JPH0818293A - 部品実装のための基板固定機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 湾曲した基板を矯正できる部品実装のための
基板固定機構を提供すること。 【構成】 本発明の基板固定機構は、基板１０と接触し
て実装位置へ搬送するための搬送用ベルト１と、基板１
０を搬送する際にその幅方向の位置規制を行う規制部２
１および実装位置に配置された基板１０の端部を搬送用
ベルト１との間で挟持するための挟持部２２を備えたガ
イドレール２と、実装位置に配置される基板１０の下方
に配置され基板１０を挟持する際にその略中央部下面を
吸着保持するためのバックアップピン３とを備えてい
る。またバックアップピン３を受け台４に着脱自在に取
り付けた基板固定機構でもある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基板を部品の実装位置
へ搬送するとともにこの位置で基板を挟持する状態で固
定する部品実装のための基板固定機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリント配線板等から成る基板に半導体
装置やチップ部品を実装する場合には、基板を所定の実
装位置に配置した状態で固定しておき、例えば実装用ロ
ボットによって部品を基板上の所定位置に実装してい
る。図３は従来の基板固定機構を説明する図で、（ａ）
は概略斜視図、（ｂ）は幅方向で固定する場合、（ｃ）
は厚さ方向で固定する場合を示している。

【０００３】すなわち、図３（ａ）に示すように、従来
の基板固定機構は主として基板１０を実装位置（図中矢
印参照）へ搬送するための搬送用ベルト１と、基板１０
の搬送の際にその幅方向の位置規制を行う規制部２１を
備えた一対のガイドレール２とから構成されている。搬
送用ベルト１は、例えば一対のガイドレール２の内側に
それぞれ設けられており、基板１０の端部下面と接触し
て所定速度での搬送を行う。また、一対のガイドレール
２の幅は、基板１０の搬送状態では基板１０の幅よりも
わずかに広く設けられており、その規制部２１によって
搬送の際の基板１０の幅方向のガイドを行っている。

【０００４】このような基板固定機構によって基板１０
の固定を行うには、基板１０を幅方向で挟持する場合
と、厚さ方向で挟持する場合との２通りがある。図３
（ａ）に示すように、基板１０の幅方向で挟持する場合
には、基板１０を実装位置（図３（ａ）の矢印参照）ま
で搬送した状態で一対のガイドレール２の幅を基板１０
の幅よりもわずかに狭く（基板１０の幅より約０．１ｍ
ｍ〜０．２ｍｍ狭く）して、基板１０を挟持固定する。
また、図３（ｂ）に示すように、基板１０の厚さ方向で
挟持する場合には、基板１０を実装位置（図３（ａ）の
矢印参照）まで搬送した状態でガイドレール２を下降し
て、ガイドレール２の挟持部２２とベルトガイド１１上
の搬送用ベルト１との間で基板１０の端部を挟持固定す
る。

【０００５】いずれの場合においても基板１０を実装位
置で挟持固定し、この状態で実装用ロボット等を用いて
部品を基板１０上に移送し、所定の実装を行う。基板固
定機構は、基板１０をこのように挟持固定することで正
確な位置への部品実装を行うようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな基板固定機構には次のような問題がある。すなわ
ち、基板の幅方向で挟持固定を行う基板固定機構では、
その挟持圧力によって基板が湾曲する状態となり、部品
実装における位置合わせ精度が不正確となってしまう。
基板の厚さ方向で挟持固定する場合にはこのような挟持
圧力での湾曲は発生しないが、搬送される基板自体に湾
曲（前工程での熱処理等の影響による湾曲）が生じてい
る場合にはこれを矯正できず、同様な問題が発生する。

【０００７】そこで、図４（ａ）の模式断面図に示すよ
うに、配置される基板１０の下方にバックアップピン３
０を配置し、基板１０の端部をガイドレール２の挟持部
２２と搬送用ベルト１との間で挟持する際にバックアッ
プピン３０の先端によって基板１０の略中央部を支える
ように矯正する基板固定機構が考えられている。ところ
が、図４（ｂ）に示すように、基板１０が凸型に湾曲し
ている場合には基板１０を挟持した際にバックアップピ
ン３０の先端が基板１０の下面に届かず、基板１０の湾
曲を矯正できないことになる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような課
題を解決するために成された部品実装のための基板固定
機構である。すなわち、本発明は、部品を実装するため
の実装位置へ所定幅の基板を搬送し、その位置で基板を
固定保持する基板固定機構であり、基板の端部下面と接
触して基板を実装位置へ搬送するための搬送用ベルト
と、基板を搬送する際にその幅方向の位置規制を行う規
制部および実装位置に配置された基板の端部を搬送用ベ
ルトとの間で挟持するための挟持部を備えたガイドレー
ルと、実装位置に配置される基板の下方に配置され基板
の端部をガイドレールの挟持部と搬送用ベルトとの間で
挟持する際に基板の略中央部下面を吸着保持するための
バックアップピンとを備えたものである。

【０００９】また、バックアップピンを受け台に設けら
れた複数の取り付け位置のうち基板の下面側に実装され
る部品の配置位置以外の位置と対応する取り付け位置に
着脱自在に取り付けるようにした基板固定機構でもあ
る。

【００１０】

【作用】本発明の基板固定機構では、実装位置に配置さ
れる基板の下方に基板の略中央下面を吸着保持するバッ
クアップピンを備えているため、基板が湾曲している場
合であってもバックアップピンの吸着力によってその湾
曲した部分をバックアップピンの先端に吸着させ、基板
の下面を一定の面に揃えることができるようになる。つ
まり、基板の端部をガイドレールの挟持部と搬送用レー
ルとの間で挟持する際に基板の略中央下面をバックアッ
プピンによって吸着保持することで、実装位置に配置さ
れる基板を平坦にして固定することができるようにな
る。

【００１１】また、バックアップピンを受け台に着脱自
在に取り付け、かつ複数の取り付け位置のうち基板の下
面側に実装される部品の配置位置以外の位置と対応する
取り付け位置に取り付けることで、基板の下面側に既に
部品が実装されている場合であってもその部品の配列に
合った最適な位置での基板を吸着保持できるようにな
る。

【００１２】

【実施例】以下に、本発明の部品実装のための基板固定
機構の実施例を図に基づいて説明する。図１は本実施例
における基板固定機構を説明する図で、（ａ）は概略斜
視図、（ｂ）は模式断面図、（ｃ）は部分拡大図であ
る。

【００１３】図１（ａ）に示すように、本実施例におけ
る基板固定機構は、プリント配線板等から成る基板１０
を実装位置（図中矢印参照）まで搬送し、ここで基板１
０を挟持して部品実装を行う際の基板固定を行うもので
ある。基板固定機構は、主として基板１０の端部下面と
接触して実装位置へ搬送するための搬送用ベルト１と、
基板１０の幅方向の位置規制を行う規制部２１および基
板１０の端部を搬送用ベルト１１との間で挟持する挟持
部２２を備えた一対のガイドレール２とを備え、さらに
実装位置に配置される基板１０の下方に配置され基板１
０の下面を吸着保持するためのバックアップピン３とを
備えている。

【００１４】図１（ｂ）に示すように、バックアップピ
ン３は基板１０の略中央部下面を吸着保持できるように
受け台４に例えば複数本垂設されており、さらに所定の
配管５１を介して真空ポンプ５に接続されている。図１
（ｃ）に示すように、バックアップピン３はピン本体３
１に貫通孔３１ａが設けられ、ピン本体３１の先端に例
えばゴム系樹脂から成る当接部３２が取り付けられた構
成となっている。

【００１５】つまり、図１（ｂ）に示す真空ポンプ５の
作動によってバックアップピン３の貫通孔３１ａ（図１
（ｃ）参照）から空気が吸引され、この吸引力によって
実装位置（図１（ａ）矢印参照）に配置される基板１０
の下面を当接部３２に吸着するようになる。基板１０が
湾曲している場合には、基板１０の端部をガイドレール
２の挟持部２２とベルトガイド１１上の搬送用ベルト１
との間で挟持した状態でバックアップピン３の吸着力に
よってその湾曲部分を吸着し、基板１０を矯正すること
になる。このため、バックアップピン３の先端位置は、
で基板１０を矯正した際の基準となるよう搬送用ベルト
１の上面位置と合うように配置されている。

【００１６】次に、図２に基づき基板１０の固定動作を
順に説明する。先ず、図２（ａ）に示す基板配置工程と
して、基板１０を搬送用レール１を用いて実装位置（図
１（ａ）矢印参照）へ搬送し配置する。この状態では、
前工程における熱処理等の影響により基板１０には湾曲
（例えば、凸状の湾曲）が生じた状態となっている。

【００１７】次いで、図２（ｂ）に示す突き上げ吸着工
程として、バックアップピン３が取り付けられた受け台
４を上昇してバックアップピン３の先端で基板１０を突
き上げるとともに、吸引による基板１０の吸着を行う。
すなわち、バックアップピン３の先端によって基板１０
を突き上げることで基板１０の端部がガイドレール２の
挟持部２２に引っ掛かる状態となる。

【００１８】また、ここで吸引を行うことにより、例え
ば基板１０が凸状に湾曲してバックアップピン３の当接
部３２との間に隙間が生じていてもその吸引力によって
基板１０を吸着する状態となる。そして、この当接部３
２の先端位置を基準とした基板１０の湾曲矯正を行うよ
うになる。

【００１９】次に、図２（ｃ）に示す基板固定工程とし
て、バックアップピン３で基板１０の下面を吸着保持し
た状態でガイドレール２およびバックアップピン３を下
降し、基板１０の端部をガイドレール２の挟持部２２と
ベルトガイド１１上の搬送用ベルト１との間で挟持す
る。これにより、基板１０の湾曲を矯正した状態での挟
持固定ができるようになる。部品実装を行うには、この
ように基板１０を固定した状態で実装用ロボット等を用
いて部品を基板１０上の所定位置に移送し、実装を行
う。基板１０が湾曲なく固定されているため、実装用ロ
ボット等により正確な位置へ部品実装を行うことができ
る。

【００２０】また、部品実装を終了した際には、ガイド
レール２を上昇して基板１０を開放し、搬送用レール１
を用いて基板１０を実装位置（図１（ａ）矢印参照）か
ら次の位置へ搬送する。

【００２１】図２においては、基板１０が凸状に湾曲し
ている場合を例としてその固定動作を説明したが、基板
１０が凹状に湾曲している場合であっても同様である。
すなわち、基板１０が凹状に湾曲している場合であって
も図２（ｂ）に示す突き上げ吸着工程でバックアップピ
ン３の当接部３２が基板１０の下面を突き上げて基板１
０の湾曲部分を押し上げる状態となる。ここで、バック
アップピン３による吸着を行えば、バックアップピン３
の当接部３２の先端を基準とした基板１０の矯正を行う
ことができ、図２（ｃ）に示す基板固定工程によって基
板１０を平らな状態で固定することができる。

【００２２】また、基板１０の下面側に既に部品が実装
されている場合においては、本実施例における基板固定
機構として、図１（ａ）に示すバックアップピン３を取
り付ける受け台４に複数の取り付け穴を設けておき、こ
の取り付け穴のうち基板１０の下面側に実装される部品
の配置位置以外の位置と対応する取り付け穴にバックア
ップピン３を着脱自在に取り付けるようにする。

【００２３】例えば、受け台４に設ける取り付け穴を、
部品の実装ピッチの最小となる値（例えば、２．５４ｍ
ｍ）に合わせて複数設けておき、実際に基板１０の固定
を行う場合には、その基板１０の下面側に実装される部
品の配置位置以外の位置と対応する取り付け穴にバック
アップピン３を取り付ける。なお、この場合バックアッ
プピン３の取り付けがされない取り付け穴にはキャップ
を嵌入しておき、吸入空気のもれを防ぐようにする。

【００２４】このようにして受け台４にバックアップピ
ン３を取り付けた状態で、先に説明したと同様な固定動
作を行う（図２参照）。これによって、基板１０の下面
側に部品がどのように配置されていても、その配置に対
応して部品を避けるようにバックアップピン３を配置で
き、取り付けたバックアップピン３によって基板１０の
下面を確実に吸着保持できるようになる。また、他の部
品配置から成る基板１０の固定を行う場合には、その部
品の配置位置以外の位置と対応する取り付け穴にバック
アップピン３を付け替えて、同様な固定動作を行えばよ
い。

【００２５】特に、基板１０の下面側に部品が実装され
ている場合にはリフロー処理によって基板１０に大きな
湾曲が生じていることが多いが、バックアップピン３の
吸着保持によってこの基板１０の湾曲を正確に矯正で
き、基板１０の上面側への部品実装を精度良く行うこと
ができるようになる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の部品実装
のための基板固定機構によれば次のような効果がある。
すなわち、本発明の基板固定機構では、基板の端部をガ
イドレールの挟持部と搬送用レールとの間で挟持した状
態でバックアップピンによって基板の略中央部下面を吸
着保持できるため、基板に凸状や凹状の湾曲が生じてい
ても正確にその湾曲を矯正できる。また、バックアップ
ピンの取り付け位置を変更できるため、基板の下面側に
既に部品が実装されている場合であってもその部品を避
けて確実に基板の下面を吸着保持することができる。こ
れによって、基板を平らに固定することができ部品の位
置合わせ精度が向上し、高密度実装を実現することが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基板固定機構を説明する図で、（ａ）
は概略斜視図、（ｂ）は模式断面図、（ｃ）は部分拡大
図である。

【図２】基板の固定動作を順に説明する模式断面図で、
（ａ）は基板配置、（ｂ）は突き上げ吸着、（ｃ）は基
板固定をそれぞれ示す。

【図３】従来例を説明する図で、（ａ）は概略斜視図、
（ｂ）は幅方向で固定する場合、（ｃ）は厚さ方向で固
定する場合を示している。

【図４】従来の固定状態を説明する模式断面図で、
（ａ）は矯正状態、（ｂ）は矯正できない状態を示して
いる。

【符号の説明】

１ 搬送用レール ２ ガイドレール ３ バックアップピン ４ 受け台 ５ 真空ポンプ １０ 基板 ２１ 規制部 ２２ 挟持部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 部品を実装するための実装位置へ所定幅
   の基板を搬送し、その位置で該基板を固定保持する基板
   固定機構であって、 前記基板の端部下面と接触して該基板を前記実装位置へ
   搬送するための搬送用ベルトと、 前記基板を搬送する際にその幅方向の位置規制を行う規
   制部および前記実装位置に配置された該基板の端部を前
   記搬送用ベルトとの間で挟持するための挟持部を備えた
   ガイドレールと、 前記実装位置に配置される前記基板の下方に配置され該
   基板の端部を前記ガイドレールの挟持部と前記搬送用ベ
   ルトとの間で挟持する際に該基板の略中央部下面を吸着
   保持するためのバックアップピンとを備えていることを
   特徴とする部品実装のための基板固定機構。
2. 【請求項２】 前記バックアップピンは、所定の受け台
   に設けられた複数の取り付け位置のうち前記基板の下面
   側に実装される部品の配置位置以外の位置と対応する取
   り付け位置に着脱自在に取り付けられていることを特徴
   とする請求項１記載の部品実装のための基板固定機構。