JP5906362B1 - 露光すべきプリント配線板の移載方法及び移載装置 - Google Patents

露光すべきプリント配線板の移載方法及び移載装置 Download PDF

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Abstract

本発明に係る移載方法及び移載装置の目的とするところは、プリント配線板の大きさ・形状が変化したとしても全体構成の変更が不要で、未露光のプリント配線板の待機、露光機への投入、及び露光済プリント配線板の排出を効率的に行うことができるようにすることにある。そのために、例えば移載装置100は、少なくとも、「露光が必要な複数のプリント配線板を、露光機200の露光テーブル210に順次移載する移載装置100であって、前記プリント配線板を水平状態で受け入れるとともに、次段への搬出も行える受入搬送路20と、この受入搬送路20上から露光テーブル210上に延在する移送レール33に吊下されて、回転昇降機32により回転及び昇降され、プリント配線板の吸着及び解放を行う吸着ヘッド31を備えた回転移載機30と、を備えた」ものとしたものである。

Description

本発明は、プリント配線板の種々な製造行程中において、露光処理が必要なプリント配線板を、移載機を利用しながら露光装置側に移載させ、かつ露光済のプリント配線板を元の位置に戻す移載方法及び移載装置に関するものである。
電子部品が実装されるプリント配線板は、種々な加工工程を経て製造されるが、例えば、露光工程に限ってみても、露光機への投入、露光機内でのプリント配線板の位置決め、露光、露光済みのプリント配線板の排出、場合によっては、これら各工程を構成している機器のメンテナンス工程も必要である。一方で、プリント配線板と言っても大きさや形状は様々であり、これに応じた露光をしようとすれば、この工程を構成する各機器全体は大きなものとならざるを得ない。まして、プリント配線板の両面に露光をしなければならないとか、投入されてくるプリント配線板自体の大きさが次々に変化する等、露光条件も種々変更しなければならない場合には、それに対応できるような搬送路も用意しなければならない。
一般に、このような露光工程でも使用されている搬送(投入や排出)装置は、出願人も今までに種々提案してきているが、主として同期駆動される多数のローラーを使用したローラーコンベアを採用することが行われている。これは、加工途中にあるプリント配線板は、傷の発生は勿論、ゴミの付着も嫌うものであるから、回転している多数のローラーの上に「点接触状態」で搬送するのが最も好ましいからである。その代わり、ローラーを回転させることから、プリント配線板の搬送には一定の時間が掛かることは止むを得ない。
これに対して露光処理そのものは、プリント配線板上のフォトソルダーレジストに画像データに応じた光を照射することにより行うものであるから、搬送に係る時間よりもはるかに短い時間で処理は完了する。換言すれば、露光工程において、露光に要する時間よりも、露光機に対して材料のプリント配線板を投入・排出するための時間がはるかに長く掛かっているのが実情なのである。
そこで、この種のプリント配線板に対する諸作業に関連して、「対基板作業システムには、コンパクトである、利便性に優れる、フレキシビリティに富むといった種々の要求が存在するが、それらの要求のうちの少なくともいくつかのものを満足する対基板作業システムを得ることを課題としてなされた」発明が、特許文献1に提案されている。
特開2011−135114号公報
この特許文献1にて提案された発明は、電子回路の組立て、すなわち、プリント配線板等の回路基板に電子部品等の回路部品を実装する作業に関するものであるが、この実装作業は、「複数の種類の作業、例えば、回路基板にクリームはんだを印刷するはんだ印刷作業、回路基板に接着剤を塗布する接着剤塗布作業、回路基板に回路部品を装着する回路部品装着作業、回路部品が装着された回路基板を加熱することによってはんだ付けを行うはんだ付け作業、それらの各作業の少なくともいずれかの作業結果を検査する検査作業等を含んで構成され、一般的な回路部品実装ラインは、それらの対回路基板作業を行う対基板作業機であるところの、はんだ印刷機、接着剤塗布機、部品装着機、リフロー炉、検査機等を含んで構成されている。」(特許文献1の段落0002)旨の記載がなされている。
そして、この特許文献1の発明は、「従来の実装ラインでは、それぞれの作業機の調整、メンテナンス等の際の利便性を考慮する等の理由から、上記作業機が間隔をおいて配置され、それぞれの作業機を搬送コンベア等で繋ぐように構成されることが一般的であった。そのような実装ラインでは、スペース効率を向上させることに限界があり、コンパクトな対基板作業システムが望まれている。また、上記構成の実装ラインにおいて、ライン編成を変更する場合、1つ1つの対基板作業機を移動させ、1つ1つを位置決めしければならないことから、ライン変更という観点からも、コンパクトであることが望まれ、また、ライン変更作業を迅速に行えるような利便性や、ライン構成の態様の幅を広げるという点からのフレキシビリティに富んだ対基板作業システムが望まれている。さらに、上述のように、対基板作業システムは、調整、メンテナンス等の際の利便性に優れることも望まれている。」(特許文献1の段落0003)点に着目して、「回路部品を支持して電子回路を構成する回路基板に対して、予定された対回路基板作業を行う対基板作業システムであって、自身の作業領域内に少なくとも一部分が位置する回路基板に対して定められた対回路基板作業を行う複数の対基板作業装置を有し、それら複数の対基板作業装置のうちの少なくとも1つのものが、回路基板の搬送方向と交差する方向に延びる装置軌道に沿って移動可能な可動装置とされたことを特徴とする」(特許文献1の段落0005)という構成のものとされている。
以上の結果、この特許文献1に記載された発明では、当該特許文献の段落0007において、「調整等の作業の対象となる装置が、装置配列の中から抜き出せるように移動させることができれば(できるため)、そのシステムの利便性が向上する」という効果が発揮できる、と記載されている。
しかしながら、この特許文献1にて提案されている技術を、上述した「露光工程」に対して適用しようとすると、「調整等の作業の対象となる装置が装置配列の中から抜き出せるように移動させることができるようにする」だけでは、次のような要望を満たすことができない。
(1)1台の露光機に対してプリント配線板を効果的・効率的に供給(投入)しながら、長く掛かるプリント配線板の搬送時間内で、これより遥かに短い時間の露光が行えるようにすること
(2)未露光のプリント配線板を、傷やゴミを付けることなく、露光できるまで待機させること
(3)露光機が複数になった場合や、プリント配線板の両面に対して露光を行わなければならない場合も、上記(1)及び(2)を更に発展できること
(4)露光機への移載装置として、コンパクトで、利便性に優れ、フレキシビリティに富むといった要求の全てを達成できること
そこで、本発明者等は、プリント配線板の露光機への移載について、上記(1)〜(4)の要求を達成できるものとするにはどうしたらよいか、について種々検討を重ねてきた結果、本発明を完成したのである。
すなわち、本発明の目的とするところは、プリント配線板の大きさ・形状が変化したとしても全体構成の変更が不要で、未露光のプリント配線板の待機、露光機への投入、及び露光済プリント配線板の排出を効率的に行うことのできる移載方法及び移載装置を提供することにある。
以上の課題を解決するために、まず、第1発明の採った手段は、後述する実施形態の説明中で使用する符号を付して説明すると、
「露光が必要な複数のプリント配線板を、露光機200の露光テーブル210に順次移載する方法であって、
受入搬送路20上に受け入れた1番目のプリント配線板を吸着ヘッド31により吸着して持ち上げ、この吸着ヘッド31をそのままの状態または回転させて露光テーブル210上に下し
この露光テーブル210での表面の露光を行う間に、吸着ヘッド31を受入搬送路20上に戻して、ここに受け入れられている2番目のプリント配線板を持ち上げて回転させ、
この2番目のプリント配線板を吸着ヘッド31により露光テーブル210側へ移動して、この露光テーブル210側へ移動された吸着ヘッド31により露光済の前記1番目のプリント配線板を持ち上げた後に、この吸着ヘッド31を回転させてから下動することにより、前記2番目のプリント配線板を露光テーブル210上に下し、
1番目のプリント配線板を吸着している吸着ヘッド31を、3番目のプリント配線板を受け入れている受入搬送路20に戻して、この3番目のプリント配線板を持ち上げてから回転させて露光済の前記1番目のプリント配線板を受入搬送路20上に下して、
この1番目のプリント配線板を受入搬送路20の次段に送り出す間に、吸着ヘッド31を駆動させることにより露光済の前記2番目のプリント配線板の吸着を行ってから、前記3番目のプリント配線板を露光テーブル210上に下し、
以上を繰り返すことにより、プリント配線板の露光テーブル210への移載及び露光済のプリント配線板の排出を連続的に行うようにしたことを特徴とする移載方法」
である。
この第1発明に係る移載方法は、例えばフォトソルダーレジストが塗布または貼付されたプリント配線板を露光機200の露光テーブル210に連続的に移載して、プリント配線板の搬送や排出に係る時間を有効に利用しながら、露光機200でのプリント配線板に対する露光を効率的に行えるようにするものである。なお、露光機200は、露光テーブル210をその中に引き込んで、この露光テーブル210上のプリント配線板への露光処理を行うものである。
そのために、この第1発明に係る移載方法は、具体的には、後述する第4発明、第5発明、及び実施形態に係る移載装置100によって実施されるのであるが、その根本には、次の(A)〜(C)の3つの基本思想がある。
(A)受入搬送路20と露光テーブル210との間のプリント配線板の移動は、回転移載機30を構成している吸着ヘッド31の直線往復動で行う
(B)吸着ヘッド31は、プリント配線板をダッコ(carry)したり、オンブ(piggy−back)したり、さらにはオンブとダッコの両方で移載する
(C)受入搬送路20は、吸着ヘッド31の往復等の作動時には、露光済のプリント配線板の搬出、次のプリント配線板の受入れや待機を行う
この第1発明に係る移載方法は、後述するように、図1〜図8、図15、及び図16に示す移載装置100により実現されるが、この移載方法を説明する前に、移載装置100のアウトラインを、実施形態を示す図1〜図3を参照して説明する。
この移載装置100は、図1に示すように、図示右側に設置した露光機200の左辺に、実際の露光作業が行われる露光テーブル210があり、この露光テーブル210のメンテナンスエリア60を隔てた左側にはプリント配線板を受け入れたり搬出したりする受入搬送路20が設置してある。この受入搬送路20の上側には、図2にも示すような回転移載機30が設置してあり、この回転移載機30を構成している吸着ヘッド31は、露光テーブル210と受入搬送路20との間に設置した搬送レール33を介して露光テーブル210と受入搬送路20との間の移動を可能にしたものである。
この吸着ヘッド31は、図2にも示すように、搬送レール33に対して回転昇降機32により上下動可能で、かつ自身が回転可能になっているものであり、これを図2の図示右方から見たときの概略図である図12に示すように、多数の吸着パッド34を備えたものである。勿論、各吸着パッド34は、例えば負圧によってプリント配線板の吸着を行うものであり、どの吸着パッド34に負圧を発生させるか否かは、プリント配線板の大きさデータによって判断されるものとしてある。
さて、以上のアウトラインを有する移載装置100によってプリント配線板を露光テーブル210に移載するには、本請求項1の移載方法によれば、まず、受入搬送路20上に受け入れた1番目のプリント配線板を吸着ヘッド31により吸着して持ち上げ、この吸着ヘッド31をそのままの状態または回転させて露光テーブル210に移動して下すのである。
この間の作動を、概略図である、図9、図11、及び図13を使用して具体的に説明すると、次の通りである。ここまででは、図9の(a)及び(b)に示すように、1番目のプリント配線板が吸着ヘッド31により吸着して持ち上げられ、この吸着ヘッド31を、そのままの状態(回転しない状態)にする、または回転させることにより、図9の(b)、及び図13の(b)に示すように、プリント配線板が露光テーブル210に移動されるのである。
この場合、プリント配線板が1番目であれば、露光テーブル210にプリント配線板がないのであるから、吸着ヘッド31は、図11の(a)、(b)、及び(c)の回転しない状態で、つまりプリント配線板をダッコしたまま露光テーブル210に移載する。プリント配線板が2番目以降で、露光テーブル210内にプリント配線板が存在していなければ、吸着ヘッド31は、図11の(c)中の矢印に示すように回転され、ダッコしていたプリント配線板を、図11の(d)に示すようにオンブするとともに、3番目のプリント配線板をダッコするのである。
すなわち、吸着ヘッド31をそのままの状態にして、つまりプリント配線板をダッコした状態で露光テーブル210に移載するのは、この露光テーブル210にプリント配線板が存在していない場合を想定しているからであり、吸着ヘッド31を回転させて、つまりダッコしていたプリント配線板をオンブして露光テーブル210に移載するのは、この露光テーブル210にプリント配線板が存在している場合を想定しているからである。勿論、これらの動作の違いは、吸着ヘッド31自体、露光テーブル210、及び受入搬送路20に設置されてプリント配線板の存在を検出する検出器からの信号によって制御されるものであることは言うまでもない。
次に、この1番目のプリント配線板について、露光テーブル210での表面の露光を行う間に、吸着ヘッド31を受入搬送路20上に戻して、ここに受け入れられている2番目のプリント配線板を持ち上げて当該吸着ヘッド31を回転させる、つまり図11の(d)に示すような状態にプリント配線板をオンブする。次いで、この2番目のプリント配線板を吸着ヘッド31によりオンブしたまま露光テーブル210側へ移載して、この吸着ヘッド31により露光済の前記1番目のプリント配線板を持ち上げる、つまりダッコする。その後に、この吸着ヘッド31を回転させて、つまりオンブしていた2番目のプリント配線板をダッコ状態にしてから下動することにより、ダッコ状態にある2番目のプリント配線板を露光テーブル210上に下すのである。
そこで、1番目のプリント配線板を吸着している、つまりオンブしている吸着ヘッド31を、3番目のプリント配線板を受け入れている受入搬送路20に戻して、この3番目のプリント配線板を持ち上げ、つまり、図14の(a)に例示するようにダッコする。次いで、吸着ヘッド31を回転させて、露光済でオンブ状態にあった1番目のプリント配線板をダッコ状態にしてから、受入搬送路20上に下すのである。
この受入搬送路20上に下された1番目のプリント配線板は、図14の(b)に例示するように、当該受入搬送路20によって次段に送り出される。この間に、吸着ヘッド31を駆動させることにより、露光テーブル210にある露光済の前記2番目のプリント配線板の吸着、つまりダッコしてからオンブ状態にするとともに、オンブしていた前記3番目のプリント配線板をダッコ状態にして露光テーブル210上に下すのである。
以上を繰り返すことにより、複数のプリント配線板の露光テーブル210への移載及び露光済のプリント配線板の排出を、連続的に、しかも待機時間を少なくしながら行うことができるのである。
従って、この請求項1の移載方法は、プリント配線板の大きさ・形状が変化したとしても全体構成の変更が不要で、未露光のプリント配線板の待機、露光機への投入、及び露光済プリント配線板の排出を効率的に行うことができるのである。
より具体的には、この第1発明に係る移載方法によれば、先のプリント配線板の露光機200に対するセットや露光を行っている間に、吸着ヘッド31によるプリント配線板のオンブやダッコを選択しながら、この吸着ヘッド31による次のプリント配線板の露光テーブル210への移載を行う準備を完了させるのであるから、
(1)1台の露光機に対してプリント配線板を効果的・効率的に供給(投入)しながら、長く掛かるプリント配線板の搬送時間内で、これより遥かに短い時間の露光が行えるようにすること
ができるし、吸着ヘッド31によってプリント配線板のオンブやダッコ、そして移載を行うのであるから、
(2)未露光のプリント配線板を、傷やゴミを付けることなく、露光できるまで待機させること
ができるのである。
上記課題を解決するために、第2発明に係る移載方法が採った手段は、上記第1発明の移載方法について、
「受入搬送路20の次段に反転機40を配置するとともに、この反転機40の次段に2番目の受入搬送路20、吸着ヘッド31、及び露光機200を配置して、
反転機40にて表面が露光済となったプリント配線板を反転させて裏面が上側となるようにしてから、2番目の受入搬送路20及びその吸着ヘッド31により、2番目の露光機200の露光テーブル210に移載するようにしたこと」
である。
この第2発明に係る移載方法は、図16に示すような移載装置100により具現されるものであるが、この移載装置100では、受入搬送路20の次段に反転機40を配置するとともに、この反転機40の次段に2番目の受入搬送路20、吸着ヘッド31、及び露光機200を配置することが条件となっている。
そして、この第2発明に係る移載方法では、表面(1st side)が露光済となったプリント配線板(例えば、上記第1発明の移載方法で説明した1番目のプリント配線板で、受入搬送路20から排出されたもの)を反転機40にて反転させて、当該プリント配線板の未だ露光されていない裏面(2nd side)が上側となるようにして、2番目の受入搬送路20へ送り出すのである。
次いで、2番目の受入搬送路20上に送り込まれたプリント配線板に対して、その吸着ヘッド31(2番目である)により、2番目の露光機200の露光テーブル210に移載して、露光するのである。その後、このプリント配線板は2番目の受入搬送路20に戻されて、これから次段に送り出される。
従って、この第2発明に係る移載方法は、上記第1発明のそれと同様な機能を発揮する他、2番目の露光機200を有効に活用できるのである。
より具体的には、この第2発明の移載方法では、用意された2番目の露光機200を有効に活用して、プリント配線板の表裏両面の露光を短時間内に行えるのであるから、
(1)1台の露光機に対してプリント配線板を効果的・効率的に供給(投入)しながら、長く掛かるプリント配線板の搬送時間内で、これより遥かに短い時間の露光が行えるようにすること
(2)未露光のプリント配線板を、傷やゴミを付けることなく、露光できるまで待機させること
(3)露光機が複数になった場合や、プリント配線板の両面に対して露光を行わなければならない場合も、上記(1)及び(2)を更に発展できること
ができるのである。
上記課題を解決するために、第3発明に係る移載方法が採った手段は、上記第1発明の移載方法について、
「受入搬送路20の次段に配置した反転機40により、受入搬送路20上の表面が露光済となったプリント配線板を受け取って反転させてから、裏面が上側となったこのプリント配線板を受入搬送路20上に戻し、
このプリント配線板の裏面を吸着ヘッド31により吸着して露光テーブル210に移載して、当該プリント配線板の裏面の露光を行うようにしたこと」
である。
この第3発明に係る移載方法では、第2発明の説明で述べた反転機40を採用するものではあるが、第2発明では必須であった、2番目の露光機200、受入搬送路20、及び回転昇降機32を有する回転移載機30は不要とするものである。その代り、ここでの反転機40は、反転させたプリント配線板を再び受入搬送路20上に戻す機能を果たすことが必要で、これによって、表面が露光済のプリント配線板を露光テーブル210に送り込み、このプリント配線板の裏面の露光を行うのである。
そのためには、この第3発明の移載方法では、反転機40により、受入搬送路20上の表面が露光済となったプリント配線板を受け取って反転させてから、裏面が上側となったこのプリント配線板を受入搬送路20上に戻すことがなされる。そして、このプリント配線板の裏面を吸着ヘッド31により吸着して露光テーブル210に移載して、当該プリント配線板の裏面の露光を行うのである。
従って、この第3発明に係る移載方法は、上記第1発明のそれと同様な機能を発揮する他、プリント配線板の裏両面の露光を1台の露光機200によって行えるのである。
また、上記課題を解決するために、第4発明の採った手段は、
「露光が必要な複数のプリント配線板を、露光機200の露光テーブル210に順次移載する移載装置100であって、
前記プリント配線板を水平状態で受け入れるとともに、次段への搬出も行える受入搬送路20と、
この受入搬送路20上から露光テーブル210上に延在する移送レール33に吊下されて、回転昇降機32により回転及び昇降され、プリント配線板の吸着及び解放を行う吸着ヘッド31を備えた回転移載機30と、
を備えたことを特徴とする移載装置100」
である。
この第4発明は、上述してきた第1発明及び第3発明に係る移載方法を実際に具現化できる移載装置100に関するものであり、この移載装置100は、前述及び図1に示すように、図示右側に示す露光機200の左辺に設置した、実際の露光作業を行う露光テーブル210の図示左側に、メンテナンスエリア60を隔てて設置される、プリント配線板を受け入れたり搬出したりする受入搬送路20を有している。この受入搬送路20の上側には、図2にも示すような回転移載機30が設置してあり、この回転移載機30を構成している吸着ヘッド31は、露光テーブル210と受入搬送路20との間に設置した搬送レール33を介して露光テーブル210と受入搬送路20との間の移動を可能にしたものである。
この回転移載機30を構成している吸着ヘッド31は、図2にも示すように、回転移載機30を構成している搬送レール33に対して回転昇降機32により上下動可能で、かつ自身が回転可能になっているものであり、これを図2の図示右方から見たときの概略図である図12の(a)〜(c)に示すように、断面が多角形状のいわば箱型のものである。また、この吸着ヘッド31は、図12の(a)〜(c)に示すように、その箱の側面に多数の吸着パッド34の吸着部を同一量突出させたものであり、これらの吸着部の各先端は、吸着ヘッド31を構成している側面と平行な面を構成している。
従って、各吸着パッド34の吸着部の先端が構成している面が4つあって、図11の(a)に示すように、1つの面を受入搬送路20または露光テーブル210上のプリント配線板に平行に対向させて、各吸着パッド34が吸引作用またはその停止を行えば、受入搬送路20または露光テーブル210上のプリント配線板の吸着(ダッコ)または解放がなされるのである。また、この吸着ヘッド31は回転可能になっているのであるから、図11の(a)〜(d)に示すように、例えばプリント配線板のダッコを行ってから180°回転させることによって、当該プリント配線板を上側面で保持(オンブ)することができ、同時にそれまで上側にあった吸着面が下側になるから、次のプリント配線板のダッコの準備がなされるのである。勿論、各吸着パッド34は、例えば負圧によってプリント配線板の吸着を行うものであり、どの吸着パッド34に負圧を発生させるか否かは、プリント配線板の大きさデータによって判断されるものとしてある。
以上の吸着ヘッド31を上下動させ、回転させるための回転昇降機32は、図2〜図5に示すように、吸着ヘッド31の回転軸が露光テーブル210及び受入搬送路20の支承面と平行となるように吸着ヘッド31を片持ち支持するものであり、この回転昇降機32は、後述する搬送レール33と、これを支持するフレームに上下動及び往復動可能に組み付けられているものである。つまり、この回転昇降機32は、吸着ヘッド31を、図9の(a)に示すように、露光テーブル210と受入搬送路20上との間で往復動させるとともに、図10に示すように、露光テーブル210または受入搬送路20上に対して上下動させ、かつ、図11の(c)中に示す矢印のような吸着ヘッド31の回転を行うものである。
以上の回転昇降機32を組み付けた搬送レール33は、図1〜図3に示すようなフレームを組み立てて構成したものであり、吸着ヘッド31及びこれを駆動する回転昇降機32を、露光テーブル210と受入搬送路20との間でメンテナンスエリア60を確保した状態で往復動可能に支持するものである。この搬送レール33によって当該移載装置100においてメンテナンスエリア60を確保するのは、このメンテナンスエリア60内にメンテナンス作業員が入れるようにして、このメンテナンスエリア60の周囲にある、例えば露光機200、受入搬送路20、吸着ヘッド31や回転昇降機32等からなる回転移載機30のメンテナンスを支障なく行えるようにするためである。
従って、この第4発明に係る移載装置100は、上記第1発明及び第3発明の移載方法を具体的に実施できて、しかもメンテナンスエリア60を確保しながらも、コンパクトに纏められた機能性の高い装置となっているのであり、プリント配線板の大きさ・形状が変化したとしても全体構成の変更が不要で、未露光のプリント配線板の待機、露光機への投入、及び露光済プリント配線板の排出が効率的に行えるのである。
換言すれば、この第4発明に係る移載装置100によれば、
(1)1台の露光機に対してプリント配線板を効果的・効率的に供給(投入)しながら、長く掛かるプリント配線板の搬送時間内で、これより遥かに短い時間の露光が行えるようにすること
(2)未露光のプリント配線板を、傷やゴミを付けることなく、露光できるまで待機させること
(3)露光機が複数になった場合や、プリント配線板の両面に対して露光を行わなければならない場合も、上記(1)及び(2)を更に発展できること
(4)露光機への移載装置として、コンパクトで、利便性に優れ、フレキシビリティに富むといった要求の全てを達成できること
ができるのである。
上記課題を解決するために、第5発明の採った手段は、上記第4発明の移載装置100について、
「受入搬送路20の次段に、これから受け取ったプリント配線板の表裏を反転させる反転機40を備えたこと」
である。
この第5発明の移載装置100において採用した反転機40は、図1〜図3に示すように、プリント配線板を間に挟み込むことができるように、上下2面の送り面を形成する上下の挟みローラー41を有するものであり、これらの挟みローラー41の間に挟み込んだプリント配線板を、上下ローラーの互いの逆回転で回転方向に送り出すものである。
また、この反転機40は、上記の上下の両挟みローラー41について、その平行状態を維持した状態で、例えば図3中の仮想線にて示したように回転させる駆動機42を有しているものであり、この駆動機42により、当該挟みローラー41間に受け入れたプリント配線板の反転を行うものである。つまり、この反転機40は、受入搬送路20から送り出されてきた表面(1st side)の露光が済んだプリント配線板を受け入れた後、このプリント配線板の未露光面である裏面(2nd side)を上側となるように反転させるものであり、次工程での裏面の露光が行えるように準備するものである。
そして、この反転機40は、図1に示すように露光機200が1台しかない場合で、プリント配線板の裏面の露光を行う移載装置100とする場合には、反転によって裏面を上側にしたプリント配線板を、その反転機40によって再び受入搬送路20上に戻し、上述してきた方法によって1台の露光機200による裏面の露光が行えるように準備する。また、図15に示すように、露光機200が受入搬送路20の左右に1台ずつある場合で、一方の露光機200でプリント配線板の表面の露光を、他方の露光機200でプリント配線板の裏面の露光を行うようにする場合にも、反転機40は、反転機能によって裏面を上側にしたプリント配線板を再び受入搬送路20上に戻し、上述してきた方法によって2台の露光機200による表裏両面の露光が行えるように準備する。
また、図1に例示する移載装置100のように、プリント配線板の露光を表面のみ行う場合には、この反転機40は、裏面を上側にしたプリント配線板を、受入搬送路20とは別の搬送路に送り出して、その先での作業工程の準備をするだけとなる。一方、図16に例示する移載装置100のように、2つの露光機200が当該反転機40を挟んで配置してある場合には、この反転機40は、裏面を上側にしたプリント配線板を、次段の受入搬送路20上に送り出して、2台目の露光作業の準備をすることになる。
従って、この第5発明に係る移載装置100は、上記第4発明と同様な機能を発揮する他、反転機40によってプリント配線板の反転がライン中で行えるのである。
以上説明した通り、本発明に係る移載方法では、
「露光が必要な複数のプリント配線板を、露光機200の露光テーブル210に順次移載する方法であって、
受入搬送路20上に受け入れた1番目のプリント配線板を吸着ヘッド31により吸着して持ち上げ、この吸着ヘッド31をそのままの状態または回転させて露光テーブル210上に下し
この露光テーブル210での表面の露光を行う間に、吸着ヘッド31を受入搬送路20上に戻して、ここに受け入れられている2番目のプリント配線板を持ち上げて回転させ、
この2番目のプリント配線板を吸着ヘッド31により露光テーブル210側へ移動して、この露光テーブル210側へ移動された吸着ヘッド31により露光済の前記1番目のプリント配線板を持ち上げた後に、この吸着ヘッド31を回転させてから下動することにより、前記2番目のプリント配線板を露光テーブル210上に下し、
1番目のプリント配線板を吸着している吸着ヘッド31を、3番目のプリント配線板を受け入れている受入搬送路20に戻して、この3番目のプリント配線板を持ち上げてから回転させて露光済の前記1番目のプリント配線板を受入搬送路20上に下して、
この1番目のプリント配線板を受入搬送路20の次段に送り出す間に、吸着ヘッド31を駆動させることにより露光済の前記2番目のプリント配線板の吸着を行ってから、前記3番目のプリント配線板を露光テーブル210上に下し、
以上を繰り返すことにより、プリント配線板の露光テーブル210への移載及び露光済のプリント配線板の排出を連続的に行うようにしたこと」
にその構成上の主たる特徴があり、これにより、プリント配線板の大きさ・形状が変化したとしても全体構成の変更が不要で、未露光のプリント配線板の待機、露光機への投入、及び露光済プリント配線板の排出を効率的に行うことのできる移載方法を提供することができるのである。
また、本発明に係る移載装置100では、
「露光が必要な複数のプリント配線板を、露光機200の露光テーブル210に順次移載する移載装置100であって、
前記プリント配線板を水平状態で受け入れるとともに、次段への搬出も行える受入搬送路20と、
この受入搬送路20上から露光テーブル210上に延在する移送レール33に吊下されて、回転昇降機32により回転及び昇降され、プリント配線板の吸着及び解放を行う吸着ヘッド31を備えた回転移載機30と、
を備えたこと」
にその構成上の主たる特徴があり、これにより、プリント配線板の大きさ・形状が変化したとしても全体構成の変更が不要で、未露光のプリント配線板の待機、露光機への投入、及び露光済プリント配線板の排出を効率的に行うことのできる移載装置100を提供することができるのである。
換言すれば、以上の移載方法及び移載装置100のいずれも、
(1)1台の露光機に対してプリント配線板を効果的・効率的に供給(投入)しながら、長く掛かるプリント配線板の搬送時間内で、これより遥かに短い時間の露光が行えるようにすること
(2)未露光のプリント配線板を、傷やゴミを付けることなく、露光できるまで待機させること
(3)露光機が複数になった場合や、プリント配線板の両面に対して露光を行わなければならない場合も、上記(1)及び(2)を更に発展できること
(4)露光機への移載装置として、コンパクトで、利便性に優れ、フレキシビリティに富むといった要求の全てを達成できること
ができるものとなっているのである。
本発明に係る移載装置100と、この移載装置100と露光機200との位置関係を示す平面図である。 同正面図である。 同移載装置100の側面図である。 同移載装置100を構成している受入搬送路20、回転移載機30、及び露光機200を示すもので、(a)は平面図、(b)は正面図である。 同移載装置100を構成している受入搬送路20及び回転移載機30を示すもので、搬送レール33との位置関係を示す側面図である。 同移載装置100を構成することもある反転機40を示すもので、(a)は正面図、(b)は側面図である。 同反転機40の平面図である。 同移載装置100を構成している受入搬送路20を示すもので、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は側面図である。 回転移載機30の吸着ヘッド31によってプリント配線板をダッコして受入搬送路20上から露光テーブル210へ移載する様子を示すもので、(a)は吸着ヘッド31の移動の様子を示す概略正面図、(b)は受入搬送路20から露光テーブル210へと移載されたプリント配線板の様子を示す概略正面図である。 受入搬送路20上での吸着ヘッド31によるプリント配線板のダッコ及びオンブの様子を示すもので、(a)は吸着ヘッド31によって受入搬送路20上のプリント配線板をダッコしに行くの様子を示す概略正面図、(b)はダッコしていたプリント配線板をオンブするプリント配線板の様子を示す概略正面図、(c)はダッコしていたプリント配線板をオンブしたまま次のプリント配線板をダッコしに行く様子を示す概略正面図である。 受入搬送路20上での吸着ヘッド31によるプリント配線板のダッコ及びオンブの様子を吸着ヘッド31の側面から見た状態で示すもので、(a)は吸着ヘッド31によって受入搬送路20上のプリント配線板をダッコしに行くの様子を示す概略側面図、(b)はプリント配線板をダッコする様子を示す概略側面図、(c)はダッコしていたプリント配線板をオンブする直前の様子を示す概略正面図、(d)はダッコしていたプリント配線板をオンブしたまま次のプリント配線板をダッコしに行く様子を示す概略正面図である。 吸着ヘッド31の変形例を側面から見た状態で概略的に示すもので、(a)は四角形状の断面を有する吸着ヘッド31の上下両面にだけ吸着パッド34を突出させたものを示す概略側面図、(b)は三角形状の断面を有する吸着ヘッド31の3面に吸着パッド34を突出させたものを示す概略側面図、(c)は四角形状の断面を有する吸着ヘッド31の上下左右の4面に吸着パッド34を突出させたものを示す概略側面図である。 本発明に係る移載装置100の概略を移載方法と併せて概略的に示すもので、(a)はプリント配線板を搬入コンベア10から受入搬送路20上に受け入れた状態の概略平面図、(b)はプリント配線板を露光テーブル210に移載し、かつ搬入コンベア10上に次に受入搬送路20上に搬送すべきプリント配線板を用意した状態の概略平面図である。 同移載装置100の概略を移載方法と併せて示すもので、(a)は露光済のプリント配線板を露光テーブル210から受入搬送路20上に受け入れてオンブし、2番目のプリント配線板をダッコし、さらに搬入コンベア10上に3番目のプリント配線板を搬入コンベア10上に用意した状態の概略平面図、(b)は反転機40にてプリント配線板を反転して次工程に移載し、かつ露光テーブル210上に2番目のプリント配線板を移載して3番目のプリント配線板をダッコし、搬入コンベア10上に次に受入搬送路20上に搬送すべきプリント配線板を用意した状態の概略平面図である。 他の実施例に係る移載装置100であって、1つの受入搬送路20の両側に露光機200を設置した平面図である。 さらに他の実施例に係る移載装置100であって、1つの反転機40の前後に露光機200を設置した平面図である。
以上のように構成した各発明を、図面に示した実施の形態である移載装置100について説明する。この場合、この実施形態の移載装置100の説明中で、この移載装置100の作動及び機能を説明することによって上記各移載方法も実質的に説明されるので、移載方法についてはここでは省略する。
また、この移載装置100の実施形態には、図1〜図8に示した実施例1と、図15に示した実施例2と、図16に示した実施例3との3形態があるので、以下では、各実施例毎の説明を順に行っていくこととする。
実施例1
この実施例1の移載装置100は、例えばフォトソルダーレジストが塗布または貼付されたプリント配線板を露光機200の露光テーブル210に連続的に移載して、プリント配線板の搬送や排出に係る時間を有効に利用しながら、露光機200でのプリント配線板に対する露光を効率的に行えるようにするものであり、図1〜図3に示したように、露光テーブル210を、図示右側に設置した露光機200の左側への出入を可能にし、この露光機200のメンテナンスエリア60を隔てた左側に設置した、プリント配線板を受け入れたり搬出したりする受入搬送路20を備えている。
この受入搬送路20の上側には、図2にも示したような回転移載機30が設置してあり、この回転移載機30を構成している吸着ヘッド31は、露光テーブル210と受入搬送路20との間に設置した搬送レール33を介して露光テーブル210と受入搬送路20との間の移動を可能にしたものである。そして、この移載装置100は、その受入搬送路20の次段に、露光済のプリント配線板の反転を行う反転機40を設置したものである。
なお、本実施形態に係る移載装置100では、フォトソルダーレジストが塗布または貼付されたプリント配線板を受入搬送路20上に送り込むための搬入コンベア10が付設されるものであり、この搬入コンベア10には、各図中の符号13で示したラック台車に積んだ複数のプリント配線板を、投入機11及びクリーンローラー12を介して搬入される。ラック台車13は、例えば図2の左側に示したように、複数のプリント配線板を斜めに立てた状態で運び込まれるものであり、この斜めに立てた各プリント配線板を投入機11によって水平にしながら一枚毎クリーンローラー12に送り込み、このクリーンローラー12に受け入れられた各プリント配線板はクリーンローラー12によってゴミを除きながら受入搬送路20上に送り出されるのである。
これら投入機11及びクリーンローラー12等からなる一連の搬入コンベア10は、図1に示したように、受入搬送路20の露光機200とは反対側に設置されることもあるが、図15に示したように、受入搬送路20の搬出方向と平行で受入搬送路20の直前に設置することもあり、さらには、図16に示したように、2台の受入搬送路20毎に設置されることもある。
一方で、本実施形態に係る移載装置100では、図1にも示したように、受入搬送路20またはこれに付設した反転機40の送り出し側に、排出搬送路50及び受取機51が設置されるものである。これらの排出搬送路50及び受取機51は、片面または両面の露光が済んだプリント配線板を、次の工程に送り込むものであり、上述したラック台車13への積み込みを行うものである。
さて、この移載装置100を構成している受入搬送路20であるが、図4及び図5に示したように、プリント配線板の縦横の搬送を行う2種類のローラーコンベアを有するもので、これらのローラーコンベアは互いに独立させてあり、縦または横の搬送を独立して行えるように、相対的に上下動が行えるようになっている。勿論、これらのローラーコンベアの適宜箇所には、送り込まれてきたプリント配線板の、縦横方向の位置決めを独立して行い、適宜搬送面に対して出入されるストッパを有していることは言うまでもない。
本実施形態の受入搬送路20は、上記受入搬送路20の上方部分に設置した回転移載機30を備えている。この回転移載機30は、受入搬送路20上から露光テーブル210上に延在する移送レール33と、この搬送レール33に吊下した回転昇降機32と、この回転昇降機32により回転及び昇降され、プリント配線板の吸着及び解放を行う吸着ヘッド31とを備えたものである。本実施形態の吸着ヘッド31は、図4の(b)及び図5に示したように、吸着ヘッド31の表面から僅かに突出して、負圧空気によるプリント配線板の吸引を行う多数の吸着パッド34を有したものであり、各吸着パッド34の作動はプリント配線板の大きさデータによって適宜設定できるものとしてある。
この回転移載機30を構成している吸着ヘッド31については、当該吸着ヘッド31の回転軸に直交する方向から見た、図12の(a)〜(c)に示したような種々な形態が考えられる。図12の(a)に示した形態では、当該吸着ヘッド31の回転軸に直交する方向の端面形状を四角形にしたものであり、当該吸着ヘッド31の回転軸に平行する4つの側面の内、図示した上側と下側にのみ各吸着パッド34を突出させて、これら両面だけを吸着面としたものであり、本実施形態で採用している形状である。このような形態であると、各吸着パッド34によって吸着したプリント配線板が当該吸着ヘッド31からはみ出すような大きさのものであっても、各プリント配線板同士を干渉し合わない状態で吸着できるものである。
図12の(b)に示した形態では、当該吸着ヘッド31の回転軸に直交する方向の端面形状を三角形にしたものであり、当該吸着ヘッド31の回転軸に平行する3つの側面の全面から各吸着パッド34を突出させて、これら全面を吸着面としたものである。図12の(c)に示した形態では、当該吸着ヘッド31の回転軸に直交する方向の端面形状を四角形にして、当該吸着ヘッド31の回転軸に平行する4つの側面の全面から各吸着パッド34を突出させて、これら全面を吸着面としたものである。このような形態であると、各吸着パッド34によって吸着したプリント配線板が当該吸着ヘッド31からはみ出すような大きさのものである場合には、各プリント配線板同士を干渉し合わない状態で吸着することはできないが、吸着面の数の増大は図ることができる。
以上のような吸着ヘッド31は、例えば図4の(b)に示したように、内部に吸着パッド34の大部分やこれに対する配管を施すことができ、当該吸着ヘッド31の側面に、吸着パッド34の先端部以外の突起物を形成するものでもないから、プリント配線板の表面に傷を付けることはない。
この吸着ヘッド31は、回転昇降機32による搬送レール33に対する往復動により、例えば図9に示したような、受入搬送路20上と露光テーブル210上との間の往復ができるものであり、回転昇降機32の回転作動により、図10及び図11に示すような回転動作、つまりダッコ(carry)したり、オンブ(piggy−back)したりすることができるものである。また、これらの作動が行えるように、回転昇降機32は構成してある。
反転機40は、プリント配線板の表裏を反転させる場合に採用される、つまり、1つのプリント配線板に対してその表裏両面の露光を行う場合の反転作業に採用されるものであり、例えば請求項1に係る移載方法を採用する場合には、不要となるものである。なお、この反転機40は、排出搬送路50の受取機51に多数のプリント配線板を単に反転させた状態で受け取らせる必要がある場合も、採用されるものであることは言うまでもない。
本実施形態における反転機40は、図6及び図7に示したように、プリント配線板を間に挟み込むことができるように、上下2面の送り面を形成する上下の挟みローラー41を有するものであり、これらの挟みローラー41の間に挟み込んだプリント配線板を、各挟みローラー41の互いの逆回転で回転方向に送り出すものである。
また、この反転機40は、上記の上下の両挟みローラー41について、その平行状態を維持した状態で、例えば図3中の仮想線にて示したように回転させる駆動機42を有しているものであり、この駆動機42により、当該挟みローラー41間に受け入れたプリント配線板の反転を行うものである。つまり、この反転機40は、受入搬送路20から送り出されてきた表面(1st side)の露光が済んだプリント配線板を受け入れた後、このプリント配線板の未露光面である裏面(2nd side)を上側となるように反転させるものであり、次工程での裏面の露光が行えるように準備するものである。
そして、この反転機40は、図1に示すように露光機200が1台しかない場合で、プリント配線板の裏面の露光を行う移載装置100とする場合には、反転によって裏面を上側にしたプリント配線板を、その反転機40によって再び受入搬送路20上に戻して1台の露光機200による裏面の露光が行えるように準備する。また、図15に示したように、露光機200が受入搬送路20の左右に1台ずつある場合で、一方の露光機200でプリント配線板の表面の露光を、他方の露光機200でプリント配線板の裏面の露光を行うようにする場合にも、反転機40は、反転機能によって裏面を上側にしたプリント配線板を再び受入搬送路20上に戻し、上述してきた方法によって2台の露光機200による表裏両面の露光が行えるように準備する。
また、図1に例示する移載装置100のように、プリント配線板の露光を表面のみ行う場合には、この反転機40は、裏面を上側にしたプリント配線板を、受入搬送路20とは別の搬送路に送り出して、その先でのシルク印刷や露光作業の準備をするだけとなる。一方、図16に例示する移載装置100のように、2つの露光機200が当該反転機40を挟んで配置してある場合には、この反転機40は、裏面を上側にしたプリント配線板を、次段の受入搬送路20上に送り出して、2台目の露光作業の準備をすることになる。
実施例2
図15には、実施例2に係る移載装置100の平面図が示してあるが、この実施例2の移載装置100では、1台の受入搬送路20の左右に2台の露光機200をそれぞれ対称的に配置したものである。勿論、各プリント配線板の両面の露光を行う場合に、上述した反転機40が1台の受入搬送路20に戻す作業を行うことは、前述した実施例1での説明の通りである。
このようにした移載装置100では、受入搬送路20での多数のプリント配線板の受け入れ、位置決め、回転、移載、搬出、等に係る時間の中で、2台の露光機200によって、各プリント配線板の片面の、または両面の露光作業が滞りなく連続して行えることになる。また、この実施例2に係る移載装置100が反転機40を備えたものであれば、一方の露光機200でプリント配線板表面の露光を行い、他方の露光機200でプリント配線板裏面の露光を行うようにすれば、コンパクトで、利便性に優れ、フレキシビリティに富むといった要求の全てを達成できることになる。
実施例3
図16には、実施例3に係る移載装置100の平面図が示してあるが、この実施例3の移載装置100では、2台の受入搬送路20を1台の反転機40を挟んで直列的に配置し、各受入搬送路20の同一側に2台の露光機200をそれぞれ配置したものである。なお、各搬入コンベア10は、各受入搬送路20の、各露光機200とは反対側に設置される。
この実施例3に係る移載装置100は、各プリント配線板の表裏両面の露光を行う場合に適したものであり、例えば図示下側の露光機200でプリント配線板表面の露光を行い、この露光が済んだプリント配線板を反転機40にて反転させて、2台目の受入搬送路20に送り込んでからその裏面の露光を行うのに適したものである。その他の構成は、実施例1と同様ではあるが、2台の露光機200及び受入搬送路20と、これら受入搬送路20間に1台の反転機40が必要なことが条件となっている。
100 移載装置
10 搬入コンベア
11 投入機
12 クリーンローラー
13 ラック台車
20 受入搬送路
30 回転移載機
31 吸着ヘッド
32 回転昇降機
33 搬送レール
34 吸着パッド
40 反転機
41 挟みローラー
42 駆動機
50 排出搬送路
51 受取機
60 メンテナンスエリア
200 露光機
210 露光テーブル
W(n)1 n番目のプリント配線板であって、表(1st side)が
上になっているもの
W(n)2 n番目のプリント配線板であって、裏(2nd side)が
上になっているもの

Claims (5)

  1. 露光が必要な複数のプリント配線板を、露光機200の露光テーブル210に順次移載する方法であって、
    受入搬送路20上に受け入れた1番目のプリント配線板を吸着ヘッド31により吸着して持ち上げ、この吸着ヘッド31をそのままの状態または回転させて露光テーブル210上に下し
    この露光テーブル210での表面の露光を行う間に、吸着ヘッド31を受入搬送路20上に戻して、ここに受け入れられている2番目のプリント配線板を持ち上げて回転させ、
    この2番目のプリント配線板を吸着ヘッド31により露光テーブル210側へ移動して、この露光テーブル210側へ移動された吸着ヘッド31により露光済の前記1番目のプリント配線板を持ち上げた後に、この吸着ヘッド31を回転させてから下動することにより、前記2番目のプリント配線板を露光テーブル210上に下し、
    1番目のプリント配線板を吸着している吸着ヘッド31を、3番目のプリント配線板を受け入れている受入搬送路20に戻して、この3番目のプリント配線板を持ち上げてから回転させて露光済の前記1番目のプリント配線板を受入搬送路20上に下して、
    この1番目のプリント配線板を受入搬送路20の次段に送り出す間に、吸着ヘッド31を駆動させることにより露光済の前記2番目のプリント配線板の吸着を行ってから、前記3番目のプリント配線板を露光テーブル210上に下し、
    以上を繰り返すことにより、プリント配線板の露光テーブル210への移載及び露光済のプリント配線板の排出を連続的に行うようにしたことを特徴とする移載方法。
  2. 受入搬送路20の次段に反転機40を配置するとともに、この反転機40の次段に2番目の受入搬送路20、吸着ヘッド31、及び露光機200を配置して、
    反転機40にて表面が露光済となったプリント配線板を反転させて裏面が上側となるようにしてから、2番目の受入搬送路20及びその吸着ヘッド31により、2番目の露光機200の露光テーブル210に移載するようにしたことを特徴とする請求項1に記載の移載方法。
  3. 受入搬送路20の次段に配置した反転機40により、受入搬送路20上の表面が露光済となったプリント配線板を受け取って反転させてから、裏面が上側となったこのプリント配線板を受入搬送路20上に戻し、
    このプリント配線板の裏面を吸着ヘッド31により吸着して露光テーブル210に移載して、当該プリント配線板の裏面の露光を行うようにしたことを特徴とする請求項1に記載の移載方法。
  4. 露光が必要な複数のプリント配線板を、露光機200の露光テーブル210に順次移載する移載装置100であって、
    前記プリント配線板を水平状態で受け入れるとともに、次段への搬出も行える受入搬送路20と、
    この受入搬送路20上から露光テーブル210上に延在する移送レール33に吊下されて、回転昇降機32により回転及び昇降され、プリント配線板の吸着及び解放を行う吸着ヘッド31を備えた回転移載機30と、
    を備えたことを特徴とする移載装置100。
  5. 受入搬送路20の次段に、これから受け取ったプリント配線板の表裏を反転させる反転機40を備えたことを特徴とする請求項4に記載の移載装置100。
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