JPH01232066A - 基板の位置合せ方法及び基板の組立装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の目的） （産業上の利用分野） 本発明は、たとえばＴＰＨ（サーマル・プリンティング
・ヘッド）の製品組立において、２つの基板を、その接
続面を当接させかつそのＩｇ続面に沿った方向に位置合
せした状態で、支持板上にマウントする際の、基板の位
置合せ方法及び基板の組立装置に関するものである。

（従来の技術） ＴＰＨ（サーマル・プリンティング・ヘッド）の製品組
立においては、第７図に示すように、機能の異なる第１
の基板１と第２の基板２を、それぞれの端縁を接続面１
ａ、　２ａとして突合せて当接させ、それぞれの上面の
配線パターンである第１のパターン１ｂと第２のパター
ン２ｂを接続面１ａ、　２ａに沿ったＡ−Ｂ方向に誤差
０．１ｍ以下の精度で位置合せした状態で、第８図に示
すように、支持板３上にマウントして基板１．２を組立
てている。

この際、２つの基板１．２の位置合せは、基板１．２の
接続面１ａ、　２ａを当接させた状態で、基板１，２の
一方を固定し、他方を接続面１ａ、　２ａに沿ってＡ−
８方向に移動して行なうが、たとえば基板２を移動する
場合、基板２とその載置面の摩擦抵抗により、基板２の
移動が円滑でないため、位置合せの精度が上がらないと
いう問題があった。

（発明が解決しようとする課題） 上述したように、たとえばｒＰＨの製品組立における２
つの基板の位置合せは、移動する基板とその載置面の摩
擦抵抗により、精度が上がらないという問題があった。

本発明は、このような点に鑑み成されたもので、２つの
基板の位置合せの精度を向上するとともに、この２つの
基板の高精度の位置合せと支持板に対するマウントを機
械化しようとするものである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明の請求項１の基板の位置合せ方法は、第１及び第
２の２つの基板の接続面を当接させ、かつ少なくとも一
方の基板をその載置面から浮上らせた状態で、浮上らせ
た一方の基板を他方の基板に対して接続面に沿って移動
することにより、第１及び第２の２つの基板の位置合せ
を行なうものである。

本発明の請求項２の基板の組立装置は、第１及び第２の
２つの基板の接続面を当接させ、かつ少なくとも一方の
基板をその載置面から浮上らせた状態で、浮上らせたー
・方の基板を他方の基板に対して接続面に沿って移動す
ることにより、第１及び第２の２つの基板の位置合せを
行ない、この２つの基板を支持板上にマウントするもの
であって、２つの基板及び支持板が順番に供給される組
立位置に対して設けられ２つの基板をそれぞれ独立に上
方から保持する第１及び第２の保持体と、この第１及び
第２の保持体を組立位置に対して昇降させる昇降機構と
、第１及び第２の保持体の少なくとも一方を基板の接続
面に沿って移動する位置合せ機構とを具備したものであ
る。

（作用） 本発明の請求項１の基板の位置合せ方法は、２つの基板
の位置合せに際して、位置合せのために移動する基板を
、載置面から離し、載置面とのＦ！！擦を無くすもので
ある。

本発明の請求項２の基板の組立装置は、組立位置に供給
された２つの基板の少なくとも一方を保持体に保持して
昇降機構により上昇させ、上昇させた一方の基板を位置
合せ機構により他方の基板に対して接続面に沿って移動
して２つの基板の位置合せを行ない、位置合せした２つ
の基板を昇降機構により上昇させた状態で、組立位置に
支持板を供給し、この支持板に２つの基板を昇降機構に
より下降してマウントするものである。

（実施例） 本発明の基板の位置合せ方法及び基板の組立装置の一実
施例を図面を参照して説明する。

この実施例は、ＴＰＨ（サーマル・プリンディング・ヘ
ッド）の製品組立において、第７図に示したように、第
１の基板１と第２の基板２を、それぞれの端縁を接続面
１ａ、　２ａとして突合せて当接させ、それぞれの上面
の配線パターンである第１のパターン１ｂと第２のパタ
ーン２ｂを接続面１ａ。

２ａに沿ったＡ−Ｂ方向に位置合せした状態で、第８図
に示したように、支持板３上にマウントするものである
。

全体のシス°アムは、第１図に示すように、基板１，２
の組立位＠１１を挟んで、その後方と前方（図示Ｆ方向
が前方で、後方はその反対）に基板１．２の移載位＠１
２と支持板３の移載位置１３を直線状に設定し、これら
の間に基板１，２及び支持板３の搬送装置１４を設け、
中央の組立位置１１には上記パターンＩｂ、　２ｂの画
像処理装置のカメラユニット１５及び基板１．２の組立
装置１６を配設し、後側の基板１，２の移載位置１２の
左方と右方（図示Ｒ方向が右方で、左方はその反対）に
は第１の基板１の供給装置１１と第２の基板２の供給装
置１８を配設しである。

上記搬送装置１４は、前後方向に所定距離往復移動する
スライド機構から成り、そのスライダ２１上の後部と前
部に基板テーブル２２と支持板テーブル２３が所定の間
隔で設けられ、この基板テーブル２２及び支持板テーブ
ル２３は、基板１，２及び支持板３を載置するもので、
第３図及び第４図に示すように、基板１．２及び支持板
３に対する複数のアライメントビン２４．２５．２６を
有し、このアライメントビン２４．２５．２６が搬送Ｈ
置１４に付設された駆動）［ｆｆ１２７ａ　、　２７ｂ
　、　２７ｃ　、　２７ｄによって開閉するようになっ
ており、そして、後部の基板テーブル２２は、後側の基
板１．２の移載位置１２と組立位置１１の間を往復し、
第５図及び第６図に示すように、基板１．２に対する複
数の吸着溝２８．２９を有し、また、前部の支持板テー
ブル２３は、組立位置１１と部側の支持板３の移載位置
１３の間を往復し、図示しないが、支持板３に対する複
数の吸着溝を有している。

上記画像処理装置のカメラユニット１５は、第２図に示
すように、拡大光学系３１を具備したカメラ３２から成
り、これが、駆動モータ３３とスライドステージ３４及
び駆動モータ３５とスライドステージ３６により、組立
位置１１の上方（図示Ｕ方向が上方で）において、左右
方向及び前後方向に移動するようになっている。

上記組立装置１６は、第２図に示すように、第１の基板
１を吸着する第１の保持体としての第１の吸着バッド４
１ａ　、　４１ｂ及び第２の基板２を吸着する第２の保
持体としての第２の吸着バッド４２ａ。

４２ｂを有し、この第１の吸着バッド４１ａ　、　４１
ｂ及び第２の吸着バッド４２ａ　、　４２ｂが、それぞ
れ、上下動を円滑にする第１のガイド機構４３ａ　、　
４３ｂ及び第２のガイドＲ横４４ａ　、　４４ｂとこれ
を動作させる第１の上下機偶４５ａ　、　４５ｂ及び第
２の上下ｔｉ構４６ａ　、　４６ｂと第１の上下駆動１
１１４７及び第２の上下駆動源４８から成る胃綺機４７
１９４９により、組立位Ｒ１１の上方の上記カメラユニ
ット１５の前後左右において、昇降するようになってい
る。

また、上記組立装置１６は、基板１．２の位置合せ時に
第２の基板２を接続面１ａ、　２ａに沿って移動させる
ために、基板２を吸着する第２の吸着バッド４２ａ　、
　４２ｂ　＠前後方向に移動させるスライドｔ１４Ｍ５
１と駆動モータ５２から成る位置合せ１１Ｍ４５３を有
している。

上記後側の基板１，２の移載位置１２左側の第１の供給
装置１７は、第１の基板１を多数整列するための挿入溝
６１を具備したマガジン６２とこのマガジン６２の挿入
溝６１から基板１を１枚ずつ右方に送出すローダ−６３
とこのローダ−６３で送出された基板１をピックアップ
して移載位置１２に移動した基板テーブル２２の゛所定
の位置にブレイスする第１の移載機構６４を有し、マガ
ジン６２は、図示しないモータによって駆動する昇降機
構６５により、その挿入溝６１の間隔と同距離ずつ上昇
し、多数の基板１が順番に０−デー６３で送出される位
置に移動するようになっている。

上記後側の基板１．２の移載位置１２右側の第２の供給
装置１８は、積重した多数の第２の基板２を整列させる
複数のガイドビン７１とこのガイドビン７１の間隔を基
板２の品種毎に任意に設定する調節機構７２とガイドビ
ン７１間の最上位の基板２をピックアップして移載位置
１２に移動した基板テーブル２２の所定の位置にブレイ
スする第２の移載機構１３を有し、ガイドビン１１間に
積重された多数の基板２は、駆動モータ１４によって昇
降するりフタ−７５により、順次に上昇し、多数の基板
１が順番に第２の移＠礪構７３でピックアップされる位
置に移動するようになっている。

次に、作用を４つの段階に分けて説明する。

始めに、第１段階として、搬送装置１４のスライダ２１
により、支持板デープル２３及び基板テーブル２２が組
立位置１１及び移載位＠１２に配置され、基板テーブル
２２では、駆動源２７ｄの押動動作により、アライメン
トビン２４．２５を基板テーブル２２の外形方向すなわ
ち放射方向に開放する。

この状態で、移載位置１２左右の供給装置１７゜１８に
おいて、第１の移ｉｎ構６４及び第２の移載機構１３が
左方及び右方に移動し、この第１の移載機構６４及び第
２の移載機構７３の下部に設けられた図示しない吸着パ
ッドが、マガジン６２からローダ−６３で送出された第
１の基板１及びガイドピン７１間に積重状態で整列した
最上位の第２の基板２に下降し、この第１の移載機構６
４及び第２の移載機構７３の吸着パッドが、第１の基板
１及び第２の基板２を吸着保持して上昇した後、この第
１の移１１機構６４及び第２の移載機構１３が右方及び
左方に戻り、第１の基板１及び第２の基板２を基板テー
ブル２２の上方に移動する。（この動作をピックアップ
動作という。） そして、第１の移載＄３１１３６４及び第２の移載機構
７３の吸着パッドが、下降して吸着を解除し、基板テー
ブル２２のアライメントビン２４．２５が開放されてい
る位置に第１の基板１及び第２の基板２をセットし、第
１の移載機構６４及び第２の移載機構７３の吸着パッド
が上昇する。（この動作をブレイス動作という。） この後、駆動源２７ｄを退避動作し、アライメントビン
２４．２５を、図示しないばねにより、基板テーブル２
２の中心方向に閉じ、第１の基板１及び第２の基板２の
接続面１ａ、　２ａを突合せてアライメントする。すな
わち、組立位置１１のカメラユニット１５を用いて画像
処理装置により位置合せできる程度に７ライメントする
。このアライメント動作が完了した後、基板１．２を基
板テーブル２２上の吸着溝２８．２９に吸着保持する。

次に、第２段階として、搬送装置１４のスライダ２１が
前方に移動し、支持板テーブル２３及び基板テーブル２
２が移載位置１３及び組立位置１１に配２され、支持板
テーブル２３では、駆動源２７ａの押動動作により、ア
ライメントビン２６を支持板テーブル２３の外形方向す
なわち放射方向に開放する。（この動作をアライメント
開放動作という。）　　・この状態で、支持板テーブル
２３の７ライメントビン２６が開放されている位置に支
持板３をセットする。

この後、駆動１Ｉ１２７ａを退避動作し、アライメント
ビン２６を、図示しないばねにより、基板テーブル２２
の中心方向に閉じ、支持板３をアライメントする。この
アライメント動作が完了した後、支持板３を支持板テー
ブル２３上の図示しない吸＠溝に吸着保持する。

一方、基板テーブル２２では、組立装置１１６により、
第１の基板１と第２の基板２のそれぞれの配線パターン
である第１のパターン１ｂと第２のパターン２ｂの位置
合せを行なう。

すなわち、組立装置１６の第１の上下駆動ＷＡ４７を下
方に退避動作させ、第１の上下機構４５ａ。

４５ｂ及び第２の上下機構４６ａ　、　４６ｂを介して
、第１の吸着パッド４１ａ　、　４１ｂ及び第２の吸着
パッド４２ａ　、　４２ｂを、第５図に示すように、基
板テーブル２２上の第１の基板１及び第２の基板２に下
降させる。なお、第１の上下機構４５ａ　、　４５ｂ及
び第２の上下機構４６ａ　、　４６ｂは図示しない機構
により連動可能にしである。

この状態で、第１の基板１及び第２の基板２をそれぞれ
第１の吸着パッド４１ａ　、　４１ｂ及び第２の吸着パ
ッド４２ａ　、　４２ｂに吸着し、次に、駆動源２７ｃ
を押動動作させ、第２の基板２を７ライメントしていた
アライメントビン２５を基板テーブル２２の外側に開放
した後、基板テーブル２２の吸着溝２９による第２の基
板２の吸着保持を解除し、第２の上下駆動源４８を上方
に押動動作させ、第２の上下機構４６ａ　、　４６ｂを
介して、第６図に示したように、第２の基板２を保持し
た第２の吸着パッド４２ａ。

４２ｂを基板２の板厚方向に若干浮上させる。

この状態に保持したまま、画像処理装置に登録しである
基準パターン、すなわち、第７図に示すような位置合せ
された状態の第１の基板１及び第２の基板２の第１のパ
ターン１ｂ及び第２のパターン２ｂと、現在、基板テー
ブル２２上でアラメントされた第１の基板１及び第２の
基板２のパターンｌｂ、　２ｂのずれ聞を、カメラユニ
ット１５を上記基準パターンを登録した座標に対し左右
方向及び前後方向に動作させてパターン検出し比較演算
し、この結果に基づいて、基板１．２の位置合せを行な
うべく、第１の基板１をアライメントビン２４及び吸着
溝２８で固定したまま、位置合せ機構５３により、第２
の基板２をその接続面１ａ、　２ａに沿っ′で前後方向
にずれｍ弁移動させ、第６図に示したように、第１の基
板１及び第２の基板２の第１のパターン１ｂ及び第２の
パターン２ｂを位置合わせする。

位置合せが完了した後、駆動源２７ｂを押動動作させて
アライメントビン２４を基板テーブル２２の外形方向に
開放し、基板テーブル２２の吸着溝２８による第１の基
板１の吸着保持を解除し、第１の上下駆動源４１を上方
に押動動作させ、第１のＥ下機構４５ａ　、　４５ｂ及
び第２の上下機ｔＭ４６ａ　、　４６ｂを介して、第１
の吸着パッド４１ａ　、　４１ｂ及び第２の吸着パッド
４２ａ　、　４２ｂを上昇し、これによって、第１の基
板１及び第２の基板２は位置合せされた状態で上昇し、
上昇・後、駆動源２７ｂ及び駆動源２７ｃを退避動作さ
せ、アライメントビン２４．２５を基板テーブル２２の
内側に戻す。

なお、８４を位置１３での支持板テーブル２３に対する
支持板３のセット動作及び組立位置１１での基板１．２
の位置合せ動作は同時に行なう。さらに、この両動作と
同時に、移載位置１２でも、次の基板１．２のセット（
ブレイス動作）を行なうべく、すなわち、移載位置１２
の第１の供給装置１７及び第２の供給装置１８において
、第１の基板１は、昇降機構６５によりマガジン６２と
ともに挿入溝６１の間隔１ピッチ分上昇した後、ローダ
−６３によりマガジン６２から送出され、第２の基板２
は、駆動モータ１４によりリフター１５とともにその厚
さ分上昇し、この後、Ｗ４１の移載機構６４及び第２の
移載機構１３による第１の基板１及び第２の基板２のピ
ックアップ動作が行なわれる。

次に、第３段階として、搬送装置１４ｑ）スライダ２１
が後方に移動し、第１段階と同様に、支持板テーブル２
３及び基板テーブル２２が組立位置１１及び移載位＠１
２に戻り、支持板テーブル２３では、組立装置１１６に
より、支持板３上に位置合せが完了した第１の基板１及
び第２の基板２をマウントする。

すなわち、組立装置１６の第１の上下駆動源４７を下方
に退避動作させ、第１の上下ｌ構４５ａ。

４５ｂ及び第２の上下機構４６ａ　、　４６ｂを介して
、第１の吸着パッド４１ａ　、　４１ｂ及び第２の吸着
パッド４２ａ　、　４２ｂを支持板テーブル２３に下降
させ、第１の吸着パッド４１ａ　、　４１ｂ及び第２の
吸着パッド４２ａ　、　４２ｂに保持した第１の基板１
及び第２の基板２を支持板デープル２３上の支持板３に
圧着し、第１の基板１及び第２の基板２．を支持板３の
上面にマウントする。なお、支持板３０基板マウント面
には接着剤が塗布されている。

マウントが完了したら、第１の吸着パッド４１ａ　、　
４１ｂ及び第２の吸着パッド４２ａ　、　４２ｂによる
第１の基板１及び第２の基板２の吸着を解除し、この後
、第１の上下駆動１４７を上方に押動動作させ、第１の
上下機構４５ａ　、　４５ｂ及び第２のＥ下機構４６ａ
　、　４６ｂを介して、第１の吸着パッド４１ａ。

４１ｂ及び第２の吸着パッド４２ａ　、　４２ｂを上昇
する。

一方、基板テーブル２２では、駆動＠２７ｄの押動動作
により？ライメントビン２４．２５が開かれた後、第１
の移！Ｉ！機構６４及び第２の移載機構７３によるブレ
イス動作が行なわれて、先に第２段階で準備されていた
次の第１の基板１及び第２の基板２が基板テーブル２２
にセットされ、セットされた第１の基板１及び第２の基
板２が駆動源２７ｄの退避動作によりアライメントビン
２４．２５でアライメントされる。

最終的に、第、４段階として、搬送り装置１４のスライ
ダ２１が前方に移動し、支持板テーブル２３及び基板テ
ーブル２２が移載位置１３及び組立位ｇｉｌｌに配置さ
れ、支持板テーブル２３では、駆動源２７ａのアライメ
ント開放動作が行なわれ、この状態で、第８図に示した
ような基板１．２をマウントした支持板３を取出して、
次の支持板３をセットし、この支持板３が７ライメント
ビン２６によりアライメントされる。

一方、組立位置１１では基板１．２の位置合せ動作が行
なわれ、さらに、移載位置１１でも、次の基板１．２の
準備が行なわれる。

したがって、以後は第３段階と第４段階の繰返しにより
、基板１．２の位置決め及び支持板３に対するマウント
が行なわれる。

〔発明の効果〕

上述したように、本発明の請求項１の基板の位置合せ方
法は、２つの基板の位置合せに際して、位置合せのため
に移動する基板を、載置面から離し、載置面との１ｍ擦
を無くした状態で移動するので、基板の移動が円滑で、
基板を精密に移動することができ、したがって、２つの
基板の位置合せを精度良く行なうことができる。

そして、本発明の請求項２の基板の組立装置は、組立位
置に供給された２つの基板の少なくとも一方を保持体に
保持して昇降機構により上昇させ、上昇させた一方の基
板を位置合せ機構により他方の基板に対して接続面に沿
って移動して２つの基板の位置合せを行ない、位置合せ
した２つの基板を昇降機構により上昇させた状態で、組
立位置に支持板を供給し、この支持板に２つの基板を昇
降機構により下降してマウントするので、上述したよう
に２つの基板を、高粘度で位置合せした上で、そのまま
、支持板にマウントすることができ、したがって、高精
度の位置合せがそのまま製品に生かされ、その上、基板
の位置合せとマウントが容易に自動化でき、装置も複雑
とならない。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の基板の組立装置の一実施例を示し、第１図
は全体の斜視図、第２図はその組立位置の斜視図、第３
図はその基板テーブルの平面図、第４図はその支持板テ
ーブルの平面図、第５図及び第６図はその組立位置の異
なる状態の断面図、第７図は基板の位置合せの状態を示
す平面図、第８図は支持板上に基板をマウントした状態
の斜視図である。 １・・第１の基板、２・・第２の基板、ｌａ。 ２ａ・・接続面、３・・支持板、１１・・組立位置、１
６・・組立装置、４１ａ　、　４１ｂ　・・第１の保持
体としての第１の吸着パッド、４２ａ　、　４２ｂ　・
・第２の保持体としての第２の吸着パッド、４９・・昇
降機構、５３・・位置合せ機構。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１及び第２の２つの基板の接続面を当接させ、
   かつ少なくとも一方の基板をその載置面から浮上らせた
   状態で、浮上らせた一方の基板を他方の基板に対して接
   続面に沿つて移動することにより、第１及び第２の２つ
   の基板の位置合せを行なうことを特徴とする基板の位置
   合せ方法。
2. （２）第１及び第２の２つの基板の接続面を当接させ、
   かつ少なくとも一方の基板をその載置面から浮上らせた
   状態で、浮上らせた一方の基板を他方の基板に対して接
   続面に沿つて移動することにより、第１及び第２の２つ
   の基板の位置合せを行ない、この２つの基板を支持板上
   にマウントする基板の組立装置であって、 ２つの基板及び支持板が順番に供給される組立位置に対
   して設けられ２つの基板をそれぞれ独立に上方から保持
   する第１及び第２の保持体と、この第１及び第２の保持
   体を組立位置に対して昇降させる昇降機構と、第１及び
   第２の保持体の少なくとも一方を基板の接続面に沿って
   移動する位置合せ機構とを具備したことを特徴とする基
   板の組立装置。