JPWO2013141388A1 - 電子部品の実装装置及び実装方法 - Google Patents
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Abstract
ステージ(1)上に並設される2枚の基板(W)の同一方向に位置する2つの側辺部に対して電子部品(P)を同時に実装する圧着部(17)と、上面に基板(W)を吸着保持してステージ(1)上で基板(W)の一方の側辺部を圧着部(17)に対して位置決めして電子部品(P)を実装させたなら、基板(W)をステージ(1)の一側部の上面に受け渡す搬入アーム(6)と、搬入アーム(6)とステージ(1)を位置決め制御し、ステージ(1)の一側部に供給載置されステージ(1)とともに180度回転させられた基板(W)の他方の側辺部に電子部品(P)を実装するとき、搬入アーム(6)に吸着保持されてステージ(1)上の他側部で位置決めされた新たな基板(W)の一方の側辺部に電子部品(P)を同時に実装させる制御装置(13)と、一対の側辺部に電子部品(P)が実装された基板(W)をステージ(1)から取り出す搬出アーム(35)を具備する。
Description
この発明はたとえば液晶表示装置に用いられるガラス製のパネルなどの基板に、被実装部材としての電子部品、たとえばTCP(Tape Carrier Package)などを実装する被実装部材の実装装置及び実装方法に関する。
たとえば、液晶表示装置を製造する場合、ガラス製のパネルなどの基板に、被実装部材としてしてのTCPなどの電子部品を実装するための実装装置が用いられる(例えば、特許第4579658号公報)。電子部品は上記基板の4つの辺のうち、少なくとも1つの辺を除く2つ或いは3つの辺に実装されることが多い。
上記実装装置は上記基板が供給載置される実装用のステージを有する。このステージは上記基板の平面形状よりも面積の小さな載置面を有し、この載置面に上記基板が供給載置される。その際、上記基板は、上記電子部品が実装される周辺部を上記ステージの載置面の周縁から外方に突出させて位置決め保持される。
基板をステージに供給載置した後、この基板の電子部品を実装する辺に粘着性を有するテープ状の異方性導電部材が貼着される。ついで、この異方性導電部材が貼着された箇所に複数の上記電子部品を1つずつ仮圧着した後、仮圧着された電子部品を加圧加熱して上記基板に本圧着するということが行われる。
上述した実装工程においては、タクトタイムを短縮して生産性の向上を図ることが要求されている。タクトタイムの短縮を図るために、従来はたとえば上記基板をステージに搬送供給したり、電子部品の実装が終えた基板をステージから搬出するための時間を短縮するということが行われたり、基板への異方性導電部材の供給や仮圧着される電子部品の供給に要する時間を短縮するという改善が行われていた。
しかしながら、基板の搬送時間の短縮や基板への異方性導電部材や電子部品の供給時間の短縮には限界があるため、組み立て作業全体のタクトタイムを大きく短縮するということが難しかった。
しかも、基板の複数の辺に電子部品を実装する場合には、基板の一辺に電子部品を実装したならば、この基板を90度又は180度回転させて次の辺に電子部品を実装するということをそれぞれの基板に対して繰り返して行わなければならない。そのため、電子部品を実装する基板の枚数が多くなればなる程、生産性の低下を招くということがあった。
とくに、基板に電子部品を本圧着する場合、異方性導電部材を加圧加熱するために多くの時間が必要となる。しかしながら、異方性導電部材を加圧加熱する時間は異方性導電部材を確実に溶融硬化させなければならないため、短縮することができない。したがって、基板の複数の辺に電子部品を実装する場合にはタクトタイムが大幅に増大するということがある。
そこで、たとえば基板の3つの側辺部に電子部品を実装する場合、まず、ステージに2枚の基板を並べて載置し、これら基板の同一方向に位置する一方の側辺部を実装手段に位置決めした後、この2枚の基板の一方の側辺部に電子部品を同時に実装する。
ついで、ステージを180度回転させ、2枚の基板の上記一方の側辺に対向する他方の側辺部を上記実装手段に対して位置決めした後、側辺部に電子部品を同時に実装する。
その後、対向する一対の側辺部に電子部品が実装された基板を上記ステージから取り出してつぎの実装装置に供給し、そこで残りの一側部に電子部品を実装するようにしている。
しかしながら、上述したように2枚の基板をステージ上に並べて載置し、これら基板の一側部に電子部品を同時に実装した後、他方の側辺部に電子部品を同時に実装するようにすると、上記ステージ上で対向する一対の側辺部に電子部品が実装された2枚の基板を搬出した後でないと、つぎに電子部品が実装される新たな基板を上記ステージに受け渡すことができないということがある。
そのため、上記ステージ上から一対の側辺部に電子部品が実装された2枚の基板を搬出し終わるまでは新たな基板を供給できないから、待ち時間が生じて生産性の低下を招くということがあった。
また、ステージに2枚の基板を同時に供給載置し、これら基板の一側部に電子部品を実装した後、他方の側辺部に電子部品を実装するようにすると、2枚の基板の一側部は実装ステージに供給載置するときに撮像カメラの撮像に基づいて個別に位置決めすることができるものの、他側部に電子部品を実装するときには2枚の基板は既にステージに供給載置されているため、これらの基板を別々に位置決めすることができない。
そのため、上記基板の一側部に電子部品を実装する際、各基板が上記ステージ上で位置ずれが生じたりするなどして、各基板の他側部の位置をそれぞれ別々に位置補正しなければならない場合、2枚の基板を実装手段に対して別々に精度よく位置決めすることができないということもある。
この発明は、2枚の基板の側辺部に対して電子部品を同時に実装して生産性の向上を図るとともに、ステージからの基板の搬出と、新たな基板の供給を1枚ずつ行なえるようにすることで、待ち時間を短縮したり、2枚の基板を別々に位置補正して電子部品を実装できるようにした電子部品の実装装置及び実装方法を提供することにある。
この発明によれば、ステージの一側部上で搬入手段によって保持された基板の一方の側辺部に電子部品を実装したならば、その基板を上記ステージの上面に受け渡した後、ステージを180度回転させて上記基板の他方の側辺部に電子部品を実装すると同時に、上記搬入手段の上面に吸着保持された新たな基板の一方の側辺部を上記ステージの他側部上で位置決めし、その一側部に電子部品を実装するようにした。
そのため、2枚の基板の側辺部に対して電子部品を同時に実装して生産性の向上を図ることができるばかりか、ステージからの基板の搬出と、上記搬入手段による新たな基板の供給を1枚ずつ同時に行なえるから、上記ステージに対する基板の受け渡しと搬出を2枚ずつ行なう場合に比べ、基板の受け渡しと搬出に要する時間を短縮し、生産性を向上させることができる。
しかも、2枚の基板に対して電子部品を実装するとき、一方の基板は搬入手段に吸着保持され、他方の基板はステージに吸着保持されているから、2枚の基板を上記搬入手段と上記ステージとによって独立して位置決めすることが可能となる。つまり、2枚の基板の側辺部に対して同時に電子部品を実装する場合であっても、各基板をそれぞれ実装手段に対して精密に位置決めすることが可能となる。
以下、この発明の一実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図1に示す実装装置はステージ1を有する。このステージ1は第1のX・Y・Z・θ駆動源2によって水平方向、上下方向、及び水平方向と直交する方向を中心とする回転方向に対して駆動されるようになっている。なお、水平方向は図1に矢印で示すようにX方向とY方向であって、各方向は+方向と−方向を有する。
上記ステージ1の上面には平面形状がH形状の保持部3が突設されている。この保持部3の上面は平坦面に形成されていて、その上面には複数の吸引孔4が開口形成されている。この吸引孔4には、図示しない吸引ポンプが同じく図示しないチューブを介して接続されている。それによって、上記吸引孔4に吸引力を生じさせることができるようになっている。
なお、上記吸引孔4と上記吸引ポンプとの間には図示しない制御弁が設けられている。上記吸引孔4は上記ステージ1の幅方向一端部と他端部の2つのグループに分けられていて、各グループの吸引孔4は上記制御弁が後述する制御装置13によって制御されることで、各グループ毎に吸引力を発生させたり、停止させることができるようになっている。
上記ステージ1の上面には図1に鎖線で示すように2枚の基板Wを並べて載置することができるようになっていて、各基板Wは上記吸引孔4に生じる吸引力で上記保持部3の上面に吸着保持されるようになっている。
なお、上記基板Wは矩形状をなしていて、対向する一対の短辺と一対の長辺のうち、この実施の形態では一対の短辺にそれぞれTCPなどの被実装部品としての電子部品Pが図示しない異方性導電テープによって仮圧着されている。
上記基板Wは上記ステージ1に搬入手段としての搬入アーム6によって受け渡されるようになっている。この搬入アーム6は平面形状が一対の凹部7を有する櫛歯状に形成されていて、各歯となる部分の上面には複数の吸引孔8が開口形成されている。この吸引孔8は図示しない吸引ポンプに同じく図示しないチューブを介して接続されていて、吸引力が生じるようになっている。
上記搬入アーム6は第2のX・Y・Z・θ駆動源9によって水平方向、上下方向及び回転方向に駆動されるようになっていて、その上面には上述したように対向する一対の側辺に電子部品Pが仮圧着された上記基板Wが図示しないロボットによって供給載置される。
上記搬入アーム6の上面に供給された基板Wは上記吸引孔8に生じる吸引力によって吸着保持された後、上記ステージ1の保持部3の一側部に受け渡される前に、Y方向に位置する一対の側辺部のうちの、+Y方向側に位置する一方の側辺部の両端部に設けられた位置合わせマーク(図示せず)が、X方向に所定間隔で離間して配置された第1の撮像手段としての一対の第1の撮像カメラ11によって撮像される。この第1の撮像カメラ11は上記基板Wを上側或いは下側のどちらからでも撮像可能となっている。
図4に示すように、上記第1の撮像カメラ11の撮像信号は画像処理部12で処理されてデジタル信号に変換された後、上記制御装置13に出力される。この制御装置13には上記画像処理部12からのデジタル信号を処理する演算処理部14が設けられている。この演算処理部14は上記第1の撮像カメラ11からの撮像信号を処理することで、上記搬入アーム6の上面に吸着保持された基板WのX、Y座標及び上記基板Wの水平方向の回転角度θを算出する。上記演算処理部14の算出結果は出力部15に出力される。
上記出力部15は上記演算処理部14での算出結果に基づいて上記搬入アーム6を駆動する駆動信号を第2のX・Y・Z・θ駆動源9に出力する。すなわち、上記ステージ1の+Y方向側には図1と図3に示すように実装手段を構成する圧着部17が配置されていて、上記搬入アーム6に保持された基板Wの上記第1の撮像カメラ11によって撮像された一方の側辺部が上記圧着部17の後述するバックアップツール21に対して位置決めされる。
上記圧着部17は、上記ステージ1の保持部3に並んで保持された2枚の基板Wの側辺部を支持することができる長さを有する上記バックアップツール21と、このバックアップツール21の上方に対向して配置され1枚の基板Wの側辺部に対応する長さ寸法に形成されヒータ22aが内蔵された一対の加圧ツール22によって構成されている。
図2と図3に示すように、各加圧ツール22はそれぞれシリンダなどの第1のZ駆動源23によって上下方向に駆動されるようになっている。一対のZ駆動源23は側面形状がL字状をなした可動体24の水平部分の下面に設けられている。
上記可動体24は垂直部分の背面に設けられた受け部25を支持体26の前面に上下方向に沿って設けられた一対のガイドレール27に移動可能に係合させて設けられている。なお、上記受け部25と上記ガイドレール27とは、これらの係合が外れないようアリ溝結合となっている。
上記支持体26の上端にはモータなどの第2のZ駆動源28が設けられている。この第2のZ駆動源28はねじ軸29を回転駆動するようになっていて、このねじ軸29は上記可動体24の背面に設けられためねじ体31に螺合している。
それによって、上記加圧ツール22は上記バックアップツール21の上方から下降方向、つまり図3にZで示す上下方向に駆動されるようになっている。そして、上記加圧ツール22は後述するように下降方向に駆動されると、上記バックアップツール21上に位置決めされた基板Wの電子部品Pが仮圧着された側辺部の上面を加圧加熱し、上記電子部品Pを本圧着するようになっている。
なお、上記加圧ツール22は上記第のZ駆動源28によって上記バックアップツール21上に位置決めされた基板Wに仮圧着された電子部品Pに接触或いは接近する位置まで下降された後、上記第1のZ駆動源23によって上記電子部品Pを加圧する加圧力が付与されるようになっている。
上記搬入アーム6の上面に吸着保持された基板Wの一側部が一対の第1の撮像カメラ11によって撮像されると、上記搬入アーム6は上記第1の撮像カメラ11の撮像信号に基づいて上記圧着部17に対して位置決めされる。
つまり、上記搬入アーム6は図示しないロボットによって上面に基板Wを受けた後、図5に示すように+X方向に駆動されて一側部が上記第1の撮像カメラ11で撮像された後、その上面に吸着保持された基板Wの電子部品Pが仮圧着された一側部の下面が上記圧着部17のバックアップツール21の長手方向の一端部側の上端面に支持されるよう位置決めされる。つまり、上記基板Wは上記ステージ1の幅方向一側部の上面で、この上面とほぼ同じ高さになるよう、上記ステージ1と上記搬入アーム6の高さが制御される。
上記搬入アーム6の上面に吸着保持された基板Wの電子部品Pが仮圧着された一側部がバックアップツール21の一端部の上端面に支持されると、上記圧着部17の可動体24が上記第2のZ駆動源28によって所定の高さまで下降された後、一対の加圧ツール22のうち、上記バックアップツール21の一端部の上方に位置する一方の加圧ツール22が上記第1のZ駆動源23によって下降方向に駆動される。それによって、上記基板Wの一側部に仮圧着された電子部品Pが加圧加熱されて本圧着されることになる。
上記実施の形態では加圧ツール22は第1のZ駆動源23によって上下方向に駆動される構成であると説明したが、上記加圧ツール22を所定の下降位置で保持し、第2のZ駆動源28によって上記加圧ツール22を上下方向に駆動して基板Wに仮圧着された電子部品Pを加圧するようにしてもよい。
その場合、第2のZ駆動源28による加圧力を第1のZ駆動源23による加圧力よりも小さく設定しておけば、ステージ1に載置される基板Wの厚さが厚くなった場合、上記基板Wを加圧し過ぎて損傷させるのを防止することができる。
また、加圧ツール22を2つに分割したことで、ステージ1上の一端部側だけに基板Wが保持されている場合であっても、上記加圧ツール22によって基板Wに設けられた電子部品Pを加圧するとき、上記加圧ツール22が設けられた可動体24に回転方向のモーメントが加わるのを防止できる。
それによって、上記加圧ツール22により基板Wを均一に加圧できるから、実装精度を向上させることができる。
上記基板Wの一側部に仮圧着された電子部品Pが本圧着されると、上記搬入アーム6による基板Wの吸着状態が解除されると同時に、上記ステージ1の一側部側のグループの吸引孔4に吸引力が発生する。それによって、上記基板Wは上記搬入アーム6から上記ステージ1の一側部上面に受け渡される。つまり、上記ステージ1の一側部上面に吸着保持される。
基板Wがステージ1に受け渡されると、上記搬入アーム6はステージ1の上面から外れる方向である、−X方向へ後退し、その上面に、図示しないロボットから新たな基板Wが受け渡され、その基板Wを吸着保持する。
上記搬入アーム6が−X方向へ後退すると、上記ステージ1は上昇方向に駆動されてから、図6に示すように−Y方向へ所定距離駆動された後、矢印θで示す方向に180度回転させられる。つまり、上記ステージ1は上記バックアップツール21と干渉しない位置まで後退してから180度回転させられることになる。なお、図6はステージ1が180度回転した状態を示している。
それによって、上記ステージ1の一側部上面に吸着保持された基板Wの電子部品Pが仮圧着された他方の側辺部が上記圧着部17側に位置することになる。
上記圧着部17のバックアップツール21の長手方向他端部に対向する位置には、図1と図6に示すようにX方向に沿って第2の撮像手段としての一対の第2の撮像カメラ33が配置されている。
上述したように、上記ステージ1が−Y方向に駆動されてから、180度回転すると、ステージ1上の基板Wの他方の側辺部の長手方向の両端部が上記一対の第2の撮像カメラ33の上方に対向位置する。なお、第2の撮像カメラ33は上方から基板Wの他方の側辺部を撮像するようにしてもよい。それによって、ステージ1の移動の邪魔になるのを防止できる。
上記一対の第2の撮像カメラ33は、上記基板Wの他方の側辺部のX方向に沿う両端部に設けられた図示しない位置合わせマークを撮像し、その撮像信号を図4に示すように上記画像処理部12に出力する。この画像処理部12でデジタル信号に処理された撮像信号は制御装置13の演算処理部14に出力され、ここで上記基板Wの他方の側辺部の位置が算出される。
上記ステージ1は上記制御装置13の算出結果に基づいて上記基板Wの他方の側辺部を位置決めする。つまり、図7に示すように基板Wは他方の側辺部の下面が上記バックアップツール21の長手方向他端部の上面に支持されるよう位置決めされる。
上記ステージ1の一側部に吸着保持されて一方の側辺部の電子部品Pが本圧着された基板W(図7ではこの基板をWaとする。)の他方の側辺部が位置決めされる作業と平行して、新たな基板W(図7ではこの基板をWbとする。)を上面に吸着保持した搬入アーム6が図7に+Xで示す方向に駆動されてくる。
それによって、上記ステージ1の他側部の上面には、上記第1の撮像カメラ11の撮像に基づいて上記基板Wbの電子部品Pが仮圧着された一方の側辺部が上記バックアップツール21の長手方向一端部の上面に支持されるよう位置決めされる。
上記ステージ1の一側部に吸着保持された基板Waの他方の側辺部と、搬入アーム6の上面に吸着保持され上記ステージ1の他側部の上面で位置決めされた基板Wbの一方の側辺部とが上記圧着部17のバックアップツール21の他端部と一端部の上面に位置決め支持されると、一対の加圧ツール22が同時に下降方向に駆動される。
それによって、ステージ1の一側部に吸着保持された基板Waの他方の側辺部と、搬入アーム6の上面に吸着保持された基板Wbの一方の側辺部とに仮圧着された電子部品Pが同時に本圧着されることになる。
このようにして、上記ステージ1の一側部の上面に吸着保持された基板Wの他方の側辺部と、搬入アーム6の上面に吸着保持された基板Wの一方の側辺部とに仮圧着された電子部品Pが本圧着されると、上記ステージ1の一側部の上面に吸着保持された基板Wa、つまり対向する一対の側辺部の電子部品Pが本圧着された基板Waは搬出手段としての搬出アーム35(図1に示す)によって後述するように上記ステージ1の上面から搬出される。
図1に示すように、上記搬出アーム35は上記搬入アーム6と同様、複数の凹部36を有する櫛歯状に形成されていて、複数の歯となる部分の上面には複数の吸引孔37が開口形成されている。上記吸引孔37はチューブを介して吸引ポンプ(ともに図示せず)に接続されている。
そして、上記搬出アーム35は第3のX・Y・Z・θ駆動源38によって水平方向、上下方向及び回転方向に駆動されるようになっている。
なお、上記第1乃至第3のX・Y・Z・θ駆動源2,9,38及び第1、第2のZ駆動源23,28は図4に示すように上記制御装置13によって駆動が制御されるようになっている。
そして、上記ステージ1の一側部の上面の保持部3に吸着保持された基板Wの一対の側辺部の電子部品Pが本圧着されると、上記搬出アーム35は図7に−Xで示す方向に駆動される。それによって、上記搬出アーム35は吸引孔37が開口形成された歯の部分が保持部3に吸着保持された上記基板Waの下面側に入り込んで上昇する。
上記搬出アーム35が上昇すると同時に、上記ステージ1の一側部側のグループの吸引孔4の吸引力が消失される。それによって、一対の側辺部に電子部品Pが本圧着された基板Waは上記搬出アーム35に吸着保持されてステージ1から上昇し、次工程へ搬送される。
なお、上記搬出アーム35は基板Wの上面を吸着して搬送する構成であってもよい。
上記搬出アーム35によってステージ1の一側部上面から基板Wが搬出されるとき、上記ステージ1の他側部では搬入アーム6による基板Wの吸着状態が解除され、上記ステージ1の他側部側のグループの吸引孔4に吸引力が発生する。
それによって、上記搬入アーム6による基板Wの吸着保持が解除され、その基板Wは上記ステージ1の他側部上面の保持部3に吸着保持される。つまり、基板Wは搬入アーム6からステージ1に受け渡される。
ついで、上記搬入アーム6が下降してから−X方向に退避した後、上記ステージ1は図8に矢印で示すようにバックアップツール21と干渉しない位置まで−Y方向に後退してから矢印θで示す方向へ180度回転駆動される。なお、図8はステージ1が180度回転する前の状態を示している。
上記ステージ1が180度回転すると、図6に示すように、上記ステージ1の他側部上面に吸着保持された基板Wの他方の側辺部が一対の第2の撮像カメラ33によって撮像される。
そして、その撮像信号に基づいて上記ステージ1が制御装置13によって駆動され、上記ステージ1の他側部上面に吸着保持された基板Wの他方の側辺部が圧着部17のバックアップツール21の他端部に対して位置決めされ、その上面に支持される。
それと同時に、図7に示すように上記搬入アーム6の上面に吸着保持された新たな基板W(Wb)が上記ステージ1の一側部の上面に供給され、その一方の側辺部が一対の第1の撮像カメラ11の撮像信号に基づいて上記バックアップツール21の一端部上に位置するよう位置決めされる。
このようにして、2枚の基板Wが位置決めされると、上述したようにこれら2枚の側辺部に仮圧着された電子部品Pが同時に本圧着された後、一対の側辺部の電子部品Pが本圧着された基板Wが搬出されるという作業が繰り返して行なわれることになる。
上記構成の実装装置によれば、2枚の基板Wの側辺部に仮圧着された電子部品Pを本圧着する際、最初に基板Wを搬入アーム6の上面に吸着保持した状態で、この基板Wの一方の側辺部に仮圧着された電子部品Pを本圧着したならば、その基板Wをステージ1の保持部3の一側部に受け渡して吸着保持した後、上記ステージ1を180度回転させる。
ついで、搬入アーム6に吸着保持された新たな基板Wを、180度回転されたステージ1の他側部上で圧着部17のバックアップツール21に対して位置決めしたならば、その基板の一方の側辺部と、上記ステージ1の一側部の上面に吸着保持された基板Wの他方の側辺部とに仮圧着された電子部品Pを同時に本圧着する。
そして、対向する一対の側辺部の電子部品Pが本圧着された基板Wを搬出アーム35で搬出したならば、上記搬入アーム6に吸着保持された基板Wを上記ステージ1の他側部に受け渡した後、上記ステージ1を180度回転させ、このステージ1の他側部に吸着保持された基板Wの他方の側辺部と、上記搬入アーム6によって上記ステージ1の一側部の上面に位置決めされた基板Wの一方の側辺部とにそれぞれ仮圧着された電子部品Pを本圧着するようにしている。
そのため、仮圧着された電子部品Pの本圧着は、2枚の基板Wに対して同時に行なうことができるから、生産性の向上を図ることができる。
上記ステージ1に対する基板Wの供給と搬出を、搬入アーム6と搬出アーム35とによって1枚ずつ同時に行なうことができる。そのため、ステージ1に対して基板Wを搬出してから搬入する従来の方式、つまり基板Wの搬入と搬出を別々に行なう従来に比べ、搬入と搬出に要する時間が短縮されるから、そのことによっても生産性の向上を図ることができるということがある。
2枚の基板Wに対して電子部品Pを実装するとき、一方の基板Wは搬入アーム6に吸着保持され、他方の基板Wはステージ1の保持部3に吸着保持されている。そのため、2枚の基板WをX、Y、Z及びθ方向に駆動される上記搬入アーム6と上記ステージ1とによって独立して位置決めすることが可能となる。つまり、2枚の基板Wの側辺部に対して同時に電子部品Pを実装する場合であっても、各基板Wをそれぞれ圧着部17のバックアップツール21に対して精密に位置決めすることが可能となる。
したがって、基板Wの対向する一対の側辺部に仮圧着された電子部品Pの本圧着を精度よく、確実に行なうことができる。
上記ステージ1には基板Wを吸着保持するための吸引孔8が上面に開口形成された保持部3を突設する一方、この保持部3に対して基板Wを供給したり、搬出するための搬入アーム6と搬出アーム35は、上記保持部3が入り込む凹部7,36を有する櫛歯状とした。
そのため、上記搬入アーム6に吸着保持された基板Wを、この搬入アーム6によって上記保持部3の上面に対向する位置まで搬送することができるから、上記搬入アーム6から保持部3への基板の受け渡しを確実に行なうことができる。
しかも、上記搬入アーム6に吸着保持されて一方の側辺部の電子部品Pが本圧着された後、上記保持部3に受け渡されて他方の側辺部の電子部品Pが本圧着された基板Wの下面側へ上記搬出アーム35を進入させることができるから、上記保持部3からの基板Wの搬出も、確実に行なうことができる。
上記圧着部17のバックアップツール21は2枚の基板Wの側辺部を同時に支持することができる長さ寸法とし、上記バックアップツール21に下面が支持された基板Wの上面に仮圧着された電子部品Pを加圧加熱する加圧ツール22は2つであって、各加圧ツール22は一枚の基板Wの側辺部に対応する長さ寸法で、別々の第1のZ駆動源23によってZ方向に駆動できるようにしている。
そのため、上記圧着部17は上記バックアップツール21上に支持される基板Wが1枚であれば1つの加圧ツール22を駆動して1枚の基板Wに仮圧着された電子部品Pを本圧着することができ、2枚であれば2つの加圧ツール22を駆動して2枚の基板Wに仮圧着された電子部品Pを本圧着することができる。
つまり、上記圧着部17のバックアップツール21に電子部品Pが仮圧着された端部の下面が支持される基板Wが1枚或いは2枚のいずれであっても、その基板Wの側辺部に仮圧着された電子部品Pを確実に本圧着することができる。
また、基板Wの対向する2つの辺に電子部品Pを実装するに際し、ステージ1を回転させて行なうようにしている。そのため、基板Wの一辺に電子部品Pを実装した後、アームなどで上記基板Wを持ち替えて向きを変えて他辺に電子部品Pを実装する場合に比べ、生産性を向上させることができる。
なお、上記一実施の形態では基板の対向する一対の側辺部(短辺)に仮圧着された電子部品を本圧着する場合を例に挙げて説明したが、基板の対向する一対の側辺部と、残りの2つの側辺部の一方の側辺部の3つの側辺部に電子部品を本圧着することがある。
その場合、基板の3つの側辺部に電子部品を仮圧着しておき、上述した実装装置によって対向する2つの側辺部に仮圧着された電子部品を本圧着した後、その基板を長辺用の実装装置に搬送し、そこで長辺に仮圧着された電子部品の本圧着を行なうようにすればよい。
また、搬入アームによる基板のステージへの受け渡しは、基板への電子部品の実装が終わってから、搬入アームによる基板の吸着を解除するようにしたが、実装中、つまり本圧着を行なっているときに基板の吸着を解除するようにしてもよい。このようにすることで、さらにタクトタイムの短縮を図ることが可能となる。
また、つぎに新たな基板を搬入アームで供給する際、その基板の位置認識はステージ上の基板を本圧着している最中に行うようにしてもよい。このようにすることで、つぎの基板のステージへの供給を迅速に行なうことが可能となるから、そのことによってもタクトタイムの短縮を図ることができる。
また、ステージをX・Y・Z・θ駆動源によってX、Y、Z及びθ方向に駆動される構成としたが、バックアップツールをZ方向に駆動可能な構成とすれば、上記ステージをZ方向を除くX、Y及びθ方向にだけ駆動される構成としてもよい。
また、上記実施の形態では基板に電子部品を本圧着する場合について説明したが、電子部品を仮圧着する場合や基板に異方性導電部材を貼着する場合にも適用することができる。つまり、電子部品や異方性導電部材などの被実装部材を実装する場合に適用可能である。
本発明によれば、2枚の基板の側辺部に対して電子部品を同時に実装して生産性の向上を図ることができると共に、基板の受け渡しと搬出に要する時間を短縮し、生産性を向上させることができる。また、2枚の基板の側辺部に対して同時に電子部品を実装する場合であっても、各基板をそれぞれ実装手段に対して精密に位置決めすることが可能となる。
また、加圧ツール22を2つに分割したことで、ステージ1上の一側部側だけに基板Wが保持されている場合であっても、上記加圧ツール22によって基板Wに設けられた電子部品Pを加圧するとき、上記加圧ツール22が設けられた可動体24に回転方向のモーメントが加わるのを防止できる。
Claims (4)
- 矩形状の基板の4つの側辺部のうち、対向する2つの側辺部に電子部品を実装する実装装置であって、
上面に2枚の基板を並べて吸着保持することが可能であって、水平方向、上下方向及び水平方向と直交する方向を中心とする回転方向のうち、少なくとも上下方向を除く方向に対して位置決め可能に設けられたステージと、
このステージ上に並設される2枚の基板の同一方向に位置する2つの側辺部に対して電子部品を同時に実装することが可能な構成の実装手段と、
上面に上記基板を吸着保持して上記ステージ上で上記基板の対向する2つの側辺部のうちの一方の側辺部を上記実装手段に対して位置決めして上記電子部品を実装させたなら、その基板を上記ステージの一側部の上面に受け渡す搬入手段と、
この搬入手段に吸着保持された上記基板の一方の側辺部に上記電子部品を実装する前に、上記基板の一方の側辺部を上記実装手段に位置決めするために撮像する第1の撮像手段と、
一方の側辺部に上記電子部品が実装された上記基板が上記搬入手段から上記ステージの一側部の上面に受け渡されて上記ステージが180度回転させられたときに、上記基板の一方の側辺部に対向する他方の側辺部を上記実装手段に対して位置決めするために撮像する第2の撮像手段と、
上記第1の撮像手段と上記第2の撮像手段の撮像に基づいて上記搬入手段と上記ステージを位置決め制御し、上記ステージの一側部に供給載置されこのステージとともに180度回転させられた上記基板の他方の側辺部に上記実装手段によって電子部品を実装するとき、上記搬入手段に吸着保持されて上記ステージの他側部で上記実装手段に対して位置決めされた新たな基板の一方の側辺部に上記実装手段によって電子部品を同時に実装させる制御手段と、
一方の側辺部に電子部品が実装された後、上記ステージに受け渡されて180度回転させられてから他方の側辺部に電子部品が実装された基板を上記ステージから取り出す搬出手段と
を具備したことを特徴とする電子部品の実装装置。 - 上記実装手段は、上記搬入手段に吸着保持されて一方の側辺部に電子部品が実装される基板と、一方の側辺部に電子部品が実装されて上記ステージによって180度回転させられて他方の側辺部に電子部品が実装される基板との2枚の基板に対応する長さを有してこれら基板の側辺部の下面を支持するバックアップツールと、
このバックアップツールの上方に別々に上下駆動可能に設けられ各基板の側辺部の長さと対応する長さ寸法に形成されていて、下降方向に駆動されることで上記バックアップツールに側辺部の下面が支持された各基板の上面に上記電子部品を実装する一対の加圧ツールとによって構成されていることを特徴とする請求項1記載の電子部品の実装装置。 - 上記ステージの上面には、上記搬入手段によって受け渡された基板を吸着保持する保持部が突設されていて、
上記搬入手段と上記搬出手段は上記保持部が入り込む凹部を有する形状であることを特徴とする請求項1記載の電子部品の実装装置。 - 矩形状の基板の4つの側辺部のうち、対向する2つの側辺部に電子部品を実装する実装方法であって、
上面に2枚の基板を並べて吸着保持することが可能であって、水平方向、上下方向及び水平方向と直交する方向を中心とする回転方向に対して位置決め可能なステージ上で、搬入手段の上面に吸着保持された上記基板を位置決めする工程と、
上記ステージ上で、上記搬入手段によって位置決めされた上記基板の一方の側辺部に電子部品を実装する工程と、
一方の側辺部に電子部品が実装された基板を上記搬入手段から上記ステージの一側部に受け渡す工程と、
一方の側辺部に電子部品が実装された基板を受けた上記ステージを180度回転させて上記基板の他方の側辺部を位置決めし、この他方の側辺部に電子部品を実装する工程と、
上記基板の他方の側辺部に電子部品を実装するときに、上記搬入手段の上面に吸着保持された新たな基板の一方の側辺部を上記ステージの他側部上で位置決めしその一方の側部に電子部品を同時に実装する工程と、
上記基板の一側部と他側部とに電子部品が実装された基板を上記ステージから搬出する工程と
を具備したことを特徴とする電子部品の実装方法。
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