JP5126054B2 - 電子部品実装装置 - Google Patents

Description

本発明は、キャリアボードを用いてフレキシブル基板に電子部品を実装する装置に関するものである。

リジッド基板間の接続等に用いられるフレキシブル基板は、薄いポリイミドやポリエステル等からなるフィルムを主体とし、非常に柔らかく柔軟性に富んでいる。そのため単独では形状を維持できないので、キャリアボードと呼ばれる担体に平面状に貼り付けられた状態で取り扱われる。キャリアボードは、複数のフレキシブル基板を貼り変えながら繰り返し使用されるため、次第に粘着力が低下し、フレキシブル基板を平面に維持する能力が低下していく。粘着面の清掃等の適当なメンテナンスを施すことで粘着力は回復するのであるが、メンテナンス時期は熟練したオペレータの観察や勘に頼って決定される場合が多く、必ずしも合理的な判断はなされていなかった。

特許文献１には、キャリアボードのメンテナンス時期を合理的に判断する手法として、キャリアボード上で生じたフレキシブル基板の反り量に基づいてキャリアボードの使用継続の可否を判断するものが開示されている。
特開２００７−１０９７０４号公報

ここに開示された手法によれば、主観を交えない数値的な判断処理が可能になるので、一定の処理品質を確保することができるのであるが、フレキシブル基板の反りはいつどの個所で発生するか分からないため、随時フレキシブル基板の全体の形状を測定する必要があり、作業工程の増加によるタクトロスの問題が生じる。

本発明は、キャリアボードのメンテナンス時期を判断する機能を備えた電子部品実装装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の電子部品実装装置は、所定の搬送経路を繰り返し搬送されるキャリアボードの上面に貼着されたフレキシブル基板に電子部品を実装する電子部品実装装置において、キャリアボードに付された情報コードから個体情報を読み取る情報コード読み取り手段と、読み取った個体情報からキャリアボードの個体別に搬送回数を計上する搬送回数計上手段と、搬送回数の上限値を予め記憶する搬送回数上限値記憶手段と、搬送回数が上限値に到達したキャリアボードの個体についてメンテナンス時期が到来したことを報知する報知手段を備え、且つキャリアボードを所定の位置で水平に支持する台座と、フレキシブル基板に電子部品を搭載する搭載ヘッドとを備え、且つキャリアボードが台座に支持された状態でキャリアボードと台座の上下面に貫通して連通し真空源により真空吸引する通気孔と孔を設けた。

搬送中のキャリアボードの情報コードから搬送回数を計上し、搬送回数が予め定めた上限値に到達したことをもってメンテナンス時期の到来をオペレータに報知するので、メンテナンス時期を判断するために特別な作業を要することによるタクトロスの問題が生じることがない。

添付した図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の実施の形態の電子部品実装装置のブロック構成図、図２は本発明の実施の形態のフレキシブル基板をキャリアボードに貼着した状態を示す図、図３は本発明の実施の形態の電子部品実装装置におけるフレキシブル基板の反り矯正システムを示す図である。

最初に図１と図２を参照しながら電子部品実装装置の構成および機能について説明する。図１において、電子部品実装装置１は、基板の搬送方向に沿って上流から下流に向けて、印刷装置２、印刷検査装置３、電子部品搭載装置４、搭載状態検査装置５、リフロー装置６、実装状態検査装置７を配置している。フレキシブル基板は、これらの装置間を連結する搬送経路に沿って上流から下流に向けて移動し、配置順に各装置において所定の加工が施される。

図２において、フレキシブル基板２０は、キャリアボード２１の上面に設けられている粘着層２２に貼着されている。フレキシブル基板２０は、裏面の全面が粘着層２２に貼着することで、多少の反りが生じている状態であっても平面状に矯正される。キャリアボード２１の上面の粘着層２２が設けられていない領域には二次元コード２３が付されている。二次元コード２３はキャリアボード２１の個体情報を表現し、電子部品実装装置１で用いる複数のキャリアボード２１を個体情報に基づいて個別に管理できるようになっている。二次元コード２３は、キャリアボード２１の個体情報を表現する情報コードの一形態であり、占有面積に対する情報量効率に優れるが、情報コードとしては他に一次元コード等も使用することができる。

図１において、フレキシブル基板２０は、キャリアボード２１に貼着された状態で各装置２〜７を順に経由し、それぞれの装置で所定の加工が施された結果、電子部品１８が実装される。その後、フレキシブル基板２０は、キャリアボード２１から剥がされ、図示しない次の工程に移送される。フレキシブル基板２０を剥がされたキャリアボード２１は、別のフレキシブル基板２０が貼着され、再び各装置２〜７を順に搬送される。このように、キャリアボード２１は、フレキシブル基板２０を貼り変えながら所定の搬送経路を繰り返し搬送される。

電子部品実装装置１にはコードリーダ８が設けられている。コードリーダ８は、キャリアボード２１に付された二次元コードから個体情報を読み取る情報コード読み取り手段として機能する。コードリーダ８は、キャリアボード２１の搬送経路の途中に配置され、搬送経路を搬送されるキャリアボード２１の二次元コードから個体情報を読み取る。コードリーダ８によって読み取られた個体情報は、電子部品実装装置１を制御する管理コンピュータ９に送られる。管理コンピュータ９は、送られてきた個体情報から、どのキャリアボード２１が所定の搬送経路を何回搬送されたのかについて演算部１０において計上し、キャリアボード２１の個体別に搬送回数を管理する。

管理コンピュータ９は、記憶部１１に搬送回数の上限値を記憶しており、判定部１２に
おいて、演算部１０で計上された搬送回数と記憶部１１に記憶された上限値とを比較する。搬送回数が上限値に到達したキャリアボード２１があれば、制御部１３において、その個体情報を表示パネル１４に表示させる。この上限値はキャリアボード２１の粘着層の劣化を考慮して定められるものであり、キャリアボード２１の搬送回数が上限値を超えるとフレキシブル基板２０を平面状に矯正した状態に維持するだけの粘着力を保証し得ないという観点からメンテナンス時期が到来したことをオペレータに報知することにしている。

また、フレキシブル基板２０のサイズによっては一つのキャリアボード２１上に複数枚貼り着けて生産することも考えられる。このような場合には、キャリアボード２１上の粘着面を複数枚の基板に対応した複数の領域に分割してリフロー時の高温に直接さらされた回数を搬送回数として記憶することにより、粘着力の低下の度合を領域ごとに管理してもよい。このようにすることで、上限値に達していない領域がある限りキャリアボード２１の繰り返し使用が可能となり、メンテナンス時期をできる限り遅らせることができる。

次に図３を参照しながらフレキシブル基板２１の反り矯正システムについて説明する。図１に示す電子部品搭載装置４は、所定の搬送経路を搬送されてきたキャリアボード２１を所定の位置で水平に支持する台座１５と、フレキシブル基板２０に電子部品を搭載する搭載ヘッド１６を備えている。

搭載ヘッド１６は、昇降可能なノズル１７で図示しないパーツフィーダから電子部品１８を吸着し、フレキシブル基板２０のところまで移動し、ノズル１７を下降させて電子部品１８をフレキシブル基板２０に搭載する。

台座１５の略中央には上下面に貫通する孔１９が設けられており、下面側において真空源３０と連結している。キャリアボード２１にも、フレキシブル基板２０を貼着する領域内の略中央に開口する通気孔２４が上下面に貫通して設けられており、台座１５に支持された状態において、台座１５の孔１９と連通するようになっている。

真空源３０の作動によりキャリアボード２１の通気孔２４内が真空吸引されると、開口周辺が負圧となってフレキシブル基板２０がキャリアボード２１側に吸い寄せられ、中央部が反り上がったフレキシブル基板２０ａであっても、キャリアボード２１の上面に密着する。キャリアボード２１上でのフレキシブル基板２０の反りは、オペレータが平面状態に貼り付けたものであっても、粘着層２２の粘着力の低下や、粘着力は十分であってもそれ以上に反りが大きいなどの理由で搬送途中において発生することがあるが、この反り矯正システムによれば、搬送途中で生じた反りを矯正し、フレキシブル基板２０を平面状態に回復させることができる。

実際に反りが矯正されたかどうかは、真空センサ３１で検出した通気孔２４内の真空度に基づいて判断する。反りが矯正されたフレキシブル基板２０がキャリアボード２１の上面に密着すると、通気孔２４が完全に塞がれるので、通気孔２４内の真空度が非常に高まる。もともと反りが生じていないフレキシブル基板２０であれば、当然ながら通気孔２４を完全に塞いでいるので、この場合も真空度は非常に高くなる。これに対し、反りの矯正が不完全であれば、通気孔２４は完全には塞がれないので、真空度はあまり高くならない。

反りが正しく矯正されない原因にはいくつかの理由が考えられるが、フレキシブル基板２０の反りによって生じているキャリアボード２０との間の隙間を狭めることで真空吸引の効果を高めることができる場合がある。フレキシブル基板２０とキャリアボード２１との間の隙間を狭めるには、電子部品を吸着していないノズル１７でフレキシブル基板２０を下方に向けて押し下げればよい。ある程度まで押し下げると隙間が狭まり、隙間から進
入する空気量より真空吸引される空気量の方が大きくなるので、その後は真空吸引のみでフレキシブル基板２０をキャリアボード２１に密着させることができる。

管理コンピュータ９の記憶部１１には予め真空度の閾値が記憶されており、真空センサ３１で検出した真空度を演算部１０において閾値と比較する。閾値を超えた真空度が達成されていれば、制御部１３において反りは矯正されていると判断し、電子部品の実装を開始する。真空吸引のみの段階で閾値を超えていなければ、ノズル１７によりフレキシブル基板２０を下方に向けて押し下げる制御を行うが、それでも真空度が閾値を超えないときには、表示パネル１４にメンテナンス時期が到来したことをオペレータに報知する情報を提示する。

本発明は、フレキシブル基板を扱う電子部品の実装分野において有用である。

本発明の実施の形態の電子部品実装装置のブロック構成図 本発明の実施の形態のフレキシブル基板をキャリアボードに貼着した状態を示す図 本発明の実施の形態の電子部品実装装置におけるフレキシブル基板の反り矯正システムを示す図

符号の説明

１ 電子部品実装装置
８ コードリーダ
９ 管理コンピュータ
１４ 表示パネル
１７ ノズル
２０ フレキシブル基板
２１ キャリアボード
２２ 粘着層
２３ 二次元コード
３０ 真空源

Claims (1)

1. 所定の搬送経路を繰り返し搬送されるキャリアボードの上面に貼着されたフレキシブル基板に電子部品を実装する電子部品実装装置において、
   キャリアボードに付された情報コードから個体情報を読み取る情報コード読み取り手段と、
   読み取った個体情報からキャリアボードの個体別に搬送回数を計上する搬送回数計上手段と、
   搬送回数の上限値を予め記憶する搬送回数上限値記憶手段と、
   搬送回数が上限値に到達したキャリアボードの個体についてメンテナンス時期が到来したことを報知する報知手段を備え、且つキャリアボードを所定の位置で水平に支持する台座と、フレキシブル基板に電子部品を搭載する搭載ヘッドとを備え、且つキャリアボードが台座に支持された状態でキャリアボードと台座の上下面に貫通して連通し真空源により真空吸引する通気孔と孔を設けたことを特徴とする電子部品実装装置。

Images