JPH07288394A - 基板の支持方法とこれに用いる支持部材、この支持部材の製造方法およびこの支持部材を用いる作業装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 位置決め誤差を吸収しながら基板を適正に支
持できるようにする。 【構成】 基板１の各種部品２が実装された凹凸面３に
フィルム４を密着させた上に、型取り材料５を当てがっ
て型取りすることにより、フィルム４の厚み分およびフ
ィルム４が凹凸面３に密着し切れない分の遊びＳを持っ
て、前記凹凸面３に倣わせた支持面６を持つ支持部材７
を予め形成し、この支持部材７の上向きとした支持面６
に基板１をこの基板１の前記凹凸面３を嵌め合わせた状
態で支持し、この支持した基板１の上面を各種作業に供
するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基板、例えば電子回路
基板等の各種部品が実装された凹凸面を有し、この凹凸
面を下方から支持されて、凹凸面とは反対の上面に、他
の部品の実装と云った各種の作業を受けるような基板の
支持方法と、これに用いる支持部材、この支持部材の製
造方法およびこの支持部材を用いる作業装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】電子回路基板は、小型化等のために表裏
の両面に電子部品が実装されることが多々ある。この場
合、電子回路基板の第１の面に部品を実装し終えた後、
第２の面に部品を実装することになる。第２の面に部品
を実装する場合、電子回路基板の各種部品が実装されて
凹凸面となっている第１面を支持する必要がある。

【０００３】元来この凹凸面の支持は、部品の実装を行
う作業装置の基板保持プレートに植設した多数のピンに
よって、電子回路基板の電子部品が実装されていない各
部分を選択して支持するようにしている。

【０００４】ところで、近時では、電子回路基板の電子
回路は益々微細化しファインパターン化している。この
ため、電子回路基板における電子部品の実装密度が高く
なっているし、実装される電子部品も比較的大きなもの
から極く微細なものまで種々雑多であり、前記ピンによ
る支持は困難になってきている。

【０００５】特開平２−１０９００号公報は、これに対
応する第１、第２の支持方法を開示している。

【０００６】第１の支持方法は、ハウジングに充填した
発泡スチロールに、加熱した電子回路基板の部品実装に
よって凹凸面となった側を直接押し当てることにより、
発泡スチロールが前記凹凸面によって軟化溶融されて凹
凸面に倣うように型取りされた支持面を有する支持部材
を予め形成しておき、電子回路基板の前記凹凸面の全体
をこれに倣う形状をした前記支持部材の支持面によっ
て、前記凹凸の邪魔なく支持し、電子回路基板の凹凸面
とは反対の側の面を、部品の実装等の各種の作業に供す
るようにしている。

【０００７】第２の支持方法は、支持部材に多数のピン
を摺動できるように保持しておき、これらピンを下向き
でかつ最下動位置にある状態で、電子回路基板の部品の
実装によって凹凸面となっている側に当接させたときの
ピンの凹凸面との干渉度合いに応じた支持部材に対する
後退動作によって、各ピンの先端位置を前記凹凸面に倣
わせた後、これら各ピンを粘着材の固化により固定して
おき、この固定した各ピンの電子回路基板の凹凸面に倣
って並ぶ先端部で前記凹凸面を支持し、電子回路基板の
この凹凸面とは反対の面を各種作業に供するようにして
いる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の第
１、第２の各支持方法は、電子回路基板に実装された部
品群に、発泡スチロールやピンが直接接触するので、部
品やプリント配線が汚損したり損傷したりする嫌いがあ
り、支持部材を作成するのに用いた電子回路基板を不良
品化してしまう不利がある。

【０００９】また、第１の支持方法の場合、発泡スチロ
ールは、電子回路基板の各種部品が実装された凹凸面と
直接接触して軟化溶融される。このため軟化溶融される
発泡スチロール材料は、電子回路基板とこれに実装され
ている電子部品との間の隙間、多数のリードを持ったチ
ップ部品の各リードの間やリードとチップ部品本体との
間等の細部に入り込んでしまうことが多々ある。この細
部に入り込む発泡スチロール材料部分は、電子回路基板
と発泡スチロールとを分離する時に前記細部と引っ掛か
り合うので、前記損傷の問題がある。また、前記発泡ス
チロール材料の細部への入り込み部は、型取りされた支
持面に複雑な形状の飛び出し部として残り、この支持面
で電子回路基板の前記凹凸面を支持するとき、この飛び
出し部が電子回路基板の凹凸面と干渉して凹凸面を比較
的大きく浮かせるので、電子回路基板の支持が不安定に
なり、位置決め精度が低下する。しかも、電子回路基板
の凹凸面と、これに直接接触した倣い状態にて型取りし
た支持面との間には遊びがないので、支持部材の支持面
に電子回路基板の凹凸面を自動的に嵌め合わせて適正に
落ち着かせるのは困難である。このため、嵌め合い状態
を人手により監視し、頻繁な調整作業が必要となる。そ
の上、各種部品の実装位置に型取りした基板のそれと違
った誤差があると、これに対応できずに片当たりして支
持状態に浮きが生じ問題となることがときとして生じ
る。

【００１０】第２の支持方法では、多数のピンを支持部
材に摺動自在に保持しておき、これらの先端を電子回路
基板の凹凸面に倣わせた状態を保ちながら、各ピンを粘
着材の固化によって倣い状態に固定する作業が必要であ
るので、構造および作業が複雑で時間も掛かり、コスト
の高いものとなる。また、固定されたピンによる凹凸面
の支持に弾性が働かないので、電子回路基板に反りがあ
ったりすると、例えば部品を実装するために電子部品を
吸着した状態で接近してくる部品実装用の部品吸着ノズ
ルが過剰に干渉して電子部品に欠けやひびを発生させる
原因になったりする。また、支持部材の各ピンの先端に
よる電子回路基板の支持位置に少しのずれが生じて、あ
るいは各種部品の実装位置がピンの先端を倣わせた基板
のそれと違った誤差があるとき、ピンが電子部品と干渉
しこれを損傷させることもある。

【００１１】本発明は、このような従来の問題を解消す
ることを課題とし、作業装置での位置決め誤差を吸収し
ながら基板を問題なく支持できるような、基板の支持方
法と、これに用いる支持部材、この支持部材の製造方法
およびこの支持部材を用いる作業装置を提供することを
目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の基板の支持方法
は、上記の目的を達成するために、基板の各種部品が実
装された凹凸面にフィルムを密着させた上に、型取り材
料を当てがって型取りすることにより、フィルムの厚み
分およびフィルムが凹凸面に密着し切れない分の遊びを
持って、前記凹凸面に倣わせた支持面を持つ支持部材を
予め形成し、この支持部材の上向きとした支持面に基板
をこの基板の前記凹凸面を嵌め合わせた状態で支持し、
この支持した基板の上面を各種作業に供するようにした
ことを特徴とし、型取り材料は支持部材を弾性体とする
ものを用いるのが好適である。

【００１３】本発明の基板の各種部品が実装された凹凸
面を支持するのに用いる支持部材は、上記の目的を達成
するために、前記凹凸面との間に所定の遊びを持って倣
った支持面を有することを特徴とし、支持部材が弾性材
料よりなるのがよく、支持面と反対の側の面に位置決め
部が設けられているのが好適である。

【００１４】本発明の基板の各種部品が実装された凹凸
面を支持するのに用いる支持部材の製造方法は、上記の
目的を達成するために、前記基板に袋状ないしはチュー
ブ状のフィルムを被せて、内部空気の吸引ないしは熱収
縮による強制密着操作を行い、これらフィルムを前記凹
凸面に密着させ、この凹凸面に密着したフィルムの上か
ら型取り材料を当てがって型取りすることにより、フィ
ルムの厚み分およびフィルムが凹凸面に密着し切れない
分の遊びを持って、前記凹凸面に倣わせた支持面を持つ
支持部材を形成することを特徴とするものであり、型取
り材料は支持部材を弾性体とするものを用いるのが好適
である。

【００１５】また、フィルムは、支持部材が用いられる
各種作業装置の位置決め精度に応じた厚みのものを用い
るのが好適である。

【００１６】さらに、型取り時、基板の位置決めと共通
した位置決め部材により位置決めされる当て板を、型取
り材料の上に当てがい、この当て板の下面に設けた突起
や凹部よりなる位置決め部形成部によって、支持面の型
取りと同時に、支持部材の支持面と反対の側の面に位置
決め部を型取りして形成するのが好適である。

【００１７】本発明の基板の凹凸面を支持する支持部材
を用いる作業装置は、上記の目的を達成するために、基
板を作業位置に保持する基板保持台と、この基板保持台
に保持される基板に各種の作業を行う作業手段とを有し
た作業装置であって、基板の各種部品が実装された凹凸
面に所定の遊びを持って倣った支持面を有する支持部材
を、作業対象となる基板の種類に応じて組み合わせ備
え、前記基板保持台に、各支持部材を前記支持面を上に
向けて着脱できるように保持し、各支持部材を位置決め
する位置決め部を設けたことを特徴とし、支持部材は弾
性材料よりなるのがよい。

【００１８】また、複数の支持部材をストックしておく
ストッカー部と、ストッカー部と作業位置にある基板保
持台との間でストッカー部にストックされている複数の
支持部材を１つずつ持ち運びする持ち運び手段と、作業
対象となる基板の種類情報に基づいて、ストッカー部に
ストックされた支持部材のうちの対応するものを選択
し、基板保持台に保持させるように持ち運び手段を制御
する制御手段とをさらに備えたものとするのがよく、さ
らに、作業対象である基板を作業位置に搬入し、作業後
は作業位置から搬出する搬送手段と、搬送手段によって
作業位置に搬入される基板の種類を判別し制御手段に種
類情報を入力する入力手段とを備えたものとするのが好
適である。

【００１９】

【作用】本発明の基板の支持方法の上記構成では、基板
の各種部品が実装された凹凸面に対応する支持面を持っ
た支持部材を予め形成しておき、この支持部材の支持面
により基板の前記凹凸面を支持して、基板の凹凸面と反
対側の面を各種の作業に供するのに、支持部材の支持面
は、基板の凹凸面にフィルムを密着させた上に、型取り
材料を当てがって型取りすることにより、フィルムの厚
み分およびフィルムが凹凸面に密着し切れない分の遊び
を持って、前記凹凸面に倣った支持面が簡易に短時間で
得られ、しかもこの遊びは基板の凸部に対応する凹部が
逆テーパー状に開口側へ拡がり、底部ではフィルムの厚
み分だけの余裕を残した基板の凸部の天面部と相似な形
状および大きさになるので、基板の凹凸面をこれに倣っ
て型取りした前記支持面に受入れて支持するのに、支持
部材とこれに支持しようとする基板との位置決めに誤差
があったり、あるいは各種部品の実装位置に前記型取り
した基板のそれと違った誤差があっても、基板の突部を
これに対応する凹部の大きな開口内に確実に受入れ、こ
れを逆テーパー状の内周面によって前記凸部の天面部と
相似形で少し大きなだけの底部に滑り込ませて、適正な
位置範囲に落ち着かせるので、作業装置の位置決め誤差
を吸収しながら容易にかつ適正位置に基板を支持し安定
させることができる。しかも、前記支持部材を型取りす
るのに、型取り材料が基板に実装された電子部品等に直
接接触しないし、基板と電子部品との間の隙間、電子部
品のリードの間やリードと電子部品本体との間等の細部
に入り込むことがないので、型取りするのに用いた基板
上の電子部品等を損傷してしまって不良品化させるよう
なことを回避することができる。また、細部への入り込
み部が残って前記支持面による基板の凹凸面の支持に不
都合となることも解消される。

【００２０】この場合、型取り材料に支持部材を弾性体
とするものを用いると、基板の支持に支持部材の弾性が
働き、基板の反り等によりこれの一部に作業具が干渉す
るようなことがあっても、これを支持部材の弾性変形に
よって吸収し、基板上の部品や作業具が損傷するような
ことを回避することができる。

【００２１】本発明の基板の各種部品が実装された凹凸
面を支持するのに用いる支持部材の上記構成では、弾性
材料よりなり、基板の凹凸面との間に所定の遊びを持っ
て倣った支持面を有しているので、前記支持方法で述べ
たとほぼ同様の、弾性および遊びによる基板支持上の作
用的特徴を発揮することができる。

【００２２】支持部材の前記支持面と反対の側の面に位
置決め部が設けられていると、支持部材により基板を支
持するのに、支持部材を所定の位置に位置決めして、基
板を支持できるようにするので、基板の前記特徴ある支
持を適正な位置にて達成することができる。

【００２３】本発明の基板の各種部品が実装された凹凸
面を支持するのに用いる支持部材の製造方法の上記構成
では、基板の凹凸面に密着したフィルムの上に型取り材
料を当てがって型取りすることにより、フィルムの厚み
分およびフィルムが凹凸面に密着し切れない分の遊びを
持って、前記凹凸面に倣わせた支持面を持つ支持部材を
得るのに、袋状ないしはチューブ状のフィルムを被せ
て、内部空気の吸引ないしは熱収縮による密着操作を行
い、これらフィルムを前記凹凸面に密着させるので、単
純な作業で適度な密着状態がむらなく得られ、前記特徴
ある支持部材の形成およびこれを用いた支持方法を容易
かつ安価に、的確に実現することができる。

【００２４】この場合も、型取り材料は支持部材を弾性
体とするものを用いて、支持部材による基板の支持に、
前記した弾性体による特徴ある作用を発揮させることが
できる。

【００２５】また、フィルムは、支持部材が用いられる
各種作業装置の位置決め精度に応じた厚みのものを用い
ると、基板の各種部品が実装された凹凸面とこれにフィ
ルムを介し倣って型取りした支持部材の支持面との遊び
を、支持部材が用いられる作業装置の位置決め精度に見
合った大きさに設定することができる。

【００２６】また、前記型取り時に、基板の位置決めと
共通した位置決め部材により位置決めされる当て板を、
型取りのために当てがった型取り材料の上に当てがい、
この当て板の下面に設けた位置決め部成形部にて、支持
面の型取りと同時に、支持部材の支持面と反対の側の面
に位置決め部を型取りすることにより、支持部材の支持
面と、この支持面と反対側で作業装置側の位置決め部と
嵌まり合う位置決め部との双方が、基板を基準にした位
置決めにより互いの間の位置に誤差なく型取りされるの
で、支持部材を作業装置の適正位置に実装して基板を適
正な位置に支持して各種作業に供し、高い位置精度で作
業が達成されるようにすることができる。

【００２７】本発明の基板の各種部品を実装した凹凸面
を支持する支持部材を用いる作業装置の上記構成では、
基板の各種部品が実装された凹凸面に所定の遊びを持っ
て倣って型取りした支持面を有する支持部材が、作業対
象となる基板の種類に対応して組み合わせ備えているの
で、支持部材を作業対象となる基板の種類に応じて選択
して用いることにより、どのような種類の基板でも、前
記支持方法で述べたとほぼ同様の、前記遊びによる基板
支持上の作用的特徴を発揮することができる。

【００２８】支持部材が弾性材料よりなると、前記支持
方法で述べたとほぼ同様の、弾性による基板支持上の作
用的特徴をも発揮することができる。また、この支持部
材は基板を作業位置に支持する基板保持台に、各支持部
材との位置決め部の嵌まり合いを伴って着脱できるよう
に保持するので、現に作業対象となる基板に対応する支
持部材を保持することにより、同一装置で各種の基板を
前記特徴ある支持状態として、これに作業手段による必
要な各種の作業を高い位置精度で施すことができる。

【００２９】この場合、作業対象となる基板の種類情報
に応じて、制御手段がストッカー部にストックしてある
複数の支持部材のうちの対応するものを選択し、ストッ
カー部と作業位置にある基板保持台との間でストッカー
部にストックされている複数の支持部材を１つずつ持ち
運びする持ち運び手段が、前記選択された支持部材を作
業位置にある基板保持台に保持させるように、前記制御
手段によって制御することにより、複数の支持部材を使
い分けて各種の基板を支持し各種の作業を行うことが、
自動的に誤りなく達成することができる。

【００３０】さらに、作業対象である基板を搬送手段に
よって作業位置に搬入し、作業後は作業位置から搬出す
るのに、入力手段が作業位置に搬入される基板の種類を
判別し前記制御手段に種類情報を入力するようにするこ
とにより、搬送手段により自動的に連続して供給される
基板の種類が途中で変わっても、これに自動的に対応し
て、適正な支持部材を選択使用することができる。

【００３１】

【実施例】以下本発明の基板の支持方法とこれに用いる
支持部材、この支持部材の製造方法およびこの支持部材
を利用した作業装置につき実施例を示しながら具体的に
説明する。

【００３２】図１〜図７は本発明の基板の支持方法の一
実施例を、これに用いる支持部材とともに示している。

【００３３】本実施例での基板の支持方法では、まず例
えば図１に示すような状態から、図２、図３、図５に示
すように、基板１の各種部品２が実装された凹凸面３に
フィルム４を密着させた上に、型取り材料５を当てがっ
て型取りすることにより、フィルム４の厚み分およびフ
ィルムが凹凸面３に密着し切れない分の図２、図３に示
すような各種の遊びＳを持って、前記凹凸面３に倣わせ
た図２〜図４に示すような支持面６を持つ支持部材７を
予め形成しておく。

【００３４】次に、この支持部材７の上向きとした支持
面６に基板１をこの基板１の前記凹凸面３を嵌め合わせ
た図６に示すような状態で支持し、この支持した基板の
上面８を各種作業に供するようにする。

【００３５】要するに、基板１の各種部品２が実装され
た凹凸面３に対応する支持面６を持った支持部材７を予
め形成しておき、この支持部材７の支持面６により基板
１の前記凹凸面３を支持して、基板１の凹凸面３と反対
側の面８を各種の作業に供するのに、支持部材７の支持
面６は、基板１の凹凸面３にフィルム４を密着させた上
に、型取り材料５を当てがって型取りしていることによ
り、フィルム４の厚み分およびフィルムが凹凸面３に密
着し切れない分の遊びＳを持って、前記凹凸面３に倣っ
た支持面６が簡易に短時間で得られ、しかもこの遊びＳ
は図５〜図７に示すように基板１の凸部２ａに対応する
凹部６ａが逆テーパー状に開口６ｂ側へ拡がり、底部６
ｃではフィルム４の厚み分だけの余裕を残した基板１の
凸部の天面部２ｂと相似な形状および大きさになるの
で、基板１の凹凸面３をこれに倣って型取りした前記支
持面６に図６に示すように受入れて支持するのに、支持
部材７とこれに支持しようとする基板１との位置決め、
および各種部品２の実装位置に少々の誤差があっても、
基板１の凸部２ａをこれに対応する凹部６ａの大きな開
口６ｂ内に図６に示すような両側での水平方向の比較的
大きな遊びＳ２を持って確実に受入れ、これを逆テーパ
ー状の内周面によって前記凸部２ａの天面部２ｂと相似
形で少し大きなだけの底部６ｃに滑り込ませて、両側の
フィルム４の図７に示すような曲がりによる小さなアー
ル面６ｄをなした遊びＳ２の余裕を持った適正な位置範
囲に落ち着かせるので、図８に示すような電子部品実装
装置等である作業装置Ａでの位置決め誤差を吸収しなが
ら容易にかつ適正位置に基板１を支持し安定させること
ができる。また、基板１上の電子部品２の実装位置が、
図６に仮想線で示すように位置ずれしていたとしても、
支持面６における前記位置ずれした電子部品２に対応す
る凹部６ａのテーパー状の内周面によって支持するの
で、支持が確実であり基板１に逃げが生じないようにす
ることができる。しかも、前記支持部材７を型取りする
のに、型取り材料５が基板１に実装された電子部品２等
に直接接触しないし、図４に示すような基板１と電子部
品２との間の隙間、電子部品２のリード２ｄの間やリー
ド２ｄと電子部品本体２ｅとの間等の細部に入り込むこ
とがないので、型取りするのに用いた基板１上の電子部
品２等を損傷してしまって不良品化させるようなことを
回避することができる。また、細部への入り込み部が残
って前記支持面６による基板１の凹凸面３の支持に不都
合となることも解消される。

【００３６】電子部品２の実装装置はこれの製作時期の
違い等によって、位置決め精度が異なる。部品を実装す
るマウント位置精度は０．２ｍｍ〜０．１ｍｍ程度であ
る。

【００３７】従来これを吸収することはできず、基板の
反りや電子部品の実装位置のずれ等によって、まだ不良
品の発生がときとしてある。例えば、１日に１２５０枚
の電子回路基板のそれぞれに８００点位の電子部品を実
装すると、１００万点の電子部品を実装することになる
が、従来１日に数点の不良品が発生しており、不良品率
は３ＰＰＭ程度から、電子部品が１．０×０．５ｍｍ程
度に小さくかつ欠けやすいセラミック製の電子部品では
３０ＰＰＭ程度と高くなる。

【００３８】これに対し本実施例では、前記遊びＳ１が
０．４〜０．２ｍｍ程度あればよく、フィルム４の厚み
をこの範囲に設定して好結果を得、不良率が格段に低下
した。

【００３９】この場合、型取り材料５に支持部材７を弾
性体とするものを用いると、基板１の支持に支持部材７
の弾性が働き、基板１の反り等によりこれの一部に作業
手段としての例えば図８に示すような部品吸着ノズル１
１等が干渉するようなことがあっても、このときの作業
手段である部品吸着ノズル１１等のオーバーストローク
分を支持部材７の弾性変形によって吸収し、基板１上の
電子部品２や部品吸着ノズル１１が損傷するようなこと
を回避することができる。また、前記位置ずれした電子
部品２を凹部６ａの内周面で支持する場合の干渉をなく
して、干渉による電子部品２の損傷や基板１の支持高さ
に誤差が生じるようなことを回避するのに有利である。
したがって、不良品率がさらに低下する。

【００４０】支持部材７を形成する弾性材料はシリコン
ゴム等のゴム系のものが好適であるが、基板１の反り具
合や剛性の程度によっては、軟弾性材料や硬弾性材料を
適宜に選択して用いることができ、合成樹脂材料を用い
ると種類が多く便利である。

【００４１】軟弾性材料とするのに発泡操作や発泡材料
を利用することもできる。もっとも、支持面６を形成す
る支持部材７の厚みを小さくし、これの裏面に貼り合わ
せる補助パッドの材料や厚みによって弾性の強弱を調整
することもできる。軟弾性化するにはスポンジゴム製の
補助パッドを用いるのが対応し易く適当である。

【００４２】フィルム４は例えばビニール製のものを用
いるが、基板１の凹凸面３に前記のように密着し、凹凸
面３と型取り材料５との間を仕切り、双方が直接接触し
合わず、また型取り材料５が基板１の凹凸面３の前記の
ような細部に入り込むのを防止できれば、どのような材
料のものでもよく、必要に応じてシート状のものを採用
することもできる。

【００４３】型取り材料５は、前記のように凹凸面３に
フィルム４を介して倣うように型取りできるものであれ
ば種々のものを採用することができる。型取りは流動性
材料や可塑性材料を用いて、凹凸面３にフィルム４を介
し倣った状態とし、これを硬化や固化によって安定化さ
せることにより行える。可塑性材料を凹凸面３にフィル
ム４を介し倣った状態にするには、流動性材料として凹
凸面３に密着したフィルム４上に流し込むか、軟化した
状態で、あるいは凹凸面３側の熱によって軟化ないし溶
融させながら凹凸面３にフィルム４を介し押し当ててい
くことによって行える。この押し当て操作ではフィルム
４を押し当て操作の進行とともに凹凸面３に前記のよう
に密着させることができ、特別な密着操作を省略するこ
とができる。もっとも、フィルム４は前記熱に影響され
ないものでなければならないと言う制限を受ける。流動
性材料を流し込む場合でもこれの背面から適度に加圧し
てフィルム４を凹凸面３に密着させることもできる。

【００４４】また、型取りに際し、基板１に反りがある
ようなとき、これを矯正した後に、あるいは矯正した状
態にしながら、型取りを行うと、反りのない基板１を基
に型取りした支持部材７が得られる。

【００４５】本発明において、基板１の各種部品２が実
装された凹凸面３を支持するのに用いる支持部材７とし
ては、前記凹凸面３との間に所定の遊びＳを持って倣っ
た支持面６を有するものであればよく、これだけでも前
記した不良品率の低下を達成することができ、支持部材
を弾性材料とすることにより、さらに不良品率を下げる
ことができる。

【００４６】図８に示すように、支持部材７の前記支持
面６と反対の側の面２１に位置決め部２２が設けられて
いると、支持部材７により基板１を支持する際、支持部
材７を、例えば図８に示す作業装置Ａの基板保持台２３
等の上の所定位置に位置決めして、基板１を支持できる
ようにするので、基板１の前記特徴ある支持を適正な位
置にて達成することができる。本実施例では前記位置決
め部２２は凹部であり、前記の位置決めのために基板保
持台２３の上面に、前記位置決め部２２と嵌まり合う突
起状の位置決め部２４を設けてある。これら位置決め部
２２、２４のどちらを突起にし、どちらを凹部にするか
は自由である。しかし、支持部材７が弾性体である場合
はこれの位置決め部２２の側を凹部にしておくのが、支
持部材側の位置決め部の保形性、耐久性が十分なものと
なるので有利となる。

【００４７】このような支持部材７を製造するのに、前
記基板１に図１に示すように袋状のフィルム４を被せ
て、内部空気を掃除機の吸引口３１を利用する等して吸
引すると言った強制密着操作を行うことによって、フィ
ルム４を図２、図３に示すように凹凸面３に密着させる
ようにする。これにより、フィルム４は基板１の各種の
電子部品２が実装された凹凸面３に前記したように良く
密着するとともに、電子部品２の回りのものよりも突出
度の高いもの、および高くなくても、まわりに電子部品
２がないか、あるいはあっても自身よりも高くないもの
の、天面部２ｂに密着し、これら電子部品２の基板１へ
の基部側に向かって前記密着部からまわりへテーパ状に
拡がって凹凸面３への密着限界にまで近づき、電子部品
２が近接した部分の隙間には余り入り込めないことによ
り、図２、図３、図５に示すような密着状態となる。し
たがって、型取り材料５が基板１の表面や電子部品２に
直接接触するのを防止するとともに、型取り材料５が前
記凹凸面３の支持に不要な部分や不利な細部への入り込
みを防止できる好適な密着状態が簡単かつ迅速に得ら
れ、この凹凸面３に密着したフィルム４の上から型取り
材料５を当てがって型取りすることにより、前記所定の
支持部材７を得ることができる。

【００４８】また、袋状のフィルムに代えて、チューブ
状のフィルム４を被せて、熱収縮による密着操作を行っ
ても、前記袋状のフィルム４を被せて吸引による強制密
着操作を行った場合と同様の作用効果が得られる。この
場合のフィルム４は塩化ビニル等の熱収縮性のものが用
いられるが、他の熱収縮性のものでもよい。熱収縮によ
る強制密着操作を採用すると、熱収縮によりフィルム４
が厚みを増すので、厚みの大きなフィルム４を用いる場
合に有利となる。

【００４９】さらに、図２に示すような型取り時、基板
１の位置決めと共通した位置決め部材、本実施例では基
板１を所定位置で囲い、型取り材料５を流し込む枠材３
２を利用し、この枠材３２に仮想線のように嵌め合わせ
ることにより位置決めした当て板３３を、型取り材料５
の上に当てがい、この当て板３３の下面に設けた突起や
凹部よりなる位置決め部形成部３３ａによって、支持面
６の型取りと同時に、支持部材７の支持面６と反対の側
の面２１に位置決め部２２を型取りして形成すようにす
ることができる。

【００５０】本実施例での前記支持部材７を用いる作業
装置Ａは、図８に示すように基板１を作業位置に保持す
る基板保持台２３の他に、この基板保持台２３に保持さ
れる基板１に各種の作業を行う作業手段としての部品吸
着ノズル１１を持った作業ヘッド４１を有し、基板１の
各種部品２が実装された凹凸面３に所定の遊びＳを持っ
て倣った支持面６を有する支持部材７を、作業対象とな
る基板１の種類に応じて組み合わせ備え、前記基板保持
台２３に、各支持部材７を前記支持面６を上に向けて着
脱できるように保持するようにしてある。

【００５１】これにより、基板１の各種部品２が実装さ
れた凹凸面３に所定の遊びＳを持って倣って型取りした
支持面６を有する支持部材７が、作業対象となる基板１
の種類に対応して組み合わせ備えているので、支持部材
７を作業対象となる基板１の種類に応じて選択して用い
ることにより、どのような種類の基板１でも、前記支持
方法で述べたとほぼ同様の、前記遊びＳによる基板１支
持上の作用的特徴を発揮することができる。

【００５２】また、この支持部材７は基板１を作業位置
に支持する基板保持台２３に、各支持部材７との位置決
め部２２、２４の嵌まり合いを伴って着脱できるように
保持するので、現に作業対象となる基板１に対応する支
持部材７を保持することにより、同一装置で各種の基板
１を前記特徴ある支持状態として、これに作業ヘッド４
１による必要な各種の作業を高い位置精度で施すことが
できる。

【００５３】また、複数の支持部材７をストックしてお
くストッカー部４２と、ストッカー部４２と作業位置に
ある基板保持台２３との間でストッカー部４２にストッ
クされている複数の支持部材７を１つずつ持ち運びする
持ち運び手段としてのチャック４４ａを持ったロボット
アーム４４と、作業対象となる基板１の種類情報に基づ
いて、ストッカー部４２にストックされた支持部材７の
うちの対応するものを選択し、基板保持台２３に保持さ
せるようにロボットアーム４４を制御する制御手段とし
てのマイクロコンピュータ４５（図９）とをさらに備え
たものとしてある。ロボットアーム４４にてストッカー
部４２にある複数の支持部材７を選択使用するのに、ス
トッカー部４２に各種の支持部材７を予め定まった位置
にストックしておくための位置決め部５６を有し、支持
部材７の位置決め部２２と嵌まり合うようにしてある。
これによって、ロボットアーム４４はどの種類の支持部
材７がどの位置にあるかの位置情報をもとに、支持部材
７をストッカー部４２から取り出して使用し、また交換
のために使用済の支持部材７をストッカー部４２に戻す
各場合の位置指定が混乱なく行える。

【００５４】この場合、作業対象となる基板１の種類情
報に応じて、マイクロコンピュータ４５がストッカー部
４２にストックしてある複数の支持部材７のうちの対応
するものを選択し、ストッカー部４２と作業位置にある
基板保持台２３との間でストッカー部４２にストックさ
れている複数の支持部材７をロボットアーム４４が、前
記選択された支持部材７を作業位置にある基板保持台２
３に保持させるように、前記マイクロコンピュータ４５
によって制御することにより、複数の支持部材７を使い
分けて各種の基板１を支持し各種の作業を行うことが、
自動的に誤りなく達成することができる。この場合のマ
イクロコンピュータ４５は、作業装置Ａの動作を制御す
るものを採用するのが便利である。もっとも、どのよう
な制御手段を採用することもできる。

【００５５】さらに、作業対象である基板１を作業位置
に搬入し、作業後は作業位置から搬出する搬送コンベア
５１と、搬送コンベア５１よって作業位置に搬入される
基板１の種類を、搬送コンベア５１上にて、基板１に施
したバーコード５３等の情報源から光学的に判別しマイ
クロコンピュータ４５に種類情報を入力する入力手段と
してのセンサ５２とを備えている。センサ５２は搬送コ
ンベア５１の充分に手前、あるいはそれ以前の搬送部分
に設けると、センサ５２による種類情報に基づいて、支
持部材７を交換するのに時間的な余裕を得やすく、支持
部材７を交換するための遊び時間が短くなる。センサ５
２は他の読取方式のものでもよく、例えば機械的に、あ
るいは電気的に情報を読みとるものでも採用することが
でき、既に知られる種々のものを採用することができ
る。

【００５６】これにより、作業対象である基板１を搬送
コンベア５１によって作業位置に搬入し、作業後は作業
位置から搬出するのに、センサ５２が作業位置に搬入さ
れる基板１の種類を自動的に判別し前記マイクロコンピ
ュータ４５に種類情報を入力するようにすることによ
り、搬送コンベア５１により自動的に連続して供給され
る基板１の種類が途中で頻繁に変わっても、これに自動
的に対応して、適正な支持部材７を選択使用することが
できる。もっとも、特定の品種を多量に生産する場合は
作業者により種類情報を入力するようにしても差し支え
ない。

【００５７】図９に示す制御回路では、マイクロコンピ
ュータ４５での代表的な信号の入出力のみを示してあ
り、入力としては、電子部品の実装を開始するスタート
信号、作業装置Ａの動作をトラブルや、作業終了等によ
り一時、あるいは次のスタート信号まで停止させる停止
信号、センサ５２からの種類情報としての入力信号、お
よびその他の入力がある。また出力としては、作業ヘッ
ド４１の互いに直角なＸＹ２方向への動作制御、および
垂直方向への部品吸着ノズル１１の上下動を制御する動
作信号、搬送コンベア５１の動作信号、基板保持台２３
を基板１が作業位置に到達する都度基板支持位置まで持
ち上げて、支持部材７上に基板１をはめ込ませ、また作
業後に基板支持位置から下方へ退避させて作業後の基板
１の搬出と、次の基板１の搬入とを行わせるための、昇
降シリンダ５５の動作信号、ロボットアーム４４の動作
信号、およびその他の出力信号がある。

【００５８】

【発明の効果】本発明の基板の支持方法によれば、上記
構成および作用から、基板の凹凸面をこれに倣って型取
りした容易かつ短時間に得られる安価な支持面に受入れ
て支持するのに、支持部材とこれに支持しようとする基
板との位置決めに少々の誤差があっても、また各種部品
の実装位置が前記型取りした基板と違った誤差があって
も、基板の突部をこれに対応する凹部の大きな開口内に
確実に受入れ、これを逆テーパー状の内周面によって前
記凸部の天面部と相似形で少し大きなだけの底部に滑り
込ませて、適正な位置範囲に落ち着かせるので、作業装
置の位置決め誤差を吸収しながら容易にかつ適正位置に
基板を支持し安定させることができ、不良品率を低減す
ることができる。しかも、前記支持部材を型取りするの
に、型取り材料が基板に実装された電子部品等に直接接
触しないし、基板と電子部品との間の隙間、電子部品の
リードの間やリードと電子部品本体との間等の細部に入
り込むことがないので、型取りするのに用いた基板上の
電子部品等を損傷してしまって不良品化させるようなこ
とが回避されるし、細部への入り込み部が残って前記支
持面による基板の凹凸面の支持に不都合となることも解
消されるので、これらの面でも不良品率がさらに低減す
る。

【００５９】この場合、型取り材料に支持部材を弾性体
とするものを用いることにより、基板の反り等によりこ
れの一部に作業具が干渉するようなことがあっても、こ
れを支持部材の弾性変形によって吸収し、基板上の部品
や作業具が損傷するようなことを回避することができ、
不良品率の低減に一層有利となる。

【００６０】本発明の基板の各種部品が実装された凹凸
面を支持するのに用いる支持部材によれば、弾性材料よ
りなり、基板の凹凸面との間に所定の遊びを持って倣っ
た支持面を有しており、前記支持方法で述べたとほぼ同
様の、弾性および遊びによる基板支持上の作用的特徴を
発揮することができる。

【００６１】支持部材の前記支持面と反対の側の面に位
置決め部が設けた構成のものは、支持部材を所定の位置
に位置決めして、基板を支持でき、基板の前記特徴ある
支持を適正な位置にて達成することができる。

【００６２】本発明の基板の各種部品が実装された凹凸
面を支持するのに用いる支持部材の製造方法によれば、
上記の構成および作用から、フィルムの厚み分およびフ
ィルムが凹凸面に密着し切れない分の遊びを持って、前
記凹凸面に倣わせた支持面を持つ支持部材を得るのに、
単純な作業で適度な密着状態がむらなく得られ、前記特
徴ある支持部材の形成およびこれを用いた支持方法をさ
らに容易かつ安価に、的確に実現することができ、支持
部材を弾性体とすることもできる。

【００６３】また、フィルムを、支持部材が用いられる
各種作業装置の位置決め精度に応じた厚みのものを用い
ることによって、基板の各種部品が実装された凹凸面と
支持部材の支持面との遊びを、支持部材が用いられる作
業装置の位置決め精度に見合った大きさとして、どのよ
うな作業装置にも適正に対応することができる。

【００６４】また、前記型取り時に、基板の位置決めと
共通した位置決め部材により支持面の型取りと同時に、
支持部材の支持面と反対の側の面に位置決め部を型取り
する構成では、支持部材の支持面と、この支持面と反対
側で作業装置側の位置決め部と嵌まり合う位置決め部と
の双方が、基板を基準にした位置決めにより互いの間の
位置に誤差なく型取りされるので、支持部材を作業装置
の適正位置に実装して基板を適正な位置に支持して各種
作業に供し、高い位置精度で作業が達成されるようにす
ることができる。

【００６５】本発明の基板の各種部品を実装した凹凸面
を支持する支持部材を用いる作業装置の上記構成では、
基板の各種部品が実装された凹凸面に所定の遊びを持っ
て倣って型取りした支持面を有する支持部材が、作業対
象となる基板の種類に対応して組み合わせ備えているの
で、支持部材を作業対象となる基板の種類に応じて選択
して用いることにより、どのような種類の基板でも、前
記支持方法で述べたとほぼ同様の、前記遊びによる基板
支持上の作用的特徴を発揮することができる。

【００６６】支持部材が弾性材料よりなると、前記支持
方法で述べたとほぼ同様の、弾性による基板支持上の作
用的特徴をも発揮することができる。また、この支持部
材は基板を作業位置に支持する基板保持台に、各支持部
材との位置決め部の嵌まり合いを伴って着脱できるよう
に保持するので、現に作業対象となる基板に対応する支
持部材を保持することにより、同一装置で各種の基板を
前記特徴ある支持状態として、これに作業手段による必
要な各種の作業を高い位置精度で施すことができる。

【００６７】この場合、作業対象となる基板の種類情報
に応じて、制御手段がストッカー部にストックしてある
複数の支持部材のうちの対応するものを選択し、ストッ
カー部と作業位置にある基板保持台との間でストッカー
部にストックされている複数の支持部材を１つずつ持ち
運びする持ち運び手段が、前記選択された支持部材を作
業位置にある基板保持台に保持させるように、前記制御
手段によって制御することにより、複数の支持部材を使
い分けて各種の基板を支持し各種の作業を行うことが、
自動的に誤りなく達成することができる。

【００６８】さらに、作業対象である基板を搬送手段に
よって作業位置に搬入し、作業後は作業位置から搬出す
るのに、入力手段が作業位置に搬入される基板の種類を
判別し前記制御手段に種類情報を入力するようにするこ
とにより、搬送手段により自動的に連続して供給される
基板の種類が途中で変わっても、これに自動的に対応し
て、適正な支持部材を選択使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての基板の支持方法にお
ける基板の凹凸面にフィルムを密着させる強制密着操作
での初期状態を示す説明図である。

【図２】図１の強制密着操作後の基板の凹凸面に密着さ
れたフィルムを介し倣った支持面を型取りする型取り工
程を示す位置部の断面図である。

【図３】図２の状態の一部を拡大して見た断面図であ
る。

【図４】図２の型取り工程を経て製造された支持部材
と、これを製造するのに用いた基板とを対応させて示す
斜視図である。

【図５】図３の位置部をさらに拡大して見た断面図であ
る。

【図６】支持部材の図５の型取り工程段階で示す部分で
基板の凹凸面を支持した状態を示す断面図である。

【図７】支持部材と凹凸面の電子部品との間にフィルム
が介在した型取りによって遊びが形成される状態を示す
説明図である。

【図８】図４の支持部材を用いる作業装置の斜視図であ
る。

【図９】図８に示す作業装置の制御回路のブロック図で
ある。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 電子部品 ３ 凹凸面 ４ フィルム ５ 型取り材料 ６ 支持面 ７ 支持部材 ２２、２４ 位置決め部 ２３ 基板保持台 ３２ 枠材 ３３ 当て板 ３３ａ 位置決め部成形部 ４１ 作業ヘッド ４２ ストッカー部 ４４ ロボットアーム ４５ マイクロコンピュータ ５１ 搬送コンベア ５２ センサ Ａ 作業装置 Ｓ 遊び

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板の各種部品が実装された凹凸面にフ
   ィルムを密着させた上に、型取り材料を当てがって型取
   りすることにより、フィルムの厚み分およびフィルムが
   凹凸面に密着し切れない分の遊びを持って、前記凹凸面
   に倣わせた支持面を持つ支持部材を予め形成し、この支
   持部材の上向きとした支持面に基板をこの基板の前記凹
   凸面を嵌め合わせた状態で支持し、この支持した基板の
   上面を各種作業に供するようにしたことを特徴とする基
   板の支持方法。
2. 【請求項２】 型取り材料は支持部材を弾性体とするも
   のを用いる請求項１に記載の基板の支持方法。
3. 【請求項３】 基板の各種部品が実装された凹凸面を支
   持するのに用いる支持部材であって、弾性材料よりな
   り、前記凹凸面との間に所定の遊びを持って倣った支持
   面を有することを特徴とする支持部材。
4. 【請求項４】 支持面と反対の側の面に位置決め部が設
   けられている請求項３に記載の支持部材。
5. 【請求項５】 基板の各種部品が実装された凹凸面を支
   持するのに用いる支持部材の製造方法であって、前記基
   板に袋状ないしはチューブ状のフィルムを被せて、内部
   空気の吸引ないしは熱収縮による強制密着操作を行い、
   これらフィルムを前記凹凸面に密着させ、この凹凸面に
   密着したフィルムの上から型取り材料を当てがって型取
   りすることにより、フィルムの厚み分およびフィルムが
   凹凸面に密着し切れない分の遊びを持って、前記凹凸面
   に倣わせた支持面を持つ支持部材を形成することを特徴
   とする支持部材の製造方法。
6. 【請求項６】 型取り材料は支持部材を弾性体とするも
   のを用いる請求項５に記載の支持部材の製造方法。
7. 【請求項７】 フィルムは、支持部材が用いられる各種
   作業装置の位置決め精度に応じた厚みのものを用いる請
   求項５、６のいずれかに記載の支持部材の製造方法。
8. 【請求項８】 型取り時、基板の位置決めと共通した位
   置決め部材により位置決めされる当て板を、型取り材料
   の上に当てがい、この当て板の下面に設けた突起や凹部
   よりなる位置決め部形成部によって、支持面の型取りと
   同時に、支持部材の支持面と反対の側の面に位置決め部
   を型取りして形成する請求項５〜６のいずれかに記載の
   支持部材の製造方法。
9. 【請求項９】 基板を作業位置に保持する基板保持台
   と、この基板保持台に保持される基板に各種の作業を行
   う作業手段とを有した作業装置であって、 基板の各種部品が実装された凹凸面に所定の遊びを持っ
   て倣った支持面を有する支持部材を、作業対象となる基
   板の種類に対応して組み合わせ備え、前記基板保持台
   に、各支持部材を前記支持面を上に向けて着脱できるよ
   うに保持し、各支持部材を位置決めする位置決め部を設
   けたことを特徴とした基板の凹凸面を支持する支持部材
   を用いる作業装置。
10. 【請求項１０】 支持部材は弾性材料よりなる請求項９
    に記載の基板の凹凸面を支持する支持部材を用いる作業
    装置。
11. 【請求項１１】 複数の支持部材をストックしておくス
    トッカー部と、ストッカー部と作業位置にある基板保持
    台との間でストッカー部にストックされている複数の支
    持部材を１つずつ持ち運びする持ち運び手段と、作業対
    象となる基板の種類情報に基づいて、ストッカー部にス
    トックされた支持部材のうちの対応するものを選択し、
    基板保持台に保持させるように持ち運び手段を制御する
    制御手段とを備えた請求項９、１０のいずれかに記載の
    基板の凹凸面を支持する支持部材を用いる作業装置。
12. 【請求項１２】 作業対象である基板を作業位置に搬入
    し、作業後は作業位置から搬出する搬送手段と、搬送手
    段によって作業位置に搬入される基板の種類を判別し制
    御手段に種類情報を入力する入力手段とを備えた請求項
    ９〜１１のいずれかに記載の基板の凹凸面を支持する支
    持部材を用いる作業装置。