてＺ軸方向）に駆動させることが可能である。また、モータＭ６によりピックアップヘッド６７先端をθ回転させることが可能である。
【００５６】
図１に示すように、上記部品位置決め機構６３は、仮圧着ヘッド６２をモータＭ７，Ｍ８により水平面内で移動させるＸＹテーブル６８、仮圧着ヘッド６２を上下方向（図においてＺ軸方向）に移動させるためのモータＭ９、及び仮圧着ヘッド６２をそれ自体の垂直方向の軸線周りに回転させるためのモータＭ１０を備えている。仮圧着ヘッド６２は、真空吸引ポンプＰ７から作用する吸引力によりその下端にＩＣチップ１０２を吸着保持する。また、部品位置決め機構６３は、仮圧着ヘッド６２に吸着保持されたＩＣチップ１０２を認識する認識カメラ６９を備えている。
【００５７】
本圧着部７は、垂直方向に配置されたエアシリンダＳ１と、このエアシリンダＳ１の先端に取り付けられた加熱加圧ツール７１、保護テープ供給機構７２、及び上記ＡＣＦ貼付部５及び仮圧着部６と同様のバックアップツール７４（図１３参照）を備えている。保護テープ供給機構７２は、加熱加圧ツール７１とＩＣチップ１０２の間にＩＣチップ１０２が加熱加圧ツール７１に吸着されるのを防止するための保護テープ７３を供給する。ＩＣチップ１０２は、保護テープ７３を介してその上面に接触する加熱加圧ツール７１と下面に接触するバックアップツール７４との間で加圧及び加熱される。
【００５８】
次に、図１及び図５（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）を参照してアンローディング部４について説明する。
上記アンローディング部４は、パレット２が載置されるアンローディングステージ４１と、装置内から装置外にＩＣチップ１０２を実装済みのＬＣＤ基板１０１を搬出するための基板搬出機構４２とを備えている。
【００５９】
上記アンローディングステージ４１は、ベースフレーム１１から上方に延びる基部４３と、この基部４３に対して上下方向（図においてＺ軸方向）に移動可能に取り付けられた第１載置部４４と、この第１載置部４４の上部に基端側が連結された水平方向（図においてＹ軸方向）に延びる連結部４６と、この連結部４６の先端側に設けられた第２載置部４７とを備えている。第１載置部４４と第２載置部４７は、図においてＹ軸方向に対向し、両者の間には後述する第３搬送機構９６Ｃが進入するための間隔４５が設けられている。
【００６０】
上記第１載置部４４の上端には吸着パッド４８Ａ，４８Ｂが設けられている。同様に第２載置部４７の上端にも吸着パッド４８Ｃ，４８Ｄが設けられている。これらの吸着パッド４８Ａ〜４８Ｄは、同一水平面内に配置されており、流路４９を介して真空吸引ポンプＰ８に接続されている。４個の吸着パッド４８Ａ〜４８Ｄのうち３個の吸着パッド４８Ａ〜４８Ｃはパレット２自体をアンローディングステージ４１に吸着保持するためものであり、残り１個の吸着パッド４８Ｄはパレット２上にＬＣＤ基板１０１を吸着保持するためのものである。
【００６１】
また、アンローディングステージ４１は、上記第１載置部４４を基部４３に対し昇降させるためのエアシリンダ４０１Ａ，４０１Ｂを備えている。上記のように第２載置部４７は連結部４６によって第１載置部４４に対して連結されているので、第１載置部４４が昇降すると第２載置部４７も昇降する。そのため、エアシリンダ４０１Ａ，４０１Ｂにより吸着パッド４８Ａ〜４８Ｄは、同一水平面を維持したまま昇降する。
【００６２】
さらに、上記第２載置部４７の先端側には、それぞれパレット２が備える４個のメカニカルバルブ２０２Ａ〜２０２Ｄのプランジャ２０２ｄに対応する４個のエアシリンダ４０２Ａ，４０２Ｂ，４０２Ｃ，４０２Ｄ（第２切換機構）が、水平方向（図においてＹ軸方向）に並設されている。これらのエアシリンダ４０２Ａ〜４０２Ｄが突出位置となると、対応するメカニカルバルブ２０２Ａ〜２０２Ｄのプランジャ２０２ｄの右端部を押し込む。その結果、対応するメカニカルバルブ２０２Ａ〜２０２Ｄが第２位置ＰＴ２となる。
【００６３】
図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、パレット２はパレット本体２１の下面２１ｂが上記吸着パッド４８Ａ〜４８Ｄによって支持されることにより、アンローディングステージ４１上に載置される。また、上記のように吸着パッド４８Ａ〜４８Ｃを介してパレット本体２１に作用する真空吸引ポンプＰ８の吸引力によりパレット２がアンローディングステージ４１に吸着保持される。一方、吸着パッド４８Ｄはパレット本体２１の下面２１ｂに設けられた第１吸引ポート２７Ａと一致する（図２参照）。そのため、真空吸引ポンプＰ８の吸引力がＬＣＤ基板１０１に作用する。その結果、ＬＣＤ基板１０１がパレット本体２１に対して吸着保持される。
【００６４】
基板搬出機構４２は、装置外から装置内にＬＣＤ基板１０１を搬出するための搬出スライダ４０２と、この搬出スライダ４０２へ上記アンローディングステージ４１上に載置されたパレット２からＬＣＤ基板１０１を移載するアンローダ４０６とを備えている。
【００６５】
搬出スライダ４０２は、ロッドレスシリンダ４０７により図においてＸ軸方向に往復移動する。また、搬出スライダ４０２の上面に載置されたＬＣＤ基板１０１は、図示しない吸着孔を介して作用する真空吸引ポンプＰ９の吸引力により吸着保持される。
【００６６】
アンローダ４０６は、モータＭ１２，Ｍ１３により駆動されるＸＹステージ４０８と、このＸＹステージ４０８に対して基端側が固定されたアンローダアーム４０９とを備えている。アンローダアーム４０９の先端側にはアンローディングヘッド４１１が固定されている。アンローディングヘッド４１１はモータＭ１４によってそれ自体の鉛直方向の軸線回りに回転可能である。アンローディングヘッド４１１は、真空吸引ポンプＰ１１の吸引力によりその下面にＬＣＤ基板１０１を吸着保持する。
【００６７】
次に、図１及び図６から図１２を参照してパレット搬送部９について説明する。
パレット搬送部９は、往路搬送部９１と復路搬送部９２とを備えている。往路搬送部９１は、パレット２をローディング部３のローディングステージ３１からＡＣＦ貼付部５、仮圧着部６、及び本圧着部７を経てアンローディング部４のアンローディングステージ４１まで搬送する。一方、復路搬送部９２は、パレット２をアンローディング部４のアンローディングステージ４１からローディング部３のローディングステージ３１に戻す。
【００６８】
まず、往路搬送部９１について説明する。
往路送部９１は、ＡＣＦ貼付部５と仮圧着部６との間に配設された第１中間ステージ９４Ａと、仮圧着部６と本圧着部７との間に配設された第２中間ステージ９４Ｂとを備えている。図１に示すように、ローディング部３のローディングステージ３１、ＡＣＦ貼付部５、第１中間ステージ９４Ａ、仮圧着部６、第２中間ステージ９４Ｂ、本圧着部７、及びアンローディング部４のアンローディングステージ４１は図においてＸ軸方向に延びる一つの直線上に配置されている。
【００６９】
また、図１及び図９に示すように、往路搬送部９１は、上記ローディング部３からアンローディング部４までの配置方向と平行、すなわちＸ軸方向に延びるねじ軸９５を備えている。このねじ軸９５はベースフレーム１１に対して固定されており、移動も回転もしない。このねじ軸９５に、パレット２を搬送するための第１から第３搬送機構９６Ａ，９６Ｂ，９６Ｃが設けられている。これらのうち第１搬送機構９６Ａは、ローディング部３のローディングステージ３１からＡＣＦ貼付部５を経て第１中間ステージ９４Ａまでパレット２を搬送する。また、第２搬送機構９６Ｂは、第１中間ステージ９４Ａから仮圧着部６を経て第２中間ステージ９４Ｂまでパレット２を搬送する。さらに、第３搬送機構９６Ｃは、第２中間ステージ９４Ｂから本圧着部７を経てアンローディング部４のアンローディングステージ４１までパレット２を搬送する。
【００７０】
次に、図１及び図６から図８を参照して第１中間ステージ９４Ａについて説明する。
第１中間ステージ９４Ａは、ベースフレーム１１に対して一対のアーム９７により固定されて水平方向（図においてＸ軸方向）に延びる支持プレート９８に設けられた第１載置部９０１と、この支持プレート９８に対して図においてＹ軸方向に対向して設けられた第２載置部９０２とを備え、第１載置部９０１と第２載置部９０２との間には第１搬送機構９６Ａが進入するための間隔９０３が設けられている。
【００７１】
第１載置部９０１は、ガイド９０４により支持プレート９８に対して上下方向（図においてＺ軸方向）に移動可能に支持された載置プレート９０５と、この載置プレート９０５を上下方向に駆動するエアシリンダ９０６とを備えている。また、載置プレート９０５の上面には一対の吸着パッド９０７Ａ，９０７Ｂが設けられている。一方、第２載置部９０２は、その上端部を上下方向（図においてＺ軸方向）に移動させるエアシリンダ９０８とを備えている。上端部には一対の吸着パッド９０７Ｃ，９０７Ｄが設けられている。
【００７２】
第１及び第２載置部９０１，９０２の吸着パッド９０７Ａ〜９０７Ｄは、同一水平面に配置されており、流路９０９を介して真空吸引ポンプＰ１２に接続されている。４個の吸着パッド９０７Ａ〜９０７Ｄのうち吸着パッド９０７Ａ，９０７Ｃ，９０７Ｄはパレット２自体を第１中間ステージ９４Ａに吸着保持するためものであり、残り１個の吸着パッド９０７Ｂはパレット２上にＬＣＤ基板１０１を吸着保持するためのものである。
【００７３】
上記第１載置部９０１の載置プレート９０５を昇降させるエアシリンダ９０６と、第２載置部９０２を昇降させるエアシリンダ９０８は同期して駆動される。そのため、４個の吸着パッド９０７Ａ〜９０７Ｄは、同一水平面を維持したまま昇降する。
【００７４】
第２中間ステージ９４Ｂは、その配設されている位置が異なる点を除いて、第１中間ステージ９４Ａと同一構造である。
【００７５】
次に、図９から図１２を参照して第１搬送機構９６Ａについて説明する。
第１搬送機構９６Ａは、その下面にねじ軸９５が挿通された筒状部９１１を有する基部９１２を備えている。上記筒状部９１１内にはねじ軸９５と螺合するギア機構（図示せず。）が内蔵されている。このギア機構がモータＭ１５により回転駆動されると、第１搬送機構９６Ａ全体がねじ軸９５上をその回転方向に応じた方向に移動する。また、ねじ軸９５の両側にはガイドレール９１３Ａ，９１３Ｂが延びており、第１搬送機構９６Ａはこれらのガイドレール９１３Ａ，９１３Ｂ上に支持されている。さらに、第１搬送機構９６Ａの基部９１２には、モータＭ１６により駆動される偏心カム９１５が設けられている。基部９１２とは別体の載置部９１６が、基部９１２に対して上下方向（図においてＺ軸方向）に移動可能に支持されている。この載置部９１６には上記偏心カム９１５と対応するカムフォロアが形成されている。よって、上記モータＭ１６が回転すると偏心カム９１５の回転位置に応じて、載置部９１６が昇降する。
【００７６】
図１０及び図１１に示すように、上記載置部９１６の上端側にはパレット２を吸着保持するための吸着孔９１７が設けられている。この吸着孔９１７は載置部９１６の上端面に設けられた凹部９１０（図１１において斜線を付して示す。）に接続されている。この凹部９１０はパレット２を載置した際に、第２吸引ポート２７Ｂがこの凹部９１０と対向するが、第１吸引ポート２７Ａは凹部９１０から外れるように、平面視での面積及び形状が設定されている。また、吸着孔９１７は、流路９１９を介して真空吸引ポンプＰ１６に接続されている。さらに、載置部９１６の上端面にはパレット２が載置された際に、パレット２上にＬＣＤ基板１０１を吸着保持するための位置決めピン９１８が設けられている。
【００７７】
図１２及び図１３に示すように、パレット２はパレット本体２１の下面２１ｂが載置部９１６によって支持されることにより、第１搬送機構９６Ａに載置される。吸着孔９１７及び凹部９１０を介してパレット２に作用する真空吸引ポンプＰ１６の吸引力によりパレット２が第１搬送機構９６Ａに吸着保持される。また、ポンプＰ１６の吸引力は、吸着孔９１７と接続された凹部９１０から第２吸引ポート２７Ｂ、流路２８ｂ、逆止弁２０５Ｂを含む流路２０４ｂ、第１位置ＰＴ１に設定されているメカニカルバルブ２０２Ａ〜２０２Ｄ、流路２０３ａ〜２０３ｄ、流路２６ａ〜２６ｄ、及び吸着部２３Ａ〜２３Ｄの吸着孔２４を介して、ＬＣＤ基板１０１に作用する。この真空吸引ポンプＰ１６の吸引力によりＬＣＤ基板１０１がパレット本体２１に対して吸着保持される。
【００７８】
第２及び第３搬送機構９６Ｃ，９６Ｄの構造は、ねじ軸９５上の位置が異なる点を除いて、第１搬送機構９６Ａと同一である。
【００７９】
図１３に示すように、第１から第３搬送機構９６Ａ〜９６Ｃは、第１及び第２中間ステージ９４Ａ，９４Ｂの第１載置部９０１と第２載置部９０２の間の間隔９０３を通過する。また、第１から第３搬送機構９６Ａ〜９６Ｃは、載置部９１６が昇降することにより、ＡＣＦ貼付部５、仮圧着部６、及び本圧着部７のバックアップツール７４上にＬＣＤ基板１０１の先端部分を載置する。
【００８０】
次に、図１を参照して復路搬送部９２について説明する。
復路搬送部９２は、ローディング部３からアンローディング部４までの配置方向と、ねじ軸９５とに対して平行に延びるねじ軸９２１を備えている。このねじ軸９２１はモータＭ１７により回転駆動され、それによってねじ軸９２１上を台座９２２が移動する。台座９２２上にシリンダ９２３によりねじ軸９２１軸と直交する方向（図においてＹ軸方向）に進退するスライダ９２４が設けられている。スライダ９２４の上面には吸着孔が設けられており、この吸着孔より作用する真空吸引ポンプＰ２０の吸引力により、スライダ９２４にパレット２が吸着保持される。
【００８１】
次に、図１５から図１７を参照して部品実装装置１の動作を説明する。これらの図１５から図１７は、１個のパレット２に着目してローディング部３のローディングステージ３１からアンローディング部４のアンローディングステージ４１に搬送され、さらにアンローディングステージ４１からローディングステージ３１に戻されるまでを示している。
【００８２】
まず、図１５のステップ１において、ＬＣＤ基板１０１を吸着保持した搬入スライダ３０４が装置内に移動する。なお、ＬＣＤ基板１０１の搬入スライダ３０４への供給は、図１において概略的に示すようにＬＣＤ基板１０１を吸着保持する搬入用のロボット１１１により行ってもよく、人手により行ってもよい。
【００８３】
ステップ２に示すように、搬入スライダ３０４が装置内に移動すると、ローディング部３のローディングヘッド３１１が、認識カメラ３１２による認識結果に基づいてＬＣＤ基板１０１の姿勢及び位置を補正しつつ、搬入スライダ３０４からローディングステージ３１に保持されているパレット２にＬＣＤ基板１０１を移載する。パレット２は真空吸引ポンプＰ１の吸引力により吸着パッド３８Ａ〜３８Ｃに吸着保持されている（図４参照）。パレット２の各吸着部２３Ａ〜２３ＤのいずれでＬＣＤ基板１０１を吸着保持するかは、いずれのエアシリンダ３０２Ａ〜３０２Ｄを突出位置とするかにより選択することができる。すなわち、対応するエアシリンダ３０２Ａ〜３０２Ｄが突出位置となり、対応するメカニカルバルブ２０２Ａ〜２０２Ｄが第１位置ＰＴ１となっている吸着部２３Ａ〜２３Ｄの吸着孔２４にのみ第１ポート２７Ａを介して吸引力が作用する。この例ではすべての吸着部２３Ａ〜２３ＤでＬＣＤ基板１０１を吸着保持する。
【００８４】
ステップ３に示すように、すべての吸着部２３Ａ〜２３ＤにＬＣＤ基板１０１が吸着保持されると、ローディングステージ３１から第１搬送機構９６Ａにパレット２が受け渡される。このパレット２の受け渡しを、図１８（Ａ）〜（Ｆ）を参照して説明する。まず、図１８（Ａ）に示すように、パレット２を保持したローディングステージ３１は上昇位置にあり、第１搬送機構９６Ａはローディングステージ３１よりも下側に位置している。次に、図１８（Ｂ）に示すように、第１搬送機構９６Ａがねじ軸９５上を−Ｘ方向にパレット２の下方まで移動する。次に、図１８（Ｃ）に示すように、パレット２の下面が第１搬送機構９６Ａに当接するまで、ローディングステージ３１が降下する。次に、第１搬送機構９６Ａの真空吸引ポンプＰ１６による吸引が開始される。その結果、パレット２自体が第１搬送機構９６Ａの凹部９１０に吸着保持される。また、真空吸引ポンプＰ１６から作用する吸引力によりパレット２上にＬＣＤ基板１０１が吸着保持される。次に、真空吸引ポンプＰ１による吸引を停止する。その結果、パレット２はローディングステージ３１に対して単に載置されている状態となる。
【００８５】
次に、図１８（Ｄ）に示すようにローディングステージ３１が降下してパレット２から離れる。上記のようにパレット２の第１ポート２７Ａと各吸着部２３Ａ〜２３Ｄの間には逆止弁２０５Ａが設けられているため、第１ポート２７Ａから空気流が漏れることがなく、上記第２ポート２７Ｂを介して作用する第１搬送機構９６Ａの真空吸引ポンプＰ１６の吸引力により、ＬＣＤ基板１０１はパレット２に吸着保持された状態を維持する。
【００８６】
上記パレット２の受け渡し終了後、図１８（Ｄ），（Ｅ）に示すように第１搬送機構９６Ａが＋Ｘ方向に移動し、ローディングステージ３１からＡＣＦ貼付部５へパレット２が搬送される。
【００８７】
次に、図１５のステップ４に示すように、ＡＣＦ貼付部５においてパレット２の各吸着部２３Ａ〜２３Ｄに吸着保持されたＬＣＤ基板１０１に対してＡＣＦテープ５１が貼り付けられる。この際、図１８（Ｆ）に示すように第１搬送機構９６Ａは最降下位置まで降下しており、図１３において二点鎖線で示すようにバックアップツール５６に対してＬＣＤ基板１０１の先端下面が当接する。図１６のステップ４に示すように、ＡＣＦ貼付部５では、第１搬送機構９６Ａが＋Ｘ方向に一定ピッチで移動しつつ、パレット２の各吸着部２３Ａ〜２３Ｄに吸着保持されたＬＣＤ基板１０１に対して順にＡＣＦテープ５１が貼り付けられる。
【００８８】
上記ＡＣＦテープ５１の貼り付け完了後、第１搬送機構９６Ａは第１中間ステージ９４Ａまで移動する。その後、図１５のステップ５において、第１搬送機構９６Ａから第１中間ステージ９４Ａにパレット２が受け渡される。このパレット２の受け渡しを、図１９（Ａ）〜（Ｅ）を参照して説明する。まず、図１９（Ａ），（Ｂ）に示すように、パレット２を保持した第１搬送機構９６Ａが第１中間ステージ９４Ａまで＋Ｘ方向に移動する。次に、図１９（Ｃ）に示すように、パレット２の下面が第１中間ステージ９４Ａに当接するまで第１搬送機構９６Ａが降下する。このとき、第１中間ステージ９４Ａの吸着パッド９０７Ｂがパレット２の第１ポート２７Ａに一致する。次に、第１中間ステージ９４Ａの真空吸引ポンプＰ１２による吸引が開始される。その結果、パレット２自体が第１中間ステージ９４Ａの吸着パッド９０７Ａ，９０７Ｃ，９０７Ｄに吸着保持され、真空吸引ポンプＰ１２から作用する吸引力によりパレット２とパレット２上のＬＣＤ基板１０１が吸着保持される。次に、第１搬送機構９６Ａの真空吸引ポンプＰ１６による吸引を停止する。その結果、パレット２は第１搬送機構９６Ａに対して対して単に載置されている状態となる。
【００８９】
次に、図１９（Ｄ）に示すように、第１搬送機構９６Ａが降下してパレット２から離れる。上記のようにパレット２の第２ポート２７Ｂと各吸着部２３Ａ〜２３Ｄの間には逆止弁２０５Ｂが設けられているため、第２ポート２７Ｂから空気流が漏れることがなく、第１ポート２７Ａを介して作用する第１中間ステージ９４Ａの真空吸引ポンプＰ１２の吸引力によりＬＣＤ基板１０１はパレット２に吸着保持された状態を維持する。
【００９０】
上記第１搬送機構９６Ａから第１中間ステージ９４Ａへのパレット２の受け渡し後、図１９（Ｄ），（Ｅ）に示すように、第１搬送機構９６Ａが−Ｘ方向に移動して第１中間ステージ９４Ａから離れる。また、ステップ６において第２搬送機構９６Ｂが第１中間ステージ９４Ａに移動する。
【００９１】
次に、図１６のステップ７において、第１中間ステージ９４Ａから第２搬送機構９６Ｂにパレット２が受け渡される。このパレット２の受け渡しを、図２０（Ａ）〜（Ｆ）を参照して説明する。まず、図２０（Ａ）に示すように、第２搬送機構９６Ｂが第１中間ステージ９４Ａに吸着保持されたパレット２の下方まで−Ｘ方向に移動する。次に、図２０（Ｂ），（Ｃ）に示すように、パレット２の下面に当接するまで第２搬送機構９６Ｂが上昇する。次に、第２搬送機構９６Ｂの真空吸引ポンプＰ１６による吸引が開始される。その結果、パレット２自体が第２搬送機構９６Ｂの吸着孔９１７に吸着保持され、真空吸引ポンプＰ１６から作用する吸引力によりパレット２とパレット２上のＬＣＤ基板１０１が吸着保持される。次に、第１中間ステージ９４Ａの真空吸引ポンプＰ１２による吸引を停止する。その結果、パレット２は第１中間ステージ９４Ａに対して単に載置されている状態となる。次に、図２０（Ｃ）に示すように、第２搬送機構９６Ｂが上昇することにより、第１中間ステージ９４Ａがパレット２から離れる。このパレット２の受け渡し後、第２搬送機構９６Ｂはパレット２を吸着保持したまま、図２０（Ｄ），（Ｅ）に示すように仮圧着部６へ＋Ｘ方向に移動する。
【００９２】
次に、図１６のステップ８に示すように、仮圧着部６においてパレット２の各吸着部２３Ａ〜２３Ｄに吸着保持されたＬＣＤ基板１０１に対してＩＣチップ１０２が仮圧着される。この際、図２０（Ｆ）に示すように第２搬送機構９６Ｂは最降下位置まで降下しており、図１３においてニ点鎖線で示すようにバックアップツール６４に対してＬＣＤ基板１０１の先端下面が当接する。この仮圧着部６では、ＩＣチップ供給部８からピックアップヘッド６７を経て仮圧着ヘッド６２に供給されたＩＣチップ１０２が、認識カメラ６９による認識結果に基づいてＬＣＤ基板１０１の装着位置に対して位置決めされた後、仮圧着される。また、仮圧着部６では、第２搬送下降９６Ｂが＋Ｘ方向に一定ピッチで移動しつつ、パレット２の各吸着部２３Ａ〜２３Ｄに吸着保持されたＬＣＤ基板１０１に対して順にＩＣチップ１０２が仮圧着される。
【００９３】
上記ＩＣチップ１０２の仮圧着完了後、第２搬送機構９６Ｂは第２中間ステージ９４Ｂまで移動する。その後、図１６のステップ９において、第２搬送機構９６Ｂから第２中間ステージ９４Ｂにパレットが受け渡される。このパレット２の受け渡しは、上記図１９（Ａ）〜（Ｅ）を参照して説明した第１搬送機構９６Ａから第１中間ステージ９４Ａへのパレット２の受け渡しと同様である。第２中間ステージ９４Ｂに受け渡されたパレット２は、図１６のステップ１０において第２中間ステージ９４Ｂから第３搬送機構９６Ｃに受け渡される。この受け渡しは、図２０（Ａ）〜（Ｆ）を参照して説明した第１中間ステージ９４Ａから第２搬送機構９６Ｂへのパレット２の受け渡しと同様である。
【００９４】
図１６のステップ１１において、パレット２を保持した第３搬送機構９６Ｃが本圧着部７に移動し、パレット２の各吸着部２３Ａ〜２３Ｄに吸着保持されたＬＣＤ基板１０１にＩＣチップ１０２が本圧着される。この例では、本圧着部７の加熱加圧ツール７により、パレット２に保持されたすべてのＬＣＤ基板１０１について一度に本圧着を行う。
【００９５】
本圧着完了後、第３搬送機構９６Ｃはアンローディング部４のアンローディングステージ４１へ移動する。
【００９６】
次に、図１６のステップ１２において、第３搬送機構９６Ｃからアンローディングステージ４１にパレット２が受け渡される。このパレット２の受け渡しを、図２１（Ａ）〜（Ｆ）を参照して説明する。まず、図２１（Ａ），（Ｂ）に示すように、第３搬送機構９６Ｃがアンローディングステージ４１まで＋Ｘ方向に移動する。次に、図２１（Ｃ）に示すように、第３搬送機構９６Ｃはパレット２の下面がアンローディングステージ４１に当接するまで降下する。このとき、アンローディングステージ４１の吸着パッド４８Ｄがパレット２の第１ポート２７Ａに一致する。次に、アンローディングステージ４１の真空吸引ポンプＰ８による吸引が開始される。その結果、パレット２自体がアンローディングステージ４１の吸着パッド４８Ａ〜４８Ｃに吸着保持され、真空吸引ポンプＰ８から作用する吸引力によりパレット２とパレット２上のＬＣＤ基板１０１が吸着保持される。次に、第３搬送機構９６Ｃの真空吸引ポンプＰ１６に吸引を停止する。その結果、パレット２は第３搬送機構９６Ｃに対して単に載置された状態となる。
【００９７】
次に、図２１（Ｄ）に示すように、アンローディングステージ４１が上昇し、パレット２は第３搬送機構９６Ｃから離れる。その後、図２１（Ｅ）に示すように、第３搬送機構９６Ｃは−Ｘ方向に移動してアンローディングステージ４１から離れる。
【００９８】
次に、図１７のステップ１３において、搬出スライダ４０４が装置内に移動する。また、ステップ１４において、アンローディング部４のアンローディングヘッド４１１が、アンローディングステージ３１に保持されているパレット２から搬入スライダ４１１にＬＣＤ基板１０１を移載する。また、ステップ１５においてＬＣＤ基板１０１を吸着保持した搬出スライダ４０１が装置外に移動し、搬出スライダ４０４からＬＣＤ基板１０１が搬出される。この搬出スライダ４０４からのＬＣＤ基板１０１の搬出は、図１において概略的に示すようにＬＣＤ基板１０１を吸着保持する搬出用のロボット１１２により行ってもよく、人手により行ってもよい。これらステップ１３〜１５の動作が、パレット２のすべてのＬＣＤ基板１０１が装置外に搬出されるまで繰り返される。
【００９９】
パレット２の各吸着部２３Ａ〜２３ＤのいずれのＬＣＤ基板１０１をパレット２から取り外すかは、いずれのエアシリンダ４０２Ａ〜４０２Ｄを突出するかにより選択することができる。すなわち、対応するエアシリンダ４０２Ａ〜４０２Ｄが突出位置となり、対応するメカニカルバルブ２０２Ａ〜２０２Ｄが第２位置Ｐ２に切り換えられると、その吸着部２３Ａ〜２３Ｄは排気ポート２９、排気流路２０１、及び対応する流路２６ａ〜２６ｄを介して大気開放され、その結果ＬＣＤ基板１０１の吸着保持が解除される。
【０１００】
次に、ステップ１６においてアンローディングステージ４１から復路搬送部９２のスライダ９２４にＬＣＤ基板１０１が受け渡される。このパレット２の受け渡しを、図２２（Ａ）〜（Ｄ）を参照して説明する。まず、図２２（Ａ）に示すように、パレット２を保持したアンローディングステージ４１は上昇位置にある。次に、図２２（Ｂ）に示すように、スライダ９２４が図において＋Ｙ方向に延びて、アンローディングステージ４１に保持されたＬＣＤ基板１０１の下方に達する。その後、図２２（Ｃ）に示すように、パレット２の下面がスライダ９２４に当接するまで、アンローディングステージ４１が降下する。次に、復路搬送部９２の真空吸引ポンプＰ２０による吸引が開始される一方、アンローディングステージ４１の真空吸引ポンプＰ８による吸引が停止される。図２２（Ｄ）に示すように、アンローディングステージ４１がさらに降下してパレット２の下面から離れた後、スライダ９２４が−Ｙ方向に後退して初期位置に戻る。
【０１０１】
次に、図１７のステップ１７において、モータＭ１７によりねじ軸９２１が回転駆動され、その結果、スライダ９２４はパレット２と共にローディング部３のローディングステージ３１まで戻る。次に、ステップ１８において、スライダ９２４からローディングステージ３１にパレット２が受け渡される。このパレット２の受け渡しについて、図２３を参照して説明する。まず、図２３（Ａ）に示すように、ローディングステージ３１は降下位置にある。次に、図２３（Ｂ）に示すように、パレット２を保持したスライダ９２４が図において＋Ｙ方向に延びて、ローディングステージ３１の上方に達する。その後、図２３（Ｃ）に示すように、パレット２の下面に当接するまでローディングステージ３１が上昇する。次に、ローディングステージ３１の真空吸引ポンプＰ１による吸引が開始される一方、アンローディングステージ４１の真空吸引ポンプＰ２０による吸引が停止される。図２３（Ｄ）に示すようにローディングステージ３１がさらに上昇してパレット２の下面からスライダ９２４が離れ、さらにスライダ９２４が−Ｙ方向に後退して初期位置に戻る。
【０１０２】
上記のように本実施形態の部品実装装置１では、ＬＣＤ基板１０１はパレット２に保持された状態でローディング部３、ＡＣＦ貼付部５、第１中間ステージ９４Ａ、仮圧着部６、第２中間ステージ９４Ｂ、本圧着部７、及びアンローディング部４に順に搬送されるため、ＬＣＤ基板１０１に作用する負荷が低減され、搬送時の負荷に起因するＬＣＤ基板１０１の損傷が防止される。また、ＬＣＤ基板１０１はパレット２に保持されているため、ＡＣＦ貼付部５、仮圧着部６、及び本圧着部７においてＬＣＤ基板１０１の認識に要する時間を短縮ないしは無くすことができ、それによってタクトの向上を図ることができる。さらに、ローディング部３、ＡＣＦ貼付部５、第１中間ステージ９４Ａ、仮圧着部６、第２中間ステージ９４Ｂ、本圧着部７、及びアンローディング部４は直線上に配置されているので、メンテナンス等の際に作業者が装置の周囲を繰り返し移動する必要がなく、作業性が良好である。
【０１０３】
上記実施形態では、ＩＣチップ供給機構８から供給されたＩＣチップ１０２をＬＣＤ基板１０１に実装しているが、図２４に示すテープキャリアパッケージ（ＴＣＰ）の形態で部品を供給するＴＣＰリール供給機構８０１や、図２５に示すようにトレイ８２０に収容されたＦＰＣ基板８２１を部品として供給するＦＰＣブリスタ供給機構８０２をＩＣチップ供給機構８に代えて又はＩＣチップ供給機構８と共に使用することができる。図２６（Ａ）〜（Ｄ）は、部品供給方式の他の例を示している。これらのうち図２６（Ａ）はＴＣＰリール供給機構８０１のみを設けた例、図２６（Ｂ）はＦＰＣブリスタ供給機構８０２のみを設けた例、図２６（Ｃ）はＩＣチップ供給機構８とＦＰＣブリスタ供給機構８０２を設けた例、さらに図２６（Ｄ）はＴＣＰリール供給機構８０１とＦＰＣブリスタ供給機構８０２を設けた例を示している。このように発明の部品実装装置により基板に対して実装可能な部品には、ＩＣチップ１０２、各種半導体デバイス、ＦＰＣ基板等の各種電子部品が含まれる。また、本発明の部品実装装置により実装可能な部品には、電子部品以外の部品も含まれる。
【０１０４】
また、上記実施形態では、ＬＣＤ基板１０１に対して部品を実装しているが、基板の種類は特に限定されない。すなわち、プラズマ表示パネル（ＰＤＰ）基板等の他のガラス製基板、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ基板）等を含む他の基板を使用することができる。また、メカニカルバルブ２０２Ａ〜２０２Ｄをローディング部３及びアンローディング部４のエアシリンダ３０２Ａ〜３０２Ｄ及び４０２Ａ〜４０２Ｄで操作することにより、パレット２が備える複数の吸着部２３Ａ〜２３Ｄに選択的に基板を保持させることができる。従って、種々の形状や寸法の基板をパレット２に保持することができる。
【０１０５】
上記のように本発明の部品実装装置では、部品と基板のいずれについても特に限定されないため、図２７から図２９に示すように、種々の基板に対して種々の部品を実装することができる。
【０１０６】
図２７は、ガラス製基板１０１’にＩＣチップ１０２を実装した例である。図２７（Ａ）はパレット２に保持された４枚のガラス製基板１０１’にＩＣチップ１０２を実装した例である。図２７（Ｂ）はガラス製基板１０１’がそれぞれ互いに直交する２つの電極を備える点が図２７（Ａ）と異なる。図２７（Ｃ）はパレット２に保持された比較的大型の２枚のガラス製基板１０１’にそれぞれＩＣチップ１０２を実装した例である。図２７（Ｄ）は大型のガラス製基板１０１’に複数のＩＣチップ１０２を実装した例である。
【０１０７】
図２８は、ＦＰＣ基板８２１にＩＣチップ１０２を実装した例である。図２８（Ａ）はパレット２に保持された４枚のＦＰＣ基板８２１にＩＣチップ１０２を実装した例である。図２８（Ｂ）は各ＦＰＣ基板８２１にそれぞれ２個のＩＣチップを実装している点が図２８（Ａ）と異なる。図２８（Ｃ）はパレット２に保持された比較的大型の２枚のＦＰＣ基板８２１にそれぞれＩＣチップ１０２を実装した例である。図２８（Ｄ）は、Ｌ字型の２枚のＦＰＣ基板８２１にそれぞれＩＣチップ１０２を実装した例である。
【０１０８】
図２９は、ガラス製基板１０１’に部品としてＦＰＣ基板８２１を実装した例である。図２９（Ａ）はパレット２に保持された４個のガラス製基板１０１’にＦＰＣ基板８２１を実装した例である。図２９（Ｂ）はガラス製基板１０１’がそれぞれ互いに直交する２つの電極を備える点が図２９（Ａ）と異なる。図２９（Ｃ）は比較的大型で２つの電極を備えるガラス製基板１０１’に同様に２つの電極を備える比較的大型のＦＰＣ基板８２１を実装した例である。図２９（Ｄ）は、比較的のガラス製基板１０１’に対して複数のＦＰＣ基板８２１を実装した例である。
【０１０９】
上記実施形態では、図３０（Ａ）示すように１台の部品実装装置１を単独で使用しているが、図３０（Ｂ）に示すように部品実装装置１の上流側及び下流側にそれぞれ他の装置１１５Ａ，１１５Ｂを設け、装置１１５Ａから供給された基板に部品実装装置１で部品を実装した後、その基板をさらに装置１１５Ｂに供給してもよい。また、図３０（Ｃ）に示すように、本実施形態に係る２台の部品実装装置１，１’を連結し、これらの上流側及び下流側に他の装置装置１１５Ａ，１１５Ｂを設けてもよい。
【０１１０】
上記部品実装装置１の本圧着部７のフレームとして鋳造品を採用する場合、図３１に概略的に示すような構造とすることが好ましい。すなわち、本圧着部７のフレーム７００は、互いに別体の第１部分７０１と第２部分７０２とを備える。これらのうち第１部分７０１には、加熱加圧ツール７１を備えるヘッド７６と、バックアップツール７４が設けられている。また、ヘッド７６はリニアガイド７８により第１部分７０１に対して昇降可能に支持されている。一方、第２部分７０２にはモータＭ１００が固定されている。このモータＭ１００の出力軸は鉛直方向に延びるねじ軸７５に連結されている。ねじ軸７５はリニアガイド７７により第２部分７０２に昇降可能に支持されたアーム７９の基端側に螺合しており、アーム７９の先端側は上記ヘッド７６に連結されている。従って、モータＭ１００の回転方向に応じて加熱加圧ツール７１が昇降する。
【０１１１】
フレーム７００を上記の構造とすれば、加圧時、すなわち加熱加圧ツール７１とバックアップツール７４の間に基板及び部品を挟んだ際に、矢印Ｒで示す加熱加圧ツール７１に生じる反力は、主として第２部分７０２に作用する。そのため、第１部分７０１に設けられたヘッド７６及び加熱加圧ツール７１の加圧時の位置ずれないしは平行度のずれを防止することができる。なお、仮圧着部６についても同様の構造を採用することにより、鋳物製のフレームの撓みに起因する仮圧着ヘッド６２の位置ずれを防止することがてぎる。
【０１１２】
図３２に示す本発明の変形例に係る部品実装装置は、パレット搬送部９の構造が実施形態のものと相違する。すなわち、この変形例では、平面視でトラック状のガイドレール９２０が設けられている。このガイドレール９２０は一方の円弧状部がローディング部３に位置し、他方の円弧状部がアンローディング部４に位置している。また、一方の直線状部がＡＣＦ貼付部５、仮圧着部６、及び本圧着部７に沿って設けられており、往路を形成している。また、他方の直線状部はアンローディング部４からローディング部３に達する復路を形成している。上記ガイドレール９２０には、モータＭ１０１により自走する６個の移動機構９２１が配置され、各移動機構９２１にパレット２が固定されている。また、各移動機構９２１毎にパレット２上に基板１０１を吸着保持するための真空吸引ポンプＰ１０１が設けられている。
【０１１３】
図３２の部品実装装置では、ローディング部３において基板１０１がパレット２に供給された移動機構９２１が、ＡＣＦ貼付部５、仮圧着部６、及び本圧着部７の順でガイドレール９２０上を移動する。移動機構９２１がアンローディング部４に達すると基板１０１が装置外に搬出され、移動機構９２１はガイドレール９２０上をローディング部３まで移動する。
【０１１４】
図３２の部品実装装置のその他の構成及び作用は、上記図１に示す実施形態に係る部品実装装置１と同様であるので、同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【０１１５】
本発明は上記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。
例えば、上記実施形態において真空吸引ポンプにより部品や基板を吸着保持する構成は、機械的チャックによる保持機構と置換することができる。また、移動や昇降のためのアクチュエータは、電気的なモータやエアシリンダのいずれであってもよい。
【０１１６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の部品実装装置及び部品実装方法によれば、基板はパレットに保持された状態でローディング部、接着材供給部、仮圧着部、本圧着部、及びアンローディング部に順に搬送されるため、基板に作用する負荷が低減され、搬送時の負荷に起因する基板の損傷が防止される。また、基板はパレットに保持されているため、接着材供給部、仮圧着部、及び本圧着部において基板の認識に要する時間を短縮ないしは無くすことができ、それによってタクトの向上を図ることができる。さらに、基板の種類や形状に応じたパレットを使用することにより、基板の品種切換に対応できるため、品種切換に要する作業時間を短縮することができる。さらにまた、接着材供給部、仮圧着部、及び本圧着部は直線上に配置されているので、メンテナンス等の際の作業者が装置の周囲を繰り返し移動する必要がなく、作業性が良好である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態に係る部品実装装置を示す斜視図である。
【図２】 パレットを示す平面図である。
【図３】 パレットの空気流路を示す概略図である。
【図４】 ローディングステージを示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は右側面図、（Ｃ）は正面図である。
【図５】 アンローディングステージを示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は左側面図、（Ｃ）は正面図である。
【図６】 第１及び第２中間ステージを示す平面図である。
【図７】 第１及び第２中間ステージを示す正面図である。
【図８】 第１及び第２中間ステージを示す右側面図である。
【図９】 往路搬送部の第１から第３搬送機構を示す斜視図である。
【図１０】 第１から第３搬送機構の正面図である。
【図１１】 第１から第３搬送機構の平面図である。
【図１２】 第１から第３搬送機構の右側面図である。
【図１３】 第１及び第２中間ステージと第１から第３搬送機構の位置関係を示す部分側面図である。
【図１４】 仮圧着部の部品ピックアップヘッドを示す斜視図である。
【図１５】 基板の装置内への搬入から第２搬送機構が第１中間ステージに移動するまでの部品実装装置の動作を示す概略平面図である。
【図１６】 パレットが第１中間ステージからアンローディングステージに移送されるまでの部品実装装置の動作を示す概略平面図である。
【図１７】 基板の装置外への搬出からパレットがローディングステージに戻されるまでの部品実装装置の動作を示す概略平面図である。
【図１８】 （Ａ）〜（Ｆ）はローディングステージから第１搬送機構へのパレットの受け渡しを示す概略正面図である。
【図１９】 （Ａ）〜（Ｅ）はパレットが第１搬送機構から第１中間ステージに移送されるまでの動作を示す概略正面図である。
【図２０】 （Ａ）〜（Ｆ）は第１中間ステージから第２搬送機構へのパレットの受け渡しを示す概略正面図である。
【図２１】 （Ａ）〜（Ｅ）は第３搬送機構からアンローディングステージへのパレットの受け渡しを示す概略正面図である。
【図２２】 （Ａ）〜（Ｄ）はアンローディングステージから復路搬送部へのパレットの受け渡しを示す概略正面である。
【図２３】 （Ａ）〜（Ｄ）は復路搬送部からローディングステージへのパレットの受け渡しを示す概略正面図である。
【図２４】 ＴＣＰリール供給機構を示す斜視図である。
【図２５】 ＦＰＣブリスタ供給機構を示す斜視図である。
【図２６】 （Ａ）〜（Ｄ）は部品供給方式の他の例を示す概略平面図である。
【図２７】 （Ａ）〜（Ｄ）は基板がＬＣＤ基板で部品がＩＣチップである場合のパレットへの基板の配置の例を示す斜視図である。
【図２８】 （Ａ）〜（Ｄ）は基板がＦＰＣ基板で部品がＩＣチップである場合のパレットへの基板の配置の例を示す斜視図である。
【図２９】 （Ａ）〜（Ｄ）は基板がＬＣＤ基板で部品がＦＰＣ基板である場合のパレットへの基板の配設の例を示す斜視図である。
【図３０】 （Ａ）〜（Ｃ）は基板の供給方式の例を示す概略平面図である。
【図３１】 本圧着部のフレーム構造の一例を示す概略縦断面図である。
【図３２】 本発明の変形例に係る部品実装装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 部品実装装置
１０１ 液晶表示基板
１０２ ＩＣチップ
２ パレット
２２ バルブユニット
２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄ 吸着部
２４ 吸着孔
２７Ａ 第１吸引ポート
２７Ｂ 第２吸引ポート
２９ 排気ポート
２０２Ａ，２０２Ｂ，２０２Ｃ，２０２Ｄ メカニカルバルブ
２０５Ａ，２０５Ｂ 逆止弁
３ ローディング部
３１ ローディングステージ
３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃ，３８Ｄ 吸着パッド
３０２Ａ，３０２Ｂ，３０２Ｃ，３０２Ｄ エアシリンダ
３２ 基板搬入機構
３０４ 搬入スライダ
３０６ ローダ
３１１ ローディングヘッド
３１２ 認識カメラ
４ アンローディング部
４１ アンローディングステージ
４８Ａ，４８Ｂ，４８Ｃ，４８Ｄ 吸着パッド
４０２Ａ，４０２Ｂ，４０２Ｃ，４０２Ｄ エアシリンダ
４２ 基板搬出機構
４０４ 搬出スライダ
４０６ アンローダ
４１１ アンローディングヘッド
５ ＡＣＦ貼付部
６ 仮圧着部
７ 本圧着部
８ ＩＣチップ供給部
９ パレット搬送部
９１ 往路搬送部
９４Ａ 第１中間ステージ
９４Ｂ 第２中間ステージ
９０７Ａ，９０７Ｂ，９０７Ｃ，９０７Ｄ 吸着パッド
９５ ねじ軸
９６Ａ 第１搬送機構
９６Ｂ 第２搬送機構
９６Ｃ 第３搬送機構
９１７ 吸着孔
９１８ プラグ
９２ 復路搬送部
９２１ ねじ軸
９２４ スライダ

Claims (6)

1. 基板に部品を実装するための部品実装装置であって、
   上記基板を吸着保持するパレットと、
   上記パレットに上記基板を供給するローディング部と、
   上記基板に接着材を供給する接着材供給部と、
   上記基板に対して上記部品を位置決めし、第１の圧着力で圧着する仮圧着部と、
   上記基板に対して上記部品を上記第１の圧着力よりも大きい第２の圧着力で圧着し、上記部品を上記基板に固定する本圧着部と、
   上記部品実装済みの基板を上記パレットから取り外すアンローディング部と、
   上記パレットを装置内で搬送するパレット搬送部とを備え、
   上記パレットは、
   上記基板が載置される上面に吸着孔が形成されると共に、吸引ポートと、大気と連通する排気ポートとが形成されたパレット本体と、
   上記吸着孔を上記吸引ポートと上記排気ポートのいずれか一方に連通させるメカニカルバルブと、
   上記吸着孔と上記吸引ポートとの間に介設されて上記吸着孔から上記吸引ポートに向かう空気流のみを許容する逆止弁と
   を備え、
   上記ローディング部は上記吸着孔を上記吸引ポートに連通させるように上記メカニカルバルブを切り換える第１切換機構を備え、
   上記パレット搬送部は、上記第１切換機構によりメカニカルバルブを介して吸着孔と連通させた上記吸引ポートへの吸引で、上記パレット本体の上面に基板を上記吸着孔で吸着保持しつつ、上記ローディング部、上記接着材供給部、上記仮圧着部、上記本圧着部、及び上記アンローディング部の順に上記パレットを受け渡していく、部品実装装置。
2. 上記アンローディング部は、上記吸着孔を上記排気ポートに連通させるように上記メカニカルバルブを切り換える第２切換機構を備える、請求項１に記載の部品実装装置。
3. 上記パレット搬送部は、
   上記接着材供給部と上記仮圧着部との間に配設され、上記基板が上記接着材供給部から上記仮圧着部に搬送される途中でいったん載置される第１中間ステージと、
   上記仮圧着部と上記本圧着部との間に配設され、上記基板が上記仮圧着部から上記本圧着部に搬送される途中でいったん載置される第２中間ステージと
   を備え、
   上記第１及び第２中間ステージは、上記パレットを吸着保持するための第１吸引機構と、上記パレット本体の上記吸引ポートに接続される第１吸引源とをそれぞれ備え、
   上記パレットが上記第１及び第２中間ステージに載置されると、上記吸引ポートに接続された第１吸引源の吸引により、上記パレット本体の上面の上記基板が上記吸着孔で吸着保持される請求項１又は２に記載の部品実装装置。
4. 上記パレット搬送部は、
   上記ローディング部から上記接着材供給部を経て上記第１中間ステージに上記パレットを搬送し、第１中間ステージに載置する第１搬送機構と、
   上記第１中間ステージから上記仮圧着部を経て上記第２中間ステージに上記パレットを搬送し、第２中間ステージに載置する第２搬送機構と、
   上記第２中間ステージから上記本圧着部を経てアンローディング部に上記パレットを搬送する第３搬送機構とを備え、
   上記第１、第２及び第３搬送機構は、上記パレットを吸着保持するための第２吸引機構と、上記パレット本体の上記吸引ポートに接続される第２吸引源とを備え、
   上記パレットが上記第１、第２及び第３搬送機構に載置されると、上記吸引ポートに接続された第２吸引源の吸引により、上記パレット本体の上面の上記基板が上記吸着孔で吸着保持される、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の部品実装装置。
5. 基板に部品を実装する方法であって、
   上記基板が載置される上面に吸着孔が形成されると共に、吸引ポートと排気ポートとが形成されたパレット本体と、上記吸着孔を上記吸引ポートと上記排気ポートのいずれか一方に連通させるメカニカルバルブと、上記吸着孔と上記吸引ポートとの間に介設されて上記吸着孔から上記吸引ポートに向かう空気流のみを許容する逆止弁とを備えるパレットを準備し、
   上記メカニカルバルブで上記吸着孔を上記吸引ポートに連通させ、上記吸引ポートへの吸引で、上記パレット本体の上面に載置された基板を上記吸着孔で吸着保持された状態を維持し、
   上記パレットを接着材供給部に搬送し、
   上記接着材供給部において上記基板に接着材を供給し、
   上記パレットを上記接着材供給部から仮圧着部に搬送し、
   上記仮圧着部において上記基板の装着部に対して上記部品を位置決めし、第１の圧着力で圧着し、
   上記パレットを上記仮圧着部から本圧着部に搬送し、
   上記本圧着部において上記基板の装着部に対して上記部品を上記第１の圧着力よりも大きい第２の圧着力で圧着し、
   上記メカニカルバルブで上記吸着孔を上記排気ポートに連通させて上記吸着孔による上記基板の吸着保持を解除して、上記基板を上記パレット本体から取り外す、
   部品実装方法。
6. 上記基板を上記パレット本体から取り外した後、上記パレットを上記
   接着材供給部に戻す、請求項５に記載の部品実装方法。

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