ＰＣＢ実装処理装置及びＰＣＢ実装処理方法
【課題】
本発明はＰＣＢの湾曲を低減することで、歩留まりを向上させた生産性の高いＰＣＢ実装処理装置及びＰＣＢ実装処理方法を提供することにある。
【解決手段】
本発明は、ＰＣＢ基板にＡＣＦを貼り付け処理し、表示基板に搭載された搭載部品に前記ＡＣＦ付きＰＣＢ基板を本圧着処理し、前記ＰＣＢ基板を前記処理位置に搬送するＰＣＢ実装処理装置又はＰＣＢ実装処理装置方法において、前記のＡＣＦを貼り付け処理、本圧着処理のうち少なくとも一方の処理をする前に、前記ＰＣＢの有する湾曲を低減することを特徴とする。
本発明はＰＣＢの湾曲を低減することで、歩留まりを向上させた生産性の高いＰＣＢ実装処理装置及びＰＣＢ実装処理方法を提供することにある。
【解決手段】
本発明は、ＰＣＢ基板にＡＣＦを貼り付け処理し、表示基板に搭載された搭載部品に前記ＡＣＦ付きＰＣＢ基板を本圧着処理し、前記ＰＣＢ基板を前記処理位置に搬送するＰＣＢ実装処理装置又はＰＣＢ実装処理装置方法において、前記のＡＣＦを貼り付け処理、本圧着処理のうち少なくとも一方の処理をする前に、前記ＰＣＢの有する湾曲を低減することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶やプラズマなどのＦＰＤ(＝Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｉｓｐｌａｙ)における周辺基板(ＰＣＢ＝Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ)を実装するＰＣＢ実装処理装置及びＰＣＢ実装処理方法に関し、ＰＣＢの湾曲を低減し精度よく搭載可能なＰＣＢ実装処理装置及びＰＣＢ実装処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示基板モジュールの製作は、液晶、プラズマなどのＦＰＤの表示基板に、複数の処理作業工程を順次行なうことで、該表示基板の周辺に、駆動ＩＣ、ＴＡＢ(＝Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ)およびＰＣＢ基板などを実装することで行なわれる。
【０００３】
それらの工程の中に、異方性導電フィルム（ＡＣＦ、Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）をＰＣＢに貼り付け、表示基板に搭載され本圧着されたＴＡＢ搭載基板にＰＣＢを貼付け搭載しＰＣＢを本圧着するＰＣＢ工程がある。このような工程によって、表示基板上の電極とＴＡＢやＰＣＢ等に設けた電極との間を熱圧着し、ＡＣＦ内部の導電性粒子を介して電気的な接続がなされる。なお、このとき同時に、ＡＣＦ基材樹脂の硬化により、基板と搭載基板またはＰＣＢ基板が機械的にも接着される。
【０００４】
前記ＰＣＢ工程において、図９に示すようにＰＣＢ基板に厚さ方向でなく幅方向に湾曲が発生すると、ＰＣＢの電極もわずかであるが湾曲する。そのため、その湾曲が適正範囲に収まっていないとＡＣＦ貼付、本圧着による電極接続において隣接電極の間にズレが起こり、場合によっては短絡が発生する虞がある。特に最近では、コストダウンを目的とした部材の高密度実装要求に伴い接続部の密度が高くなり、その短絡の可能性が高くなってきている。
【０００５】
従来は、特許文献１に開示されているようにＰＣＢを接続した後、その後目視等により検査を行っていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２４２２３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来技術では、ＰＣＢ工程後の検査によって不良製品を除去していた。従って、歩留まりが悪く生産性が低下する課題があった。この課題は、表示基板の大型化に伴い顕著になってくる。
本発明は上記の課題を鑑みてなされたもので、その目的は、ＰＣＢの湾曲を低減することで、歩留まりを向上させた生産性の高いＰＣＢ実装処理装置及びＰＣＢ実装処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するために、ＰＣＢ基板にＡＣＦを貼り付け処理し、表示基板に搭載された搭載部品に前記ＡＣＦ付きＰＣＢ基板を本圧着処理し、前記ＰＣＢ基板を前記処理位置に搬送するＰＣＢ実装処理装置又はＰＣＢ実装処理方法において、前記のＡＣＦの貼り付け処理、本圧着処理のうち少なくとも一方の処理をする前に、前記ＰＣＢの有する湾曲を低減することを第１の特徴とする。
【０００９】
また、上記目的を達成するために、第１の特徴に加え、前記ＰＣＢ湾曲低減処理は、前記搬送において前記ＰＣＢ基板を載置する湾曲低減ステージに設けられたＰＣＢ基板の側面部と接するストッパに前記ＰＣＢ基板を押付けることを第２の特徴とする。
さらに、上記目的を達成するために、第２の特徴に加え、前記押付処理は、前記ＰＣＢ基板の格納部から前記ＰＣＢ基板を取り出し前記湾曲低減ステージに載置する搬送装置の把持部で前記ＰＣＢ基板を前記ストッパに押付けることを第３の特徴とする。
また、上記目的を達成するために、第３の特徴に加え、前記搬送処理は、前記ＰＣＢ基板の格納部から前記ＰＣＢ基板を取り出す搬送装置の把持部において、前記ＰＣＢ基板をその両側面部の両側から把持し、少なくとも一方の側面部から前記ＰＣＢ基板に押付力を付与し、その後、前記押付力を付与した状態で前記把持部から受取り載置して搬送する搬送ステージに載置することを第４の特徴とする。
【００１０】
さらに、上記目的を達成するために、第２又は第４の特徴に加え、前記ＰＣＢ湾曲低減処理は、前記湾曲低減ステージまたは前記搬送ステージで前記ＰＣＢ基板の姿勢を保持することを第５の特徴とする。
【００１１】
最後に、上記目的を達成するために、第５の特徴に加え、前記姿勢を保持する手段はクランプ手段または吸着手段であることを第６の特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ＰＣＢの湾曲を低減することで、歩留まりを向上させた生産性の高いＰＣＢ実装処理装置及びＰＣＢ実装処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態におけるＰＣＢ実装処理装置の概略構成とＰＣＢ搬送経路を示した図である。
【図２Ａ】第１の実施形態におけるＰＣＢ湾曲低減部の構成とＰＣＢ湾曲低減部とＡＣＦ貼付ヘッドとの位置関係を示した図である。
【図２Ｂ】ＰＣＢ湾曲低減部の構成を図２Ａに示す矢印Ａの方向から見た側面図である。
【図２Ｃ】図２Ｂの円Ｂ内の拡大図である。
【図３Ａ】第１の実施形態における湾曲低減動作フローを示した図で、搬送アームによってＰＣＢ基板把持アームが湾曲低減ステージの位置に降下してきた所を示す図である
【図３Ｂ】ＰＣＢ基板をＰＣＢ基板把持部に載置し、ＰＣＢ基板把持アームを矢印Ｘ方向に移動させストッパにＰＣＢ基板が突きあった状態を示す図である。
【図３Ｃ】さらにＰＣＢ基板把持アームを矢印Ｘ方向に移動させて、２箇所のスットパと押付板によってＰＣＢ基板の湾曲を低減させ、湾曲低減後、クランプでＰＣＢ基板を把持固定し、吸着ノズルによってエア吸着することによって湾曲低減状態を保持した図である。
【図４Ａ】第１の実施形態におけるＰＣＢ湾曲低減部の左右の湾曲に適用した他の形態を示す図で、押付け機構としてクランプを用いた例である。
【図４Ｂ】第１の実施形態におけるＰＣＢ湾曲低減部の左右の湾曲に適用した他の形態を示す図で、押付け機構として押付固定版を用いた例である。
【図５】第１の実施形態のＰＣＢ実装処理装置における処理フローを示す図である。
【図６Ａ】ＡＣＦ搬送部に設けた第２の実施形態におけるＰＣＢ湾曲低減部の構成を示す図である。
【図６Ｂ】図６Ａの矢印の方向から見た側面図である。
【図７】第３の実施形態であるＰＣＢ湾曲低減部の基本的な考え方を示す図である。
【図８】把持アームに挟み押え機構を設けた第３の実施形態を示す図である。
【図９】本発明の課題を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の第１の実施形態を図１から図５を用いて説明する。
図１は、本実施形態におけるＰＣＢ実装処理装置１の概略構成とＰＣＢ搬送経路を示した図である。
【００１５】
ＰＣＢ実装処理作業装置１は、ＰＣＢ基板５を格納しているトレイ２０、トレイ２０からＰＣＢ基板５を取り出し、後述する各部にＰＣＢ基板を搬送する搬送アーム部３０、ＰＣＢ基板を搬送アーム部から受け取り、ＡＣＦ貼付装置５０に搬送するＡＣＦ搬送部４０、ＡＣＦ貼付装置５０でＡＣＦを貼付けたＡＣＦ付きＰＣＢ基板５を受け取る本圧着搬送部６０、本圧着搬送部で搬送されたＡＣＦ付きＰＣＢ基板５を本圧着する本圧着装置７０及びこれ等全体を制御する制御装置８０から構成される。
なお、太い矢印は搬送アーム部３０によるＰＣＢ基板５の搬送経路を示し、細い矢印はＡＣＦ搬送部４０あるいは本圧着搬送部６０によるＰＣＢ基板５の搬送経路を示す。
【００１６】
搬送アーム部３０は次の役目を果たす。第一はＰＣＢ基板５を把持する把持部である把持アーム３１でトレイ２０からＰＣＢ基板５を取り出し(図１矢印Ａ)、ＡＣＦ搬送部４０に移動し(図１矢印Ｂ)、ＰＣＢ基板５をＡＣＦ搬送部４０に渡すことである。第二はＡＣＦ貼付装置５０でＰＣＢ基板にＡＣＦを貼付けたＡＣＦ付きＰＣＢ基板５をＡＣＦ搬送部４０から受け取り、本圧着搬送部６０に移動し(図１矢印Ｄ)、本圧着搬送部６０に渡すことである。第三は後述するように本実施形態の特徴であるＡＣＦ搬送部４０あるいは本圧着搬送部６０でＰＣＢ基板の湾曲を低減することである。搬送アーム部３０はこれらの役目を果たすために、Ｘ軸可動部３２、Ｙ軸可動部３３及びＺ軸・回転可動部３４を有する。
【００１７】
ＡＣＦ搬送部４０と本圧着搬送部６０は、同一構成を有し、それぞれ基台４７、６７の上に搬送レール４８、６８が設けられ、その搬送レール上を湾曲低減ステージ４１，６１がＸ方向に移動し、後述するように搬送アーム部３０と協力してＰＣＢ基板の湾曲を低減した後、ＰＣＢ基板５をそれぞれのＡＣＦ貼付け装置５０、本圧着装置７０の処理部に搬送する(図１の矢印Ｃ又はＦ)。ＡＣＦ搬送部４０と本圧着搬送部６０の搬送方向は、逆方向なので搬送アーム部３０のＺ軸・回転可動部３４で把持アーム３１を１８０°回転させる(図１の矢印Ｅ)必要がある。
【００１８】
ＡＣＦ貼付装置５０は２台のＡＣＦ貼付ヘッド５１ａ、５１ｂを有しており、図１では１枚のＰＣＢ基板に対して分担してＡＣＦ貼付処理を行なう。勿論、ＡＣＦ搬送部４０を並列に２台設けて、それぞれＡＣＦ貼付ヘッド５１とＡＣＦ貼付ヘッド５１とをペアにし独立に並列処理させることも可能である。
【００１９】
本圧着装置７０は、前段のＴＡＢ等の搭載部品４を搭載するＴＡＢ搭載工程から搬送されてきた表示基板Ｐの搭載部品にＡＣＦ付きＰＣＢ基板５を加熱し圧着する。
【００２０】
次に、本発明の特徴の一つであるＰＣＢ基板の湾曲を低減するＰＣＢ湾曲低減部１０の第１の実施形態の構成と動作フローを示す。ＰＣＢ基板の湾曲の低減は、最初ＡＣＦ装置５０によるＡＣＦ貼付け前で行ない、ＡＣＦ貼付け処理後一度湾曲低減を解放後、再び本圧着装置７０による本圧着前に行なわれる。２箇所でのＰＣＢ湾曲低減部１０の構成や動作フローは基本的には同じであるので、ＡＣＦ貼付け前のケースについて説明する。
【００２１】
図２Ａは第１の実施形態におけるＰＣＢ湾曲低減部１０の構成とＰＣＢ湾曲低減部１０とＡＣＦ貼付ヘッド５１との位置関係を示した図である。図２ＢはＰＣＢ湾曲低減部１０の構成を図２Ａに示す矢印Ａの方向から見た側面図である。図２Ｃは把持アームを降下させ、ＰＣＢ基板を湾曲低減ステージに載置したとき図２Ｂの円Ｂ内に対応する拡大図である。
ＰＣＢ湾曲低減部１０は、ＡＣＦ搬送部４０の湾曲低減ステージ４１、搬送アーム部３０及び全体の制御装置８０(図１参照)のうち湾曲低減動作を制御する湾曲制御部８１から構成される。
【００２２】
本実施形態の基本的な考え方は、把持アーム３１が把持したＰＣＢ基板５を湾曲低減ステージ４１に載置する際に、湾曲低減ステージの両端側に設けた図２Ｃに示すストッパ４２ｄにＰＣＢ基板を押付けて湾曲を矯正、低減し、ＰＣＢ基板の湾曲が低減した姿勢を保持した状態で湾曲低減ステージ４１をＡＣＦヘッド５１まで搬送するものである。
【００２３】
湾曲低減時の湾曲低減ステージ４１、把持アーム３１及びＡＣＦヘッド５１の位置関係は、ＰＣＢ基板５のＡＣＦ貼付位置が図２Ａでは右側になるので、図面上で左から、湾曲低減ステージ４１、把持アーム３１、ＡＣＦヘッド５１となる。従って、図１において、搬送アーム部３０は、ＡＣＦ貼付装置５０に対して後ろ向きの姿勢でＰＣＢ基板をトレイ２０から取り上げ、湾曲低減ステージ４１をオーバーランして、図２Ａの位置にくることになる。
【００２４】
以下、ＰＣＢ湾曲低減部１０の構成を順次説明する。
湾曲低減ステージ４１は、基台４７に設けられた搬送レール４８上を走行するステージ４１a、ＰＣＢ基板５をクランプする２台のクランプ４２及び湾曲を補正後、ＰＣＢ基板を吸着ノズル４３ａで固定する２台の吸着アーム４３を有する。２台のクランプ４２はＰＣＢの長さに応じてＹ方向移動レール４１ｂ上に移動固定される。図２Ｂ、図２Ｃに示すように、それぞれのクランプ４２は、Ｙ方向移動レール４１ｂ上に固定する基部４２a、ストッパ４２ｂを有し、ＰＣＢ基板を載置する下部クランプ４２ｃと、Ｃ方向に旋回してその先端４２ｅでＰＣＢ基板を固定する上部クランプ４２ｄとからなる。
【００２５】
一方、把持アーム３１は、図２Ａに示す搬送アーム部３０のＺ軸・回転可動部３４(図１参照)の可動シャフト３４ａ(図２Ｂ参照)に固定される接続部３５、当該接続部に固定されＰＣＢ基板５の側面部５ｓを押し当てる押当板３６、前記接続部から図面上で上下に伸びる２本連結棒３７、２本連結棒３７の両端側に設けられた２台の把持部３８を有する。把持部３８は、図２Ｂに示すように、ＰＣＢ基板を把持する一対の爪３８ａ、３８ｂを有する。図２Ｃの拡大図に示すように、爪３８aを爪３８ｂに押し当て把持する。また、把持アーム３１は図１に示す搬送アーム部３０のＸ軸可動部３２及びＺ軸・回転可動部３４によってＸ方向、Ｚ方向(図２Ｂ参照)に移動する。
【００２６】
図３はこのようなＰＣＢ湾曲低減部１０の構成によって実施される湾曲低減動作フローを示したものである。図３Ａは、搬送アーム部の把持アーム３１が湾曲低減ステージ４１の位置に降下してきた所を示す図である。図３ＢはＰＣＢ基板５をクランプ４２に載置し、把持アーム３１を矢印Ｘ方向に移動させストッパ４２ｂにＰＣＢ基板５が突きあった状態を示す図である。図３ＣはさらにＰＣＢ基板把持アーム３１を矢印Ｘ方向に移動させて、２箇所のストッパ４２ｂと押付板３６によってＰＣＢ基板の湾曲を低減させ、湾曲低減後、クランプ４２を閉じＰＣＢ基板を把持固定し、吸着ノズル４３aによってエア吸着することによって湾曲低減状態を保持した図である。
【００２７】
その後、把持部３８の爪を開放することで、ＰＣＢ基板５を湾曲低減ステージ４１に渡し、湾曲低減ステージ４１はＡＣＦ貼付ヘッド５１に行き、アライメント実施後、ＡＣＦ貼付処理を行なう。
【００２８】
なお、このとき、把持アーム３１はＡＣＦ貼付処理が終了するまで待機し、終了後ＡＣＦ貼付ヘッド近傍でＡＣＦ付きＰＣＢ基板を受取り、本圧着搬送部６０へ搬送することになる。従って、ＡＣＦ搬送部４０を並列に設けることで、把持アーム３１がＰＣＢ基板５を湾曲低減ステージ４１に渡し後、当該ＰＣＢ基板のＡＣＦ貼付処理が終了するまで待機する必要がなく、隣接したＡＣＦ搬送部４０で搬送されＡＣＦ貼付処理されたＰＣＢ基板を受取りに行くことができ、処理効率を向上できる。
【００２９】
また、ＡＣＦ搬送部４０を並列に設けなくても、ＡＣＦ貼付装置のＡＣＦ貼付ステージ自体に湾曲低減ステージ４１と同様なストッパ、クランプを設け、湾曲低減ステージ４１自体は把持アーム３１からＰＣＢ基板を受け取り、把持アーム３１に代わりにＰＣＢ基板を押付ける役目を果たす中継ステージとすることで、前記方法と同様に処理効率を上げることができる。即ち、把持アーム３１は、ＡＣＦ貼付ステージで貼付け処理中に中継ステージに次に処理すべきＰＣＢ基板を搬送する。そして、ＡＣＦ貼付ステージで処理が終了したら、把持アーム３１は処理済のＰＣＢ基板を本圧着搬送部６０へ搬送し、中継ステージはＡＣＦ貼付ステージに移動しＡＣＦ貼付ステージでＰＣＢ湾曲低減処理し、元の位置に戻る。把持アーム３１はその湾曲低減状態を保持し、ＡＣＦ貼付け処理を行なう。ここれを、順次繰り返すことで搬送アームの無駄な待機時間が不要になる。
【００３０】
さらに、搬送アームを複数設けることで、ＡＣＦ貼付ステージに湾曲低減ステージと同様な機構を設け、直接搬送アームとＡＣＦ貼付ステージでＰＣＢ湾曲低減動作を行ない、その後ＡＣＦ貼付け動作を行ないことも可能である。
【００３１】
上述したＡＣＦ貼付前の本実施形態では、ＰＣＢ基板が右に湾曲した例を示したが、左右どちらに湾曲しても対応できるようにする場合は、図４に示すように、ＰＣＢ基板５を挟んで押付板３６の反対側にもＰＣＢ基板５の側面部５ｓを押付ける機構、例えば、クランプ４２(図４Ａ)や単なる押付固定版(図４Ｂ)を設けることによって対応できる。図４Ａの場合は、吸着ノズルの役目をクランプ４２に代用させることも可能である。
【００３２】
上述したＡＣＦ貼付前の本実施形態によれば、ＰＣＢ基板の湾曲を低減した状態で、信頼性の高いＡＣＦ貼付処理を実施することで、歩留まりを向上させた生産性の高いＰＣＢ実装処理装置及びＰＣＢ実装処理方法を提供することができる。
【００３３】
図１に戻ってさらに説明する。ＡＣＦ貼付前に実施したＰＣＢ基板の湾曲低減処理を、本圧着処理前にも行なう必要がある。なぜならば、ＡＣＦ貼付処理後、湾曲低減ステージ４１がＰＣＢ基板を離し、その離した基板を把持アーム３１が把持するが、湾曲低減ステージ４１がＰＣＢ基板を離した途端にＰＣＢ基板の湾曲が元に戻る可能性が高いからである。勿論、ＡＣＦ貼付前の矯正で湾曲が無視できるほど小さくなれば本圧着処理前に実施する必要がない。
ＡＣＦ搬送部４０と本圧着搬送部６０の搬送方向は逆であるが、本圧着処理前のＰＣＢ基板の湾曲低減処理は、基本的にはＡＣＦ処理前のＰＣＢ基板の湾曲低減処理と同じであるのでここでは省略する。
【００３４】
図５はＰＣＢにおける上記フローを纏めたものである。まず、ＰＣＢ基板５をトレイ２０取り出す(Step１)。ＰＣＢ基板５をＡＣＦ搬送部４０へ搬送する(Step２)。図３に示す湾曲低減処理を行なう(Step３)。湾曲低減処理後、ＰＣＢ基板５を湾曲低減状態に保持し、ＡＣＦ貼付けヘッドの位置５１まで搬送する(Step４)。ＰＣＢ基板５を湾曲低減状態に保持し、ＡＣＦ貼付処理を行なう(Step５)。ＡＣＦ貼付処理した後、ＡＣＦ付きＰＣＢ基板５を本圧着搬送部６０へ搬送する(Step６)。図３に示す湾曲低減処理を行なう(Step７)。処理後、ＰＣＢ基板を湾曲低減状態に保持し、本圧着ヘッドの位置まで搬送する(Step８)。ＰＣＢ基板を湾曲低減状態に保持し、本圧着処理を行なう(Step９)。全てのＰＣＢ基板処理が終了するまでStep１〜Step９の処理を繰返す(Step10)。
【００３５】
以上説明した本実施形態では、２箇所のストッパ４２ｂと押付板３６によりＰＣＢ基板の湾曲を低減させているが、押付版３６の代わりに把持アーム３１の把持部３８で押付けてもよい。
【００３６】
以上説明した本実施形態によれば、ＡＣＦ貼付処理前、本圧着処理前にＰＣＢ基板の湾曲を低減する処理を行なうことで、歩留まりを向上させた生産性の高いＰＣＢ実装処理装置及びＰＣＢ実装処理方法を提供することができる。
【００３７】
図６はＰＣＢ湾曲低減部１０の第２の実施形態を示した図である。第１の実施形態では
把持アーム３１でＰＣＢ基板を押付けたが、本実施形態では、把持アーム３１の替わりに
ＡＣＦ搬送部４０または本圧着搬送部６０に設けた押付けアーム１６によってＰＣＢ基板５をスットパ４２ｂに押付けてＰＣＢ基板の湾曲を低減するものである。図６ＡはＡＣＦ搬送部４０に設けた第２の実施形態におけるＰＣＢ湾曲低減部１０の構成を示し、図６Ｂは図６Ａの矢印のＡ方向から見た側面図である。
【００３８】
ＰＣＢ湾曲低減部１０は、ＡＣＦ搬送部４０の湾曲低減ステージ４１、押付けアーム１６、押付けアームを旋回させる旋回部１７、旋回部を前後移動させる旋回移動部１８及び湾曲低減動作を制御する湾曲制御部８１(図２Ａ参照)から構成される。
また、押付けアーム１６の先端には、図６Ｂの円Ｂ内に示すようにＰＣＢ基板を５を把持するための係合部を構成するラッパ状の爪１４を設けている。
【００３９】
把持アーム３１で搬送されてきたＰＣＢ基板５をクランプ４２、吸着アーム４３に載置し、吸着アーム４３によってＰＣＢ基板５を吸着し固定する。その後、押付けアーム１６を略９０度旋回(矢印Ｃ)させ、旋回移動部１８で旋回部１７をクランプ４２の方向(矢印Ｄ)に移動させて、吸着アーム４３で固定されているＰＣＢ基板に爪１４に挿入する。爪１４はラッパ状になっているので、ＰＣＢ基板が多少撓みを有していても、爪の平坦部１４ａに導くことができ、吸着アーム４３で固定されたＰＣＢ基板を確実に把握できる。ある程度挿入した後、吸着アーム４３による吸着をやめ、旋回部１７をさらにクランプ４２の方向に移動させて、ストッパ４２ｂと押付けアーム１６によるＰＣＢ基板の湾曲を低減する。湾曲低減後再び、吸着アーム４３、クランプ４２よりＰＣＢ基板を固定する。一方、押付けアーム１６はＡＣＦ搬送部の移動に伴う湾曲低減ステージ４１の障害にならないように破線に示す元の位置に戻る。この結果ＡＣＦ貼付装置は湾曲を低減した状態でＰＣＢ基板にＡＣＦを貼り付けることができる。
【００４０】
以上、説明したように、第２の実施形態によれば、ＡＣＦ貼付処理前、本圧着処理前にＰＣＢ基板の湾曲を低減する処理を行なうことで、歩留まりを向上させた生産性の高いＰＣＢ実装処理装置及びＰＣＢ実装処理方法を提供することができる。
【００４１】
最後に、ＰＣＢ湾曲低減部１０の第３の実施形態を説明する。第３の実施形態の基本的な考え方は、図７に示すような、ＰＣＢ基板５をその側面部５ｓを２方向から１１a,１１ｂで挟みこみ、少なくとも一方からＰＣＢ基板を押し込む挟み押え機構１１を把持アーム３１またはＡＣＦ搬送部４０(本圧着搬送部６０)の湾曲低減ステージ４１に設けるものである。第３の実施形態において説明しない部分は、基本的には第１の実施形態と同じ構成または動作を行なう。
【００４２】
図８は把持アーム３１に挟み押え機構１１を有するＰＣＢ湾曲低減部１０の第３の実施形態の例を示した図である。図８(ｂ)は挟み押え機構１１の基本的な構成を示す。図８(ａ)は、図８(ｂ)において矢印Ｂから見たときの挟み押え機構１１を示す。図８(ｃ)は、図８(ｂ)において矢印Ａから見たときの側面図を示す。挟み押え機構１１は、第１の実施形態と同様に接続部３５に固定されＰＣＢ基板５の側面部５ｓを押し当てる押当板３６、当該接続部に設けられたシリンダ１２、シリンダの先端に垂下した逆Ｔ字型の挟み押えアーム１３、挟み押えアーム１３の両端側に設けられたラッパ状の爪１４を有する。そこで、押当板３６と２つの爪１４でＰＣＢ基板５を挟み込み、シリンダ１２で押さえアーム１３を把持アーム３１の把持部３８の方向に移動させてＰＣＢ基板５を押え込み、ＰＣＢの湾曲を低減するものである。以下動作フローを説明する。
【００４３】
まず、把持アーム３１によってトレイ２０からＰＣＢ基板５を取り出すときに、把持部３８でＰＣＢ基板を把持する。その後シリンダ１２を縮め、上述したように挟み押えアーム１３でＰＣＢ基板５の湾曲を低減する。このとき、挟み押えアーム１３はＰＣＢ基板を把持部３８とは反対側を爪１４で把持する。爪１４はラッパ状になっているので、ＰＣＢ基板が多少撓みを有していても、爪の平坦部１４ａに導くことができ、ＰＣＢ基板を確実に挟み押さえ込むことができる。把持アーム３１は湾曲を低減した状態で、ＡＣＦ搬送部４０までＰＣＢ基板を搬送し、図６Ｂに示すクランプ４２、吸着アーム４３に載置し、ステージ４１に固定する。なお、ステージ４１は、図６Ａの湾曲低減ステージと同じ構造を有し、単に湾曲低減動作に関与していないだけなので同じ符号を付している。
この結果ＡＣＦ貼付装置は湾曲を低減した状態でＰＣＢ基板にＡＣＦを貼り付けることができる。
【００４４】
以上、説明したように、第３の実施形態によれば、把持アーム３１でＰＣＢ基板の湾曲を低減する処理を行なうことで、歩留まりを向上させた生産性の高いＰＣＢ実装処理装置及びＰＣＢ実装処理方法を提供することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１：ＰＣＢ実装処理装置 ５：ＰＣＢ基板
１０：ＰＣＢ湾曲低減部 １１：挟み押え機構
１２：シリンダ １３：挟み押えアーム
１４：(ラッパ状の)爪 １６：押付けアーム
１７：旋回部 １８：旋回移動部
２０：トレイ ３０：搬送アーム部
３１：把持アーム ３２：Ｘ軸可動部
３３：Ｙ軸可動部 ３４：Ｚ軸・回転可動部
３５：接続部 ３６：押当板
３８：把持部 ４０：ＡＣＦ搬送部
４１：ＡＣＦ搬送部の湾曲低減ステージまたはステージ
４２：クランプ ４２ｂ：ストッパ
４３：吸着アーム ５０：ＡＣＦ貼付装置
５１：ＡＣＦ貼付ヘッド ６０：本圧着搬送部
６１：本圧着搬送部の湾曲低減ステージまたはステージ
７０：本圧着装置 ８０：制御装置
８１：湾曲制御部 Ｐ：基板(表示基板)。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶やプラズマなどのＦＰＤ(＝Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｉｓｐｌａｙ)における周辺基板(ＰＣＢ＝Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ)を実装するＰＣＢ実装処理装置及びＰＣＢ実装処理方法に関し、ＰＣＢの湾曲を低減し精度よく搭載可能なＰＣＢ実装処理装置及びＰＣＢ実装処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示基板モジュールの製作は、液晶、プラズマなどのＦＰＤの表示基板に、複数の処理作業工程を順次行なうことで、該表示基板の周辺に、駆動ＩＣ、ＴＡＢ(＝Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ)およびＰＣＢ基板などを実装することで行なわれる。
【０００３】
それらの工程の中に、異方性導電フィルム（ＡＣＦ、Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）をＰＣＢに貼り付け、表示基板に搭載され本圧着されたＴＡＢ搭載基板にＰＣＢを貼付け搭載しＰＣＢを本圧着するＰＣＢ工程がある。このような工程によって、表示基板上の電極とＴＡＢやＰＣＢ等に設けた電極との間を熱圧着し、ＡＣＦ内部の導電性粒子を介して電気的な接続がなされる。なお、このとき同時に、ＡＣＦ基材樹脂の硬化により、基板と搭載基板またはＰＣＢ基板が機械的にも接着される。
【０００４】
前記ＰＣＢ工程において、図９に示すようにＰＣＢ基板に厚さ方向でなく幅方向に湾曲が発生すると、ＰＣＢの電極もわずかであるが湾曲する。そのため、その湾曲が適正範囲に収まっていないとＡＣＦ貼付、本圧着による電極接続において隣接電極の間にズレが起こり、場合によっては短絡が発生する虞がある。特に最近では、コストダウンを目的とした部材の高密度実装要求に伴い接続部の密度が高くなり、その短絡の可能性が高くなってきている。
【０００５】
従来は、特許文献１に開示されているようにＰＣＢを接続した後、その後目視等により検査を行っていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２４２２３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来技術では、ＰＣＢ工程後の検査によって不良製品を除去していた。従って、歩留まりが悪く生産性が低下する課題があった。この課題は、表示基板の大型化に伴い顕著になってくる。
本発明は上記の課題を鑑みてなされたもので、その目的は、ＰＣＢの湾曲を低減することで、歩留まりを向上させた生産性の高いＰＣＢ実装処理装置及びＰＣＢ実装処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するために、ＰＣＢ基板にＡＣＦを貼り付け処理し、表示基板に搭載された搭載部品に前記ＡＣＦ付きＰＣＢ基板を本圧着処理し、前記ＰＣＢ基板を前記処理位置に搬送するＰＣＢ実装処理装置又はＰＣＢ実装処理方法において、前記のＡＣＦの貼り付け処理、本圧着処理のうち少なくとも一方の処理をする前に、前記ＰＣＢの有する湾曲を低減することを第１の特徴とする。
【０００９】
また、上記目的を達成するために、第１の特徴に加え、前記ＰＣＢ湾曲低減処理は、前記搬送において前記ＰＣＢ基板を載置する湾曲低減ステージに設けられたＰＣＢ基板の側面部と接するストッパに前記ＰＣＢ基板を押付けることを第２の特徴とする。
さらに、上記目的を達成するために、第２の特徴に加え、前記押付処理は、前記ＰＣＢ基板の格納部から前記ＰＣＢ基板を取り出し前記湾曲低減ステージに載置する搬送装置の把持部で前記ＰＣＢ基板を前記ストッパに押付けることを第３の特徴とする。
また、上記目的を達成するために、第３の特徴に加え、前記搬送処理は、前記ＰＣＢ基板の格納部から前記ＰＣＢ基板を取り出す搬送装置の把持部において、前記ＰＣＢ基板をその両側面部の両側から把持し、少なくとも一方の側面部から前記ＰＣＢ基板に押付力を付与し、その後、前記押付力を付与した状態で前記把持部から受取り載置して搬送する搬送ステージに載置することを第４の特徴とする。
【００１０】
さらに、上記目的を達成するために、第２又は第４の特徴に加え、前記ＰＣＢ湾曲低減処理は、前記湾曲低減ステージまたは前記搬送ステージで前記ＰＣＢ基板の姿勢を保持することを第５の特徴とする。
【００１１】
最後に、上記目的を達成するために、第５の特徴に加え、前記姿勢を保持する手段はクランプ手段または吸着手段であることを第６の特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ＰＣＢの湾曲を低減することで、歩留まりを向上させた生産性の高いＰＣＢ実装処理装置及びＰＣＢ実装処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態におけるＰＣＢ実装処理装置の概略構成とＰＣＢ搬送経路を示した図である。
【図２Ａ】第１の実施形態におけるＰＣＢ湾曲低減部の構成とＰＣＢ湾曲低減部とＡＣＦ貼付ヘッドとの位置関係を示した図である。
【図２Ｂ】ＰＣＢ湾曲低減部の構成を図２Ａに示す矢印Ａの方向から見た側面図である。
【図２Ｃ】図２Ｂの円Ｂ内の拡大図である。
【図３Ａ】第１の実施形態における湾曲低減動作フローを示した図で、搬送アームによってＰＣＢ基板把持アームが湾曲低減ステージの位置に降下してきた所を示す図である
【図３Ｂ】ＰＣＢ基板をＰＣＢ基板把持部に載置し、ＰＣＢ基板把持アームを矢印Ｘ方向に移動させストッパにＰＣＢ基板が突きあった状態を示す図である。
【図３Ｃ】さらにＰＣＢ基板把持アームを矢印Ｘ方向に移動させて、２箇所のスットパと押付板によってＰＣＢ基板の湾曲を低減させ、湾曲低減後、クランプでＰＣＢ基板を把持固定し、吸着ノズルによってエア吸着することによって湾曲低減状態を保持した図である。
【図４Ａ】第１の実施形態におけるＰＣＢ湾曲低減部の左右の湾曲に適用した他の形態を示す図で、押付け機構としてクランプを用いた例である。
【図４Ｂ】第１の実施形態におけるＰＣＢ湾曲低減部の左右の湾曲に適用した他の形態を示す図で、押付け機構として押付固定版を用いた例である。
【図５】第１の実施形態のＰＣＢ実装処理装置における処理フローを示す図である。
【図６Ａ】ＡＣＦ搬送部に設けた第２の実施形態におけるＰＣＢ湾曲低減部の構成を示す図である。
【図６Ｂ】図６Ａの矢印の方向から見た側面図である。
【図７】第３の実施形態であるＰＣＢ湾曲低減部の基本的な考え方を示す図である。
【図８】把持アームに挟み押え機構を設けた第３の実施形態を示す図である。
【図９】本発明の課題を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の第１の実施形態を図１から図５を用いて説明する。
図１は、本実施形態におけるＰＣＢ実装処理装置１の概略構成とＰＣＢ搬送経路を示した図である。
【００１５】
ＰＣＢ実装処理作業装置１は、ＰＣＢ基板５を格納しているトレイ２０、トレイ２０からＰＣＢ基板５を取り出し、後述する各部にＰＣＢ基板を搬送する搬送アーム部３０、ＰＣＢ基板を搬送アーム部から受け取り、ＡＣＦ貼付装置５０に搬送するＡＣＦ搬送部４０、ＡＣＦ貼付装置５０でＡＣＦを貼付けたＡＣＦ付きＰＣＢ基板５を受け取る本圧着搬送部６０、本圧着搬送部で搬送されたＡＣＦ付きＰＣＢ基板５を本圧着する本圧着装置７０及びこれ等全体を制御する制御装置８０から構成される。
なお、太い矢印は搬送アーム部３０によるＰＣＢ基板５の搬送経路を示し、細い矢印はＡＣＦ搬送部４０あるいは本圧着搬送部６０によるＰＣＢ基板５の搬送経路を示す。
【００１６】
搬送アーム部３０は次の役目を果たす。第一はＰＣＢ基板５を把持する把持部である把持アーム３１でトレイ２０からＰＣＢ基板５を取り出し(図１矢印Ａ)、ＡＣＦ搬送部４０に移動し(図１矢印Ｂ)、ＰＣＢ基板５をＡＣＦ搬送部４０に渡すことである。第二はＡＣＦ貼付装置５０でＰＣＢ基板にＡＣＦを貼付けたＡＣＦ付きＰＣＢ基板５をＡＣＦ搬送部４０から受け取り、本圧着搬送部６０に移動し(図１矢印Ｄ)、本圧着搬送部６０に渡すことである。第三は後述するように本実施形態の特徴であるＡＣＦ搬送部４０あるいは本圧着搬送部６０でＰＣＢ基板の湾曲を低減することである。搬送アーム部３０はこれらの役目を果たすために、Ｘ軸可動部３２、Ｙ軸可動部３３及びＺ軸・回転可動部３４を有する。
【００１７】
ＡＣＦ搬送部４０と本圧着搬送部６０は、同一構成を有し、それぞれ基台４７、６７の上に搬送レール４８、６８が設けられ、その搬送レール上を湾曲低減ステージ４１，６１がＸ方向に移動し、後述するように搬送アーム部３０と協力してＰＣＢ基板の湾曲を低減した後、ＰＣＢ基板５をそれぞれのＡＣＦ貼付け装置５０、本圧着装置７０の処理部に搬送する(図１の矢印Ｃ又はＦ)。ＡＣＦ搬送部４０と本圧着搬送部６０の搬送方向は、逆方向なので搬送アーム部３０のＺ軸・回転可動部３４で把持アーム３１を１８０°回転させる(図１の矢印Ｅ)必要がある。
【００１８】
ＡＣＦ貼付装置５０は２台のＡＣＦ貼付ヘッド５１ａ、５１ｂを有しており、図１では１枚のＰＣＢ基板に対して分担してＡＣＦ貼付処理を行なう。勿論、ＡＣＦ搬送部４０を並列に２台設けて、それぞれＡＣＦ貼付ヘッド５１とＡＣＦ貼付ヘッド５１とをペアにし独立に並列処理させることも可能である。
【００１９】
本圧着装置７０は、前段のＴＡＢ等の搭載部品４を搭載するＴＡＢ搭載工程から搬送されてきた表示基板Ｐの搭載部品にＡＣＦ付きＰＣＢ基板５を加熱し圧着する。
【００２０】
次に、本発明の特徴の一つであるＰＣＢ基板の湾曲を低減するＰＣＢ湾曲低減部１０の第１の実施形態の構成と動作フローを示す。ＰＣＢ基板の湾曲の低減は、最初ＡＣＦ装置５０によるＡＣＦ貼付け前で行ない、ＡＣＦ貼付け処理後一度湾曲低減を解放後、再び本圧着装置７０による本圧着前に行なわれる。２箇所でのＰＣＢ湾曲低減部１０の構成や動作フローは基本的には同じであるので、ＡＣＦ貼付け前のケースについて説明する。
【００２１】
図２Ａは第１の実施形態におけるＰＣＢ湾曲低減部１０の構成とＰＣＢ湾曲低減部１０とＡＣＦ貼付ヘッド５１との位置関係を示した図である。図２ＢはＰＣＢ湾曲低減部１０の構成を図２Ａに示す矢印Ａの方向から見た側面図である。図２Ｃは把持アームを降下させ、ＰＣＢ基板を湾曲低減ステージに載置したとき図２Ｂの円Ｂ内に対応する拡大図である。
ＰＣＢ湾曲低減部１０は、ＡＣＦ搬送部４０の湾曲低減ステージ４１、搬送アーム部３０及び全体の制御装置８０(図１参照)のうち湾曲低減動作を制御する湾曲制御部８１から構成される。
【００２２】
本実施形態の基本的な考え方は、把持アーム３１が把持したＰＣＢ基板５を湾曲低減ステージ４１に載置する際に、湾曲低減ステージの両端側に設けた図２Ｃに示すストッパ４２ｄにＰＣＢ基板を押付けて湾曲を矯正、低減し、ＰＣＢ基板の湾曲が低減した姿勢を保持した状態で湾曲低減ステージ４１をＡＣＦヘッド５１まで搬送するものである。
【００２３】
湾曲低減時の湾曲低減ステージ４１、把持アーム３１及びＡＣＦヘッド５１の位置関係は、ＰＣＢ基板５のＡＣＦ貼付位置が図２Ａでは右側になるので、図面上で左から、湾曲低減ステージ４１、把持アーム３１、ＡＣＦヘッド５１となる。従って、図１において、搬送アーム部３０は、ＡＣＦ貼付装置５０に対して後ろ向きの姿勢でＰＣＢ基板をトレイ２０から取り上げ、湾曲低減ステージ４１をオーバーランして、図２Ａの位置にくることになる。
【００２４】
以下、ＰＣＢ湾曲低減部１０の構成を順次説明する。
湾曲低減ステージ４１は、基台４７に設けられた搬送レール４８上を走行するステージ４１a、ＰＣＢ基板５をクランプする２台のクランプ４２及び湾曲を補正後、ＰＣＢ基板を吸着ノズル４３ａで固定する２台の吸着アーム４３を有する。２台のクランプ４２はＰＣＢの長さに応じてＹ方向移動レール４１ｂ上に移動固定される。図２Ｂ、図２Ｃに示すように、それぞれのクランプ４２は、Ｙ方向移動レール４１ｂ上に固定する基部４２a、ストッパ４２ｂを有し、ＰＣＢ基板を載置する下部クランプ４２ｃと、Ｃ方向に旋回してその先端４２ｅでＰＣＢ基板を固定する上部クランプ４２ｄとからなる。
【００２５】
一方、把持アーム３１は、図２Ａに示す搬送アーム部３０のＺ軸・回転可動部３４(図１参照)の可動シャフト３４ａ(図２Ｂ参照)に固定される接続部３５、当該接続部に固定されＰＣＢ基板５の側面部５ｓを押し当てる押当板３６、前記接続部から図面上で上下に伸びる２本連結棒３７、２本連結棒３７の両端側に設けられた２台の把持部３８を有する。把持部３８は、図２Ｂに示すように、ＰＣＢ基板を把持する一対の爪３８ａ、３８ｂを有する。図２Ｃの拡大図に示すように、爪３８aを爪３８ｂに押し当て把持する。また、把持アーム３１は図１に示す搬送アーム部３０のＸ軸可動部３２及びＺ軸・回転可動部３４によってＸ方向、Ｚ方向(図２Ｂ参照)に移動する。
【００２６】
図３はこのようなＰＣＢ湾曲低減部１０の構成によって実施される湾曲低減動作フローを示したものである。図３Ａは、搬送アーム部の把持アーム３１が湾曲低減ステージ４１の位置に降下してきた所を示す図である。図３ＢはＰＣＢ基板５をクランプ４２に載置し、把持アーム３１を矢印Ｘ方向に移動させストッパ４２ｂにＰＣＢ基板５が突きあった状態を示す図である。図３ＣはさらにＰＣＢ基板把持アーム３１を矢印Ｘ方向に移動させて、２箇所のストッパ４２ｂと押付板３６によってＰＣＢ基板の湾曲を低減させ、湾曲低減後、クランプ４２を閉じＰＣＢ基板を把持固定し、吸着ノズル４３aによってエア吸着することによって湾曲低減状態を保持した図である。
【００２７】
その後、把持部３８の爪を開放することで、ＰＣＢ基板５を湾曲低減ステージ４１に渡し、湾曲低減ステージ４１はＡＣＦ貼付ヘッド５１に行き、アライメント実施後、ＡＣＦ貼付処理を行なう。
【００２８】
なお、このとき、把持アーム３１はＡＣＦ貼付処理が終了するまで待機し、終了後ＡＣＦ貼付ヘッド近傍でＡＣＦ付きＰＣＢ基板を受取り、本圧着搬送部６０へ搬送することになる。従って、ＡＣＦ搬送部４０を並列に設けることで、把持アーム３１がＰＣＢ基板５を湾曲低減ステージ４１に渡し後、当該ＰＣＢ基板のＡＣＦ貼付処理が終了するまで待機する必要がなく、隣接したＡＣＦ搬送部４０で搬送されＡＣＦ貼付処理されたＰＣＢ基板を受取りに行くことができ、処理効率を向上できる。
【００２９】
また、ＡＣＦ搬送部４０を並列に設けなくても、ＡＣＦ貼付装置のＡＣＦ貼付ステージ自体に湾曲低減ステージ４１と同様なストッパ、クランプを設け、湾曲低減ステージ４１自体は把持アーム３１からＰＣＢ基板を受け取り、把持アーム３１に代わりにＰＣＢ基板を押付ける役目を果たす中継ステージとすることで、前記方法と同様に処理効率を上げることができる。即ち、把持アーム３１は、ＡＣＦ貼付ステージで貼付け処理中に中継ステージに次に処理すべきＰＣＢ基板を搬送する。そして、ＡＣＦ貼付ステージで処理が終了したら、把持アーム３１は処理済のＰＣＢ基板を本圧着搬送部６０へ搬送し、中継ステージはＡＣＦ貼付ステージに移動しＡＣＦ貼付ステージでＰＣＢ湾曲低減処理し、元の位置に戻る。把持アーム３１はその湾曲低減状態を保持し、ＡＣＦ貼付け処理を行なう。ここれを、順次繰り返すことで搬送アームの無駄な待機時間が不要になる。
【００３０】
さらに、搬送アームを複数設けることで、ＡＣＦ貼付ステージに湾曲低減ステージと同様な機構を設け、直接搬送アームとＡＣＦ貼付ステージでＰＣＢ湾曲低減動作を行ない、その後ＡＣＦ貼付け動作を行ないことも可能である。
【００３１】
上述したＡＣＦ貼付前の本実施形態では、ＰＣＢ基板が右に湾曲した例を示したが、左右どちらに湾曲しても対応できるようにする場合は、図４に示すように、ＰＣＢ基板５を挟んで押付板３６の反対側にもＰＣＢ基板５の側面部５ｓを押付ける機構、例えば、クランプ４２(図４Ａ)や単なる押付固定版(図４Ｂ)を設けることによって対応できる。図４Ａの場合は、吸着ノズルの役目をクランプ４２に代用させることも可能である。
【００３２】
上述したＡＣＦ貼付前の本実施形態によれば、ＰＣＢ基板の湾曲を低減した状態で、信頼性の高いＡＣＦ貼付処理を実施することで、歩留まりを向上させた生産性の高いＰＣＢ実装処理装置及びＰＣＢ実装処理方法を提供することができる。
【００３３】
図１に戻ってさらに説明する。ＡＣＦ貼付前に実施したＰＣＢ基板の湾曲低減処理を、本圧着処理前にも行なう必要がある。なぜならば、ＡＣＦ貼付処理後、湾曲低減ステージ４１がＰＣＢ基板を離し、その離した基板を把持アーム３１が把持するが、湾曲低減ステージ４１がＰＣＢ基板を離した途端にＰＣＢ基板の湾曲が元に戻る可能性が高いからである。勿論、ＡＣＦ貼付前の矯正で湾曲が無視できるほど小さくなれば本圧着処理前に実施する必要がない。
ＡＣＦ搬送部４０と本圧着搬送部６０の搬送方向は逆であるが、本圧着処理前のＰＣＢ基板の湾曲低減処理は、基本的にはＡＣＦ処理前のＰＣＢ基板の湾曲低減処理と同じであるのでここでは省略する。
【００３４】
図５はＰＣＢにおける上記フローを纏めたものである。まず、ＰＣＢ基板５をトレイ２０取り出す(Step１)。ＰＣＢ基板５をＡＣＦ搬送部４０へ搬送する(Step２)。図３に示す湾曲低減処理を行なう(Step３)。湾曲低減処理後、ＰＣＢ基板５を湾曲低減状態に保持し、ＡＣＦ貼付けヘッドの位置５１まで搬送する(Step４)。ＰＣＢ基板５を湾曲低減状態に保持し、ＡＣＦ貼付処理を行なう(Step５)。ＡＣＦ貼付処理した後、ＡＣＦ付きＰＣＢ基板５を本圧着搬送部６０へ搬送する(Step６)。図３に示す湾曲低減処理を行なう(Step７)。処理後、ＰＣＢ基板を湾曲低減状態に保持し、本圧着ヘッドの位置まで搬送する(Step８)。ＰＣＢ基板を湾曲低減状態に保持し、本圧着処理を行なう(Step９)。全てのＰＣＢ基板処理が終了するまでStep１〜Step９の処理を繰返す(Step10)。
【００３５】
以上説明した本実施形態では、２箇所のストッパ４２ｂと押付板３６によりＰＣＢ基板の湾曲を低減させているが、押付版３６の代わりに把持アーム３１の把持部３８で押付けてもよい。
【００３６】
以上説明した本実施形態によれば、ＡＣＦ貼付処理前、本圧着処理前にＰＣＢ基板の湾曲を低減する処理を行なうことで、歩留まりを向上させた生産性の高いＰＣＢ実装処理装置及びＰＣＢ実装処理方法を提供することができる。
【００３７】
図６はＰＣＢ湾曲低減部１０の第２の実施形態を示した図である。第１の実施形態では
把持アーム３１でＰＣＢ基板を押付けたが、本実施形態では、把持アーム３１の替わりに
ＡＣＦ搬送部４０または本圧着搬送部６０に設けた押付けアーム１６によってＰＣＢ基板５をスットパ４２ｂに押付けてＰＣＢ基板の湾曲を低減するものである。図６ＡはＡＣＦ搬送部４０に設けた第２の実施形態におけるＰＣＢ湾曲低減部１０の構成を示し、図６Ｂは図６Ａの矢印のＡ方向から見た側面図である。
【００３８】
ＰＣＢ湾曲低減部１０は、ＡＣＦ搬送部４０の湾曲低減ステージ４１、押付けアーム１６、押付けアームを旋回させる旋回部１７、旋回部を前後移動させる旋回移動部１８及び湾曲低減動作を制御する湾曲制御部８１(図２Ａ参照)から構成される。
また、押付けアーム１６の先端には、図６Ｂの円Ｂ内に示すようにＰＣＢ基板を５を把持するための係合部を構成するラッパ状の爪１４を設けている。
【００３９】
把持アーム３１で搬送されてきたＰＣＢ基板５をクランプ４２、吸着アーム４３に載置し、吸着アーム４３によってＰＣＢ基板５を吸着し固定する。その後、押付けアーム１６を略９０度旋回(矢印Ｃ)させ、旋回移動部１８で旋回部１７をクランプ４２の方向(矢印Ｄ)に移動させて、吸着アーム４３で固定されているＰＣＢ基板に爪１４に挿入する。爪１４はラッパ状になっているので、ＰＣＢ基板が多少撓みを有していても、爪の平坦部１４ａに導くことができ、吸着アーム４３で固定されたＰＣＢ基板を確実に把握できる。ある程度挿入した後、吸着アーム４３による吸着をやめ、旋回部１７をさらにクランプ４２の方向に移動させて、ストッパ４２ｂと押付けアーム１６によるＰＣＢ基板の湾曲を低減する。湾曲低減後再び、吸着アーム４３、クランプ４２よりＰＣＢ基板を固定する。一方、押付けアーム１６はＡＣＦ搬送部の移動に伴う湾曲低減ステージ４１の障害にならないように破線に示す元の位置に戻る。この結果ＡＣＦ貼付装置は湾曲を低減した状態でＰＣＢ基板にＡＣＦを貼り付けることができる。
【００４０】
以上、説明したように、第２の実施形態によれば、ＡＣＦ貼付処理前、本圧着処理前にＰＣＢ基板の湾曲を低減する処理を行なうことで、歩留まりを向上させた生産性の高いＰＣＢ実装処理装置及びＰＣＢ実装処理方法を提供することができる。
【００４１】
最後に、ＰＣＢ湾曲低減部１０の第３の実施形態を説明する。第３の実施形態の基本的な考え方は、図７に示すような、ＰＣＢ基板５をその側面部５ｓを２方向から１１a,１１ｂで挟みこみ、少なくとも一方からＰＣＢ基板を押し込む挟み押え機構１１を把持アーム３１またはＡＣＦ搬送部４０(本圧着搬送部６０)の湾曲低減ステージ４１に設けるものである。第３の実施形態において説明しない部分は、基本的には第１の実施形態と同じ構成または動作を行なう。
【００４２】
図８は把持アーム３１に挟み押え機構１１を有するＰＣＢ湾曲低減部１０の第３の実施形態の例を示した図である。図８(ｂ)は挟み押え機構１１の基本的な構成を示す。図８(ａ)は、図８(ｂ)において矢印Ｂから見たときの挟み押え機構１１を示す。図８(ｃ)は、図８(ｂ)において矢印Ａから見たときの側面図を示す。挟み押え機構１１は、第１の実施形態と同様に接続部３５に固定されＰＣＢ基板５の側面部５ｓを押し当てる押当板３６、当該接続部に設けられたシリンダ１２、シリンダの先端に垂下した逆Ｔ字型の挟み押えアーム１３、挟み押えアーム１３の両端側に設けられたラッパ状の爪１４を有する。そこで、押当板３６と２つの爪１４でＰＣＢ基板５を挟み込み、シリンダ１２で押さえアーム１３を把持アーム３１の把持部３８の方向に移動させてＰＣＢ基板５を押え込み、ＰＣＢの湾曲を低減するものである。以下動作フローを説明する。
【００４３】
まず、把持アーム３１によってトレイ２０からＰＣＢ基板５を取り出すときに、把持部３８でＰＣＢ基板を把持する。その後シリンダ１２を縮め、上述したように挟み押えアーム１３でＰＣＢ基板５の湾曲を低減する。このとき、挟み押えアーム１３はＰＣＢ基板を把持部３８とは反対側を爪１４で把持する。爪１４はラッパ状になっているので、ＰＣＢ基板が多少撓みを有していても、爪の平坦部１４ａに導くことができ、ＰＣＢ基板を確実に挟み押さえ込むことができる。把持アーム３１は湾曲を低減した状態で、ＡＣＦ搬送部４０までＰＣＢ基板を搬送し、図６Ｂに示すクランプ４２、吸着アーム４３に載置し、ステージ４１に固定する。なお、ステージ４１は、図６Ａの湾曲低減ステージと同じ構造を有し、単に湾曲低減動作に関与していないだけなので同じ符号を付している。
この結果ＡＣＦ貼付装置は湾曲を低減した状態でＰＣＢ基板にＡＣＦを貼り付けることができる。
【００４４】
以上、説明したように、第３の実施形態によれば、把持アーム３１でＰＣＢ基板の湾曲を低減する処理を行なうことで、歩留まりを向上させた生産性の高いＰＣＢ実装処理装置及びＰＣＢ実装処理方法を提供することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１：ＰＣＢ実装処理装置 ５：ＰＣＢ基板
１０：ＰＣＢ湾曲低減部 １１：挟み押え機構
１２：シリンダ １３：挟み押えアーム
１４：(ラッパ状の)爪 １６：押付けアーム
１７：旋回部 １８：旋回移動部
２０：トレイ ３０：搬送アーム部
３１：把持アーム ３２：Ｘ軸可動部
３３：Ｙ軸可動部 ３４：Ｚ軸・回転可動部
３５：接続部 ３６：押当板
３８：把持部 ４０：ＡＣＦ搬送部
４１：ＡＣＦ搬送部の湾曲低減ステージまたはステージ
４２：クランプ ４２ｂ：ストッパ
４３：吸着アーム ５０：ＡＣＦ貼付装置
５１：ＡＣＦ貼付ヘッド ６０：本圧着搬送部
６１：本圧着搬送部の湾曲低減ステージまたはステージ
７０：本圧着装置 ８０：制御装置
８１：湾曲制御部 Ｐ：基板(表示基板)。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰＣＢ基板にＡＣＦを貼り付けるＡＣＦ貼付装置と、表示基板に搭載された搭載部品に前記ＡＣＦ付きＰＣＢ基板を本圧着する本圧着装置と、前記ＰＣＢ基板を前記ＡＣＦ貼付装置や前記本圧着装置に搬送する搬送装置を有するＰＣＢ実装処理装置において、
前記ＡＣＦ貼付装置、前記本圧着装置のうち少なくとも一方の処理装置で処理を行なう前に、前記搬送装置は前記ＰＣＢの有する湾曲を低減するＰＣＢ湾曲低減手段を有することを特徴とするＰＣＢ実装処理装置。
【請求項２】
前記搬送装置は、前記処理手段の近傍まで前記ＰＣＢ基板を搬送するＰＣＢ搬送手段と前記ＰＣＢ搬送手段から前記ＰＣＢ基板を受取り、前記処理装置に前記ＰＣＢ基板を搬送する処理搬送手段とを有し、前記ＰＣＢ湾曲低減手段は、前記処理搬送手段に設けられ前記ＰＣＢ基板を載置搬送し、前記ＰＣＢ基板の側面部と接するストッパを有する湾曲低減ステージと、前記湾曲低減ステージに載置された前記ＰＣＢ基板を前記ストッパに押付ける押付手段とを有することを特徴とする請求項1に記載のＰＣＢ実装処理装置。
【請求項３】
前記押付手段は前記ＰＣＢ搬送手段の前記ＰＣＢ基板を把持する把持部で前記ＰＣＢ基板を前記ストッパに押付ける手段であることを特徴とする請求項２に記載のＰＣＢ実装処理装置。
【請求項４】
前記押付手段は、前記処理搬送手段の基台に設けられ前記ストッパとは反対側の前記ＰＣＢ基板の側面部と係合する係合部と前記係合部を前記処理搬送手段の搬送方向に移動、旋回のうち少なくとも一方の可動部とを有することを特徴とする請求項２に記載のＰＣＢ実装処理装置。
【請求項５】
前記ストッパを前記湾曲低減ステージの両端側に設けたことを特徴とする請求項２に記載のＰＣＢ実装処理装置。
【請求項６】
前記ストッパを前記湾曲低減ステージの中央付近にさらに設けたことを特徴とする請求項５に記載のＰＣＢ実装処理装置。
【請求項７】
前記ＰＣＢ湾曲低減手段は、前記搬送装置の前記ＰＣＢ基板の把持部又は前記ＰＣＢ基板を前記把持部から受取り載置して搬送する搬送ステージにおいて、前記ＰＣＢ基板の両側部の両側から把持し、少なくとも一方から前記ＰＣＢ基板に押付力を付与する手段を有することを特徴とする請求項１に記載のＰＣＢ実装処理装置。
【請求項８】
前記搬送装置は前記ＰＣＢ基板の格納部からＰＣＢ基板を取り出す第1の搬送手段と
前記第１の搬送手段から前記ＰＣＢ基板を受取り前記処理装置に搬送する第２の搬送手段とを有し、前記把持部は前記第１の搬送手段の把持部であり、前記ＰＣＢ基板に押付力を付与した状態で前記第２の搬送手段の搬送ステージに基板を載置することを特徴とする請求項７に記載のＰＣＢ実装処理装置。
【請求項９】
前記湾曲低減ステージまたは前記搬送ステージに前記ＰＣＢ基板の姿勢を保持する姿勢保持手段を有することを特徴とする請求項２又は８に記載のＰＣＢ実装処理装置。
【請求項１０】
前記姿勢保持手段はクランプ手段または吸着手段であることを特徴とする請求項９に記載のＰＣＢ実装処理装置。
【請求項１１】
ＰＣＢ基板を前記ＰＣＢ基板にＡＣＦを貼り付け処理する位置に搬送する第1の搬送ステップと、前記ＰＣＢ基板にＡＣＦを貼り付け処理するステップと、表示基板に搭載された搭載部品に前記ＰＣＢ基板を本圧着処理する位置に搬送する第２の搬送ステップと、前記ＡＣＦ付きＰＣＢ基板を本圧着処理するステップとを有するＰＣＢ実装処理方法において、
前記ＡＣＦを貼り付け処理するステップ、本圧着処理するステップのうち少なくとも一方の処理ステップで処理する前に、前記ＰＣＢの有する湾曲を低減するＰＣＢ湾曲低減ステップを有することを特徴とするＰＣＢ実装処理方法。
【請求項１２】
前記ＰＣＢ湾曲低減ステップは、前記第1の搬送ステップまたは前記第２の搬送ステップにおいて前記ＰＣＢ基板を載置する湾曲低減ステージに設けられたＰＣＢ基板の側面部と接するストッパに前記ＰＣＢ基板を押付ける押付ステップを有することを特徴とする請求項１１に記載のＰＣＢ実装処理方法。
【請求項１３】
前記押付ステップは、前記ＰＣＢ基板の格納部から前記ＰＣＢ基板を取り出し、前記湾曲低減ステージに載置する搬送装置の把持部で前記ＰＣＢ基板を前記ストッパに押付けるステップであることを特徴とする請求項１２に記載のＰＣＢ実装処理方法。
【請求項１４】
前記第1の搬送ステップまたは前記第２の搬送ステップは、前記ＰＣＢ基板の格納部から前記ＰＣＢ基板を取り出す把持部において、前記ＰＣＢ基板をその両側面部の両側から把持し、少なくとも一方の側面部から前記ＰＣＢ基板に押付力を付与するステップと、その後、前記押付力を付与した状態のＰＣＢ基板を前記把持部から受取り搬送する搬送ステージに前記ＰＣＢ基板を載置するステップを有することを特徴とする請求項１１に記載のＰＣＢ実装処理方法。
【請求項１５】
前記第1の搬送ステップまたは前記第２の搬送ステップは、前記ＰＣＢ基板の格納部から前記ＰＣＢ基板を取り出す把持部から受取り載置して搬送する搬送ステージにおいて、前記ＰＣＢ基板をその両側面部の両側から把持し、少なくとも一方の側面部から前記ＰＣＢ基板に押付力を付与するステップを有することを特徴とする請求項１１に記載のＰＣＢ実装処理方法。
【請求項１６】
前記ＰＣＢ湾曲低減ステップは、前記湾曲低減ステージまたは前記搬送ステージに前記ＰＣＢ基板の姿勢を保持する姿勢保持ステップを有することを特徴とする請求項１２又は１４あるいは１５に記載のＰＣＢ実装処理方法。
【請求項１】
ＰＣＢ基板にＡＣＦを貼り付けるＡＣＦ貼付装置と、表示基板に搭載された搭載部品に前記ＡＣＦ付きＰＣＢ基板を本圧着する本圧着装置と、前記ＰＣＢ基板を前記ＡＣＦ貼付装置や前記本圧着装置に搬送する搬送装置を有するＰＣＢ実装処理装置において、
前記ＡＣＦ貼付装置、前記本圧着装置のうち少なくとも一方の処理装置で処理を行なう前に、前記搬送装置は前記ＰＣＢの有する湾曲を低減するＰＣＢ湾曲低減手段を有することを特徴とするＰＣＢ実装処理装置。
【請求項２】
前記搬送装置は、前記処理手段の近傍まで前記ＰＣＢ基板を搬送するＰＣＢ搬送手段と前記ＰＣＢ搬送手段から前記ＰＣＢ基板を受取り、前記処理装置に前記ＰＣＢ基板を搬送する処理搬送手段とを有し、前記ＰＣＢ湾曲低減手段は、前記処理搬送手段に設けられ前記ＰＣＢ基板を載置搬送し、前記ＰＣＢ基板の側面部と接するストッパを有する湾曲低減ステージと、前記湾曲低減ステージに載置された前記ＰＣＢ基板を前記ストッパに押付ける押付手段とを有することを特徴とする請求項1に記載のＰＣＢ実装処理装置。
【請求項３】
前記押付手段は前記ＰＣＢ搬送手段の前記ＰＣＢ基板を把持する把持部で前記ＰＣＢ基板を前記ストッパに押付ける手段であることを特徴とする請求項２に記載のＰＣＢ実装処理装置。
【請求項４】
前記押付手段は、前記処理搬送手段の基台に設けられ前記ストッパとは反対側の前記ＰＣＢ基板の側面部と係合する係合部と前記係合部を前記処理搬送手段の搬送方向に移動、旋回のうち少なくとも一方の可動部とを有することを特徴とする請求項２に記載のＰＣＢ実装処理装置。
【請求項５】
前記ストッパを前記湾曲低減ステージの両端側に設けたことを特徴とする請求項２に記載のＰＣＢ実装処理装置。
【請求項６】
前記ストッパを前記湾曲低減ステージの中央付近にさらに設けたことを特徴とする請求項５に記載のＰＣＢ実装処理装置。
【請求項７】
前記ＰＣＢ湾曲低減手段は、前記搬送装置の前記ＰＣＢ基板の把持部又は前記ＰＣＢ基板を前記把持部から受取り載置して搬送する搬送ステージにおいて、前記ＰＣＢ基板の両側部の両側から把持し、少なくとも一方から前記ＰＣＢ基板に押付力を付与する手段を有することを特徴とする請求項１に記載のＰＣＢ実装処理装置。
【請求項８】
前記搬送装置は前記ＰＣＢ基板の格納部からＰＣＢ基板を取り出す第1の搬送手段と
前記第１の搬送手段から前記ＰＣＢ基板を受取り前記処理装置に搬送する第２の搬送手段とを有し、前記把持部は前記第１の搬送手段の把持部であり、前記ＰＣＢ基板に押付力を付与した状態で前記第２の搬送手段の搬送ステージに基板を載置することを特徴とする請求項７に記載のＰＣＢ実装処理装置。
【請求項９】
前記湾曲低減ステージまたは前記搬送ステージに前記ＰＣＢ基板の姿勢を保持する姿勢保持手段を有することを特徴とする請求項２又は８に記載のＰＣＢ実装処理装置。
【請求項１０】
前記姿勢保持手段はクランプ手段または吸着手段であることを特徴とする請求項９に記載のＰＣＢ実装処理装置。
【請求項１１】
ＰＣＢ基板を前記ＰＣＢ基板にＡＣＦを貼り付け処理する位置に搬送する第1の搬送ステップと、前記ＰＣＢ基板にＡＣＦを貼り付け処理するステップと、表示基板に搭載された搭載部品に前記ＰＣＢ基板を本圧着処理する位置に搬送する第２の搬送ステップと、前記ＡＣＦ付きＰＣＢ基板を本圧着処理するステップとを有するＰＣＢ実装処理方法において、
前記ＡＣＦを貼り付け処理するステップ、本圧着処理するステップのうち少なくとも一方の処理ステップで処理する前に、前記ＰＣＢの有する湾曲を低減するＰＣＢ湾曲低減ステップを有することを特徴とするＰＣＢ実装処理方法。
【請求項１２】
前記ＰＣＢ湾曲低減ステップは、前記第1の搬送ステップまたは前記第２の搬送ステップにおいて前記ＰＣＢ基板を載置する湾曲低減ステージに設けられたＰＣＢ基板の側面部と接するストッパに前記ＰＣＢ基板を押付ける押付ステップを有することを特徴とする請求項１１に記載のＰＣＢ実装処理方法。
【請求項１３】
前記押付ステップは、前記ＰＣＢ基板の格納部から前記ＰＣＢ基板を取り出し、前記湾曲低減ステージに載置する搬送装置の把持部で前記ＰＣＢ基板を前記ストッパに押付けるステップであることを特徴とする請求項１２に記載のＰＣＢ実装処理方法。
【請求項１４】
前記第1の搬送ステップまたは前記第２の搬送ステップは、前記ＰＣＢ基板の格納部から前記ＰＣＢ基板を取り出す把持部において、前記ＰＣＢ基板をその両側面部の両側から把持し、少なくとも一方の側面部から前記ＰＣＢ基板に押付力を付与するステップと、その後、前記押付力を付与した状態のＰＣＢ基板を前記把持部から受取り搬送する搬送ステージに前記ＰＣＢ基板を載置するステップを有することを特徴とする請求項１１に記載のＰＣＢ実装処理方法。
【請求項１５】
前記第1の搬送ステップまたは前記第２の搬送ステップは、前記ＰＣＢ基板の格納部から前記ＰＣＢ基板を取り出す把持部から受取り載置して搬送する搬送ステージにおいて、前記ＰＣＢ基板をその両側面部の両側から把持し、少なくとも一方の側面部から前記ＰＣＢ基板に押付力を付与するステップを有することを特徴とする請求項１１に記載のＰＣＢ実装処理方法。
【請求項１６】
前記ＰＣＢ湾曲低減ステップは、前記湾曲低減ステージまたは前記搬送ステージに前記ＰＣＢ基板の姿勢を保持する姿勢保持ステップを有することを特徴とする請求項１２又は１４あるいは１５に記載のＰＣＢ実装処理方法。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−３５１１８（Ｐ２０１１−３５１１８Ａ）
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１７９０１２（Ｐ２００９−１７９０１２）
【出願日】平成２１年７月３１日（２００９．７．３１）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月３１日（２００９．７．３１）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]