JP4262168B2 - 実装装置 - Google Patents

Description

この発明は基板に電子部品を加圧して圧着する実装装置に関する。

たとえば、基板としての液晶セルには接着材料としての異方性導電部材を介して電子部品であるＴＣＰ（Tape Carrier Package）が圧着される。上記液晶セルは、２枚のガラス板をシール剤を介して所定の間隔で接着し、これらガラス板間に液晶を封入するとともに、各ガラス板の外面にそれぞれ偏光板を貼着して構成される。そして、上記構成の液晶セルには、縁部上面にテープ状の上記異方性導電部材を圧着し、この異方性導電部材上に上記ＴＣＰを仮圧着した後、本圧着するようにしている。

基板にＴＣＰを仮圧着したり、本圧着する場合、実装装置が用いられる。実装装置は、周知のように装置本体を有し、この装置本体には受け部材（バックアップ）及びこの受け部材の上方に上下駆動される圧着ツールが設けられている。

異方性導電部材を介してＴＣＰが貼着された基板の縁部下面を、バックアップ部材の上端面に載置した後、上記圧着ツールを下降させることで、上記ＴＣＰを上記基板に仮圧着或いは本圧着するようにしている。

基板にＴＣＰを本圧着する場合、異方性導電部材を加熱硬化させるために、上記圧着ヘッドは高温度に加熱されている。そのため、ＴＣＰが圧着ヘッドによって加圧加熱されると、異方性導電部材が加熱されて溶融し、その一部がＴＣＰからはみ出して圧着ヘッドに付着することがある。

圧着ヘッドに異方性導電部材が付着すると、圧着ヘッドによってＴＣＰを均一に加圧することができなくなる加圧不良を招いたり、圧着ヘッドに付着していた異方性導電部材がＴＣＰに転移して汚れの原因になるなどのことがあり、好ましくない。

そこで、ＴＣＰを本圧着する場合、ＴＣＰと圧着ヘッドとの間にシリコン樹脂製やフッ素樹脂製の耐熱性を有するシートを介在させることで、ＴＣＰを加圧加熱する際に、溶融した異方性導電部材が圧着ヘッドに付着するのを防止するようにしている。

圧着時にＴＣＰと圧着ヘッドとの間に上記シートを介在させる手段としては、装置本体にカセットを装着し、このカセットに設けられたシートを介して圧着ヘッドによってＴＣＰを基板に加圧するということが行なわれている。このような技術は特許文献１に示されている。

ところで、最近では基板が大型化しているため、それに応じて圧着時にＴＣＰと圧着ヘッドとの間に介在させるシートの幅寸法も大きくなってきている。シートの幅寸法が大きくなると、カセットが大型化及び高重量化する。

大型で、高重量のカセットを装置本体にセットする場合、作業者が一人で上記カセットを持ってセットするようにしたのでは、作業者に掛かる負担が大きくなり、作業性が悪いということがある。

そこで、従来はカセットを上記装置本体に受け渡すための台車を用いるようにしている。この台車の上面の幅方向両端には、幅方向と交差する方向に沿って一対のレールが設けられ、このレールの一端にカセットを載置した後、台車を装置本体の前面に寄せ、カセットをレール沿ってスライドさせて装置本体にセットするということが行なわれていた。
特開２００１−２８３８２号公報

ところで、台車を用いてカセットを装置本体にセットするようにすると、カセットを装置本体にセットした後は上記台車が不要となる。そのため、カセットをセットした後には台車を片付けなければならないから、その作業が生産性の低下を招いたり、煩わしいということがあるばかりか、台車を片付けるために収納スペースが必要になるということがあった。しかも、カセットの大型化にともない、台車も大型化するため、そのことによっても台車の取り扱いが煩わしいということがある。

この発明は、台車を用いずに装置本体にカセットを容易にセットすることができるようにした実装装置を提供することにある。

この発明は、 基板に設けられた電子部品をシートを介して加圧して上記基板に圧着する実装装置であって、
上記基板を受ける受け部材を有する装置本体と、
上記受け部材に対向する位置に上下駆動可能に設けられ上記受け部材上に位置決めされた上記基板の上記電子部品を加圧して圧着する圧着ツールと、
上記シートが装着される繰り出し体及びこの繰り出し体に装着されたシートを巻き取る巻き取り体とを有するカセットと、
上記装置本体に設けられ上記カセットをこの装置本体にセットするとき、上記カセットを装置本体内のセット位置に移動させることができるよう支持する受け渡し手段を具備し、
上記受け渡し手段は、
上記装置本体の前面の幅方向両端部に一端を支点として回動可能に設けられた一対の受け渡し部材と、
一端を上記装置本体に枢着した第１のアーム及び上記第１のアームにスライド可能に設けられこの第１のアームから突出させた一端が上記受け渡し部材に枢着された第２のアームとから構成され、上記第１、第２のアームを伸長させながら上記受け渡し部材を水平に回動上昇させたときにこの受け渡し部材を水平な状態で倒伏不能に支持する支持機構とからなることを特徴とする実装装置にある。

上記装置本体内には、上記カセットをセットするときにこのカセットをスライドさせる一対のレールが設けられ、上記一対の受け渡し部材は上記装置本体の幅方向及び高さ方向において上記レールと対応する位置に設けられていることが好ましい。

この発明によれば、装置本体に受け渡し手段を設けたから、この受け渡し手段にカセットを載置してから移動させることで、装置本体にセットできるから、台車を用いずにカセットのセットが可能となる。

以下、この発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は実装装置の概略的構成を示し、この実装装置は装置本体１を備えている。この装置本体１には、水平方向である、Ｘ方向とＹ方向とに駆動されるＸＹテーブル２が設けられている。このＸＹテーブル２にはたとえば液晶セルなどの基板３が一側縁部をＸＹテーブル２の上面から突出させた状態で供給載置され、真空吸着などの手段によって保持固定されるようになっている。この基板３の一側縁部には異方性導電部材４を介して電子部品としてのＴＣＰ５が仮圧着されている。

上記装置本体１には、上記ＸＹテーブル２に保持された基板３の一側縁部の下面を上端面によって受ける受け部材６が設けられている。この受け部材６の上端面に支持された基板３の縁部にはＴＣＰ５が仮圧着されていて、このＴＣＰ５は圧着ツール７によって本圧着されるようになっている。

上記圧着ツール７は加圧ヘッド８の下面に設けられている。この加圧ヘッド８は、リニアガイド９によってＺ方向、つまり上下方向にスライド可能に設けられ、Ｚ駆動源１０によってＺ方向に駆動されるようになっている。

上記装置本体１の幅方向両端部で、上記受け部材６よりもわずかに上方の高さ位置には、一対のレール部材１１が水平方向に沿って設けられている。装置本体１には、上記レール部材１１に沿ってカセット１２を着脱することができるようになっている。カセット１２を装置本体１に装着すると、所定の位置で上記カセット１２に設けられたストッパ（図示せず）が上記装置本体１に設けられた当接部（図示せず）に当接する。それによって、上記カセット１２が位置決めされるようになっている。

上記カセット１２は、図１と図２に示すように連結軸１３によって所定の間隔で連結された矩形状の一対の側板１４を有する。連結軸１３は少なくとも上記側板１４の四隅部を連結している。

一対の側板１４の長手方向一端部にはシリコン樹脂製やフッ素樹脂製の耐熱性を有するシート１５が巻装された繰り出し体としての繰り出し軸１６が上記側板１４に対して回転可能かつ着脱可能に設けられている。

上記側板１４の長手方向他端部には上記繰り出し軸１６に巻装されたシート１５を、複数の中継ローラ１７を介して巻き取る巻き取り体１８が設けられている。この巻き取り体１８は図２と図３に示すように巻き取りドラム１９を有する。この巻き取りドラム１９の両端には端部軸２１が突設されている。

一方の端部軸２１には、その端面に開放した筒状の中空部２２が形成されている。この中空部２２には中継軸２３がばね２４を介して突没可能に設けられている。この中継軸２３の一端部には上記端部軸２１に形成された長孔２５にスライド可能に係合した第１のピン２６が設けられ、他端部には第２のピン２７が設けられている。したがって、上記中継軸２３は上記第１のピン２６が長孔２５に沿ってスライドする範囲で軸方向に突没可能になっている。他方の端部軸２１には第３のピン２８が設けられている。

一対の側板１４の巻き取り体１８が装着される部位には、それぞれ支持軸３１が図示しない軸受によって回転可能に支持されている。各支持軸３１の側板１４の端面側に突出した一端には外周面に開放した係合溝３３を有する受け具３４が設けられている。そして、巻き取りドラム１９は、一対の受け具３４に、上記中継軸２３と他方の端部軸２１とを、上記ばね２４の付勢力に抗して弾性的に係合させることで、回転可能かつ着脱可能に取着されている。

上記中継軸２３が装着される一方の支持軸３１の上記側板１４の外面に突出した端部には従動歯車３６が嵌着されている。この従動歯車３６は、カセット１２をレール部材１１に沿って装置本体１の所定の位置に装着したとき、この装置本体１に設けられた駆動モータ３７の回転軸３８に嵌着された駆動歯車３９に噛合するようになっている。

装置本体１にカセット１２を装着したとき、上記カセット１２に設けられた従動歯車３６は上記駆動モータ３７の回転軸３８に設けられた駆動歯車３９に対して垂直方向下方、つまり装置本体１にカセット１２を着脱する水平方向に対して直交する上下方向の下方に位置して上記駆動歯車３９に噛合するようになっている。

そして、装置本体１の所定の位置にカセット１２が装着されると、このカセット１２に設けられたシート１５の繰り出し軸１６と巻き取りドラム１９との間に位置する部分が基板３に仮圧着されたＴＣＰ５の上方に対向位置するようになっている。

図４と図５に示すように、上記装置本体１の前面の幅方向両端部には、上記一対のレール部材１１と対応する位置に、上記カセット１２の受け渡し手段を構成する、帯板状の一対の受け渡し部材４１が設けられている。この受け渡し部材４１は、一端が装置本体１の前面の幅方向両端にヒンジ４２によって回動可能に連結されている。一対の受け渡し部材４１はそれぞれ支持機構４３によって図４に実線で示す下方に倒伏した状態から同図に鎖線で示す上昇方向に回動させることで、水平に保持することができるようになっている。

上記支持機構４３は装置本体１の前面に一端が枢着された第１のアーム４４を有する。この第１のアーム４４は扁平な鞘状をなしていて、この内部には第２のアーム４５がスライド可能に収容されている。第１のアーム４４の他端から突出した第２のアーム４５の一端は上記受け渡し部材４１の他端部の下面に設けられたブラケット４６にピン４７によって回動可能に連結されている。

上記第１のアーム４４の側面には長孔４８が長手方向に沿って形成されている。この長孔４６には上記第２のアーム４５の他端部に設けられたストッパピン４９がスライド可能に係合している。それによって、第２のアーム４５は第１のアーム４４に対して所定の範囲でスライドさせることができるようになっている。

さらに、第１のアーム４４には、第２のアーム４５を、第１のアーム４４から所定の位置まで突出させたときに、その位置で第２のアーム４５が没入方向にスライドするのを阻止するラッチ機構（図示せず）が設けられている。

すなわち、上記受け渡し部材４１を下方に倒伏した状態から上昇方向に回動させてほぼ水平にすると、その位置で上記ラッチ機構が作動して上記受け渡し部材４１を倒伏不能に保持できる。水平状態にある受け渡し部材４１を、水平状態よりもわずかに上方へ回動させると、上記ラッチ機構による保持状態が解除される。それによって、上記受け渡し部材４１を倒伏させることができるようになっている。
なお、図５に示すように上記受け渡し部材４１を水平に起立させたときに上面となる面には、長手方向に所定間隔で複数のローラ５０が設けられている。ローラ５０の上端は上記レール部材１１の上面よりもわずかに高い位置に設定されている。

このような構成の実装装置において、装置本体１にカセット１２を装着するには、まず、図４に実線で示すように倒伏状態にある受け渡し部材４１を、同図に鎖線で示すように起立方向に回動上昇させる。

受け渡し部材４１を回動上昇させると、第２のアーム４５が第１のアーム４４に対してスライドし、第１のアーム４４から突出する。そして、受け渡し部材４１がほぼ水平に起立すると、その位置で図示せぬラッチ機構によって第２のアーム４５が第１のアーム４４に対して没入方向にスライド不能に保持される。つまり、受け渡し部材４１は水平な状態で下降不能に保持される。

受け渡し部材４１を水平に保持したならば、作業者は図４と図５に鎖線で示すようにカセット１２を一対の受け渡し部材４１の上面に載置する。つまり、カセット１２の幅方向両端部を一対の受け渡し部材４１の上面のローラ４８上に載置する。そして、作業者はローラ５０を転動させながらカセット１２を介して押し込み、受け渡し部材４１からレール部材１１に受け渡し、さらにカセット１２に設けられたストッパ（図示せず）が装置本体１に設けられた当接部（図示せず）に当たるまで押し込めば、カセット１２を装置本体１内の所定の位置にセットすることができる。

カセット１２を装置本体１内の所定の位置にセットしたならば、上記受け渡し部材４１を水平状態から上方へ回動上昇させ、ラッチ機構による第２のアーム４５の保持状態を解除する。それによって、受け渡し部材４１をほぼ垂直な状態に倒伏させることができるから、カセット１２を装置本体１内にセットした後、上記受け渡し部材４１が邪魔にならないよう、折り畳むことができる。

このようにしてカセット１２をセットしたならば、基板３に仮圧着された電子部品５を本圧着する実装作業が行なわれる。実装作業に際し、カセット１２に装着されたシート１５が繰り出し軸１６から巻き取り軸１８に順次巻き取られ、シート１５の新たな部分が受け部材６と圧着ツール７との間に介在する。それによって、電子部品５の実装を確実に行なうことができる。

カセット１２に装着されたシート１５を使い切ったならば、そのカセット１２を装置本体１から取り出し、新たなカセット１２をセットすることになる。装置本体１からカセット１２を取り出す場合にも、受け渡し部材４１を水平に起立させたならば、カセット１２をレール部材１１上に沿ってスライドさせて装置本体１から取り出し、上記受け渡し部材４１上に載せる。その位置で、作業者はカセット１２を運び出して新たなカセット１２を受け渡し部材４１上に載置し、上述したように装置本体１内にセットすればよい。

このように、装置本体１に受け渡し部材４１を設けたことで、従来のように台車を用いずに装置本体１に対してカセット１２を受け渡しすることができる。上記受け渡し部材４１は装置本体に起伏可能に設けられている。そのため、不使用時には倒伏させておくことができるから、台車を用いた場合のように不使用時に邪魔になるようなことがない。

なお、本実施の形態ではカセットを装置本体の前面から受け渡し部材によってセットする例で説明したが、受け渡し部材を装置本体の側面に設け、カセットを横方向にスライドさせてセットする構成であってもよい。

この発明の一実施の形態の実装装置の概略的構成を示す側面図。 装置本体に装着されたカセットと駆動モータとの関係を示す一部省略した平面図。 巻き取り体の従動歯車が設けられた一端部の平面図。 装置本体の前面の受け渡し部材が設けられた部分を拡大した側面図。 一対の受け渡し部材を水平の起上させた状態を示す平面図。

符号の説明

１…装置本体、３…基板、５…ＴＣＰ（電子部品）、６…受け部材、７…圧着ツール、１１…レール部材、１２…カセット、１５…シート、４１…受け渡し部材（受け渡し手段）、４４…第１のアーム（支持機構）、４５…第２のアーム（支持機構）。

Claims (2)

1. 基板に設けられた電子部品をシートを介して加圧して上記基板に圧着する実装装置であって、
   上記基板を受ける受け部材を有する装置本体と、
   上記受け部材に対向する位置に上下駆動可能に設けられ上記受け部材上に位置決めされた上記基板の上記電子部品を加圧して圧着する圧着ツールと、
   上記シートが装着される繰り出し体及びこの繰り出し体に装着されたシートを巻き取る巻き取り体とを有するカセットと、
   上記装置本体に設けられ上記カセットをこの装置本体にセットするとき、上記カセットを装置本体内のセット位置に移動させることができるよう支持する受け渡し手段を具備し、
   上記受け渡し手段は、
   上記装置本体の前面の幅方向両端部に一端を支点として回動可能に設けられた一対の受け渡し部材と、
   一端を上記装置本体に枢着した第１のアーム及び上記第１のアームにスライド可能に設けられこの第１のアームから突出させた一端が上記受け渡し部材に枢着された第２のアームとから構成され、上記第１、第２のアームを伸長させながら上記受け渡し部材を水平に回動上昇させたときにこの受け渡し部材を水平な状態で倒伏不能に支持する支持機構とからなることを特徴とする実装装置。
2. 上記装置本体内には、上記カセットをセットするときにこのカセットをスライドさせる一対のレールが設けられ、上記一対の受け渡し部材は上記装置本体の幅方向及び高さ方向において上記レールと対応する位置に設けられていることを特徴とする請求項１記載の実装装置。

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