特開 2023-58214 部品圧着装置および部品圧着方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023058214

(43)【公開日】2023-04-25

(54)【発明の名称】部品圧着装置および部品圧着方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/60 20060101AFI20230418BHJP

   H05K 13/04 20060101ALI20230418BHJP

   H01L 21/50 20060101ALI20230418BHJP

【ＦＩ】

H01L21/60 311T

H05K13/04 B

H01L21/50 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021168066

(22)【出願日】2021-10-13

(71)【出願人】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109210

【弁理士】

【氏名又は名称】新居 広守

(74)【代理人】

【識別番号】100137235

【弁理士】

【氏名又は名称】寺谷 英作

(74)【代理人】

【識別番号】100131417

【弁理士】

【氏名又は名称】道坂 伸一

(72)【発明者】

【氏名】山田 晃

(72)【発明者】

【氏名】足立 聡

【テーマコード（参考）】

5E353

5F044

【Ｆターム（参考）】

5E353BC02

5E353GG31

5E353JJ21

5E353MM08

5E353QQ01

5E353QQ11

5E353QQ30

5F044KK01

5F044LL09

5F044PP15

(57)【要約】

【課題】生産性の向上を図ることができる部品圧着装置を提供する。
【解決手段】部品圧着装置１は、基板３を供給する貼着部２０と、供給された基板３に部品５を載置する仮圧着部３０と、基板３に載置されている部品５を基板３に熱圧着する本圧着部４０と、貼着部２０、仮圧着部３０、および本圧着部４０を収容する筐体７と、気圧調整機構７０とを備え、気圧調整機構７０は、筐体７内において仮圧着部３０が配置されている第１空間の気圧が、（ｉ）筐体７内において貼着部２０が配置されている第２空間の気圧、および、（ｉｉ）筐体７内において本圧着部４０が配置されている第３空間の気圧よりも高くなるように、筐体７内における気圧を調整する。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を供給する基板供給部と、
供給された前記基板に部品を載置する部品載置部と、
前記基板に載置されている前記部品を前記基板に熱圧着する熱圧着部と、
前記基板供給部、前記部品載置部、および前記熱圧着部を収容する筐体と、
前記筐体内において前記部品載置部が配置されている第１空間の気圧が、（ｉ）前記筐体内において前記基板供給部が配置されている第２空間の気圧、および、（ｉｉ）前記筐体内において前記熱圧着部が配置されている第３空間の気圧よりも高くなるように、前記筐体内における気圧を調整する気圧調整機構と、
を備える部品圧着装置。

【請求項2】

さらに、前記部品載置部に前記部品を供給する部品供給部を備え、
前記筐体は、前記部品供給部をさらに収容し、
前記気圧調整機構は、
前記筐体内において前記部品供給部が配置されている第４空間の気圧よりも、前記第１空間の気圧が高くなるように、前記筐体内における気圧を調整する、
請求項１に記載の部品圧着装置。

【請求項3】

前記気圧調整機構は、前記筐体の外部のエアを浄化して前記筐体の内部に吸引する１以上の吸気部と、前記筐体の内部のエアを前記筐体の外部に排出する１以上の排気部とのうちの少なくとも１つを有する、
請求項１または２に記載の部品圧着装置。

【請求項4】

前記１以上の吸気部のうちの少なくとも１つの吸気部は、前記第１空間に接して配置されている、
請求項３に記載の部品圧着装置。

【請求項5】

前記１以上の吸気部は、前記第１空間に供給されるエアの風量が、前記第２空間および前記第３空間のそれぞれに供給されるエアの風量よりも大きくなるように、前記筐体の外部のエアを前記筐体の内部に吸引する、
請求項３または４に記載の部品圧着装置。

【請求項6】

前記１以上の排気部は、前記第１空間から排出されるエアの風量が、前記第２空間および前記第３空間のそれぞれから排出されるエアの風量よりも小さくなるように、前記筐体の内部のエアを前記筐体の外部に排出する、
請求項３～５の何れか１項に記載の部品圧着装置。

【請求項7】

前記基板は、前記基板供給部から前記部品載置部を介して前記熱圧着部へ、移動経路に沿って移動し、
前記１以上の吸気部は、前記筐体における前記移動経路よりも上方の部位に配置され、
前記１以上の排気部は、前記筐体における前記移動経路よりも下方の部位に配置される、
請求項３～６の何れか１項に記載の部品圧着装置。

【請求項8】

基板供給部と部品載置部と熱圧着部とが筐体に収容されている場合に、前記筐体内において前記部品載置部が配置されている第１空間の気圧が、（ｉ）前記筐体内において前記基板供給部が配置されている第２空間の気圧、および、（ｉｉ）前記筐体内において前記熱圧着部が配置されている第３空間の気圧よりも高くなるように、前記筐体内における気圧を調整する気圧調整工程と、
前記基板供給部が前記部品載置部に基板を供給する基板供給工程と、
前記基板供給部から供給された前記基板に前記部品載置部が部品を載置する部品載置工程と、
前記基板に載置されている前記部品を前記熱圧着部が前記基板に熱圧着する熱圧着工程と、
を含む部品圧着方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、基板に部品を圧着する部品圧着装置などに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、液晶パネルなどのパネルに電子部品（以下、単に「部品」と呼称する）を圧着する部品圧着装置が提供されている。特許文献１では、このような部品圧着装置が液晶ドライバ実装機として開示されている。この部品圧着装置は、液晶パネルの端部に、異方性導電部材であるＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film）を介して部品を圧着する。つまり、その液晶パネルの端部には、接着部材としてＡＣＦが貼着されている。部品圧着装置は、液晶パネルのそのＡＣＦが貼着された部分に部品を搭載して、液晶パネルに圧着する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００５－３１７７８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記特許文献１の部品圧着装置では、生産性が低下する可能性があるという課題がある。

【0005】

そこで、本開示では、生産性の向上を図ることができる部品圧着装置などを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様に係る部品圧着装置は、基板を供給する基板供給部と、供給された前記基板に部品を載置する部品載置部と、前記基板に載置されている前記部品を前記基板に熱圧着する熱圧着部と、前記基板供給部、前記部品載置部、および前記熱圧着部を収容する筐体と、前記筐体内において前記部品載置部が配置されている第１空間の気圧が、（ｉ）前記筐体内において前記基板供給部が配置されている第２空間の気圧、および、（ｉｉ）前記筐体内において前記熱圧着部が配置されている第３空間の気圧よりも高くなるように、前記筐体内における気圧を調整する気圧調整機構と、を備える。

【0007】

なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。また、記録媒体は、非一時的な記録媒体であってもよい。

【発明の効果】

【0008】

本開示の部品圧着装置は、生産性の向上を図ることができる。

【0009】

本開示の一態様における更なる利点および効果は、明細書および図面から明らかにされる。かかる利点および／または効果は、いくつかの実施の形態並びに明細書および図面に記載された特徴によってそれぞれ提供されるが、１つまたはそれ以上の同一の特徴を得るために必ずしも全てが提供される必要はない。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、実施の形態における部品圧着装置の概略構成を示す図である。

【図2】図２は、実施の形態における部品圧着装置の平面図である。

【図3】図３は、実施の形態における部品圧着装置の外観の一例を示す斜視図である。

【図4】図４は、実施の形態における吸気部および排気部の具体的な配置例を示す図である。

【図5】図５は、実施の形態における部品圧着装置の機能構成の一例を示すブロック図である。

【図6】図６は、実施の形態におけるエアの供給および排出と筐体内の気圧分布との一例を示す図である。

【図7】図７は、実施の形態における部品圧着装置の処理動作の一例を示すフローチャートである。

【図8】図８は、実施の形態の変形例１における筐体の一例を示す図である。

【図9】図９は、実施の形態の変形例２における吸気部および排気部の取り付け例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

（本開示の基礎となった知見）
本発明者は、「背景技術」の欄において記載した上記特許文献１の部品圧着装置に関し、以下の課題が生じることを見出した。

【0012】

上記特許文献１の部品圧着装置は、ＡＣＦを基板に貼り付けるＡＣＦ貼付装置と、ＡＣＦを介して部品を基板に仮圧着する仮圧着装置と、その仮圧着された部品に対する本圧着を行う部品実装機とを備える。そして、部品圧着装置は、これらのＡＣＦ貼付装置、仮圧着装置および部品実装機による作業によって、基板に１以上の部品が圧着された実装基板を生産する。ここで、これらのＡＣＦ貼付装置、仮圧着装置および部品実装機は、部品圧着装置の筐体によって覆われている。

【0013】

したがって、部品圧着装置の周囲に漂う粉塵などのパーティクルは、筐体の内部に入り込もうとしても、その筐体によって遮られる。その結果、パーティクルの筐体内への進入が抑制される。これにより、パーティクルが基板と部品との接合部位に付着することによる実装基板の歩留まりの低下を抑えることができる。

【0014】

しかしながら、パーティクルは、部品圧着装置の筐体の外部だけでなく、その筐体の内部にも存在する。例えば、ＡＣＦ貼付装置、仮圧着装置および部品実装機が作業を行うことによって、パーティクルが舞い上がることがある。このようなパーティクルが、基板と部品との接合部位に付着する可能性がある。その結果、筐体だけでは、パーティクルによる実装基板の歩留まりの低下を十分に抑えることが難しい。つまり、実装基板の生産性が低下する可能性がある。

【0015】

このような課題を解決するために、本開示の一態様に係る部品圧着装置は、基板を供給する基板供給部と、供給された前記基板に部品を載置する部品載置部と、前記基板に載置されている前記部品を前記基板に熱圧着する熱圧着部と、前記基板供給部、前記部品載置部、および前記熱圧着部を収容する筐体と、前記筐体内において前記部品載置部が配置されている第１空間の気圧が、（ｉ）前記筐体内において前記基板供給部が配置されている第２空間の気圧、および、（ｉｉ）前記筐体内において前記熱圧着部が配置されている第３空間の気圧よりも高くなるように、前記筐体内における気圧を調整する気圧調整機構と、を備える。

【0016】

これにより、第１空間の気圧が第２空間および第３空間の気圧よりも高いため、第１空間から第２空間および第３空間に流れる気流が生じる。その結果、基板供給部および熱圧着部における作業によって第２空間および第３空間でパーティクルが舞い上がったとしても、そのパーティクルが漂って第１空間に進入することを抑制することができる。つまり、第１空間に配置されている部品載置部が、基板に部品を載置するときに、そのパーティクルが部品と基板との間に入り込む可能性を抑制することができる。そのため、パーティクルが基板と部品との接合部位に付着することによる実装基板の歩留まりの低下を抑えることができ、実装基板の生産性を向上することができる。言い換えれば、第１空間のクリーン度を向上することができ、実装基板の品質を高めることができる。

【0017】

また、さらに、前記部品載置部に前記部品を供給する部品供給部を備え、前記筐体は、前記部品供給部をさらに収容し、前記気圧調整機構は、前記筐体内において前記部品供給部が配置されている第４空間の気圧よりも、前記第１空間の気圧が高くなるように、前記筐体内における気圧を調整してもよい。

【0018】

これにより、第１空間の気圧が第４空間の気圧よりも高いため、第１空間から第４空間に流れる気流が生じる。その結果、部品供給部における作業によって第４空間でパーティクルが舞い上がったとしても、そのパーティクルが漂って第１空間に進入することを抑制することができる。つまり、第１空間に配置されている部品載置部が、基板に部品を載置するときに、そのパーティクルが部品と基板との間に入り込む可能性を抑制することができる。そのため、パーティクルが基板と部品との接合部位に付着することによる実装基板の歩留まりの低下をさらに抑えることができ、実装基板の生産性をさらに向上することができる。言い換えれば、第１空間のクリーン度をさらに向上することができ、実装基板の品質をさらに高めることができる。

【0019】

また、前記気圧調整機構は、前記筐体の外部のエアを浄化して前記筐体の内部に吸引する１以上の吸気部と、前記筐体の内部のエアを前記筐体の外部に排出する１以上の排気部とのうちの少なくとも１つを有してもよい。

【0020】

これにより、筐体内における気圧を簡単に調整することができる。

【0021】

また、前記１以上の吸気部のうちの少なくとも１つの吸気部は、前記第１空間に接して配置されていてもよい。

【0022】

これにより、その少なくとも１つの吸気部によって第１空間の気圧を簡単に高くすることができる。

【0023】

また、前記１以上の吸気部は、前記第１空間に供給されるエアの風量が、前記第２空間および前記第３空間のそれぞれに供給されるエアの風量よりも大きくなるように、前記筐体の外部のエアを前記筐体の内部に吸引してもよい。

【0024】

これにより、第１空間の気圧を第２空間および第３空間の気圧よりも簡単かつ効率的に高くすることができる。

【0025】

また、前記１以上の排気部は、前記第１空間から排出されるエアの風量が、前記第２空間および前記第３空間のそれぞれから排出されるエアの風量よりも小さくなるように、前記筐体の内部のエアを前記筐体の外部に排出してもよい。

【0026】

これにより、第１空間の気圧を第２空間および第３空間の気圧よりも簡単かつ効率的に高くすることができる。

【0027】

また、前記基板は、前記基板供給部から前記部品載置部を介して前記熱圧着部へ、移動経路に沿って移動し、前記１以上の吸気部は、前記筐体における前記移動経路よりも上方の部位に配置され、前記１以上の排気部は、前記筐体における前記移動経路よりも下方の部位に配置されてもよい。

【0028】

これにより、筐体内では基板の上方から下方に流れるダウンフローの気流が生じるため、基板よりも下側のパーティクルが上方に舞い上がることを抑制することができる。その結果、作業が行われる基板の上面にパーティクルが付着することを抑制することができ、実装基板の生産性をさらに向上することができる。

【0029】

以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。

【0030】

なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、同じ構成部材については同じ符号を付している。また、以下の実施の形態において、略平行などの表現を用いている。例えば、略平行は、完全に平行であることを意味するだけでなく、実質的に同じである、すなわち、例えば数％程度の誤差を含むことも意味する。また、略平行は、本開示による効果を奏し得る範囲において平行という意味である。他の「略」を用いた表現についても同様である。

【0031】

（実施の形態）
［部品圧着装置の概略構成］
図１は、本実施の形態における部品圧着装置の概略構成を示す図である。

【0032】

本実施の形態における部品圧着装置１は、液晶パネル、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）パネルなどの基板３に部品５を実装することによってディスプレイパネルなどの実装基板を製品として生産する装置である。なお、部品５は、例えば駆動回路などの電子部品である。具体的には、部品５は、ＩＣ（Integrated Circuit）チップ、ＴＣＰ（Tape Carrier Package）、ＣＯＦ（Chip on Film）、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）などである。

【0033】

このような部品圧着装置１は、図１に示すように、貼着部２０と、仮圧着部３０と、本圧着部４０と、部品供給部５０とを有する。貼着部２０、仮圧着部３０および本圧着部４０はこの順で連結され、部品供給部５０は仮圧着部３０に連結されている。

【0034】

貼着部２０は、他の装置などから搬入された例えば矩形状の基板３を受け取り、その基板３の周縁にある複数の電極部４のそれぞれにＡＣＦなどの接着部材を貼着する。そして、貼着部２０は、その接着部材が貼着された基板３を、仮圧着部３０に搬出する。つまり、本実施の形態における貼着部２０は、基板３を仮圧着部３０に供給する基板供給部として構成されている。なお、複数の電極部４のそれぞれは、例えば、複数の電極により構成されている。

【0035】

部品供給部５０は、仮圧着部３０に部品５を供給する。

【0036】

仮圧着部３０は、貼着部２０から搬出された基板３を受け取り、その基板３の接着部材が貼着されている部位に、部品供給部５０から供給された部品５を搭載して仮圧着する。つまり、本実施の形態における仮圧着部３０は、基板供給部である貼着部２０から供給された基板３に部品５を載置する部品載置部として構成されている。そして、仮圧着部３０は、その部品５が仮圧着された基板３を、本圧着部４０に搬出する。

【0037】

本圧着部４０は、仮圧着部３０から搬出された基板３を受け取り、その基板３に仮圧着された部品５に対して本圧着を行う。この本圧着は、熱圧着とも呼ばれる。つまり、本実施の形態における本圧着部４０は、基板３に載置されている部品５をその基板３に熱圧着する熱圧着部として構成されている。そして、本圧着部４０は、その本圧着が行われた基板３を、他の装置などに搬出する。

【0038】

このように、部品圧着装置１は、搬入された基板３の周縁に設けられた複数の電極部４のそれぞれに部品５を実装する部品実装作業を実行し、部品５が実装された基板３を実装基板として搬出する。

【0039】

［部品圧着装置の詳細構成］
図２は、本実施の形態における部品圧着装置１の平面図である。具体的には、図１は、部品圧着装置１を上方から見た構成を示す。なお、本実施の形態において、基板３の搬送方向、すなわち左右方向をＸ軸方向と称し、鉛直方向、すなわち上下方向をＺ軸方向と称し、Ｘ軸方向およびＺ軸方向に垂直な方向、すなわち奥行き方向をＹ軸方向と称す。また、Ｘ軸方向の負側および正側は、基板３の搬送方向の上流側および下流側にそれぞれ相当し、Ｚ軸方向の負側および正側は、鉛直方向の下側および上側にそれぞれ相当し、Ｙ軸方向の負側および正側は、奥行き方向の手前側および奥側、または、前側および後側にそれぞれ相当する。

【0040】

貼着部２０は、基板３の電極部４に接着部材であるＡＣＦを貼着する貼着作業（言い換えると、貼着工程）を行う機能を有する。また、貼着部２０は、それぞれ基台１ａ上に配置されている基板移動機構２１と、貼着機構２２と、搬送機構６２Ａとを備える。

【0041】

基板移動機構２１は、基板３を移動させる機構であって、基板３を保持するステージ２３を有する。ステージ２３の上面には、複数の吸着孔２３ａが設けられている。基板移動機構２１は、そのステージ２３上に載置された基板３をその複数の吸着孔２３ａによって真空吸着して保持する。そして、基板移動機構２１は、基板３を吸着保持するステージ２３を水平面内（具体的には、Ｘ軸方向およびＹ軸方向）で移動させ、上下方向（すなわちＺ軸方向）に昇降させるとともにＺ軸回りに回転させる。

【0042】

貼着機構２２は、基台１ｂの上方に、Ｘ軸方向に並んだ例えば２つの貼着ヘッドを備えている。各貼着ヘッドは、それぞれＡＣＦを供給する供給部と、ＡＣＦを基板３に貼着するための貼着ツールとを備えている。２つの貼着ヘッドのそれぞれは、基板３上の電極部４に対応する位置にＡＣＦを貼着する。

【0043】

搬送機構６２Ａは、基台１ａにわたってＸ軸方向に延びた移動ベース６１上に配置されている。搬送機構６２Ａは、基部６３と、２つのアームユニット６４とを備える。基部６３は、移動ベース６１上をＸ軸方向に自在に移動する。２つのアームユニット６４は、基部６３上にＸ軸方向に並んで設けられている。アームユニット６４は、基板３を上方から真空吸着する。このような搬送機構６２Ａは、貼着部２０のステージ２３に載置された基板３を受け取り、仮圧着部３０のステージ３７に受け渡す。

【0044】

部品供給部５０は、仮圧着部３０の奥側（すなわちＹ軸方向正側）に設けられている。例えば、部品供給部５０は、それぞれ基台１ｂ上に配置されている供給リール５１と、打ち抜き部５２と、可動ステージ５３と、レール５４とを備える。供給リール５１には、ＴＣＰなどのテープが巻き付けられている。このような部品供給部５０は、テープから部品５を打ち抜き、その部品５を可動ステージ５３に載置して仮圧着部３０に順次供給する。

【0045】

仮圧着部３０は、基板３のＡＣＦが貼着された領域（すなわち圧着対象部位）に部品５を搭載して仮圧着する仮圧着工程を実行する。仮圧着部３０は、それぞれ基台１ａ上に配置されている基板移動機構３１と、部品搭載機構３２と、部品移送機構３５と、搬送機構６２Ｂとを備える。

【0046】

基板移動機構３１は、貼着部２０の基板移動機構２１と同様の構造を有する。具体的には、基板移動機構３１は、基板３を保持するステージ３７を有する。ステージ３７の上面には、複数の吸着孔３７ａが設けられている。基板移動機構３１は、そのステージ３７上に載置された基板３をその複数の吸着孔３７ａによって真空吸着して保持する。また、基板移動機構３１は、基板３を吸着保持するステージ３７を水平面内で移動させ、上下方向に昇降させるとともにＺ軸回りに回転させる機能を備える。基板移動機構３１は、そのステージ３７の移動および回転によって、吸着保持されている基板３のＡＣＦが貼着された領域を、部品搭載機構３２のバックアップステージ３６の上方に位置させる。

【0047】

部品移送機構３５は、部品供給部５０から供給される部品５を、部品搭載機構３２に含まれる圧着ツール３４側に移動させる。

【0048】

部品搭載機構３２は、基台１ｂ上に設けられ、圧着ツール３４とバックアップステージ３６とを備える。

【0049】

バックアップステージ３６は、ステージ３７に保持されている基板３の縁部を下方から支持する。なお、この縁部には、基板３においてＡＣＦが貼着されている圧着対象部位が含まれている。

【0050】

圧着ツール３４は、部品５を保持し、バックアップステージ３６によって支持されている基板３の上面に部品５を圧着する。つまり、圧着ツール３４は、基板３の圧着対象部位に部品５を圧着する。具体的には、圧着ツール３４は、Ｚ軸方向に昇降し、部品移送機構３５によって移動された部品５を上方から吸着（つまり、ピックアップ）する。そして、圧着ツール３４は、吸着した部品５をＡＣＦ上に搭載して基板３ごとバックアップステージ３６に押し付けることで、基板３に部品５を仮圧着する。

【0051】

搬送機構６２Ｂは、搬送機構６２Ａと同様の構成を有し、移動ベース６１上に配置される。このような搬送機構６２Ｂは、仮圧着部３０のステージ３７に載置された基板３を受け取り、本圧着部４０のステージ４９に受け渡す。

【0052】

本圧着部４０は、仮圧着部３０によって基板３に仮圧着された部品５を基板３に本圧着（つまり、熱圧着）する本圧着工程（熱圧着工程ともいう）を実行する。こうすることで、基板３に形成された電極部４と部品５とはＡＣＦを介して電気的に接続される。このような本圧着部４０は、基板移動機構４１と、圧着機構４２とを備える。

【0053】

基板移動機構４１は、貼着部２０の基板移動機構２１と同様の構造を有する。具体的には、基板移動機構４１は、ステージ４９を有する。ステージ４９の上面には、複数の吸着孔４９ａが設けられている。基板移動機構４１は、そのステージ４９上に載置された基板３をその複数の吸着孔４９ａによって真空吸着して保持する。また、基板移動機構４１は、基板３を吸着保持するステージ４９を水平面内で移動させ、上下方向に昇降させるとともにＺ軸回りに回転させる機能を備える。基板移動機構４１は、そのステージ４９の移動および回転によって、吸着保持されている基板３の部品５が仮圧着された領域を、圧着機構４２の圧着支持部４６の上方に位置させる。

【0054】

圧着機構４２は、圧着ツール４３および圧着支持部４６を備え、例えば約２００℃に加熱された圧着ツール４３で基板３の部品５を圧着支持部４６側に押圧する。これにより、部品５は本圧着され、基板３に形成された電極部４と部品５とはＡＣＦを介して電気的に接続される。

【0055】

搬送機構６２Ｃは、搬送機構６２Ａと同様の構成を有し、移動ベース６１上に配置される。このような搬送機構６２Ｃは、本圧着部４０のステージ４９に載置された基板３を受け取り、部品圧着装置１の外部にある装置などに受け渡す。

【0056】

図３は、部品圧着装置１の外観の一例を示す斜視図である。

【0057】

部品圧着装置１は、筐体７を備える。筐体７は、図２に示す貼着部２０、仮圧着部３０、本圧着部４０、および部品供給部５０を収容する。また、このような筐体７には、複数の吸気部７１と、複数の排気部７２とが取り付けられている。例えば、複数の吸気部７１は、筐体７の上部に取り付けられ、複数の排気部７２は、筐体７の側部に取り付けられている。具体的には、吸気部７１は、筐体７における貼着部２０、仮圧着部３０、本圧着部４０、および部品供給部５０のそれぞれの上方の部位に取り付けられている。また、例えば２個の排気部７２は、筐体７における貼着部２０、仮圧着部３０、本圧着部４０、および部品供給部５０のそれぞれの側方の部位に取り付けられている。

【0058】

吸気部７１は、モータと、そのモータによって回動するファンと、例えばＨＥＰＡ（High Efficiency Particulate Air）フィルタなどのフィルタとを備える。モータによって回動するファンは、部品圧着装置１の周囲、すなわち筐体７の外部にあるエアをその筐体７の内部に供給する。このとき、その外部のエアは、フィルタを通過して筐体７の内部に送り込まれる。その結果、外部のエアに含まれる粉塵などのパーティクルはそのフィルタによって取り除かれる。したがって、その外部のエアは、浄化され、清浄エアとして筐体７の内部に供給される。

【0059】

排気部７２は、吸気部７１と同様、モータと、そのモータによって回動するファンとを備える。モータによって回動するファンは、筐体７の内部にあるエアをその筐体７の外部に排出する。

【0060】

図４は、吸気部７１および排気部７２の具体的な配置例を示す図である。なお、図４の（ａ）は、部品圧着装置１をＹ軸方向の負側から見た状態を示し、図４の（ｂ）は、部品圧着装置１をＺ軸方向の正側から見た状態を示し、図４の（ｃ）は、部品圧着装置１をＸ軸方向の正側から見た状態を示す。

【0061】

図４の（ａ）および（ｃ）に示すように、複数の吸気部７１のうち、筐体７における貼着部２０の上方の部位に取り付けられている吸気部７１ａは、筐体７内において貼着部２０が配置されている第２空間に対してエアを供給する。なお、この第２空間では、貼着部２０が基板３の電極部４にＡＣＦを貼り付ける作業が行われる。また、複数の吸気部７１のうち、筐体７における仮圧着部３０の上方の部位に取り付けられている吸気部７１ｂは、筐体７内において仮圧着部３０が配置されている第１空間に対してエアを供給する。なお、この第１空間では、仮圧着部３０の圧着ツール３４が、ＡＣＦを介して基板３の電極部４に部品５を仮圧着する作業が行われる。また、複数の吸気部７１のうち、筐体７における本圧着部４０の上方の部位に取り付けられている吸気部７１ｃは、筐体７内において本圧着部４０が配置されている第３空間に対してエアを供給する。なお、この第３空間では、本圧着部４０の圧着ツール４３が部品５を基板３に対して本圧着する作業が行われる。また、複数の吸気部７１のうち、筐体７における部品供給部５０の上方の部位に取り付けられている吸気部７１ｄは、筐体７内において部品供給部５０が配置されている第４空間に対してエアを供給する。なお、この第４空間では、供給リール５１に巻き付けられているテープから、打ち抜き部５２が部品５を打ち抜き、その部品５を可動ステージ５３に載置して仮圧着部３０に供給する作業が行われる。

【0062】

一方、図４の（ｂ）に示すように、複数の排気部７２のうち、筐体７における貼着部２０の側方の部位に取り付けられている４個の排気部７２ａは、上述の第２空間のエアを筐体７の外部に排出する。なお、その４個の排気部７２ａのうちの２個の排気部７２ａは、筐体７における貼着部２０よりも手前側の部位に取り付けられ、残りの２個の排気部７２ａは、筐体７における貼着部２０よりも奥側の部位に取り付けられている。複数の排気部７２のうち、筐体７における仮圧着部３０の側方の部位に取り付けられている２個の排気部７２ｂは、上述の第１空間のエアを筐体７の外部に排出する。なお、その２個の排気部７２ｂは、筐体７における仮圧着部３０よりも手前側の部位に取り付けられている。複数の排気部７２のうち、筐体７における本圧着部４０の側方の部位に取り付けられている４個の排気部７２ｃは、上述の第３空間のエアを筐体７の外部に排出する。なお、その４個の排気部７２ｃのうちの２個の排気部７２ｃは、筐体７における本圧着部４０よりも手前側の部位に取り付けられ、残りの２個の排気部７２ｃは、筐体７における本圧着部４０よりも奥側の部位に取り付けられている。複数の排気部７２のうち、筐体７における部品供給部５０の側方の部位に取り付けられている２個の排気部７２ｄは、上述の第４空間のエアを筐体７の外部に排出する。なお、その２個の排気部７２ｄは、筐体７における部品供給部５０よりも奥側の部位に取り付けられている。

【0063】

ここで、基板３は、貼着部２０から仮圧着部３０を介して本圧着部４０へ、移動経路に沿って移動する。この移動は、例えば、搬送機構６２Ａ、６２Ｂおよび６２Ｃなどによって行われる。また、移動経路は、Ｘ軸方向に沿う経路である。そして、本実施の形態では、複数の吸気部７１は、筐体７におけるその移動経路よりも上方の部位に配置され、複数の排気部７２は、筐体７におけるその移動経路よりも下方の部位に配置される。

【0064】

これにより、第１空間、第２空間、第３空間、および第４空間では、基板３の上方から下方に向かってエアが流れるダウンフローの気流が発生する。

【0065】

図５は、部品圧着装置１の機能構成の一例を示すブロック図である。

【0066】

部品圧着装置１は、図５に示すように制御部１０を備える。この制御部１０は、例えば、貼着部２０、仮圧着部３０、本圧着部４０、および部品供給部５０などと例えば制御線によって通信可能に接続され、これらの各部を制御する。なお、部品供給部５０は、上述の供給リール５１、打ち抜き部５２、可動ステージ５３、およびレール５４などを含む供給機構５０ａを備え、制御部１０によって制御される。制御部１０は、コンピュータであってもよい。また、制御部１０は、部品圧着装置１に備えられている記憶部に格納されている制御プログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサによって実現されてもよい。なお、その記憶部は、例えばＲＯＭ（Read Only Memory）またはＲＡＭ（Random Access Memory）などのメモリであってもよく、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などであってもよい。

【0067】

さらに、制御部１０は、貼着部２０に対して配置されている吸気部７１ａおよび４個の排気部７２ａを制御する。同様に、制御部１０は、仮圧着部３０に対して配置されている吸気部７１ｂおよび２個の排気部７２ｂを制御する。さらに、制御部１０は、本圧着部４０に対して配置されている吸気部７１ｃおよび４個の排気部７２ｃを制御し、部品供給部５０に対して配置されている吸気部７１ｄおよび２個の排気部７２ｄを制御する。なお、制御部１０は、筐体７に収容されていてもよく、筐体７の外部に配置されていてもよい。

【0068】

本実施の形態では、部品圧着装置１に備えられている複数の吸気部７１および複数の排気部７２は、筐体７内における気圧を調整する気圧調整機構７０として構成されている。

【0069】

このような気圧調整機構７０は、上述のエアの供給および排出によって、筐体７内において仮圧着部３０が配置されている第１空間の気圧が、（ｉ）筐体７内において貼着部２０が配置されている第２空間の気圧、および、（ｉｉ）筐体７内において本圧着部４０が配置されている第３空間の気圧よりも高くなるように、筐体７内における気圧を調整する。さらに、気圧調整機構７０は、上述のエアの供給および排出によって、筐体７内において部品供給部５０が配置されている第４空間の気圧よりも、上述の第１空間の気圧が高くなるように、筐体７内における気圧を調整する。

【0070】

［エアの供給および排出と気圧分布］
図６は、エアの供給および排出と筐体７内の気圧分布との一例を示す図である。なお、図６の（ａ）は、部品圧着装置１をＹ軸方向の負側から見た場合における、エアの供給および排出の一例を示し、図６の（ｂ）は、その場合における筐体７内の気圧分布の一例を示す。図６の（ｃ）は、部品圧着装置１をＸ軸方向の正側から見た場合における、エアの供給および排出の一例を示し、図６の（ｄ）は、その場合における筐体７内の気圧分布の一例を示す。

【0071】

例えば、図６の（ａ）に示すように、吸気部７１ａは、貼着部２０の第２空間にエアを供給し、吸気部７１ｂは、仮圧着部３０の第１空間にエアを供給し、吸気部７１ｃは、本圧着部４０の第３空間にエアを供給する。このとき、吸気部７１ｂによって供給されるエアの風量は、吸気部７１ａによって供給されるエアの風量、および、吸気部７１ｃによって供給されるエアの風量よりも大きい。さらに、４個の排気部７２ａは、貼着部２０の第２空間からエアを外部に排出し、２個の排気部７２ｂは、仮圧着部３０の第１空間からエアを外部に排出し、４個の排気部７２ｃは、本圧着部４０の第３空間からエアを外部に排出する。このとき、排気部７２ｂによって排出されるエアの風量は、排気部７２ａによって排出されるエアの風量、および、排気部７２ｃによって排出されるエアの風量よりも小さい。

【0072】

その結果、図６の（ｂ）に示すように、筐体７内において、第１空間の気圧が第２空間および第３空間の気圧よりも高い気圧分布が形成される。なお、図６の（ｂ）に示すグラフの縦軸は気圧を示し、横軸は部品圧着装置１におけるＸ軸方向の位置を示す。

【0073】

つまり、本実施の形態では、複数の吸気部７１は、第１空間に供給されるエアの風量が、第２空間および第３空間のそれぞれに供給されるエアの風量よりも大きくなるように、筐体７の外部のエアを筐体７の内部に吸引する。

【0074】

また、本実施の形態では、複数の排気部７２は、第１空間から排出されるエアの風量が、第２空間および第３空間のそれぞれから排出されるエアの風量よりも小さくなるように、筐体７の内部のエアを筐体７の外部に排出する。

【0075】

これにより、第１空間の気圧を第２空間および第３空間の気圧よりも簡単かつ効率的に高くすることができる。そして、第１空間の気圧が第２空間および第３空間の気圧よりも高いため、筐体７内では第１空間から第２空間および第３空間に流れる気流が生じる。その結果、貼着部２０および本圧着部４０における作業によって第２空間および第３空間でパーティクルが舞い上がったとしても、そのパーティクルが漂って第１空間に進入することを抑制することができる。つまり、第１空間に配置されている仮圧着部３０が、基板３に部品５を載置するときに、そのパーティクルが部品５と基板３との間に入り込む可能性を抑制することができる。そのため、パーティクルが基板３と部品５との接合部位に付着することによる実装基板の歩留まりの低下を抑えることができ、実装基板の生産性を向上することができる。言い換えれば、第１空間のクリーン度を向上することができ、実装基板の品質を高めることができる。

【0076】

また、例えば、図６の（ｃ）に示すように、吸気部７１ｂは、仮圧着部３０の第１空間にエアを供給し、吸気部７１ｄは、部品供給部５０の第４空間にエアを供給する。このとき、吸気部７１ｂによって供給されるエアの風量は、吸気部７１ｄによって供給されるエアの風量よりも大きい。さらに、２個の排気部７２ｂは、仮圧着部３０の第１空間からエアを外部に排出し、２個の排気部７２ｄは、部品供給部５０の第４空間からエアを外部に排出する。このとき、排気部７２ｂによって排出されるエアの風量は、排気部７２ｄによって排出されるエアの風量よりも小さい。

【0077】

その結果、図６の（ｄ）に示すように、筐体７内において、第１空間の気圧が第４空間の気圧よりも高い気圧分布が形成される。なお、図６の（ｄ）に示すグラフの縦軸は気圧を示し、横軸は部品圧着装置１におけるＹ軸方向の位置を示す。

【0078】

つまり、本実施の形態では、複数の吸気部７１は、第１空間に供給されるエアの風量が、第４空間に供給されるエアの風量よりも大きくなるように、筐体７の外部のエアを筐体７の内部に吸引する。また、本実施の形態では、複数の排気部７２は、第１空間から排出されるエアの風量が、第４空間から排出されるエアの風量よりも小さくなるように、筐体７の内部のエアを筐体７の外部に排出する。

【0079】

これにより、第１空間の気圧を第４空間の気圧よりも簡単かつ効率的に高くすることができる。そして、第１空間の気圧が第４空間の気圧よりも高いため、筐体７内では第１空間から第４空間に流れる気流が生じる。その結果、部品供給部５０における作業によって第４空間でパーティクルが舞い上がったとしても、そのパーティクルが漂って第１空間に進入することを抑制することができる。つまり、第１空間に配置されている仮圧着部３０が、基板３に部品５を載置するときに、そのパーティクルが部品５と基板３との間に入り込む可能性を抑制することができる。そのため、パーティクルが基板３と部品５との接合部位に付着することによる実装基板の歩留まりの低下をさらに抑えることができ、実装基板の生産性をさらに向上することができる。

【0080】

［処理動作］
図７は、本実施の形態における部品圧着装置１の処理動作の一例を示すフローチャートである。

【0081】

まず、部品圧着装置１は、上述の気圧調整機構７０を用いて筐体７内の気圧を調整する気圧調整工程を実行する（ステップＳ１）。つまり、貼着部２０と仮圧着部３０と本圧着部４０と部品供給部５０とが筐体７に収容されている場合に、気圧調整工程では、筐体７内において仮圧着部３０が配置されている第１空間の気圧が、（ｉ）筐体７内において貼着部２０が配置されている第２空間の気圧、（ｉｉ）筐体７内において本圧着部４０が配置されている第３空間の気圧、および（ｉｉｉ）筐体７内において部品供給部５０が配置されている第４空間の気圧、よりも高くなるように、気圧調整機構７０が筐体７内における気圧を調整する。

【0082】

次に、部品圧着装置１は、基板供給工程を実行する（ステップＳ２）。この基板供給工程では、貼着部２０が基板３の電極部４にＡＣＦを貼り付けて、その基板３を仮圧着部３０に供給する。次に、部品圧着装置１は、部品載置工程を実行する（ステップＳ３）。この部品載置工程では、仮圧着部３０が、貼着部２０から供給された基板３に部品５を載置する。つまり、仮圧着部３０が、基板３の電極部４にＡＣＦを介して部品５を仮圧着する。そして、部品圧着装置１は、熱圧着工程を実行する（ステップＳ４）。この熱圧着工程では、本圧着部４０が、基板３に載置されている部品５を基板３に熱圧着する。なお、上述のステップＳ１～Ｓ４の処理は、制御部１０による制御によって実現される。

【0083】

以上のように、本実施の形態では、筐体内における第１空間の気圧が第２空間、第３空間、および第４空間の気圧よりも高くなるように調整されるため、パーティクルによる実装基板の歩留まりの低下を抑えることができ、実装基板の生産性を向上することができる。

【0084】

また、その筐体７内における気圧の調整は、複数の吸気部７１および複数の排気部７２によって行われるため、筐体７内における気圧を簡単に調整することができる。なお、本実施の形態における気圧調整機構７０は、具体的には４個の吸気部７１および１２個の排気部７２を備えるが、気圧調整機構７０は、１つの吸気部７１のみを備えてもよく、１つの排気部７２のみを備えてもよい。また、気圧調整機構７０に備えられる吸気部７１の個数は４個に限らず、気圧調整機構７０に備えられる排気部７２の個数は１２個に限らない。つまり、本実施の形態における気圧調整機構７０は、筐体７の外部のエアを浄化して筐体７の内部に吸引する１以上の吸気部７１と、筐体７の内部のエアを筐体７の外部に排出する１以上の排気部７２とのうちの少なくとも１つを有する。このような場合でも、筐体７内における気圧を簡単に調整することができる。そして、その１以上の吸気部７１のうちの少なくとも１つの吸気部７１ｂは、図４に示すように、第１空間に接して配置されている。つまり、吸気部７１ｂは、筐体７の外部のエアを第１空間に供給する。この吸気部７１ｂによって第１空間の気圧を簡単に高くすることができる。

【0085】

さらに、本実施の形態における筐体７の内部では、基板３の上方から下方に流れるダウンフローの気流が生じるため、基板３よりも下側のパーティクルが上方に舞い上がることを抑制することができる。その結果、作業が行われる基板３の上面にパーティクルが付着することを抑制することができ、実装基板の生産性をさらに向上することができる。

【0086】

（変形例１）
上記実施の形態では、図４の（ｃ）に示すように第１空間と第４空間との間は、広く開放されているが、一部のみ開放されて残りの部分は筐体７によって仕切られていてもよい。

【0087】

図８は、上記実施の形態の変形例１における筐体７の一例を示す図である。

【0088】

例えば、筐体７は、第１筐体７ａと、第２筐体７ｂと、ダクト８とを備えていてもよい。第１筐体７ａは、貼着部２０、仮圧着部３０、および本圧着部４０を収容し、第２筐体７ｂは、部品供給部５０を収容する。そして、ダクト８は、部品５を部品供給部５０から仮圧着部３０に搬送するための通路であって、第１筐体７ａと第２筐体７ｂとの間を接続する。

【0089】

このような図８に示す筐体７であっても、上記実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。

【0090】

（変形例２）
上記実施の形態では、第１空間、第２空間、第３空間、および第４空間のそれぞれに対して１以上の吸気部７１と１以上の排気部７２とを備えたが、これに限定されない。

【0091】

図９は、上記実施の形態の変形例２における吸気部７１および排気部７２の取り付け例を示す図である。なお、図９の（ａ）は、部品圧着装置１の部品供給部５０を除く部分をＹ軸方向の負側から見た状態を示し、図９の（ｂ）は、部品圧着装置１の部品供給部５０を除く部分をＺ軸方向の正側から見た状態を示す。

【0092】

例えば、吸気部７１は、図９の（ａ）に示すように、配管７３を介して、筐体７内の第１空間、第２空間、および第３空間にエアを供給してもよい。この場合、配管７３における第１空間と接する開口は、配管７３における第２空間と接する開口、および第３空間と接する開口よりも広い。したがって、このような場合であっても、第１空間に供給されるエアの風量を、第２空間および第３空間のそれぞれに供給されるエアの風量よりも大きくすることができる。つまり、第１空間の気圧を第２空間および第３空間の気圧よりも高くすることができ、上記実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。

【0093】

同様に、例えば、排気部７２は、図９の（ｂ）に示すように、配管７４を介して、筐体７内の第１空間、第２空間、および第３空間からエアを排出してもよい。この場合、配管７４における第１空間と接する開口は、配管７４における第２空間と接する開口、および第３空間と接する開口よりも狭い。したがって、このような場合であっても、第１空間から排出されるエアの風量を、第２空間および第３空間のそれぞれから排出されるエアの風量よりも小さくすることができる。つまり、第１空間の気圧を第２空間および第３空間の気圧よりも高くすることができ、上記実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。

【0094】

以上、一つまたは複数の態様に係る部品圧着装置について、上記実施の形態およびその変形例に基づいて説明したが、本開示は、この実施の形態および変形例に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を上記実施の形態およびその変形例に施したものや、上記実施の形態およびその変形例における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本開示の範囲内に含まれてもよい。

【0095】

例えば、上記実施の形態およびその変形例では、基板３は液晶パネルであって、その液晶パネルに部品５が仮圧着および本圧着されるが、基板３は液晶パネル以外の基板であってもよい。

【0096】

また、上記実施の形態およびその変形例における部品圧着装置１の部品供給部５０は、ＴＣＰなどのテープから打ち抜かれた部品５を仮圧着部３０に供給するが、トレイなどによってＩＣなどの部品５を仮圧着部３０に供給してもよい。

【0097】

また、上記実施の形態およびその変形例における気圧調整機構７０は、図６に示すように、筐体７内において気圧分布を形成するが、筐体７内の第１空間、第２空間、第３空間、および第４空間の気圧を陽圧に保つように、エアの供給および排出を行ってもよい。これにより、筐体７に取り付けられているカバーが開けられたとしても、筐体７内が陽圧であるため、筐体７の外部のパーティクルが筐体７内に入り込み難くすることができる。

【0098】

また、上記実施の形態およびその変形例では、吸気部７１および排気部７２のそれぞれがファンを備えているが、何れか一方はファンを備えていなくてもよい。例えば、吸気部７１がファンを備えていない場合には、その吸気部７１は、例えばＨＥＰＡフィルタが配置された吸気孔として構成される。この場合、１つ以上の排気部７２のファンによるエアの筐体７外への積極的な排出によって、筐体７の外部のエアは、その吸気孔およびＨＥＰＡフィルタを介して筐体７内に供給される。また、排気部７２がファンを備えていない場合には、その排気部７２は排気孔として構成される。この場合、１つ以上の吸気部７１のファンによるエアの筐体７内への積極的な供給によって、筐体７内のエアは、その排気孔を介して筐体７の外部に排出される。

【0099】

また、上記実施の形態およびその変形例では、第１空間、第２空間、および第３空間のそれぞれの間には仕切板は配置されていないが、基板３を移動させるための移動経路を除く範囲で仕切板が配置されていてもよい。

【0100】

また、制御部１０は、１つまたは複数の電子回路で構成されてもよい。１つまたは複数の電子回路は、それぞれ、汎用的な回路でもよいし、専用の回路でもよい。１つまたは複数の電子回路には、例えば、半導体装置、ＩＣ（Integrated Circuit）またはＬＳＩ（Large Scale Integration）等が含まれてもよい。ＩＣまたはＬＳＩは、１つのチップに集積されてもよく、複数のチップに集積されてもよい。ここでは、ＩＣまたはＬＳＩと呼んでいるが、集積の度合いによって呼び方が変わり、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ（Very Large Scale Integration）、または、ＵＬＳＩ（Ultra Large Scale Integration）と呼ばれるかもしれない。また、ＬＳＩの製造後にプログラムされるＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）も同じ目的で使うことができる。

【産業上の利用可能性】

【0101】

本開示は、例えば液晶ディスプレイなどを生産する部品圧着装置に利用可能である。

【符号の説明】

【0102】

１ 部品圧着装置
３ 基板
４ 電極部
５ 部品
７ 筐体
７ａ 第１筐体
７ｂ 第２筐体
８ ダクト
１０ 制御部
２０ 貼着部（基板供給部）
２１ 基板移動機構
２２ 貼着機構
２３ ステージ
２３ａ 吸着孔
３０ 仮圧着部（部品載置部）
３１ 基板移動機構
３２ 部品搭載機構
３４ 圧着ツール
３５ 部品移送機構
３６ バックアップステージ
３７ ステージ
３７ａ 吸着孔
４０ 本圧着部（熱圧着部）
４１ 基板移動機構
４２ 圧着機構
４３ 圧着ツール
４６ 圧着支持部
４９ ステージ
４９ａ 吸着孔
５０ 部品供給部
５０ａ 供給機構
５１ 供給リール
５２ 打ち抜き部
５３ 可動ステージ
５４ レール
６１ 移動ベース
６２Ａ 搬送機構
６２Ｂ 搬送機構
６２Ｃ 搬送機構
６３ 基部
６４ アームユニット
７０ 気圧調整機構
７１、７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄ 吸気部
７２、７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄ 排気部
７３、７４ 配管

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】