KR101471900B1 - 기판 처리 장치 - Google Patents

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요시쿠니 스즈키
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야마하하쓰도키 가부시키가이샤
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Abstract

기판 처리 장치는 기판 반송 방향으로 기판을 반송함과 아울러 기판 처리를 위하여 상기 기판을 위치 결정하는 반송 수단과, 상기 반송 수단에 의해 위치 결정된 상기 기판의 이면에 대하여 상기 기판 반송 방향에 있어서 공통되는 지지 영역에서 접촉하는 복수개의 백업 부재가 배치되는 베이스부와, 상기 기판 반송 수단에 의해 위치 결정된 상기 기판의 표면에 대하여 상기 지지 영역을 포함하는 처리 실행 영역에서 상기 기판 처리를 실행하는 처리 실행 수단과, 상기 기판 처리를 받는 상기 기판의 이면에 접촉하는 상기 백업 부재를 상기 베이스부에 배치된 상기 복수개의 백업 부재 중에서 스위칭함으로써 상기 지지 영역에서 상기 기판의 이면에 상기 백업 부재가 접촉하는 위치를 상기 지지 영역에서의 상기 기판의 이면의 상태에 따라 제어하는 스위칭 수단을 구비한다.

Description

기판 처리 장치{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 기판의 표면에 대하여 기판 처리를 행하는 기판 처리 장치에 있어서 백업 부재를 기판의 이면에 접촉시켜서 백업 부재에 의해 기판을 백업하는 기술에 관한 것이다.
종래부터 장치 내에 위치 결정된 기판의 표면에 대하여 전자 부품의 실장이나 땜납 페이스트의 인쇄라는 기판 처리를 실행하는 기판 처리 장치가 알려져 있다. 일본 특허 공개 2003-264397호 공보에는 베이스부(베이스 플레이트)에 배치된 백업 부재(백업 핀)를 기판의 이면에 접촉시킴으로써 기판 처리에 의해 기판이 받는 힘에 저항해서 기판을 안정적으로 지지하는 기술이 제안되어 있다. 특히, 상기 특허문헌의 장치에서는 베이스부에 형성된 복수의 구멍 각각에 대하여 백업 부재가 착탈 가능한 구성을 구비하고 있다. 따라서, 백업 부재를 장착하는 구멍을 변경해서 베이스부에 있어서의 백업 부재의 배치를 변경함으로써 기판 처리의 대상이 되는 기판의 이면의 상태에 따라 기판의 이면에 백업 부재를 접촉시키는 위치를 변경하는 것이 가능하다.
기판의 이면에 대해서는 랜드 등이 설치되어 있거나 또는 이미 전자 부품이 실장되어 있거나 한다. 따라서, 이들에 백업 부재가 접촉하지 않도록 기판의 이면에 백업 부재가 접촉하는 위치를 조정할 필요가 있다. 이 과제에 대하여 상기 특허문헌의 장치에 의하면 베이스부에 대하여 백업 부재를 다시 배치함으로써 랜드나 전자 부품 등의 구조물의 위치(즉, 기판의 이면의 상태)에 따라 기판의 이면에 백업 부재가 접촉하는 위치를 변경할 수 있다.
그러나 상기 특허문헌의 장치에서는 기판의 이면에 백업 부재가 접촉하는 위치를 변경할 때에는 베이스부에 대하여 백업 부재를 다시 배치할 필요가 있다. 따라서 기판의 이면으로의 백업 부재의 접촉 위치를 변경할 필요가 생길 때마다 백업 부재의 배치 작업을 실행할 필요가 있다. 이 백업 부재의 배치 작업에 필요로 하는 시간이 기판 처리의 개시를 늦춰서 효율적으로 기판 처리를 행하는 것을 곤란하게 하는 경우가 있었다.
본 발명의 목적은 베이스부에 대한 백업 부재의 배치 작업을 수반하는 일 없이 기판의 이면에 백업 부재가 접촉하는 위치를 변경 가능하게 해서 효율적인 기판 처리를 실현할 수 있는 기술을 제공하는 것에 있다.
이 목적을 달성하는 본 발명의 일국면에 의한 기판 처리 장치는
기판을 기판 반송 방향으로 반송하고, 상기 기판을 기판 처리를 위해서 위치 결정하는 반송 수단과,
상기 반송 수단에 의해 위치 결정된 상기 기판의 이면에 대하여 상기 기판 반송 방향에 있어서 공통되는 지지 영역에서 접촉하는 복수개의 백업 부재가 배치되는 베이스부와,
상기 기판 반송 수단에 의해 위치 결정된 상기 기판의 표면에 대하여 상기 지지 영역을 포함하는 처리 실행 영역에서 상기 기판 처리를 실행하는 처리 실행 수단과,
상기 기판 처리를 받는 상기 기판의 이면에 접촉하는 상기 백업 부재를 상기 베이스부에 배치된 상기 복수개의 백업 부재 중에서 스위칭함으로써 상기 지지 영역에서 상기 기판의 이면에 상기 백업 부재가 접촉하는 위치를 상기 지지 영역에서의 상기 기판의 이면의 상태에 따라 제어하는 스위칭 수단을 구비한다.
도 1은 본 발명을 적용할 수 있는 부품 실장 장치의 일례의 개략 구성을 나타내는 평면도이다.
도 2는 상기 부품 실장 장치를 부분적으로 나타낸 정면도이다.
도 3은 상기 부품 실장 장치의 주요한 전기적 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4는 상기 부품 실장 장치가 구비하는 베이스부의 개략 구성을 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 5는 상기 부품 실장 장치에서 실행되는 동작의 일례를 나타내는 플로우 차트이다.
도 1은 본 발명을 적용할 수 있는 부품 실장 장치(1)의 개략 구성의 일례를 나타내는 평면도, 도 2는 부품 실장 장치(1)를 부분적으로 나타낸 정면도, 도 3은 부품 실장 장치(1)의 주요한 전기적 구성을 나타내는 블록도이다. 이들 도면에 나타내는 부품 실장 장치(1)는 저항, 콘덴서, IC(Integrated Circuit) 등의 전자 부품을 기판(S)의 표면(Sf)에 대하여 실장 가능한 구성을 구비한다. 또한, 도 1, 도 2 및 후술하는 도 4에서는 각 도면의 방향 관계를 명확히 하기 위해서 X축 방향을 기판 반송 방향, Y축 방향을 폭방향, Z축 방향을 연직 방향으로 하는 XYZ 직교 좌표축을 적당히 나타내는 것으로 한다.
부품 실장 장치(1)는 기대(11)와, 기대(11) 상에 배치된 기판 반송 기구(2)를 구비하고, 기판(S)을 소정의 반송 방향(X)으로 반송 가능하다. 보다 상세하게는 기판 반송 기구(2)는 기대(11) 상에 있어서 기판(S)을 도 1의 우측으로부터 좌측을 향해서 반송 방향(X)으로 반송하는 한쌍의 컨베이어(21,21)를 갖고 있다. 컨베이어(21,21)는 제어 유닛(200)의 구동 제어부(210)로부터의 지령에 따라 기판(S)의 반송을 실행한다. 구체적으로는 컨베이어(21,21)는 장치 외부로부터 반입한 기판(S)을 반송 방향(X)으로 소정 폭을 갖는 작업 영역(Rp)에 겹쳐서 정지시키고, 도면이 생략된 고정 수단에 의해 고정해서 유지한다. 그리고 후술하는 헤드 유닛(6)이 작업 영역(Rp)에 고정된 기판(S)의 표면(Sf)으로의 부품 실장을 행한다. 이 부품 실장이 완료되면 컨베이어(21,21)는 기판(S)을 장치 외부로 반출한다.
또한, 이 실시형태에서는 반송 방향(X)에 있어서 기판(S)이 작업 영역(Rp)보다 긴 사이즈를 갖기 때문에 기판(S)의 표면(Sf)에 대한 부품 실장을 작업 영역(Rp)에서 한번에 완료할 수 없다. 그래서 기판(S)으로의 부품 실장이 2단계로 나누어서 실행된다. 구체적으로는 반송 방향(X)에 있어서의 기판(S)의 하류측의 일부인 하류 범위(D1)가 작업 영역(Rp) 내에 위치 결정된다(제 1 위치 결정 공정). 이어서, 작업 영역(Rp)에 있어서 하류 범위(D1)의 기판(S)의 표면(Sf)에 대하여 부품 실장이 실행된다(제 1 실장 공정). 이 제 2 실장 공정이 완료되면 기판(S)은 반송 방향(X)으로 반송되고, 반송 방향(X)에 있어서의 기판(S)의 상류측의 일부(하류 범위(D1)와 다른 일부)인 상류 범위(D2)가 작업 영역(Rp) 내에 위치 결정된다(제 2 위치 결정 공정). 이어서, 작업 영역(Rp)에 있어서 상류 범위(D2)의 기판(S)의 표면(Sf)에 대하여 부품 실장이 실행된다(제 2 실장 공정). 이 제 2 실장 공정이 완료되면 기판(S)의 표면(Sf) 전체에 대한 부품 실장이 완료되고, 기판(S)은 장치 외부로 반출된다.
기대(11) 상에는 작업 영역(Rp)에 고정된 기판(S)을 하방으로부터 보조적으로 지지하는 백업부(3)가 배치되어 있다. 백업부(3)는 베이스부(31)의 상면에 착탈 가능하게 배치된 복수개의 백업 핀(B)을 하방으로부터 기판(S)의 이면(Sb)에 접촉시킴으로써 기판(S)을 지지한다. 베이스부(31)는 2장의 백업 플레이트(311,312)(푸시 업 플레이트)로 구성되어 있다(도 4).
도 4는 부품 실장 장치(1)가 구비하는 베이스부(31)의 개략 구성을 모식적으로 나타내는 사시도이다. 여기서, 도 4를 병용하면서 베이스부(31)와 이것을 구비하는 백업부(3)의 구성에 대해서 상술해둔다. 도 4의 「초기 상태」의 란에 나타내는 바와 같이 베이스부(31)는 반송 방향(X)의 하류(+X)측에 위치하는 백업 플레이트(311)와 반송 방향(X)의 상류(-X)측에 위치하는 백업 플레이트(312)로 구성된다.
하류측의 백업 플레이트(311)는 폭방향(Y)으로 넓고 반송 방향(X)으로 긴 직사각형상의 폭광평판(311a)과, 폭방향(Y)으로 좁고 반송 방향(X)으로 길어지는 직사각형상의 소편평판(311b)을 일체적으로 접합한 구성을 구비한다. 상세하게는 백업 플레이트(311)에서는 폭방향(Y)으로 등간격으로 배열한 복수개(4개)의 소편평판(311b)이 폭광평판(311a)의 반송 방향(X)의 상류단에 부착되어 있다. 그리고 폭광평판(311a) 및 소편평판(311b)의 양쪽을 포함하는 백업 플레이트(311)의 전체면에 대하여, 예를 들면 작업자가 백업 핀(B)을 착탈 가능하게 배치할 수 있다. 이러한 백업 플레이트(311)는 반송 방향(X)에 있어서 작업 영역(Rp)과 동일한 길이를 갖는다.
상류측의 백업 플레이트(312)는 폭방향(Y)으로 넓고 반송 방향(X)으로 짧은 직사각형상의 폭광평판(312a)과, 폭방향(Y)으로 좁고 반송 방향(X)으로 길어지는 직사각형상의 소편평판(312b)을 일체적으로 접합한 구성을 구비한다. 즉, 백업 플레이트(312)에서는 폭방향(Y)으로 등간격으로 배열하는 복수개(3개)의 소편평판(312b)이 폭광평판(312a)의 반송 방향(X)의 하류단에 부착되어 있다. 그리고 백업 플레이트(312)의 소편평판(312b)에 대하여, 예를 들면 작업자가 백업 핀(B)을 착탈 가능하게 배치할 수 있다.
연직 방향(Z)으로부터의 평면으로 볼 때에 백업 플레이트(311,312)는 반송 방향(X)으로 서로 대향하고 있고, 한쪽 백업 플레이트(311(312))의 소편평판(311b(312b))이 다른쪽 백업 플레이트(312(311))의 인접하는 소편평판(312b(311b)) 사이에 위치한다. 이렇게 해서 백업 플레이트(311,312)의 소편평판(311b,312b)이 폭방향(Y)으로 교대로 배열되면서 반송 방향(X)에 있어서 서로 중복되는 중복 지지 영역(Ro)이 반송 방향(X)으로 소정의 길이를 갖고 형성된다.
백업부(3)에는 이들 백업 플레이트(311,312)를 승강시키는 승강 기구(35)가 설치되어 있다. 승강 기구(35)는 백업 플레이트(311)를 승강시키는 서보 모터(351)와 백업 플레이트(312)를 승강시키는 에어실린더(352)를 구비하고 있다. 따라서, 구동 제어부(210)는 서보 모터(351) 및 에어실린더(352)를 제어함으로써 백업 플레이트(311,312)를 각각 독립적으로 승강시킬 수 있다.
구체적으로는 도 2, 도 4의 「제 1 실장 공정」의 란에 나타내는 바와 같이 백업 플레이트(311)를 상승 위치(Zh)에 위치 결정함과 아울러 백업 플레이트(312)를 상승 위치(Zh)보다 낮은 하강 위치(Zl)에 위치 결정함으로써 백업 플레이트(311)에 배치된 백업 핀(B)을 기판(S)의 이면(Sb)에 접촉시켜서 기판(S)을 지지할 수 있다. 또는 도 2, 도 4의 「제 2 실장 공정」의 란에 나타내는 바와 같이 백업 플레이트(312)를 상승 위치(Zh)에 위치 결정함과 아울러 백업 플레이트(311)를 하강 위치(Zl)에 위치 결정함으로써 백업 플레이트(312)에 배치된 백업 핀(B)을 기판(S)의 이면(Sb)에 접촉시켜서 기판(S)을 지지할 수 있다. 또한, 도 4에 나타내는 「초기 상태」에서는 백업 플레이트(311,312)는 모두 하강 위치(Zl)에 위치한다.
또한, 백업 플레이트(311)의 상승 위치(Zh)로의 위치 결정은 서보 모터(351)의 위치 제어 기능에 의해 고정밀도로 제어된다. 이것에 대하여 백업 플레이트(312)의 승강은 서보 모터(351)보다 위치 정밀도가 낮은 에어실린더(352)에 의해 실행된다. 따라서, 에어실린더(352)만으로는 백업 플레이트(312)의 위치 결정 정밀도를 충분히 담보하는 것이 어렵다. 그래서 백업 플레이트(312)의 위치 결정 정밀도가 서보 모터(351)에 의해 담보되어 있다.
즉, 백업 플레이트(312)에는 하방으로 길어지는 열쇠부재(315)가 부착되어 있다. 열쇠부재(315)는 백업 플레이트(312)가 상승 위치(Zh)에 있을 때에 하강 위치(Zl)에 위치 결정된 백업 플레이트(311)의 하면에 충돌한다. 따라서, 서보 모터(351)에 의해 백업 플레이트(311)를 하강 위치(Zl)에 위치 결정한 상태로부터 백업 플레이트(312)를 상승시키고, 열쇠부재(315)를 백업 플레이트(311)에 충돌시킴으로써 백업 플레이트(312)를 상승 위치(Zh)에 위치 결정할 수 있다. 그 결과 서보 모터(351)에 의한 위치 제어와 같은 정도의 정밀도로 백업 플레이트(312)를 상승 위치에 위치 결정할 수 있다.
상술한 것과 같이 소편평판(311b,312b)은 중복 지지 영역(Ro)에 있어서 반송 방향(X)으로 중복되어 있다. 따라서, 소편평판(311b)에 배치된 백업 핀(B)과 소편평판(312b)에 배치된 백업 핀(B)은 반송 방향(X)에 있어서 공통되는 중복 지지 영역(Ro)에서 기판(S)의 이면(Sb)에 접촉해서 기판(S)을 지지할 수 있다. 또한, 소편평판(311b,312b)은 서로 독립적으로 승강하는 다른 백업 플레이트(311,312)에 속해 있다. 그 때문에 상승 위치(Zh)에 위치 결정하는 백업 플레이트(311,312)를 스위칭함으로써 기판(S)의 이면(Sb)에 접촉하는 백업 핀(B)을 소편평판(311b)에 배치된 것과 소편평판(312b)에 배치된 것 중에서 스위칭할 수 있다. 따라서, 소편평판(311b,312b) 사이에서 백업 핀(B)의 배치를 다르게 해두면 중복 지지 영역(Ro)에서 기판(S)을 지지하는 백업 핀(B)의 배치를 변경할 수 있다. 바꿔 말하면, 기판(S)의 이면(Sb)에 접촉하는 백업 핀(B)의 위치를 변경할 수 있다. 이상이 베이스부(31)와 이것을 구비하는 백업부(3)의 구성의 상세이다. 이어서, 도 1~도 3을 사용하면서 부품 실장 장치(1)의 전체 구성의 설명으로 돌아간다.
컨베이어(21,21)의 전방측(+Y축 방향측) 및 후방측(-Y축 방향측)에는 부품 공급부(4)가 배치되어 있다. 이 부품 공급부(4)는 전자 부품을 공급하는 피더(41)를 X축 방향으로 다수 배열한 구성을 구비한다. 각 피더(41)는 전자 부품을 수납·유지한 테이프를 권취한 릴(도시 생략)을 설치한 테이프 피더이며, 전자 부품을 헤드 유닛(6)에 공급할 수 있다. 구체적으로는 테이프에는 집적 회로(IC), 트랜지스터, 콘덴서 등의 소편상의 칩 전자 부품이 소정 간격으로 수납, 유지되어 있다. 피더(41)는 릴로부터 테이프를 헤드 유닛(6)측으로 송출함으로써 상기 테이프 내의 전자 부품을 간헐적으로 부품 흡착 위치에 계속 투입한다. 그 결과 헤드 유닛(6)의 실장 헤드(61)에 실장된 흡착 노즐(62)에 의해 전자 부품의 픽업이 가능해진다.
헤드 유닛(6)은 실장 헤드(61)의 흡착 노즐(62)에 의해 흡착 유지된 전자 부품을 기판(S)의 표면(Sf)으로 반송해서 유저로부터 지시된 실장 개소로 옮긴다. 구체적으로는 헤드 유닛(6)은 전방측에서 X축 방향으로 일렬로 배열된 6개의 실장 헤드(61F)와, 후방측에서 X축 방향으로 일렬로 배열된 6개의 실장 헤드(61R)의 합계 12개의 실장 헤드(61)를 갖고 있다. 즉, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이 헤드 유닛(6)에서는 연직 방향(Z)으로 연장된 실장 헤드(61F)가 6개, X축 방향으로 등피치로 열상으로 설치되어 있다. 또한, 실장 헤드(61F)에 대하여 후방측(-Y축 방향측)에도 전열과 마찬가지로 구성된 후열이 설치되어 있다. 즉, 연직 방향(Z)으로 연장된 실장 헤드(61R)가 6개, X축 방향으로 등피치로 열상으로 설치되어 있다. 또한, 실장 헤드(61F)와 실장 헤드(61R)는 X축 방향으로 반 피치 어긋나게 배치되어 있고, 도 1에 나타내는 바와 같이 평면으로 보았을 때 지그재그상으로 배치되어 있다. 이 때문에 Y축 방향으로부터 보면 도 2에 나타내는 바와 같이 12개의 실장 헤드(61)는 서로 중복되는 일 없이 X축 방향으로 일렬로 배열되어 있다.
흡착 노즐(62)이 장착되는 각 실장 헤드(61)의 선단부는 압력 스위칭 기구(7)를 통해 부압 발생 장치, 정압 발생 장치 및 대기 중 어느 하나에 연통 가능하게 되어 있다. 제어 유닛(200)의 파지 제어부(220)가 압력 스위칭 기구(7)를 컨트롤함으로써 실장 헤드(61)의 선단부에 부여하는 압력이 스위칭 가능하게 되어 있다. 따라서, 압력 스위칭에 의해 부압 발생 장치로부터의 부압 흡착력을 실장 헤드(61)의 선단부에 부여하면 상기 선단부에 장착된 흡착 노즐(62)이 전자 부품을 흡착해서 유지한다. 반대로 정압 발생 장치로부터의 정압을 실장 헤드(61)의 선단부에 부여하면 흡착 노즐(62)에 의한 전자 부품의 흡착 유지가 해제되어서 전자 부품이 기판(S)에 부착된다. 그리고 전자 부품 실장 후 흡착 노즐(62)은 대기 개방이 된다. 이와 같이 헤드 유닛(6)에서는 파지 제어부(220)에 의한 부압 흡착력 및 정압 공급의 제어에 의해 전자 부품의 착탈이 가능하다.
각 실장 헤드(61)는 헤드 유닛(6)에 대하여 도시 생략된 노즐 승강 구동 기구에 의해 승강(Z축 방향의 이동) 가능하며, 또한 도시 생략된 노즐 회전 구동 기구에 의해 노즐 중심축 둘레로 회전(도 2의 R방향의 회전) 가능하다. 이들의 구동 기구 중 노즐 승강 구동 기구는 전자 부품의 흡착 또는 실장을 행할 때의 위치(하강단)와, 전자 부품의 반송을 행할 때의 위치(상승단) 사이에서 실장 헤드(61)를 승강시킨다. 한편, 노즐 회전 구동 기구는 흡착 노즐(62)을 필요에 따라 회전시키기 위한 기구이며, 회전 구동에 의해 전자 부품을 실장할 때에 있어서의 소정의 R방향으로 위치시키는 것이 가능하다. 또한, 이들의 구동 기구에 대해서는 각각 Z축 서보 모터(Mz), R축 서보 모터(Mr) 및 소정의 동력 전달 기구로 구성되어 있다. 구동 제어부(210)에 의해 Z축 서보 모터(Mz) 및 R축 서보보터(Mr)가 구동 제어됨으로써 각 실장 헤드(61)는 Z축 방향 및 R방향으로 이동할 수 있다.
이들 실장 헤드(61)를 유지하는 헤드 유닛(6)은 기대(11)의 소정 범위에 걸쳐 X축 방향 및 Y축 방향(X축 및 Z축 방향과 직교하는 방향)으로 이동 가능하다. 즉, 헤드 유닛(6)은 X축 방향으로 길어지는 실장 헤드 지지 부재(63)에 대하여 X축을 따라 이동 가능하게 지지되어 있다. 또한, 실장 헤드 지지 부재(63)는 양단부가 Y축 방향의 고정 레일(64)에 지지되고, 이 고정 레일(64)을 따라 Y축 방향으로 이동 가능하다. 헤드 유닛(6)은 X축 서보 모터(Mx)에 의해 볼나사(66)를 통해 X축 방향으로 구동되고, 실장 헤드 지지 부재(63)는 Y축 서보 모터(My)에 의해 볼나사(68)를 통해 Y축 방향으로 구동된다. 따라서, 구동 제어부(210)가 X축 서보 모터(Mx) 및 Y축 서보 모터(My)를 구동 제어함으로써 XY면 내의 소정 위치에 헤드 유닛(6)을 이동시킬 수 있다. 그 결과 헤드 유닛(6)을 적당히 이동시켜서 실장 헤드(61)에 흡착된 전자 부품을 부품 공급부(4)로부터 실장 개소까지 반송한다는 동작을 실행할 수 있다.
부품 실장 장치(1)에는 전자 부품을 촬상하는 2종류의 카메라(부품 인식 카메라(C1), 부품 검사 카메라(C2))가 설치되어 있다. 부품 인식 카메라(C1)는 조명부 및 CCD(Charge Coupled Device) 카메라를 포함하고, 기대(11) 상에 배치되어 있고, 각 실장 헤드(61)의 흡착 노즐(62)에 의한 전자 부품의 흡착 상태를 확인하기 위해서 주로 사용된다. 구체적으로는 구동 제어부(210)가 헤드 유닛(6)을 적당히 이동시킴으로써 부품 인식 카메라(C1)의 상방에 흡착 노즐(62)이 흡착하는 전자 부품을 이동시킨다. 이 상태로 부품 인식 카메라(C1)가 촬상한 전자 부품의 화상 데이터가 제어 유닛(200)(의 화상 처리부(230))으로 전송된다. 제어 유닛(200)은 이 화상에 의거해서 구동 제어부(210)에 의해 R축 서보 모터(Mr)를 제어함으로써 실장 헤드(61)를 R방향으로 적당히 회전시켜서 기판(S)에 부착되는 전자 부품의 각도를 적절히 조정한다.
한편, 부품 검사 카메라(C2)는 조명부 및 CCD 카메라를 포함하고, 헤드 유닛(6)에 탑재되어 있고, 기판(S)에 부착된 전자 부품의 실장 상태를 검사하기 위해서 주로 사용된다. 구체적으로는 구동 제어부(210)가 헤드 유닛(6)을 적당히 이동시킴으로써 전자 부품의 실장 개소의 상방에 부품 검사 카메라(C2)를 이동시킨다. 이 상태로 부품 검사 카메라(C2)가 촬상한 전자 부품의 화상 데이터가 화상 처리부(230)로 전송된다. 화상 처리부(230)는 전송되어 온 전자 부품의 화상으로부터 전자 부품의 실장 상태의 좋고 나쁨을 판정한다.
도 3에 나타내는 바와 같이 부품 실장 장치(1)는 유저와의 인터페이스로서 기능하는 디스플레이(91) 및 입력 기기(92)를 구비한다. 디스플레이(91)는 부품 실장 장치(1)의 동작 상태 등을 표시하는 기능 이외에 터치 패널로서 유저로부터의 입력을 접수하는 입력단말로서의 기능도 갖는다. 또한, 입력 기기(92)는 마우스나 키보드로 구성되어 있고, 유저로부터의 입력을 접수하는 기능을 한다. 또한, 이들 디스플레이(91) 및 입력 기기(92)에 대한 입출력의 제어는 제어 유닛(200)의 입출력 제어부(240)에 의해 실행된다.
이와 같이 구성된 부품 실장 장치(1) 전체의 동작은 주제어부(250)에 의해 통괄적으로 제어된다. 주제어부(250)는 기억부(260)에 기억되어 있는 프로그램이나 데이터에 의거해서 버스(270)를 통해 제어 유닛(200)의 각 부와 서로 신호의 교환을 행해서 장치(1) 전체를 제어한다. 구체적으로는 기억부(260)에는 실장 프로그램(262)(생산 프로그램)이 기억되어 있다. 실장 프로그램(262)은 전자 부품을 기판(S)의 실장 개소에 부착하기 위해서 실장 헤드(61) 등을 제어하기 위한 프로그램이며, 기판(S)에 대하여 전자 부품을 부착하는 위치, 각도 이외에 실장 순서 등의 정보가 포함되어 있다. 계속해서 주제어부(250)의 제어 하에서 실행되는 동작의 일례에 대해서 설명한다.
도 5는 부품 실장 장치(1)에서 실행되는 동작의 일례를 나타내는 플로우 차트이다. 동 도면의 동작예에서는 반송 방향(X)에 있어서 작업 영역(Rp)보다 긴 기판(S)에 대하여 부품 실장을 행하는 경우가 제시되어 있다. 또한, 동 도면의 플로우 차트는 제어 유닛(200)이 실장 프로그램에 따라 동작함으로써 실행된다.
기판의 생산이 개시되면 스텝(S101)에 있어서 백업 플레이트(311,312)의 양쪽이 하강 위치(Zl)에 위치 결정된다. 이것에 의해 백업 플레이트(311,312)에 배치된 백업 핀(B)을 기판(S)의 반입 경로로부터 퇴피시킨다. 스텝(S101)에서의 백업 핀(B)의 퇴피 동작이 완료되면 컨베이어(21)가 기판(S)을 반입하고(스텝(S102)), 기판(S)의 하류 범위(D1)를 작업 영역(Rp) 내에 위치 결정한다((스텝(S103)).
이 상태에서 기판(S)이 고정되면 베이스부(31)에 배치된 백업 핀(B)이 하류 범위(D1)의 기판(S)의 이면(Sb)에 접촉해서 기판(S)을 지지한다. 또한, 도 2에 예시하는 바와 같이 기판(S)의 이면(Sb)에는 전자 부품의 실장이 완료되어 있다. 또한, 도 2에서는 나타내어지지 않지만 기판(S)의 이면(Sb)에는 랜드 등도 설치되어 있다. 따라서, 이들 전자 부품이나 랜드라는 구조물을 피해서 백업 핀(B)을 기판(S)의 이면(Sb)에 접촉할 필요가 있다. 이것에 대하여 베이스부(31)의 백업 플레이트(311)에는 하류 범위(D1)에서의 기판(S)의 이면(Sb)의 구조물에 간섭하지 않는 위치에 백업 핀(B)이 배치되어 있다. 그래서 스텝(S104)에서는 백업 플레이트(311)가 상승 위치(Zh)에 위치 결정된다. 이것에 의해 도 2의 「제 1 실장 공정」의 란에 나타내는 바와 같이 백업 플레이트(311)에 배치된 백업 핀(B)이 하류 범위(D1)에서의 기판(S)의 이면(Sb)에 접촉해서 기판(S)을 지지한다. 또한, 백업 플레이트(311)로의 백업 핀(B)의 배치는 기판 생산의 개시 전에 작업자에 의해 미리 완료되어 있다.
이렇게 해서 하류 범위(D1)의 백업이 완료되면 스텝(S105)이 실행되고, 하류 범위(D1)에 있어서의 기판(S)의 표면(Sf)에 대하여 부품 실장이 실행된다. 부품 실장이 완료되면 스텝(S106)에 있어서 백업 플레이트(311)가 하강 위치(Zl)에 위치 결정되고, 백업 플레이트(311)에 배치된 백업 핀(B)을 기판(S)의 반송 경로로부터 퇴피시킨다. 스텝(S106)에서의 백업 핀(B)의 퇴피 동작이 완료되면 컨베이어(21)가 기판(S)을 반송하고(스텝(S107)), 기판(S)의 상류 범위(D2)를 작업 영역(Rp) 내에 위치 결정한다((스텝(S108)). 보다 구체적으로는 기판(S)의 지지를 위하여 기판(S)의 이면(Sb)에 백업 핀(B)이 접촉하는 위치를 변경할 수 있는 중복 지지 영역(Ro)(작업 영역(Rp)에 포함된다) 내에 기판(S)의 상류 범위(D2)가 위치 결정된다.
이 상태에서 기판(S)이 고정되면 베이스부(31)에 배치된 백업 핀(B)이 상류 범위(D2)의 기판(S)의 이면(Sb)에 접촉해서 기판(S)을 지지한다. 또한, 조금 전과 마찬가지로 기판(S)의 이면(Sb)에는 구조물이 있기 때문에 이들 구조물을 피해서 백업 핀(B)을 기판(S)의 이면(Sb)에 접촉할 필요가 있다. 그러나 하류 범위(D1)와 상류 범위(D2)에서는 기판(S)의 이면(Sb)에 있어서의 구조물의 배치가 다르다. 따라서, 하류 범위(D1)의 지지에 사용한 백업 플레이트(311)에 배치된 백업 핀(B)을 상류 범위(D2)에서의 기판(S)의 지지에 사용하는 것은 적절하지 않다. 이것에 대하여 베이스부(31)의 백업 플레이트(312)에는 상류 범위(D2)에서의 기판(S)의 이면(Sb)의 구조물에 간섭하지 않는 위치에 백업 핀(B)이 배치되어 있다. 그래서 스텝(S109)에서는 백업 플레이트(312)가 상승 위치(Zh)에 위치 결정된다. 이것에 의해 도 2의 「제 2 실장 공정」의 란에 나타내는 바와 같이 백업 플레이트(312)에 배치된 백업 핀(B)이 상류 범위(D2)에서의 기판(S)의 이면(Sb)에 접촉해서 기판(S)을 지지한다. 또한, 백업 플레이트(312)에의 백업 핀(B)의 배치는 기판 생산의 개시 전에 작업자에 의해 미리 완료되어 있다.
이렇게 해서 상류 범위(D2)의 백업이 완료되면 스텝(S110)이 실행되고, 상류 범위(D2)에 있어서의 기판(S)의 표면(Sf)에 대하여 부품 실장이 실행된다. 부품 실장이 완료되면 스텝(S111)에 있어서 백업 플레이트(312)가 하강 위치(Zl)에 위치 결정되고, 백업 플레이트(312)에 배치된 백업 핀(B)을 기판(S)의 반출 경로로부터 퇴피시킨다. 스텝(S111)에서의 백업 핀(B)의 퇴피 동작이 완료되면 컨베이어(21)가 기판(S)을 반출한다((스텝(S112)). 스텝(S113)에서는 생산 예정인 모든 기판(S)에 대하여 부품 실장이 완료되었는지가 판단되고, 완료되어 있지 않은 경우(스텝(S113)에서 「NO」인 경우)에는 스텝(S101)으로 리턴되어서 기판 생산을 속행한다. 한편, 완료되어 있는 경우((스텝(S113)에서 「YES」인 경우)에는 기판 생산을 종료한다.
이상에 설명한 것과 같이 이 실시형태에서는 중복 지지 영역(Ro)에서 기판(S)의 이면(Sb)에 접촉해서 기판(S)을 지지하는 백업 핀(B)을 베이스부(31)에 배치 가능하다. 이 베이스부(31)에는 복수개의 백업 핀(B)을 배치할 수 있고, 이들 복수개의 백업 핀(B)은 공통되는 중복 지지 영역(Ro)에서 기판(S)의 이면(Sb)에 접촉 가능하다. 그리고 부품 실장을 받는 기판(S)의 이면(Sb)에 중복 지지 영역(Ro)에서 접촉하는 백업 핀(B), 바꿔 말하면 백업을 위하여 기판(S)의 이면(Sb)에 접촉하는 백업 핀(B)이 베이스부(31)에 배치된 복수개의 백업 핀(B) 중에서 스위칭된다. 이것에 의해 중복 지지 영역(Ro)에서 기판(S)의 이면(Sb)에 백업 핀(B)이 접촉하는 위치를 변경하는 것이 가능하다. 즉, 본 실시형태는 베이스부(31)에 대한 백업 핀(B)의 배치를 변경한다는 배치 작업을 행하는 것이 아니라 베이스부(31)에 이미 배치된 복수개의 백업 핀(B) 중으로부터 기판(S)의 이면(Sb)에 접촉하는 백업 핀(B)을 스위칭함으로써 중복 지지 영역(Ro)에서 기판(S)의 이면(Sb)에 백업 핀(B)이 접촉하는 위치를 변경한다. 따라서, 베이스부(31)에 대한 백업 핀(B)의 배치 작업을 수반하는 일 없이 기판(S)의 이면(Sb)에 백업 핀(B)이 접촉하는 위치를 변경할 수 있어 효율적인 부품 실장을 실현할 수 있다.
그런데 이 실시형태에 나타낸 바와 같이 반송 방향(X)에 있어서 작업 영역(Rp)보다 긴 기판(S)에 대하여 부품 실장을 행하는 경우에는 기판(S)으로의 부품 실장을 2단계로 나누어서 실행할 수 있다. 즉, 우선은 작업 영역(Rp)에 들어가는 기판(S)의 선행 부분(하류 범위(D1))에 대하여 부품 실장이 실행된다. 이어서, 반송 방향(X)으로 기판(S)이 반송되어서 앞서의 부품 실장에서 작업 영역(Rp)에 전부 들어가지 않은 기판(S)의 잔여 부분(상류 범위(D2))이 작업 영역(Rp)까지 이동되어서 부품 실장을 받는다. 이것에 의해 반송 방향(X)에 있어서 작업 영역(Rp)보다 긴 기판(S) 전체에 대하여 부품 실장을 실행할 수 있다.
단, 이와 같이 다단계의 부품 실장을 1장의 기판(S)에 대하여 실행하는 장치에서는 중복 지지 영역(Ro)에 순차 반송되어 오는 기판(S)의 이면(Sb)의 상태가 각 단계에서 다르기 때문에 이에 따라 백업 핀(B)이 기판(S)의 이면(Sb)에 접촉하는 위치를 변경할 필요가 생긴다. 그러나 각 단계의 부품 실장을 실행하기 전에 베이스부(31)에 대한 백업 핀(B)의 배치를 기판(S)의 이면(Sb)의 상태에 따라 변경하는 방법에서는 각 단계의 개시 전에 백업 핀(B)의 배치 작업이 필요해진다. 이 때문에 각 단계의 부품 실장을 신속하게 개시할 수 없어 기판(S) 전체에 부품 실장을 완료하는데에 장시간을 필요로 하게 된다. 이것에 대하여 이 실시형태에서는 다음과 같이 기판 처리 장치(1)를 구성하고 있다.
즉, 중복 지지 영역(Ro)에서 하류 범위(D1)의 기판(S)의 이면(Sb)에 접촉시키는 백업 핀(B)과, 중복 지지 영역(Ro)에서 상류 범위(D2)의 기판(S)의 이면(Sb)에 접촉시키는 백업 핀(B)을 베이스부(31)에 배치된 복수개의 백업 핀(B) 중에서 스위칭한다. 이것에 의해 백업 핀(B)이 기판(S)의 이면(Sb)에 접촉하는 위치가 하류 범위(D1) 및 상류 범위(D2) 각각의 기판(S)의 이면(Sb)의 상태에 따라 제어된다. 즉, 백업 핀(B)의 배치 작업을 행하는 것이 아니라 베이스부(31)에 이미 배치된 복수개의 백업 핀(B) 중으로부터 기판(S)의 이면(Sb)에 접촉하는 백업 핀(B)을 스위칭함으로써 하류 범위(D1) 및 상류 범위(D2) 각각의 기판(S)의 이면의 상태에 따라 백업 핀(B)이 접촉하는 위치를 제어할 수 있다. 그 결과 각 단계의 부품 실장을 신속하게 개시해서 기판(S) 전체에 부품 실장을 신속하게 완료할 수 있다.
또한, 이 실시형태에서는 폭방향(Y)으로 배열하면서 반송 방향(X)에 있어서 서로 중복하도록 중복 지지 영역(Ro)에 설치된 복수개의 소편평판(311b,312b)에 의해 베이스부(31)가 구성되어 있다. 이들 복수개의 소편평판(311b,312b)의 각각에 백업 핀(B)을 배치할 수 있다. 그리고 소편평판(311b,312b) 각각에는 자체에 배치된 백업 핀(B)이 기판(S)의 이면(Sb)에 대하여 접촉하는 접촉 위치(Zh)와 이간되는 이간 위치(Z1) 사이를 이동할 수 있다. 그리고 접촉 위치를 취하게 하는 소편평판(311b,312b)을 복수개의 소편평판(311b,312b) 중에서 스위칭함으로써 기판(S)의 이면(Sb)에 접촉하는 백업 핀(B)이 스위칭된다. 따라서, 소편평판(311b,312b) 각각의 위치를 제어하는 것만으로 기판(S)의 이면(Sb)에 백업 핀(B)이 접촉하는 위치를 용이하게 제어하는 것이 가능해진다.
또한, 이 실시형태에서는 복수개의 소편평판(311b,312b)을 반송 방향(X)의 양측으로부터 끼우도록 해서 폭광평판(311a,312a)이 설치되어 있다. 그리고 소편평판(311b)과 폭광평판(311a)이 백업 플레이트(311)로서 일체적으로 접합되어 있음과 아울러 소편평판(312b)과 폭광평판(312a)이 백업 플레이트(312)로서 일체적으로 접합되어 있다. 그리고 백업 플레이트(311,312)의 위치를 승강 기구(35)에 의해 제어함으로써 백업 플레이트(311,312) 중 어느 하나의 소편평판(311b,312b)에 접촉 위치(Zh)를 취하게 해서 기판(S)의 이면(Sb)에 접촉하는 백업 핀(B)을 스위칭한다. 이 구성에 의하면 백업 플레이트(311,312)의 위치를 제어 하는 것만으로 기판(S)의 이면(Sb)에 백업 핀(B)이 접촉하는 위치를 용이하게 제어할 수 있다.
또한, 이 실시형태에서는 소편평판(311b,312b)이 폭방향(Y)으로 교대로 배열된다. 이러한 구성에서는 백업 플레이트(311)의 소편평판(311b)에 배치되는 백업 핀(B)과, 백업 플레이트(312)의 소편평판(312b)에 배치되는 백업 핀(B)이 폭방향(Y)으로 교대로 배열된다. 그 때문에 백업 플레이트(311,312) 중 어느 하나를 사용하는지에 관계없이 백업 핀(B)의 기판(S)으로의 접촉 위치가 폭방향(Y)으로 분산되어 기판(S)을 안정적으로 지지할 수 있다.
또한, 이 실시형태에서는 백업 플레이트(311)는 위치 제어 기능을 갖는 서보 모터(351)에 의해 높은 위치 정밀도로 구동되는 것에 대해서 백업 플레이트(312)는 비교적 낮은 위치 제어의 정밀도를 갖는 에어실린더(352)에 의해 구동된다. 그 결과 높은 위치 정밀도를 갖는 서보 모터를 백업 플레이트(311,312)의 각각에 준비하는 구성에 비해 비용 절감을 도모할 수 있다. 단, 기판(S)의 이면(Sb)에 접촉할 때의 백업 핀(B)의 높이는 어느 정도의 정밀도로 제어할 필요가 있다. 따라서, 비용 절감을 위해서 위치 정밀도가 낮은 에어실린더(352)로 구동된다고는 해도 백업 플레이트(312)에 배치된 백업 핀(B)에 대해서도 기판(S)의 이면(Sb)에 접촉할 때의 높이를 높은 정밀도로 제어하는 것이 바람직하다. 그래서 이 실시형태에서는 서보 모터(351)의 위치 제어 기능에 의해 위치 결정된 백업 플레이트(311)에 대하여 백업 플레이트(312)에 부착된 열쇠부재(315)를 충돌시킴으로써 백업 플레이트(312)에 배치된 백업 핀(B)의 기판(S)의 이면(Sb)에 접촉할 때의 위치가 제어된다. 이와 같이 백업 플레이트(312)의 위치 결정이 높은 위치 정밀도로 위치 결정된 백업 플레이트(311)에 백업 플레이트(312)의 열쇠부재(315)를 충돌시킴으로써 실행되기 때문에 백업 플레이트(312)에 배치된 백업 핀(B)에 대해서도 기판(S)의 이면(Sb)에 접촉할 때의 높이를 고정밀도로 제어하는 것이 가능하다.
상기 실시형태에서는 부품 실장 장치(1)가 본 발명의 「기판 처리 장치」의 일례에 상당하고, 기판 반송 기구(2)가 본 발명의 「반송 수단」의 일례에 상당하고, 베이스부(31)가 본 발명의 「베이스부」의 일례에 상당하고, 헤드 유닛(6)이 본 발명의 「처리 실행 수단」의 일례에 상당한다. 백업부(3) 및 제어 유닛(200)이 협동해서 본 발명의 「스위칭 수단」의 일례로서 기능한다. 백업 핀(B)이 본 발명의 「백업 부재」의 일례에 상당한다. 반송 방향(X)이 본 발명의 「기판 반송 방향」의 일례에 상당하고, 작업 영역(Rp)이 본 발명의 「처리 실행 영역」의 일례에 상당하고, 중복 지지 영역(Ro)이 본 발명의 「지지 영역」의 일례에 상당하고, 부품 실장이 본 발명의 「기판 처리」의 일례에 상당한다. 또한, 하류 범위(D1)가 본 발명의 「제 1 범위」의 일례에 상당하고, 상류 범위(D2)가 본 발명의 「제 2 범위」의 일례에 상당하고, 폭방향(Y)이 본 발명의 「직교 방향」의 일례에 상당한다. 소편평판(311b,312b)의 각각이 본 발명의 「플레이트 부재」의 일례에 상당하고, 승강 기구(35)가 본 발명의 「이동 기구」의 일례에 상당하고, 폭광평판(311a)이 본 발명의 「일방 접합 부재」의 일례에 상당하고, 폭광평판(312a)가 본 발명의 「타방 접합 부재」의 일례에 상당하고, 백업 플레이트(311)가 본 발명의 「일방 가동 부재」의 일례에 상당하고, 백업 플레이트(312)가 본 발명의 「타방 가동 부재」의 일례에 상당한다. 서보 모터(351)가 본 발명의 「일방 구동부」의 일례에 상당하고, 에어실린더(352)가 본 발명의 「타방 구동부」의 일례에 상당한다.
또한, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 그 취지를 일탈하지 않는 한 상술한 것에 대하여 여러 가지 변경을 추가하는 것이 가능하다. 예를 들면, 상기 실시형태에서는 복수의 단계로 나누어서 행해지는 1장의 기판(S)으로의 부품 실장에 있어서 각 단계에 있어서의 기판(S)의 이면(Sb)의 상태에 따라 백업 핀(B)의 접촉 위치를 변경하기 위해서 백업 핀(B)의 기판(S)으로의 접촉 위치의 스위칭(스위칭 동작)이 실행되어 있었다. 그러나 백업 핀의 스위칭 동작을 행하는 목적은 이것에 한정되지 않는다. 따라서, 기판(S)으로의 부품 실장을 복수의 단계로 나누지 않고 한번에 행하는 경우에도 생산되는 기판(S)의 종류가 변경이 되었을 경우에는 기판(S)의 이면(Sb)의 상태도 바뀐다. 따라서, 이에 따라 백업 핀의 스위칭 동작을 행해도 상관없다.
또한, 백업 핀이 기판(S)의 이면(Sb)에 접촉하는 위치를 변경하는 구체적 구성도 상술하는 것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 백업 핀의 두정부(頭頂部)를 승강 가능하게 구성했을 경우에는 두정부를 상승시켜서 기판(S)의 이면(Sb)에 접촉시키는 한편, 두정부를 하강시켜서 기판(S)의 이면(Sb)으로부터 이간시킬 수 있다. 따라서, 베이스부(31)에 배치한 복수개의 백업 핀(B) 중에서 두정부를 상승시키는 백업 핀(B)을 스위칭함으로써 백업 핀(B)이 기판(S)의 이면(Sb)에 접촉하는 위치를 변경할 수 있다.
또한, 중복 지지 영역(Ro)의 형태에 대해서도 여러 가지 변형이 가능하다. 즉, 상기 실시형태에서는 작업 영역(Rp)의 일부에 중복 지지 영역(Ro)이 형성되어 있었다. 그러나 작업 영역(Rp)의 전부에 대하여 중복 지지 영역(Ro)을 형성해도 상관없다.
또한, 상기 실시형태에서는 기판 처리로서 부품 실장을 행하는 부품 실장 장치(1)를 예시해서 설명을 행했다. 그러나 부품 실장이 아니라 땜납 페이스트의 인쇄를 행하는 인쇄 장치 등에 대해서도 본 발명을 적용할 수 있다.
또한, 상기 실시형태에서는 백업 플레이트(311,312)에 백업 핀(B)을 고정하는 방법에 대해서는 특별히 언급하지 않았다. 그러나 이 고정 방법은 여러 가지의 것을 채용할 수 있고, 자력에 의해 서로를 고정하는 것이어도 좋다.
또한, 백업 플레이트(311)를 구동하는 구체적 구성도 상술하는 서보 모터(351)에 한정되지 않고, 예를 들면 고정밀도의 위치 제어가 가능한 스테핑 모터이어도 좋다.
또한, 상술한 구체적 실시형태에는 이하의 구성을 갖는 발명이 주로 포함되어 있다.
본 발명의 일국면에 의한 기판 처리 장치는 기판을 기판 반송 방향으로 반송하고, 상기 기판을 기판 처리를 위하여 위치 결정하는 반송 수단과, 상기 반송 수단에 의해 위치 결정된 상기 기판의 이면에 대하여 상기 기판 반송 방향에 있어서 공통되는 지지 영역에서 접촉하는 복수개의 백업 부재가 배치되는 베이스부와, 상기 기판 반송 수단에 의해 위치 결정된 상기 기판의 표면에 대하여 상기 지지 영역을 포함하는 처리 실행 영역에서 상기 기판 처리를 실행하는 처리 실행 수단과, 상기 기판 처리를 받는 상기 기판의 이면에 접촉하는 상기 백업 부재를 상기 베이스부에 배치된 상기 복수개의 백업 부재 중에서 스위칭함으로써 상기 지지 영역에서 상기 기판의 이면에 상기 백업 부재가 접촉하는 위치를 상기 지지 영역에서의 상기 기판의 이면의 상태에 따라 제어하는 스위칭 수단을 구비한다.
이렇게 구성된 발명(기판 처리 장치)에 의하면 지지 영역에서 기판의 이면에 접촉해서 기판을 지지하는 백업 부재를 베이스부에 배치할 수 있다. 이 베이스부에는 복수개의 백업 부재를 배치할 수 있고, 이들 복수개의 백업 부재는 공통되는 지지 영역에서 기판의 이면에 접촉 가능하다. 그리고 기판 처리를 받는 기판의 이면에 지지 영역에서 접촉하는 백업 부재, 바꿔 말하면 백업을 위하여 기판의 이면에 접촉하는 백업 부재가 베이스부에 배치된 복수개의 백업 부재 중에서 스위칭된다. 이에 의해 지지 영역에서 기판의 이면에 백업 부재가 접촉하는 위치를 변경할 수 있다. 즉, 본 발명의 기판 처리 장치에서는 베이스부에 대한 백업 부재의 배치를 바꾼다는 배치 작업을 행하는 것이 아니라 베이스부에 이미 배치된 복수개의 백업 부재 중으로부터 기판의 이면에 접촉하는 백업 부재를 스위칭함으로써 지지 영역에서 기판의 이면에 백업 부재가 접촉하는 위치를 변경한다. 따라서, 베이스부에 대한 백업 부재의 배치 작업을 수반하는 일 없이 기판의 이면에 백업 부재가 접촉하는 위치를 변경할 수 있어 효율적인 기판 처리를 실현할 수 있다.
그런데 기판 반송 방향에 있어서 처리 실행 영역보다 긴 기판에 대하여 기판 처리를 행하는 경우에는 기판으로의 기판 처리를 다단계로 나누어서 실행할 수 있다. 예를 들면, 기판으로의 기판 처리를 2단계로 나누어서 실행할 경우에는 우선은 처리 실행 영역에 들어가는 기판의 선행 부분에 대하여 기판 처리가 실행된다. 이어서, 기판 반송 방향으로 기판이 반송되어서 앞서 기판 처리에서 처리 실행 영역에 전부 들어가지 않은 기판의 잔여 부분이 처리 실행 영역까지 이동되어서 기판 처리를 받는다. 이것에 의해 기판 반송 방향에 있어서 처리 실행 영역보다 긴 기판의 전체에 대하여 기판 처리를 실행할 수 있다.
단, 이와 같이 다단계의 기판 처리를 1장의 기판에 대하여 실행하는 장치에서는 지지 영역에 순차 반송되어 오는 기판의 이면의 상태가 각 단계에서 다르기 때문에 이에 따라 백업 부재가 기판의 이면에 접촉하는 위치를 변경할 필요가 생긴다. 그러나 각 단계의 기판 처리를 실행하기 전에 베이스부에 대한 백업 부재의 배치를 기판의 이면의 상태에 따라 변경하는 방법에서는 각 단계의 개시 전에 백업 부재의 배치 작업이 필요해진다. 이 때문에 각 단계의 기판 처리를 신속하게 개시할 수 없어 기판 전체로의 기판 처리를 완료하는데에 장시간을 필요로 하게 된다. 그래서 본 발명을 사용해서 다음과 같이 기판 처리 장치를 구성해도 좋다.
즉, 상기 기판 반송 수단은 상기 기판의 일부인 제 1 범위를 상기 지지 영역 내에 위치 결정한 후에 상기 기판을 상기 기판 반송 방향으로 반송해서 상기 제 1 범위와는 상기 기판 반송 방향으로 다른 상기 기판의 일부인 제 2 범위를 상기 지지 영역 내에 위치 결정하고, 상기 처리 실행 수단은 상기 지지 영역 내에 위치 결정된 상기 제 1 범위의 상기 기판의 표면에 상기 기판 처리를 실행한 후에 상기 지지 영역 내에 위치 결정된 상기 제 2 범위의 상기 기판의 표면에 상기 기판 처리를 실행하고, 상기 스위칭 수단은 상기 지지 영역에서 상기 제 1 범위의 상기 기판의 이면에 접촉시키는 상기 백업 부재와, 상기 지지 영역에서 상기 제 2 범위의 상기 기판의 이면에 접촉시키는 상기 백업 부재를 상기 베이스부에 배치된 상기 복수개의 백업 부재 중에서 스위칭함으로써 상기 기판 처리의 실행 중에 상기 지지 영역에서 상기 백업 부재가 접촉하는 위치를 상기 제 1 범위 및 상기 제 2 범위 각각의 상기 기판의 이면의 상태에 따라 제어하도록 기판 처리 장치를 구성해도 좋다.
이 기판 처리 장치에서는 다단계로 나누어서 기판으로의 기판 처리가 실행됨에 따라 기판 반송 방향으로 서로 다른 기판의 제 1 범위와 제 2 범위가 순서대로 지지 영역에 위치 결정되어서 백업 부재에 의해 지지된다. 이때 제 1 범위 및 제 2 범위 각각의 기판의 이면의 상태에 따라 백업 부재가 기판의 이면에 접촉하는 위치를 제어할 필요가 있다. 이것에 대하여 본 발명을 적용한 상기 구성에서는 지지 영역에서 제 1 범위의 기판의 이면에 접촉시키는 백업 부재와, 지지 영역에서 제 2 범위의 기판의 이면에 접촉시키는 백업 부재를 베이스부에 배치된 복수개의 백업 부재 중에서 스위칭한다. 이에 의해 백업 부재가 접촉하는 위치가 제 1 범위 및 제 2 범위 각각의 기판의 이면의 상태에 따라 제어된다. 즉, 백업 부재의 배치 작업을 행하는 것이 아니라 베이스부에 이미 배치된 복수개의 백업 부재 중으로부터 기판의 이면에 접촉하는 백업 부재를 스위칭함으로써 제 1 범위 및 제 2 범위 각각의 기판의 이면의 상태에 따라 백업 부재가 접촉하는 위치를 제어할 수 있다. 그 결과 각 단계의 기판 처리를 신속하게 개시해서 기판 전체에 기판 처리를 신속하게 완료할 수 있다.
게다가 베이스부에 이미 배치된 복수개의 백업 부재 중으로부터 기판의 이면에 접촉하는 백업 부재를 스위칭하기 위한 구체적 구성으로서는 여러 가지 구성이 고려된다. 예를 들면, 상기 베이스부는 상기 기판 반송 방향에 직교하는 직교 방향으로 배열되면서 상기 기판 반송 방향에 있어서 서로 중복되도록 상기 지지 영역에 형성되고, 각각에 상기 백업 부재가 배치되는 복수의 플레이트 부재를 갖고, 상기 스위칭 수단은 상기 플레이트 부재에 배치된 상기 백업 부재가 상기 기판의 이면에 대하여 접촉하는 접촉 위치와, 상기 기판의 이면에 대하여 이간하는 이간 위치 사이에서 상기 각 플레이트 부재를 이동시키는 이동 기구를 갖고, 상기 접촉 위치를 취하게 하는 상기 플레이트 부재를 상기 복수의 플레이트 부재 중에서 스위칭함으로써 상기 기판의 이면에 접촉하는 상기 백업 부재를 스위칭하도록 기판 처리 장치를 구성해도 좋다.
이러한 구성에서는 기판 반송 방향에 직교하는 직교 방향으로 배열하면서 기판 반송 방향에 있어서 서로 중복하도록 지지 영역에 설치된 복수의 플레이트 부재에 의해 베이스 부재가 구성되어 있고, 복수의 플레이트 부재의 각각에 백업 부재를 배치할 수 있다. 각 플레이트 부재는 자체에 배치된 백업 부재가 기판의 이면에 대하여 접촉하는 접촉 위치와 이간되는 이간 위치 사이를 이동할 수 있다. 스위칭 수단은 접촉 위치를 취하게 하는 플레이트를 복수의 플레이트 부재 중에서 스위칭함으로써 기판의 이면에 접촉하는 백업 부재를 스위칭한다. 따라서, 각 플레이트 부재의 위치를 제어하는 것만으로 기판의 이면에 백업 부재가 접촉하는 위치를 용이하게 제어하는 것이 가능해진다.
또한, 베이스부는 기판 반송 방향에 있어서 복수의 플레이트 부재의 일방측에 설치된 일방 접합 부재와 타방측에 설치된 타방 접합 부재를 갖고, 복수의 플레이트 부재 중의 일부와 일방측 접합 부재를 일방 가동 부재로서 일체적으로 접합하고, 복수의 플레이트 부재 중의 일방측 접합 부재에 접합되지 않는 일부와 타방 접합 부재를 타방 가동 부재로서 일체적으로 접합한 구성을 구비하고, 스위칭 수단은 일방 가동 부재 및 타방 가동 부재의 위치를 이동 기구에 의해 제어함으로써 일방 가동 부재 및 타방 가동 부재 중 어느 하나의 플레이트 부재에 접촉 위치를 취하게 해서 기판의 이면에 접촉하는 백업 부재를 스위칭하도록 기판 처리 장치를 구성해도 좋다.
이러한 구성에서는 복수의 플레이트 부재를 기판 반송 방향의 양측으로부터 끼우도록 해서 일방 접합 부재와 타방 접합 부재가 설치되어 있다. 그리고 복수의 플레이트 부재 중의 일부와 일방측 접합 부재가 일방 가동 부재로서 일체적으로 접합함과 아울러 복수의 플레이트 부재 중 일방측 접합 부재에 접합되지 않는 일부와 타방 접합 부재가 타방 가동 부재로서 일체적으로 접합한다. 그리고 스위칭 수단은 일방 가동 부재 및 타방 가동 부재의 위치를 이동 기구에 의해 제어함으로써 일방 가동 부재 및 타방 가동 부재 중 어느 하나의 플레이트 부재에 접촉 위치를 취하게 해서 기판의 이면에 접촉하는 백업 부재를 스위칭한다. 이러한 구성에서는 일방 가동 부재 및 타방 가동 부재의 위치를 제어하는 것만으로 기판의 이면에 백업 부재가 접촉하는 위치를 용이하게 제어하는 것이 가능해진다.
또한, 일방 가동 부재의 플레이트 부재와 타방 가동 부재의 플레이트 부재가 직교 방향으로 교대로 배열되도록 기판 처리 장치를 구성해도 좋다. 이렇게 구성함으로써 일방 가동 부재의 플레이트 부재에 배치되는 백업 부재와 타방 가동 부재의 플레이트 부재에 배치되는 백업 부재가 직행 방향으로 교대로 배열된다. 그 때문에 일방 가동 부재 및 타방 가동 부재 중 어느 하나의 백업 부재를 사용하는 것에 관계 없이 백업 부재의 기판으로의 접촉 위치가 직교 방향으로 분산되어서 기판을 안정적으로 지지할 수 있다.
이때 이동 기구는 위치 제어 기능을 갖고 상기 일방 가동 부재를 구동하는 일방 구동부와, 상기 일방 구동부보다 낮은 위치 제어의 정밀도를 갖고 상기 타방 가동 부재를 구동하는 타방 구동부를 갖고, 상기 스위칭 수단은 상기 일방 구동부의 상기 위치 제어 기능에 의해 상기 일방 가동 부재의 위치를 제어함으로써 상기 일방 가동 부재에 배치된 상기 백업 부재의 상기 기판의 이면에 접촉할 때의 위치를 제어하는 한편, 상기 일방 구동부의 상기 위치 제어 기능에 의해 위치 결정된 상기 일방 가동 부재에 대하여 상기 타방 구동부에 의해 상기 타방 가동 부재를 충돌시킴으로써 상기 타방 가동 부재에 배치된 상기 백업 부재의 상기 기판의 이면에 접촉할 때의 위치를 제어하도록 기판 처리 장치를 구성해도 좋다.
이러한 구성에서는 일방 가동 부재는 위치 제어 기능을 갖는 일방 구동부보다 높은 위치 정밀도로 구동되는 것에 대해서 타방 가동 부재는 비교적 낮은 위치 제어의 정밀도를 갖는 타방 구동부에 의해 구동된다. 그 결과 높은 위치 정밀도를 갖는 구동부를 일방 가동 부재 및 타방 가동 부재의 각각에 준비하는 구성에 비해 비용 절감을 도모할 수 있다. 단, 기판의 이면에 접촉할 때의 백업 부재의 위치는 어느 정도의 정밀도로 제어할 필요가 있다. 따라서, 비용 절감을 위해서 위치 정밀도가 낮은 타방 구동부에서 구동된다고는 해도 타방 가동 부재에 배치된 백업 부재에 대해서도 기판의 이면에 접촉할 때의 위치를 높은 정밀도로 제어하는 것이 바람직하다. 그래서 이 구성에서는 일방 구동부의 위치 제어 기능에 의해 위치 결정된 일방 가동 부재에 대하여 타방 구동부에 의해 타방 가동 부재를 충돌시킴으로써 타방 가동 부재에 배치된 백업 부재의 기판의 이면에 접촉할 때의 위치가 제어된다. 이와 같이 타방 가동 부재의 위치 결정이 높은 위치 정밀도로 위치 결정된 일방 가동 부재에 타방 가동 부재를 충돌시킴으로써 실행되기 때문에 타방 가동 부재에 배치된 백업 부재에 대해서도 기판의 이면에 접촉할 때의 위치를 고정밀도로 제어하는 것이 가능해지고 있다.
여기서, 일방 구동부로서는 서보 모터 또는 스테핑 모터를 사용할 수 있다. 또한, 타방 구동부로서는 에어실린더를 사용할 수 있다.
또한, 베이스부에 이미 배치된 복수개의 백업 부재 중으로부터 기판의 이면에 접촉하는 백업 부재를 스위칭하기 위한 구체적 구성은 상기에 한정되지 않는다. 그래서 복수개의 백업 부재의 각각은 이동 가능한 접촉 부위를 갖고 있고, 스위칭 수단은 복수개의 백업 부재의 각각이 갖는 접촉 부위를 기판의 이면에 대하여 접촉하는 위치와 상기 기판의 이면에 대하여 이간되는 위치 사이에서 제어함으로써 기판의 이면에 접촉하는 백업 부재를 복수개의 백업 부재 중에서 스위칭하도록 기판 처리 장치를 구성해도 좋다.
이상과 같이 이 발명의 기판 처리 장치에 의하면 베이스부에 대한 백업 부재의 배치 작업을 수반하는 일 없이 기판의 이면에 백업 부재가 접촉하는 위치를 변경 가능하게 해서 효율적인 기판 처리를 실현할 수 있다.

Claims (9)

  1. 기판을 기판 반송 방향으로 반송하고, 상기 기판을 기판 처리를 위하여 위치 결정하는 반송 수단과,
    상기 반송 수단에 의해 위치 결정된 상기 기판의 이면에 대하여 상기 기판 반송 방향에 있어서 공통되는 지지 영역에서 접촉하는 복수 개의 백업 부재가 배치되는 베이스부와,
    상기 반송 수단에 의해 위치 결정된 상기 기판의 표면에 대하여 상기 지지 영역을 포함하는 처리 실행 영역에서 상기 기판 처리를 실행하는 처리 실행 수단과,
    상기 기판 처리를 받는 상기 기판의 이면에 접촉하는 상기 백업 부재를 상기 베이스부에 배치된 상기 복수 개의 백업 부재 중에서 스위칭함으로써 상기 지지 영역에서 상기 기판의 이면에 상기 백업 부재가 접촉하는 위치를 상기 지지 영역에서의 상기 기판의 이면의 상태에 따라 제어하는 스위칭 수단을 구비하고,
    상기 베이스부는, 각각에 상기 백업 부재가 배치되는 복수의 플레이트 부재를 갖고,
    상기 스위칭 수단이 실행되는 상기 스위칭은, 상기 복수의 플레이트 부재 중 일부 플레이트 부재를 선택하여, 상기 선택된 플레이트 부재에 배치되어 있는 상기 백업 부재를 상기 기판의 이면에 접촉시키는 동작인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 반송 수단은 상기 기판의 일부인 제 1 범위를 상기 지지 영역 내에 위치 결정한 후에 상기 기판을 상기 기판 반송 방향으로 반송해서 상기 제 1 범위와는 상기 기판 반송 방향으로 다른 상기 기판의 일부인 제 2 범위를 상기 지지 영역 내에 위치 결정하고,
    상기 처리 실행 수단은 상기 지지 영역 내에 위치 결정된 상기 제 1 범위의 상기 기판의 표면에 상기 기판 처리를 실행한 후에 상기 지지 영역 내에 위치 결정된 상기 제 2 범위의 상기 기판의 표면에 상기 기판 처리를 실행하고,
    상기 스위칭 수단은 상기 지지 영역에서 상기 제 1 범위의 상기 기판의 이면에 접촉시키는 상기 백업 부재와, 상기 지지 영역에서 상기 제 2 범위의 상기 기판의 이면에 접촉시키는 상기 백업 부재를 상기 베이스부에 배치된 상기 복수개의 백업 부재 중에서 스위칭함으로써 상기 기판 처리의 실행 중에 상기 지지 영역에서 상기 백업 부재가 접촉하는 위치를 상기 제 1 범위 및 상기 제 2 범위 각각의 상기 기판의 이면의 상태에 따라 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 플레이트 부재는 상기 기판 반송 방향에 직교하는 직교 방향으로 배열되면서 상기 기판 반송 방향에 있어서 서로 중복되도록 상기 지지 영역에 설치되고,
    상기 스위칭 수단은,
    상기 플레이트 부재에 배치된 상기 백업 부재가 상기 기판의 이면에 대하여 접촉하는 접촉 위치와 상기 기판의 이면에 대하여 이간되는 이간 위치 사이에서 상기 각 플레이트 부재를 이동시키는 이동 기구를 갖고,
    상기 접촉 위치를 취하게 하는 상기 플레이트 부재를 상기 복수의 플레이트 부재 중에서 스위칭함으로써 상기 기판의 이면에 접촉하는 상기 백업 부재를 스위칭하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 베이스부는,
    상기 기판 반송 방향에 있어서 상기 복수의 플레이트 부재의 일방측에 설치된 일방 접합 부재와, 타방측에 설치된 타방 접합 부재를 갖고,
    상기 복수의 플레이트 부재 중 일부와 상기 일방측 접합 부재를 일방 가동 부재로서 일체적으로 접합하고, 상기 복수의 플레이트 부재 중 상기 일방측 접합 부재에 접합되지 않는 일부와 상기 타방 접합 부재를 타방 가동 부재로서 일체적으로 접합한 구성을 구비하고,
    상기 스위칭 수단은 상기 일방 가동 부재 및 상기 타방 가동 부재의 위치를 상기 이동 기구에 의해 제어함으로써 상기 일방 가동 부재 및 상기 타방 가동 부재 중 어느 하나의 상기 플레이트 부재에 상기 접촉 위치를 취하게 해서 상기 기판의 이면에 접촉하는 상기 백업 부재를 스위칭하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 일방 가동 부재인 상기 플레이트 부재와 상기 타방 가동 부재인 상기 플레이트 부재는 상기 직교 방향으로 교대로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 이동 기구는 위치 제어 기능을 갖고 상기 일방 가동 부재를 구동하는 일방 구동부와, 상기 일방 구동부보다 낮은 위치 제어의 정밀도를 갖고 상기 타방 가동 부재를 구동하는 타방 구동부를 갖고,
    상기 스위칭 수단은,
    상기 일방 구동부의 상기 위치 제어 기능에 의해 상기 일방 가동 부재의 위치를 제어함으로써 상기 일방 가동 부재에 배치된 상기 백업 부재의 상기 기판의 이면에 접촉할 때의 위치를 제어하는 한편,
    상기 일방 구동부의 상기 위치 제어 기능에 의해 위치 결정된 상기 일방 가동 부재에 대하여 상기 타방 구동부에 의해 상기 타방 가동 부재를 충돌시킴으로써 상기 타방 가동 부재에 배치된 상기 백업 부재의 상기 기판의 이면에 접촉할 때의 위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 일방 구동부는 서보 모터 또는 스테핑 모터인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 타방 구동부는 에어실린더인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 복수개의 백업 부재의 각각은 이동 가능한 접촉 부위를 갖고 있고,
    상기 스위칭 수단은 상기 복수개의 백업 부재의 각각이 갖는 상기 접촉 부위를 상기 기판의 이면에 대하여 접촉하는 위치와 상기 기판의 이면에 대하여 이간되는 위치 사이에서 제어함으로써 상기 기판의 이면에 접촉하는 상기 백업 부재를 상기 복수개의 백업 부재 중에서 스위칭하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
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