JP6650280B2 - バックアップ装置の制御方法及び基板処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、バックアップ装置の制御方法及び基板処理装置に関する。

生産ラインに基板を搬送し、当該生産ラインの搬送コンベアに設定される基板停止位置ごとに基板をリフトし（持ち上げ）て、基板停止位置の上方に設定された基板処理位置で所定の処理を実行する際、基板支持装置が用いられる。例えば、特許文献１に採用されている基板支持装置は、基板停止位置の下方に間隔を隔てて臨む高さと基板処理位置に基板をリフトする高さとの間で昇降可能な担持部材（バックアップピンやバックアッププレート等で構成されるユニットを単一の部材として総称したもの）を含むバックアップ装置を有する。バックアップ装置は、担持部材を所定速度で上昇し、基板停止位置の上方に設定される基板処理位置に基板を支持する。

特許第４９５０５３０号公報

基板には、フレキシブル基板等、比較的薄く、反りが生じやすいものも少なくない。そのような基板をバックアップ装置でリフトする際に、バックアップ装置の担持部材を基板に衝合させると、衝合時の衝撃で基板上に実装されている部品に悪影響を与える恐れがある。特に、ウエハからダイシングされたベアチップ（半導体チップ）が実装されている基板の場合、ベアチップのバンプが相当小さく（例えば、３０μｍ〜５０μｍ）、フラックスを塗布して止めていても、僅かな振動や衝撃で位置ずれ等を来す恐れがある。そのため、従来のバックアップ装置で基板をリフトした場合には、担持部材が基板に当接したときの衝撃等によってベアチップに悪影響を与えるおそれがあった。

一方、衝撃を回避するためにバックアップ装置が基板をリフトする速度を下げれば、衝撃そのものは回避できるものの、タクトが長くなり、生産性が低下するおそれがあった。

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、生産性の低減を抑制しつつ基板リフト時の衝撃を回避することのできるバックアップ装置の制御方法及び基板処理装置を提供することを課題としている。

上記課題を解決するために、本発明は、基板を搬送する搬送コンベアの搬送経路上に設定される基板停止位置と前記基板停止位置の上方に設定された基板処理位置との間で当該基板を昇降可能な担持部材を含むバックアップ装置を用いて、前記基板停止位置にある基板を前記基板処理位置にリフトする際のバックアップ装置の制御方法において、前記担持部材が、前記基板停止位置にあって前記搬送コンベアに支えられた基板の下方から当該基板の下面の直前の高さであって前記基板の下面に接しない第１高さまでの離反区間では、予め高速側に設定される初動速度まで前記担持部材が上昇する速度を上げて当該担持部材を上昇させるステップと、前記第１高さから当該基板を支える前記搬送コンベアから当該基板が上方に離れる第２高さまでの受渡区間では、予め低速側に設定される受取速度に前記担持部材が上昇する速度を下げて当該基板を上昇させるステップと、前記担持部材が前記受渡区間を越えて当該基板を上昇するリフト区間では、前記受取速度よりも高速側に設定されるリフト速度に前記担持部材が上昇する速度を上げて当該基板を上昇させるステップとを備えていることを特徴とするバックアップ装置の制御方法である。

また、本発明の別の態様は、基板を搬送する搬送経路に沿って基板を搬送する搬送コンベアと、前記搬送コンベアに設定される基板停止位置と前記基板停止位置の上方に設定された基板処理位置との間で当該基板を昇降可能な担持部材を含むバックアップ装置と、前記バックアップ装置を制御する制御装置であって、前記基板停止位置にある基板を前記基板処理位置にリフトする際において、前記担持部材が、前記基板停止位置にあって前記搬送コンベアに支えられた基板の下方から当該基板の下面の直前の高さであって前記基板の下面に接しない第１高さまでの離反区間では、予め高速側に設定される初動速度まで前記担持部材が上昇する速度を上げて当該担持部材を上昇させ、前記第１高さから当該基板を支える前記搬送コンベアから当該基板が上方に離れる第２高さまでの受渡区間では、予め低速側に設定される受取速度に前記担持部材が上昇する速度を下げて当該基板を上昇させ、前記担持部材が前記受渡区間を越えて当該基板を上昇するリフト区間では、前記受取速度よりも高速側に設定されるリフト速度に前記担持部材が上昇する速度を上げて当該基板を上昇させるように前記バックアップ装置を制御する前記制御装置とを備えていることを特徴とする基板処理装置である。

これらの態様では、基板停止位置から基板処理位置に基板をリフトする際に、担持部材が基板に接触していない状態や、担持部材によって基板が支持されている状態、すなわち、基板に対する衝撃が生じにくい区間では、基板を高速で上昇するとともに、基板に衝撃が加わり得る区間では、担持部材が上昇する速度を下げてゆっくりと基板を上昇することができるので、基板への衝撃を回避しつつ、可及的速やかに基板を基板処理位置に上昇することができる。

上述した基板処理装置において、前記制御装置は、前記リフト区間では、前記初動速度よりも遅く前記受取速度よりも早い中速度まで前記担持部材が上昇する速度を上げて当該基板を上昇するように前記バックアップ装置を制御するよう構成されていることが好ましい。その場合には、基板が受渡区間を越えて上昇する区間では、初動速度よりも低い中速度で上昇するので、担持部材が基板を基板処理位置に上昇する際に基板に作用する慣性を比較的小さく抑制することができる。すなわち、衝撃を回避するためだけであるならば、担持部材が基板を持ち上げてからの速度は、速い方が好ましいが、速度が高くなればなるほど、基板や基板に実装された部品に作用する慣性も高くなる。特に、基板に実装された部品の全質量に対して、基板の剛性が相対的に小さい場合には、そのような慣性によって基板に悪影響を与えるおそれがある。これに対して、本態様のように、基板を初動速度よりも低い速度で上昇すれば、慣性による悪影響をも回避することが可能となるのである。一方、この中速度は、受取速度よりも速く設定されているので、基板をリフトした後の搬送時間の短縮を図ることも可能となる。

また上述した各基板処理装置において、前記基板処理位置に基板を位置決めするように、基板の上縁を受けて前記担持部材との間で当該基板を挟み込んで前記基板処理位置にロックするロック片をさらに備え、前記制御装置は、基板処理位置に上昇されている基板の上縁が前記ロック片に当接し始める高さから当該基板が前記基板処理位置に到着するまでのロック区間では、低速側に設定されるロック速度に前記担持部材が上昇する速度を下げて当該基板を上昇するように前記バックアップ装置を制御するよう構成されていることが好ましい。その場合には、ロック片で基板を挟圧する仕様の場合においても、ロック片に基板が当接するときの衝撃を回避し、基板への悪影響を抑制しつつ、高速で基板を基板停止位置から基板処理位置に上昇することができる。

本発明のさらに別の態様は、基板を搬送する搬送コンベアの搬送経路上に設定される基板停止位置と前記基板停止位置の上方に設定された基板処理位置との間で当該基板を昇降可能な担持部材を含むバックアップ装置を用いて、前記基板処理位置にある前記基板を前記基板停止位置に降下させて当該搬送コンベアに受け渡す際のバックアップ装置の制御方法において、前記基板処理位置にある基板を担持している前記担持部材が降下し始めてから当該担持部材が担持している基板が前記搬送コンベアに着地する前までの初期降下区間では、高速側の降下速度まで前記担持部材が降下する速度を上げて当該基板を降下させるステップと、降下している基板が前記搬送コンベアに着地し始めてから前記担持部材が基板から離れるまでの受渡区間では、低速側の受渡速度に前記担持部材が降下する速度を下げて当該担持部材を降下させるステップと、降下している基板が前記搬送コンベアに着地し終えた後の離反区間では、高速側の復帰速度に前記担持部材が降下する速度を上げて当該担持部材を降下させるステップとを備えていることを特徴とするバックアップ装置の制御方法である。

また、本発明のさらに別の態様は、基板を搬送する搬送経路に沿って基板を搬送する搬送コンベアと、前記搬送コンベアに設定される基板停止位置と前記基板停止位置の上方に設定された基板処理位置との間で当該基板を昇降可能な担持部材を含むバックアップ装置と、前記バックアップ装置を制御する制御装置であって、前記基板処理位置にある前記基板を前記基板停止位置に降下させて当該搬送コンベアに受け渡す際において、前記基板処理位置にある基板を担持している前記担持部材が降下し始めてから当該担持部材が担持している基板が前記搬送コンベアに着地する前までの初期降下区間では、高速側の降下速度まで前記担持部材が降下する速度を上げて当該基板を降下させ、降下している基板が前記搬送コンベアに着地し始めてから前記担持部材が基板から離れるまでの受渡区間では、低速側の受渡速度に前記担持部材が降下する速度を下げて当該担持部材を降下させ、降下している基板が前記搬送コンベアに着地し終えた後の離反区間では、高速側の復帰速度に前記担持部材が降下する速度を上げて当該担持部材を降下させるように前記バックアップ装置を制御する前記制御装置とを備えていることを特徴とする基板処理装置である。

これらの態様では、基板処理位置から基板停止位置に基板を降下させる際に、基板が搬送コンベアと当接しない区間では、担持部材を可及的に高速で駆動して、処理時間の短縮を図ることができるとともに、基板が搬送コンベアに着地し、担持部材から搬送コンベアに基板を受け渡すときには、速度を低減して基板への衝撃を回避することが可能となる。よって、これらの態様においても、基板への衝撃を回避しつつ、可及的速やかに基板を基板処理位置に上昇することができる。

以上説明したように、本発明によれば、担持部材による基板の上昇時又は基板の下降時において、基板への衝撃を回避しつつ、可及的速やかに基板を昇降することができる結果、生産性の低減を抑制しつつ基板リフト時の衝撃を回避することができるという顕著な効果を奏する。

本発明のさらなる特徴、目的、構成、並びに作用効果は、添付図面と併せて読むべき以下の詳細な説明から容易に理解できるであろう。

本発明の実施の一形態における基板支持装置を含む部品実装装置の平面略図である。 図１の基板支持装置の概略構成を示す正面略図である。 図１の基板支持装置による基板リフト動作を示す説明図であり、（Ａ）は、基板支持装置のバックアップピン（担持部材の要素例）が初期高さにあるとき、（Ｂ）は、同バックアップピンが離反高さにあるとき、（Ｃ）は、同バックアップピンが受渡高さにあるとき、（Ｄ）は、同バックアップピンがロック開始高さにあるとき、（Ｅ）は、同バックアップピンがロック終了高さにあるときを示し、（Ｆ）は、（Ａ）〜（Ｅ）に対応する移動高さと距離（区間）の関係を示すグラフである。 図１の基板支持装置による基板降下動作を示す説明図であり、（Ａ）は、基板支持装置のバックアップピン（担持部材の要素例）がロック終了高さにあるときを示し、（Ｂ）は、同バックアップピンがロック開始高さにあるとき、（Ｃ）は、同バックアップピンが離反高さにあるとき、（Ｄ）は、同バックアップピンが受渡高さにあるとき、（Ｅ）は、同バックアップピンが初期高さにあるとき、（Ｆ）は、（Ａ）〜（Ｅ）に対応する移動高さと距離（区間）の関係を示すグラフである。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態について説明する。

本実施形態に係る部品実装装置Ｍは、ダイシングされたウエハＷからベアチップＣを取り出してプリント配線板（ＰＷＢ；Printed Wiring Board）等の基板Ｐ上に実装（搭載）するとともに、電子部品等を基板Ｐ上に実装することが可能ないわゆる複合型の基板処理装置である。なお、基板処理装置としては、部品実装装置に限らず、プリント基板Ｐにはんだペーストを塗布するスクリーン印刷装置や、実装後の基板の上面を撮像して検査する検査装置が例示される。

また、図示の例では、基板Ｐは、比較的剛性のあるプリント基板であるが、プリント基板Ｐの他、薄く形状が可変の（可撓性のある）フレキシブル基板や、プリント基板とフレキシブル基板とからなるリジッドフレキシブル基板であってもよい。

以下の説明では、方向を明確にするため、部品実装装置Ｍが加工する基板Ｐを搬送する水平方向をＸ軸方向とし、Ｘ軸方向と直交する水平方向をＹ軸方向とし、垂直方向をＺ軸方向とするＸＹＺ直角座標系を用いることとする。また、Ｙ軸方向の一方（図１の下側に対応する方向）を仮に前方とする。

図１を参照して、部品実装装置Ｍは、Ｙ軸方向に長く延びる平面視略長方形の基台１を有し、この基台１の幅方向（Ｘ軸方向）に沿って延びる搬送コンベア２を有している。搬送コンベア２は、Ｘ軸方向（基板搬送経路ＰＨ）に沿って基板Ｐを搬送する装置である。

搬送コンベア２には、基板Ｐを一次停止し、ベアチップＣや電子部品の実装を実行するために、搬送方向に間隔を隔てて二つの実装作業位置Ｓ１、Ｓ２が設定されている。これらの実装作業位置Ｓ１、Ｓ２に対応し、搬送コンベア２は、複数のコンベアユニット２１〜２３で具体化されている。各コンベアユニット２１〜２３は、基板搬送経路ＰＨ上において、二つの実装作業位置Ｓ１、Ｓ２に対応して分断されており、コンベアユニット２１とコンベアユニット２２との間、及びコンベアユニット２２とコンベアユニット２３との間には、詳しくは後述する基板支持装置１００がそれぞれ連設している。各コンベアユニット２１〜２３は、モータ３（搬送経路ＰＨの下流端のコンベアユニット２３のもののみを図示）や図略のセンサを備えた構成になっており、上流側のコンベアユニット（２１、２２）から基板Ｐを受け渡されて基板Ｐを対応する実装作業位置（Ｓ１、Ｓ２）の基板停止位置に停止するとともに、加工後の基板Ｐを下流側のコンベアユニット（２２、２３）に受け渡す機能を有する。モータ３は、ベルトコンベアを双方向に駆動することができ、図１の右から左にも左から右にも基板Ｐを搬送し得る。本実施形態では、基板Ｐが左から右に搬送されるものとする。なお、基板支持装置１００は、上流側のコンベアユニット（２１又は２２）から基板Ｐを受け渡されて基板Ｐを対応する実装作業位置（Ｓ１又はＳ２）の基板停止位置に停止し、この基板停止位置の上方に設定される基板処理位置に基板Ｐを浮揚して当該基板処理位置にて部品の実装作業に基板Ｐを供する。基板Ｐの実装作業後においては、基板支持装置１００は、基板処理位置から基板停止位置に基板Ｐを戻すとともに、加工後の基板Ｐを下流側のコンベアユニット（２２、２３）に受け渡す機能を有する。この基板支持装置１００の詳細については後述する。

基台１の上には、搬送コンベア２の前方に配置されたウエハ収納装置１０と、搬送コンベア２の後方に配置され、ウエハ収納装置１０からウエハＷを受け取って支持するウエハ支持装置１１と、ウエハ支持装置１１のウエハヘッド１２からベアチップＣを受け取る吸着ノズル１４を有する部品実装ユニット１３と、吸着ノズル１４が受け取ったベアチップＣのバンプ形成面を撮像する固定カメラ１５と、撮像後のベアチップＣのバンプ形成面にフラックスを塗布するフラックス塗布装置１６と、ベアチップＣの実装後に実装される電子部品を供給する電子部品供給装置１７とを備えている。

これら各部の制御は、制御装置４０によって制御される。制御装置４０は、ＣＰＵや各種メモリ、ＨＤＤ等を備えている。この制御装置４０には、図外の入力装置が電気的に接続されており、オペレータによる各種情報がこの入力装置の操作に基づき入力される。また、制御装置４０には、モータ３等の各種駆動モータに内蔵される図外のエンコーダ等の位置検出手段からの出力信号も入力される。さらに制御装置４０には、搬送コンベア２のモータ３を含む各種駆動モータ、固定カメラ１５等がそれぞれ電気的に接続されている。よって、制御装置４０は、搬送コンベア２をはじめとする各機構の動作を統括的に制御することができる。なお、制御装置４０には、設定手段としての設定部４１が機能的に設けられており、この設定部４１によって、制御装置４０は、第１の実装作業位置Ｓ１及び第２の実装作業位置Ｓ２の一方から他方に基板Ｐの搬送方向を設定するように構成されている。具体的には、モータ３の回転方向が右回り又は左回りに択一的に設定され、関連する部位の上流側及び下流側の関係が逆に変更され、前後方向の関係が同一となるように設定される。

制御装置４０の制御により、ウエハＷのベアチップＣを基板Ｐに実装する場合、又は電子部品供給装置１７（図１参照）の供給部品を実装する場合、部品実装装置Ｍは、各実装作業位置Ｓ１、Ｓ２に設置された基板支持装置１００上で所定の実装作業（処理の一例）を実行する。なお、上述した各機構のさらに詳細な構成等については、例えば本件出願人が先に提案した出願（例えば特開２０１４−２０３９１６号公報）に詳細に記載されているので、その詳細については省略する。

また、ベアチップＣの実装動作や電子部品の実装動作において、制御装置４０は、基板支持装置１００も併せて制御する。

次に、基板支持装置１００について説明する。第１の実装作業位置Ｓ１に設置される基板支持装置１００と、第２の実装作業位置Ｓ２に設置される基板支持装置１００は、何れも同一仕様の装置であるので、ここで、一方についてのみ説明する。

図２を参照して、基板支持装置１００は、基台１の上に載置されるベース板１０１と、ベース板１０１に立設されて対をなし、互いにＹ軸方向に対向して搬送コンベア２の一部を構成するコンベアユニット１０２と、コンベアユニット１０２の内側に固定される搬送コンベア１０３と、コンベアユニット１０２の上部に配置され、搬送コンベア１０３の上方に臨むロック片１０４と、コンベアユニット１０２の間に配置され、搬送コンベア１０３に搬送される基板Ｐに対し、下方から臨むバックアップ装置２００とを備えている。

ベース板１０１はＸ軸方向に長い平面視長方形状をなしている。

コンベアユニット１０２は、Ｙ軸方向の両側にそれぞれ縦向きに配置される一対のユニット片１１１、１１２によって構成され、搬送経路ＰＨに沿って搬送コンベア２の一部を構成している。

搬送コンベア１０３は、対応するユニット片１１１、１１２ごとに設けられ、その内壁側上部寄りに取り付けられている。各搬送コンベア１０３は、図略のプーリや、同プーリによってコンベアユニット１０２のＸ軸方向に周回する無端ベルトで具体化されている。これら左右の搬送コンベア１０３は基板Ｐの基板幅方向の両側で当該基板Ｐの縁部下面を支え、図２に示す基板停止位置（図３、図４の高さＨ２参照）にて基板Ｐを水平な姿勢に支える機能を担っている。

コンベアユニット１０２に設けられた各ロック片１０４は、対応するコンベアユニット１０２の上方に取り付けられ、一部を当該コンベアユニット１０２の内壁側に突出させて、その下面を搬送コンベア１０３の上面に臨ませている。

次に、バックアップ装置２００について説明する。

バックアップ装置２００は、ベース板１０１に設置されている。具体的には、バックアップ装置２００は、ベース板１０１の中央に固定される昇降装置２０１と、この昇降装置２０１の上面から昇降する昇降軸２０２と、昇降軸２０２の上部に設けられたバックアッププレート２０３と、バックアッププレート２０３の上面に立設された複数のバックアップピン２０４とを備えている。

昇降装置２０１は、モータ２１０と、モータ２１０のエンコーダ２１１と、モータ２１０の回転力をＺ軸方向の平行運動に変換して昇降軸２０２に伝達する図略の動力伝達機構とを有しており、モータ２１０をいずれかの駆動方向に駆動することによって、択一的に昇降軸２０２を上昇させ、下降させることができるように構成されている。

バックアッププレート２０３は、マトリックス状に配置されたピン装着孔を上面に有する板状の構造体であり、昇降軸２０２と一体的に昇降する。

バックアップピン２０４は、バックアッププレート２０３のピン装着孔に選択的に植設され、Ｚ軸に沿って同一高さで突出している。

これらバックアッププレート２０３やバックアップピン２０４は、基板停止位置の下方に間隔を隔てて基板Ｐに臨む初期高さＨ０と基板処理位置に基板をリフトするロック終了高さＨ４との間で昇降可能な担持部材を構成する。

これらの構成により、バックアップ装置２００は、搬送コンベア２に設定される基板停止位置に停止する基板Ｐに対し、間隔を隔てて下方から臨む初期高さＨ０と、基板停止位置の上方に設定された基板処理位置に基板Ｐをリフトするリフト高さＨ４との間で昇降する。

ところで、基板Ｐとして、フレキシブル基板やリジッドフレキシブル基板を採用した場合、基板Ｐには下反りが生じて、途中部が下方に湾曲していることがしばしば生じる。また、そのような下反りは、ベアチップＣを搭載した後においては、より生じやすくなる。かかる場合においても、基板Ｐや基板Ｐに搭載されたベアチップＣに悪影響を及ぼさないようにするため、本実施形態においては、制御上、初期高さＨ０からロック終了高さＨ４までの間に、離反高さＨ１、受渡高さＨ２、ロック開始高さＨ３が設定される。

次に、図２を参照して、初期高さＨ０、離反高さＨ１、受渡高さＨ２、ロック開始高さＨ３、ロック終了高さＨ４について説明する。

初期高さＨ０は、バックアップピン２０４が下限まで降下しているときの高さであり、バックアップピン２０４のホームポジションのときの高さである。バックアップピン２０４が初期高さＨ０にあるとき、各バックアップピン２０４の高さＨは、図２に示すように、基板停止位置にある基板Ｐよりも下方から間隔を隔てて基板Ｐの下面に臨む高さに設定されている。

離反高さＨ１は、バックアップピン２０４がＺ軸方向に伸張する過程で、初期高さＨ０から当該基板Ｐの下面に接する前までの高さである。なお、バックアップピン２０４が初期高さＨ０と離反高さＨ１との間を移動する区間を以下の説明では、離反区間（Ｈ０−Ｈ１）という。

受渡高さＨ２は、バックアップピン２０４の上昇時においては、バックアップピン２０４が離反高さＨ１からさらに上昇することにより、基板停止位置にある基板Ｐが搬送コンベア２の一部であるコンベアユニット１０２の上方から離れるときまでの高さをいい、バックアップピン２０４の降下時においては、降下している基板Ｐがコンベアユニット１０２の上面に着座を開始し始める高さをいう。なお、バックアップピン２０４が離反高さＨ１と受渡高さＨ２との間で移動する区間を以下の説明では、受渡区間（Ｈ１−Ｈ２）という。

ロック開始高さＨ３は、バックアップピン２０４の上昇時においては、受渡高さＨ２からリフトされた基板Ｐの一部がロック片１０４に当接し、ロック片１０４とバックアップピン２０４との間で基板Ｐの挟圧が開始される位置であり、バックアップピン２０４の降下時においては、ロック片１０４との間でロックされていた基板Ｐのロック解除が完了する位置をいう。以下の説明では、バックアップピン２０４が受渡高さＨ２とロック開始高さＨ３との間で移動する区間をリフト区間（Ｈ２−Ｈ３）という。

ロック終了高さＨ４は、バックアップピン２０４の上昇時においては、ロック開始高さＨ３にリフトされた基板Ｐがバックアップピン２０４とロック片１０４との間でロックされる位置であり、バックアップピン２０４の降下時においては、ロックされている基板Ｐのロック解除が開始される位置である。以下の説明では、バックアップピン２０４がロック開始高さＨ３とロック終了高さＨ４との間で移動する区間をロック区間（Ｈ３−Ｈ４）という。

なお、各バックアップピン２０４が何れの高さＨ０〜Ｈ４にあるかについて、初期高さＨ０、受渡高さＨ２については、モータ２１０のエンコーダ２１１の出力に基づいて、検出することができる。また、離反高さＨ１、ロック開始高さＨ３については、予め「基板の最大反り量」というパラメータを持たせることにより、演算することが可能となる。「基板の最大反り量」は、これまでの加工実績に基づいて、「これくらい反った基板Ｐが来るかも知れない」、という統計的・実験的データに基付いて導出されるパラメータである。このような「基板の最大反り量」パラメータや安全率に基づいて、離反高さＨ１、ロック開始高さＨ３を設定しておき、当該高さＨ１、Ｈ３のところで、モータ２１０が減速するように設定される。また、個々の基板Ｐの反り量や変形の態様は、様々であるので、予め、モータ２０１の駆動量に基づいて、基板Ｐにバックアップピン２０４が接触し始めると推定される位置とそれに対する安全率を設定しておき、該設定値に基づいて、所定のタイミングで各区間に対応するようにモータ２０１を制御してもよい。

次に、制御装置４０の制御により、基板Ｐを基板停止位置と基板処理位置との間で昇降する際の制御について説明する。

図３（Ａ）〜（Ｆ）を参照して、まず、基板Ｐを基板停止位置から基板処理位置にリフトする過程では、制御装置４０は、初期高さＨ０にあるバックアップピン２０４の上昇を開始し、初動速度Ｖ０まで加速しながら離反高さＨ１まで移動させる。この初動速度Ｖ０は、比較的高速側（図示の例では１０ｍｍ／秒）に設定される。すなわち、離反区間（Ｈ０−Ｈ１）においては、バックアップピン２０４は、基板Ｐと接触しておらず、移動速度に拘わらず、基板Ｐに影響を与えることはない。そのため、比較的高速でバックアップピン２０４を上昇させて、移動時間の短縮を図っているのである。

次に、制御装置４０は、バックアップピン２０４が離反高さＨ１に到着する直前から減速し、比較的低速（図示の例では、２ｍｍ／秒）の受取速度Ｖ１に減速させた後、バックアップピン２０４が受渡区間（Ｈ１−Ｈ２）を通過するまで受渡速度を維持して基板Ｐの下面にバックアップピン２０４を当接させる。これにより、基板Ｐに反りが生じている場合においても、バックアップピン２０４は、ゆっくりと基板Ｐの下面を押し上げ、基板Ｐ上に実装されたベアチップＣや電子部品に影響を与えることなく、基板Ｐのリフトを開始する。

次に、制御装置４０は、バックアップピン２０４が受渡区間（Ｈ１−Ｈ２）を通過した後は、受取速度Ｖ１よりも速く初動速度Ｖ０よりも遅い中速度（図示の例では、６ｍｍ／秒）に設定されたリフト速度Ｖ２でバックアップピン２０４を上昇させる。リフト速度Ｖ２は、基板Ｐや基板Ｐに実装されるベアチップＣ又は電子部品の点数等に基づき、適宜設定されるものである。リフト速度Ｖ２を中速度に設定する必要は必ずしも必須ではないが、基板Ｐの種類によっては、好ましい速度である。

すなわち、基板Ｐに作用する衝撃を回避するためだけであるならば、バックアップピン２０４が基板Ｐを持ち上げてからの速度は、速い方が好ましい。しかしながら、速度が高くなればなるほど、基板や基板に実装された部品に作用する慣性も高くなるため、基板Ｐを搬送する速度がベアチップＣ等の保持力に対し、相対的に速すぎる場合には、ベアチップＣ等に作用する慣性によって、基板Ｐ上の実装状態に悪影響を及ぼすことが懸念される場合がある。特に、基板に実装された部品の全質量に対して、基板の剛性が相対的に小さい場合には、そのような慣性によって基板に悪影響を与えるおそれがある。これに対して、本実施形態のように、基板Ｐを初動速度Ｖ０よりも低い速度で上昇すれば、慣性による悪影響をも回避することが可能となるのである。一方、この中速度は、受取速度Ｖ１よりも早く設定されているので、基板Ｐをリフトした後の搬送時間の短縮を図ることも可能となる。

次に、制御装置４０は、バックアップピン２０４がリフト区間（Ｈ２−Ｈ３）に到着する直前から減速し、再び比較的低速のロック速度Ｖ３に減速させた後、バックアップピン２０４がロック終了高さＨ４に到達するまでバックアップピン２０４をロック区間（Ｈ３−Ｈ４）において上昇させる。これにより、基板Ｐに反りが生じている場合においても、バックアップピン２０４は、ゆっくりと基板Ｐの下面を押し上げ、基板Ｐ上に実装されたベアチップＣや電子部品に影響を与えることなく、ロック片１０４との間で基板Ｐを基板処理位置にロックすることができる。図２で説明した実装作業は、基板Ｐが図３（Ｅ）に示す基板処理位置にロックされている状態で実施される。

次に、図４（Ａ）〜（Ｆ）を参照して、基板Ｐを基板処理位置から基板停止位置に降下し、搬送コンベア２の一部としてのコンベアユニット１０２に受け渡す過程では、制御装置４０は、ロック位置に基板Ｐをリフトアップしているバックアップピン２０４を所定の中速度（図示の例では、リフト速度Ｖ２と同じ６ｍｍ／秒）に設定された降下速度Ｖ４になるまで、モータ２１０の回転速度を高めながら降下動作を開始する。これにより、基板Ｐに過大な慣性を作用させることなく、処理後の基板Ｐを降下させることが可能になる。降下速度Ｖ４でバックアップピン２０４が降下する区間は、図示の例では、ロック区間（Ｈ３−Ｈ４）及びリフト区間（Ｈ２−Ｈ３）であり、本実施例では、これらの区間が初期降下期間である。

次に、制御装置４０は、リフト区間（Ｈ２−Ｈ３）の直前でバックアップピン２０４が降下する速度を抑制し、所定の低速度（図示の例では、受取速度Ｖ１と同じ２ｍｍ／秒）に減速された受渡速度Ｖ５に下げ、ゆっくりと基板Ｐがコンベアユニット１０２上に着座を開始するようにバックアップピン２０４を降下させる。これにより、基板Ｐは、実装後のベアチップＣ等に悪影響を与えることなく、基板Ｐを搬送コンベア１０３に受け渡すことが可能となる。

バックアップピン２０４がさらに降下し、基板Ｐの下面から完全に離反した後は、制御装置４０は、高速側の速度（図示の例では、初動速度Ｖ０と同じ１０ｍｍ／秒）に設定された復帰速度Ｖ６で降下させる。この離反区間（Ｈ０−Ｈ１）においては、バックアップピン２０４は、基板Ｐと接触しておらず、移動速度に拘わらず、基板Ｐに影響を与えることはない。そのため、比較的高速でバックアップピン２０４を降下させて、移動時間の短縮を図っているのである。

なお、上述した例では、初動速度Ｖ０と復帰速度Ｖ６とが同じ高速（１０ｍｍ／秒）に設定されており、受取速度Ｖ１と受渡速度Ｖ５とロック速度Ｖ３とが同じ低速（２ｍｍ／秒）に設定されており、リフト速度Ｖ２と降下速度Ｖ４とが同じ中速（６ｍｍ／秒）に設定されているが、これらは、それぞれの駆動態様に応じて個別に設定されていてもよい。

以上説明したように、本実施形態においては、担持部材（バックアッププレート２０３や担持部材２０４等で構成されるユニットを単一の部品として表すもの。以下、「担持部材（２０３、２０４）」と称する。）を含むバックアップ装置２００を用いて、基板停止位置にある基板Ｐを基板処理位置にリフトする際の制御手段を提供することができる。

同手段によれば、担持部材（２０３、２０４）が初期高さＨ０から当該基板Ｐの下面に接する前までの離反区間（Ｈ０−Ｈ１）では、予め高速側に設定される初動速度Ｖ０に担持部材（２０３、２０４）の速度を上げて基板Ｐを上昇させ、担持部材（２０３、２０４）が当該基板Ｐに接触する時点から当該基板Ｐが搬送コンベア２の上方に離れるまでの受渡区間（Ｈ１−Ｈ２）では、予め低速側に設定される受取速度Ｖ１に担持部材（２０３、２０４）の速度を下げて基板Ｐを上昇させ、担持部材（２０３、２０４）が受渡区間（Ｈ１−Ｈ２）を越えて当該基板Ｐを上昇する区間（図示の例では、少なくともリフト区間（Ｈ２−Ｈ３）では、受取速度Ｖ１よりも高速側に設定されるリフト速度Ｖ２に担持部材（２０３、２０４）の速度を上げて基板Ｐを上昇させることが可能となる。

このため本実施形態では、基板停止位置から基板処理位置に基板Ｐをリフトする際に、担持部材（２０３、２０４）が基板Ｐに接触していない状態や、担持部材（２０３、２０４）によって基板Ｐが支持されている状態、すなわち、基板Ｐに対する衝撃が生じにくい区間（図示の例では、離反区間（Ｈ０−Ｈ１）やリフト区間（Ｈ２−Ｈ３））では、基板Ｐを高速で上昇するとともに、基板Ｐに衝撃が加わり得る区間（図示の例では、受渡区間（Ｈ１−Ｈ２）やロック区間（Ｈ３−Ｈ４））では、担持部材（２０３、２０４）が上昇する速度を下げてゆっくりと基板Ｐを上昇することができるので、基板Ｐへの衝撃を回避しつつ、可及的速やかに基板Ｐを基板処理位置に上昇することができる。

特に本実施形態に係る制御装置４０は、受渡区間（Ｈ１−Ｈ２）を越えて上昇する区間、すなわち、リフト区間（Ｈ２−Ｈ３）では、初動速度Ｖ０よりも遅く受取速度Ｖ１よりも早い中速度に設定されたリフト速度Ｖ２で基板Ｐを上昇するようにバックアップ装置を制御するよう構成されている。そのため本実施形態では、担持部材（２０３、２０４）が基板Ｐを基板処理位置に上昇する際に基板Ｐに作用する慣性を比較的小さく抑制することができる。すなわち、衝撃を回避するためだけであるならば、担持部材（２０３、２０４）が基板Ｐを持ち上げてからの速度は、速い方が好ましいが、速度が高くなればなるほど、基板Ｐや基板Ｐに実装された部品に作用する慣性も高くなる。特に、基板Ｐに実装された部品の全質量に対して、基板Ｐの剛性が相対的に小さい場合には、そのような慣性によって基板Ｐに悪影響を与えるおそれがある。これに対して、本実施形態のように、基板Ｐを初動速度Ｖ０よりも低い速度で上昇すれば、慣性による悪影響をも回避することが可能となるのである。一方、この中速度は、受取速度Ｖ１よりも速く設定されているので、基板Ｐをリフトした後の搬送時間の短縮を図ることも可能となる。

また本実施形態では、基板処理位置に基板Ｐを位置決めするように、基板Ｐの上縁を受けて担持部材（２０３、２０４）との間で当該基板Ｐを挟み込んで基板処理位置にロックするロック片１０４をさらに備え、制御装置４０は、基板処理位置に上昇されている基板Ｐの上縁がロック片１０４に当接し始める高さからリフト高さＨ４までのロック区間（Ｈ３−Ｈ４）では、低速側に設定されるロック速度Ｖ３で基板Ｐを上昇するようにバックアップ装置を制御するよう構成されている。そのため本実施形態では、ロック片１０４で基板Ｐを挟圧する仕様の場合においても、ロック片１０４に基板Ｐが当接するときの衝撃を回避し、基板Ｐへの悪影響を抑制しつつ、高速で基板Ｐを基板停止位置から基板処理位置に上昇することができる。

次に、基板Ｐを基板処理位置から基板停止位置に降下させる局面において、基板Ｐに作用する衝撃等を可及的に回避しつつ、比較的高速に降下させる手段を構成している。

同手段では、リフト高さＨ４にある担持部材（２０３、２０４）が降下し始めてから当該担持部材（２０３、２０４）が担持している基板Ｐが搬送コンベア２に着地する前までの初期降下区間（本実施形態では、ロック区間（Ｈ３−Ｈ４）及びリフト区間（Ｈ２−Ｈ３）までの区間）では、高速側の降下速度に当該担持部材（２０３、２０４）の速度を下げて基板Ｐを降下させ、降下している基板Ｐが搬送コンベア２に着地し始めてから担持部材（２０３、２０４）が基板Ｐから離れるまでの受渡区間（Ｈ１−Ｈ２）では、低速側の受渡速度Ｖ５に担持部材（２０３、２０４）の速度を下げて当該担持部材（２０３、２０４）を降下させ、降下している基板Ｐが搬送コンベア２に着地し終えた後の離反区間（Ｈ０−Ｈ１）では、高速側の復帰速度Ｖ６に担持部材（２０３、２０４）の速度を上げて当該担持部材（２０３、２０４）を降下させている。

このため本実施形態では、基板処理位置から基板停止位置に基板Ｐを降下させる際に、基板Ｐが搬送コンベア２と当接しない区間（ロック区間（Ｈ３−Ｈ４）及びリフト区間（Ｈ２−Ｈ３）までの区間）では、担持部材（２０３、２０４）を可及的に高速で駆動して、処理時間の短縮を図ることができるとともに、基板Ｐが搬送コンベア２に着地し、担持部材（２０３、２０４）から搬送コンベア２に基板Ｐを受け渡すときには、速度を低減して基板Ｐへの衝撃を回避することが可能となる。よって、これらの態様においても、基板Ｐへの衝撃を回避しつつ、可及的速やかに基板Ｐを基板処理位置に上昇することができる。

本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることはいうまでもない。

２ 搬送コンベア
４０ 制御装置
１００ 基板支持装置
１０４ ロック片
２００ バックアップ装置
２０３ バックアッププレート（担持部材の要素例）
２０４ バックアップピン（担持部材の要素例）
２１０ モータ
２１１ エンコーダ
Ｃ ベアチップ
Ｈ０ 初期高さ
Ｈ１ 離反高さ
Ｈ２ 受渡高さ
Ｈ３ ロック開始高さ
Ｈ４ ロック終了高さ
（Ｈ０−Ｈ１） 離反区間
（Ｈ１−Ｈ２） 受渡区間
（Ｈ２−Ｈ３） リフト区間
（Ｈ３−Ｈ４） ロック区間
Ｐ 基板
ＰＨ 基板搬送経路
Ｓ１ 実装作業位置
Ｓ２ 実装作業位置
Ｖ０ 初動速度（高速側の速度）
Ｖ１ 受取速度（低速側の速度）
Ｖ２ リフト速度（中速側の速度）
Ｖ３ ロック速度（低速側の速度）
Ｖ４ 降下速度（中速側の速度）
Ｖ５ 受渡速度（低速側の速度）
Ｖ６ 復帰速度（高速側の速度）
Ｗ ウエハ

Claims (6)

1. 基板を搬送する搬送コンベアの搬送経路上に設定される基板停止位置と前記基板停止位置の上方に設定された基板処理位置との間で当該基板を昇降可能な担持部材を含むバックアップ装置を用いて、前記基板停止位置にある基板を前記基板処理位置にリフトする際のバックアップ装置の制御方法において、
   前記担持部材が、前記基板停止位置にあって前記搬送コンベアに支えられた基板の下方から当該基板の下面の直前の高さであって前記基板の下面に接しない第１高さまでの離反区間では、予め高速側に設定される初動速度まで前記担持部材が上昇する速度を上げて当該担持部材を上昇させるステップと、
   前記第１高さから当該基板を支える前記搬送コンベアから当該基板が上方に離れる第２高さまでの受渡区間では、予め低速側に設定される受取速度に前記担持部材が上昇する速度を下げて当該基板を上昇させるステップと、
   前記担持部材が前記受渡区間を越えて当該基板を上昇するリフト区間では、前記受取速度よりも高速側に設定されるリフト速度に前記担持部材が上昇する速度を上げて当該基板を上昇させるステップと
   を備えていることを特徴とするバックアップ装置の制御方法。
2. 請求項１に記載のバックアップ装置の制御方法において、
   前記リフト区間での上昇を含む前記基板の上昇によって当該基板が前記基板処理位置へ移動された後、さらに、
   前記基板処理位置にある基板を担持している前記担持部材が降下し始めてから当該担持部材が担持している基板が前記搬送コンベアに着地する前までの初期降下区間では、高速側の降下速度まで前記担持部材が降下する速度を上げて当該基板を降下させるステップと、
   降下している基板が前記搬送コンベアに着地し始めてから前記担持部材が基板から離れるまでの受渡区間では、低速側の受渡速度に前記担持部材が降下する速度を下げて当該担持部材を降下させるステップと、
   降下している基板が前記搬送コンベアに着地し終えた後の離反区間では、高速側の復帰速度に前記担持部材が降下する速度を上げて当該担持部材を降下させるステップと
   を備えていることを特徴とするバックアップ装置の制御方法。
3. 基板を搬送する搬送経路に沿って基板を搬送する搬送コンベアと、
   前記搬送コンベアに設定される基板停止位置と前記基板停止位置の上方に設定された基板処理位置との間で当該基板を昇降可能な担持部材を含むバックアップ装置と、
   前記バックアップ装置を制御する制御装置であって、前記基板停止位置にある基板を前記基板処理位置にリフトする際において、前記担持部材が、前記基板停止位置にあって前記搬送コンベアに支えられた基板の下方から当該基板の下面の直前の高さであって前記基板の下面に接しない第１高さまでの離反区間では、予め高速側に設定される初動速度まで前記担持部材が上昇する速度を上げて当該担持部材を上昇させ、前記第１高さから当該基板を支える前記搬送コンベアから当該基板が上方に離れる第２高さまでの受渡区間では、予め低速側に設定される受取速度に前記担持部材が上昇する速度を下げて当該基板を上昇させ、前記担持部材が前記受渡区間を越えて当該基板を上昇するリフト区間では、前記受取速度よりも高速側に設定されるリフト速度に前記担持部材が上昇する速度を上げて当該基板を上昇させるように前記バックアップ装置を制御する前記制御装置と
   を備えていることを特徴とする基板処理装置。
4. 請求項３に記載の基板処理装置において、
   前記制御装置は、前記リフト区間では、前記初動速度よりも遅く前記受取速度よりも早い中速度まで前記担持部材が上昇する速度を上げて当該基板を上昇するように前記バックアップ装置を制御する
   ことを特徴とする基板処理装置。
5. 請求項３又は４に記載の基板処理装置において、
   前記基板処理位置に基板を位置決めするように、基板の上縁を受けて前記担持部材との間で当該基板を挟み込んで前記基板処理位置にロックするロック片をさらに備え、
   前記制御装置は、基板処理位置に上昇されている基板の上縁が前記ロック片に当接し始める高さから当該基板が前記基板処理位置に到着するまでのロック区間では、低速側に設定されるロック速度に前記担持部材が上昇する速度を下げて当該基板を上昇するように前記バックアップ装置を制御する
   ことを特徴とする基板処理装置。
6. 請求項３に記載の基板処理装置において、
   前記制御装置は、前記リフト区間での上昇を含む前記基板の上昇によって当該基板が前記基板処理位置へ移動された後、さらに、前記基板処理位置にある前記基板を前記基板停止位置に降下させて当該搬送コンベアに受け渡す際において、前記基板処理位置にある基板を担持している前記担持部材が降下し始めてから当該担持部材が担持している基板が前記搬送コンベアに着地する前までの初期降下区間では、高速側の降下速度まで前記担持部材が降下する速度を上げて当該基板を降下させ、降下している基板が前記搬送コンベアに着地し始めてから前記担持部材が基板から離れるまでの受渡区間では、低速側の受渡速度に前記担持部材が降下する速度を下げて当該担持部材を降下させ、降下している基板が前記搬送コンベアに着地し終えた後の離反区間では、高速側の復帰速度に前記担持部材が降下する速度を上げて当該担持部材を降下させるように前記バックアップ装置を制御することを特徴とする基板処理装置。

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