特許 7270413 基板処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-04-27

(45)【発行日】2023-05-10

(54)【発明の名称】基板処理装置

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/02 20060101AFI20230428BHJP

【ＦＩ】

H05K13/02 U

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2019033975

(22)【出願日】2019-02-27

(65)【公開番号】P2020141000

(43)【公開日】2020-09-03

【審査請求日】2021-10-29

(73)【特許権者】

【識別番号】000237271

【氏名又は名称】株式会社ＦＵＪＩ

(74)【代理人】

【識別番号】110000110

【氏名又は名称】弁理士法人 快友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】田中 克明

【審査官】八板 直人

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－２７７２１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１３／０２４５３３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－１８４４１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－０７６６１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１９９３６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０６７１４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６３－１０１１７１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許第０４９９７３６４（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開平１０－２００２５２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｋ ３／３０－３／３４；１３／００－１３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の異なる寸法の基板を処理可能な基板処理部と、
前記基板を前記基板処理部に搬入すると共に前記基板処理部から搬出するコンベアであって、前記基板が載置される幅が最大幅から前記最大幅より短い最小幅の間で調整可能である、コンベアと、
前記基板を前記基板処理部に搬入するための搬入口であって幅方向の寸法が前記最大幅より長い搬入口と、前記基板処理部から前記基板を搬出するための搬出口であって前記幅方向の寸法が前記最大幅より長い搬出口と、を有し、前記基板処理部と前記コンベアを収容する筐体と、
前記搬入口と前記搬出口のうちの少なくとも一方の口に設けられているシャッタであって、前記コンベアの前記幅が前記最大幅と前記最小幅の間の特定幅に調整されることによって前記幅方向における前記一方の口の端辺と前記幅方向における前記コンベアの端部との間に隙間が生じる場合に、当該隙間を塞ぐ、シャッタと、
前記筐体の側面に締結され、前記シャッタの上端を支持する上支持レールと、
前記筐体の側面に締結され、前記シャッタの下端を支持する下支持レールと、
を備え、
前記シャッタは、前記上支持レールと前記下支持レールに沿って案内され、
前記上支持レール及び前記下支持レールは、前記筐体の前記側面からを取り外し可能に構成されており、
前記シャッタは、前記筐体の前記側面から前記上支持レール及び前記下支持レールを取り外して、前記筐体から取り外し可能に構成されている、
基板処理装置。

【請求項2】

前記コンベアは、前記基板の前記幅方向の一端を支持する第１支持部と、前記基板の前記幅方向の他端を支持する第２支持部と、前記第２支持部を前記第１支持部に対して移動させる駆動部と、を備え、
前記駆動部で前記第２支持部を前記第１支持部に対して移動させることで、前記第１支持部と前記第２支持部との前記幅方向の間隔が前記最大幅と前記最小幅の間で調整され、
前記シャッタは、前記幅方向に移動可能であり、
前記シャッタは、前記コンベアの前記第２支持部に連結されている、請求項１に記載の基板処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書に開示する技術は、複数の異なる寸法の基板を処理可能な基板処理装置ための技術に関する。

【背景技術】

【0002】

引用文献１に開示されている電子部品の実装用装置は、搬送レールによって基板を実装用装置内に搬入し、電子部品が実装された基板を搬送レールによって実装用装置外に搬出する。実装用装置の筐体には、搬送レールが収容されると共に、基板が搬入される開口部と基板が搬出される開口部が設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００７－１３４５５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の技術では、搬送レールの基板が載置される幅は固定である。例えば、複数の異なる寸法の基板を搬送する場合、基板の寸法に応じて搬送レールの幅を調整することが考えられる。ここで、開口部の幅方向の寸法は、搬送レールの最大幅に合わせて設計され、搬送レールの最大幅よりも長い。このため、例えば、搬送レールの幅が最大幅より短い幅に調整される場合に、開口部の端辺と搬送レールの端部との間に広い隙間が生じる。このような隙間が生じると、隙間から実装用装置内に異物が侵入する可能性が高くなる。

【0005】

本明細書は、最大幅より短い幅に調整可能なコンベアを備える基板処理装置において、搬入口と搬出口のうちの少なくとも一方の口の端辺とコンベアの端部との間の隙間から異物が侵入することを抑制するための技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本明細書が開示する基板処理装置は、複数の異なる寸法の基板を処理可能な基板処理部と、前記基板を前記基板処理部に搬入すると共に前記基板処理部から搬出するコンベアであって、前記基板が載置される幅が最大幅から前記最大幅より短い最小幅の間で調整可能である、コンベアと、前記基板を前記基板処理部に搬入するための搬入口であって幅方向の寸法が前記最大幅より長い搬入口と、前記基板処理部から前記基板を搬出するための搬出口であって前記幅方向の寸法が前記最大幅より長い搬出口と、を有し、前記基板処理部と前記コンベアを収容する筐体と、前記搬入口と前記搬出口のうちの少なくとも一方の口に設けられているシャッタであって、前記コンベアの前記幅が前記最大幅と前記最小幅の間の特定幅に調整されることによって前記幅方向における前記一方の口の端辺と前記幅方向における前記コンベアの端部との間に隙間が生じる場合に、当該隙間を塞ぐ、シャッタと、を備えてもよい。

【0007】

なお、シャッタは、上記の隙間の全てを塞いでもよいし、上記の隙間の一部を塞いでもよい。

【0008】

このような構成によれば、コンベアの幅が特定幅に調整されることによって一方の口の端辺とコンベアの端部との間に生じる隙間がシャッタによって塞がれる。基板処理装置外の異物がシャッタに遮られ、隙間から異物が侵入することを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】第１実施例に係る基板処理装置の斜視図を示す。

【図2】第１実施例に係る基板処理装置の内部の平面図を示す。

【図3】コンベアの幅が最大幅に調整される場合の搬出口の拡大図を示す。

【図4】コンベアの幅が特定幅に調整される場合の搬出口の拡大図を示す。

【図5】第２実施例に係る基板処理装置の斜視図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下に説明する実施例の主要な特徴を列記しておく。なお、以下に記載する技術要素は、それぞれ独立した技術要素であって、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組合せに限定されるものではない。

【0011】

（特徴１）コンベアは、基板の幅方向の一端を支持する第１支持部と、基板の幅方向の他端を支持する第２支持部と、第２支持部を第１支持部に対して移動させる駆動部と、を備え、駆動部で第２支持部を第１支持部に対して移動させることで、第１支持部と第２支持部との幅方向の間隔が最大幅と最小幅の間で調整され、シャッタは、幅方向に移動可能であり、シャッタは、コンベアの第２支持部に連結されていてもよい。このような構成によれば、第２支持部が移動してコンベアの幅が調整される場合に、第２支持部の移動に連動してシャッタが移動する。即ち、第２支持部の移動に伴いシャッタを自動的に移動させることができる。

【0012】

（特徴２）シャッタは、筐体から取り外し可能に構成されていてもよい。このような構成によれば、コンベアの幅を調整しない場合等のシャッタが不要な場合に、シャッタを取り外すことができる。

【0013】

（特徴３）シャッタは、ロールカーテンを有しており、ロールカーテンは、搬入口と搬出口のうちの少なくとも一方の口を塞ぐ引き出された状態と、搬入口と搬出口のうちの少なくとも一方の口を開放する巻き取られた状態と、に切り替え可能であてもよい。このような構成によれば、平板のシャッタと比較して、コンベアの幅が最大幅である場合にシャッタをコンパクトに収容することができる。

【実施例】

【0014】

（第１実施例）
（基板処理装置１０の構成；図１、図２）
図１は、第１実施例の基板処理装置１０の外観を示し、図２は、基板処理装置１０の内部を示す。なお、図１、図２では、基板処理装置１０を簡略化して描いている。また、図中には、ＸＹＺ座標が定義されている。

【0015】

基板処理装置１０は、基板２００に電子部品２１０を実装する部品実装装置である。図１に示すように、複数台の基板処理装置１０が一方向（即ちＸ軸方向）に並べられる。基板２００は、先頭の基板処理装置１０から下工程の基板処理装置１０へと順次に搬送される。順次搬送される間に、各基板処理装置１０において基板２００に部品が実装される。即ち、複数台の基板処理装置１０によって１枚の基板２００に対して複数の実装工程が実行される。なお、図１では、２台の基板処理装置１０が並べられているが、これに限らず、３台以上の基板処理装置１０が並べられていてもよい。

【0016】

基板２００は、Ｘ軸負方向側から基板処理装置１０内に搬入され、Ｘ軸正方向側から基板処理装置１０外に搬出される。このため、基板処理装置１０の筐体１２のＸ軸負方向側の側面には、基板２００を基板処理装置１０内に搬入するための搬入口が形成されている。図１では、搬入口が見えないので、搬入口の図示及び符号は省略されている。また、筐体１２のＸ軸正方向側の側面には、基板２００を基板処理装置１０外に搬出するための搬出口１４が形成されている。

【0017】

搬出口１４が形成されている筐体１２の側面には、搬出口１４の一部を塞ぐためのシャッタ１６が取り付けられている。シャッタ１６は、金属、樹脂等の材料によって作られた平板状の部材である。シャッタ１６は、、シャッタ１６の上端を支持する上支持レール１８ａとシャッタ１６の下端を支持する下支持レール１８ｂによって支持されている。上支持レール１８ａは、締結孔を通過する締結部材１８ｃ（例えばネジ）によって筐体１２の側面に締結されている。下支持レール１８ｂは、締結孔を通過する締結部材１８ｄによって筐体１２の側面に締結されている。なお、図中では、締結部材１８ｃ、１８ｄの一部に符号が付されている。

【0018】

シャッタ１６は、上支持レール１８ａと下支持レール１８ｂに沿って案内される。即ち、シャッタ１６は、上支持レール１８ａと下支持レール１８ｂが延びる方向に沿って移動可能である。また、シャッタ１６には、締結孔が形成されており、シャッタ１６は、当該締結孔を通過する締結部材１６ａによって後述する第２ベルトコンベア４４に締結されている。シャッタ１６の詳細については、後述する。

【0019】

図２に示すように、基板処理装置１０は、移動機構２０と、実装ユニット２４と、部品フィーダ３０と、コンベア４０と、表示装置５０と、制御装置５２と、を備える。図２に示すように、移動機構２０と実装ユニット２４とコンベア４０は、筐体１２に収容されている。

【0020】

移動機構２０は、移動ベース２２をＸ方向及びＹ方向（即ち水平方向）に移動させるロボットである。移動機構２０は、移動ベース２２を案内するガイドレールや、移動ベース２２をガイドレールに沿って移動させるアクチュエータ等によって構成される。移動機構２０は、部品フィーダ３０及びコンベア４０の上方に配置されている。

【0021】

実装ユニット２４は、電子部品２１０を吸着する吸着ノズル２４ａと、吸着ノズル２４ａを支持するノズル支持部２４ｂと、を備えている。ノズル支持部２４ｂは、移動ベース２２に固定されている。ノズル支持部２４ｂは、吸着ノズル２４ａを上下方向（即ちＺ軸方向）に移動させるためのアクチュエータ（図示省略）を備えている。基板２００の所定の位置に電子部品２１０を実装するには、まず、移動ベース２２を移動させて、実装ユニット２４を部品フィーダ３０の上方まで移動させる。次に、吸着ノズル２４ａの下面（吸着面）が部品フィーダ３０内の電子部品２１０に当接するまで、吸着ノズル２４ａを下方に移動させる。次に、吸着ノズル２４ａに電子部品２１０を吸着させ、吸着ノズル２４ａを上方に移動させる。次に、移動ベース２２を移動させて、実装ユニット２４を基板２００の上方まで移動させる。次に、実装ユニット２４の位置を上記の所定の位置に位置決めして、吸着ノズル２４ａを基板２００に向かって下降させる。これにより、基板２００に電子部品２１０が実装される。

【0022】

部品フィーダ３０は、複数の電子部品２１０を収容している。部品フィーダ３０は、実装ユニット２４へ電子部品２１０を供給する。部品フィーダ３０の具体的な構成は特に限定されない。部品フィーダ３０は、例えば、巻テープ状に複数の電子部品２１０を収容するテープ式フィーダ、トレイ上に複数の電子部品２１０を収容するトレイ式フィーダ、または、容器内に複数の電子部品２１０をランダムに収容するバルク式フィーダのいずれであってもよい。

【0023】

コンベア４０は、治具６２と基板２００の基板処理装置１０内への搬入、治具６２の治具台６０への固定、基板２００の治具６２上への配置、及び、治具６２と基板２００の基板処理装置１０外への搬出を実行する。治具６２には、基板２００の裏面を先端で支持する複数のピン６２ａが設けられている。

【0024】

コンベア４０は、基板２００が載置される幅を調整することによって、複数の異なる寸法の基板２００を搬送することが可能である。具体的には、コンベア４０は、基板２００の幅方向（即ちＹ軸方向）の一端を支持する第１ベルトコンベア４２と、基板２００の幅方向の他端を支持する第２ベルトコンベア４４と、第２ベルトコンベア４４を第１ベルトコンベア４２に対して移動させる駆動部４６と、を備える。駆動部４６で第２ベルトコンベア４４を第１ベルトコンベア４２に対して移動させることで、第１ベルトコンベア４２と第２ベルトコンベア４４との幅方向（即ちＹ軸方向）の間隔が調整される。例えば、第２ベルトコンベア４４を破線で示すように移動させることで、基板２００が載置される幅が最大幅に調整される。そして、実線で示すように、基板２００が載置される幅は、最大幅から最大幅よりも短い最小幅の間で調整可能である。

【0025】

表示装置５０は、様々な情報を表示するためのディスプレイである。表示装置５０は、ユーザの指示を受け付けるための操作装置（いわゆるタッチパネル）として機能してもよい。また、表示装置５０のほかにキーボードなどの操作装置を備えていてもよい。

【0026】

制御装置５２は、基板処理装置１０内の各部を制御する装置である。制御装置５２は、移動機構２０、実装ユニット２４、部品フィーダ３０、コンベア４０、表示装置５０と通信可能に接続されている。制御装置５２は、各部（２０、２４、３０、４０、５０）を制御して、電子部品２１０の基板２００への実装、治具６２及び基板２００の搬送、各種情報の表示等を実行する。

【0027】

（シャッタ１６；図３、図４）
図３は、コンベア４０の幅が最大幅Ｌ１に調整される場合の搬出口１４を示す。図３に示すように、搬出口１４の幅方向（即ちＹ軸方向）の幅Ｌ０は、最大幅Ｌ１よりも長い。しかし、コンベア４０の幅が最大幅Ｌ１である場合、コンベア４０の第２ベルトコンベア４４と搬出口１４の第２ベルトコンベア４４側に位置する端辺１４ａ（即ちＹ軸正方向側の端辺）との間には僅かな隙間しかない。このため、コンベア４０の幅が最大幅Ｌ１である場合に、当該隙間から基板処理装置１０内に異物が混入する可能性は低い。

【0028】

一方、図４は、コンベア４０の幅が最大幅Ｌ１と最小幅との間の特定幅Ｌ２に調整される場合の搬出口を示す。図４に示すように、コンベア４０の幅が特定幅Ｌ２である場合、第２ベルトコンベア４４と搬出口１４の端辺１４ａとの間には、最大幅Ｌ１の場合よりも広い隙間が生じる。このため、例えば、シャッタ１６を備えない比較例では、当該隙間から基板処理装置１０内に異物が混入する可能性が高くなる。

【0029】

上記したように、シャッタ１６は、第２ベルトコンベア４４に連結されている。このため、特定幅Ｌ２に調整するために第２ベルトコンベア４４が第１ベルトコンベア４２に近づくように移動すると、第２ベルトコンベア４４に連動して、シャッタ１６が第１ベルトコンベア４２に近づくように移動する。この結果、第２ベルトコンベア４４と端辺１４ａとの間の隙間は、シャッタ１６によって自動的に塞がれる。隙間がシャッタ１６によって塞がれることによって、当該隙間から基板処理装置１０内に異物が混入することを抑制することができる。

【0030】

また、シャッタ１６が第２ベルトコンベア４４に連結されていない比較例が想定される。本比較例において、例えば、シャッタ１６を手動で移動させる構成を採用することができる。この場合でも、隙間をシャッタ１６で塞ぐことによって、当該隙間から基板処理装置１０内に異物が混入することを抑制することができる。しかし、ユーザがシャッタ１６を移動し忘れる可能性がある。また、本比較例において、例えば、シャッタ１６が第２ベルトコンベア４４を駆動するための駆動部４６とは別の駆動部によって移動する構成を採用することができる。この場合でも、異物混入を抑制できるとともに、ユーザの動作を排除してシャッタ１６の移動し忘れも抑制することができる。しかし、駆動部４６とは別の駆動部を備える必要があり、基板処理装置１０が大型化する可能性がある。これに対して、本実施例の構成によれば、シャッタ１６が第２ベルトコンベア４４に連動して移動するので、シャッタ１６の移動し忘れの抑制だけでなく、基板処理装置１０の大型化も抑制することができる。なお、変形例として、上記の比較例のいずれかを採用してもよい。

【0031】

また、シャッタ１６は、締結部材１６ａによって第２ベルトコンベア４４に締結されている。さらに、シャッタ１６を支持する上支持レール１８ａと下支持レール１８ｂは、締結部材１８ｃ、１８ｄによって筐体１２に締結されている。このため、締結部材１６ａ、１８ｃ、１８ｄを取り外すことによって、シャッタ１６と上支持レール１８ａと下支持レール１８ｂを筐体１２から取り外すことが可能である。例えば、図１に示すように、先頭の基板処理装置１０の搬出口１４は、下工程の基板処理装置１０で隠れて見えない。このため、先頭の基板処理装置１０の搬出口１４から当該基板処理装置１０内に異物が侵入する可能性は低い。この場合、シャッタ１６を設ける必要性が低い。本実施例の構成によれば、シャッタ１６が不要な場合に、シャッタ１６を取り外すことができる。

【0032】

（対応関係）
実装ユニット２４、コンベア４０、筐体１２、シャッタ１６が、それぞれ、「基板処理部」、「コンベア」、「筐体」、「シャッタ」の一例である。第１ベルトコンベア４２、第２ベルトコンベア４４、駆動部４６が、それぞれ、「第１支持部」、「第２支持部」、「駆動部」の一例である。

【0033】

（第２実施例）
（基板処理装置１００の構成；図５）
図５は、第２実施例の基板処理装置１００の外観を示す。基板処理装置１００は、シャッタ１１６及びシャッタ１１６を取り付けるための各部が異なる点を除いて、第１実施例の基板処理装置１０と同様である。以下では、上記の異なる点について説明する。

【0034】

シャッタ１１６は、布製のロールカーテン１１６ｃを有する。ロールカーテン１１６ｃは、ロールカーテン１１６ｃを巻き取るための巻き取りユニット１１８によって巻き取り可能である。巻き取りユニット１１８は、搬出口１４の端辺１４ａが延びる方向（即ちＺ軸方向）に沿って延びる円柱形状の部材であり、搬出口１４の端辺１４ａの側に配置されている。巻き取りユニット１１８は、締結孔を通過する締結部材１１８ｃによって筐体１２の側面に締結されている。

【0035】

ロールカーテン１１６ｃの引き出される側の端辺には、金属、樹脂等によって作られてた支持片１１６ｂが取り付けられている。支持片１１６ｂによって、布製のロールカーテン１１６ｃが曲がることを抑制する。さらに、支持片１１６ｂは、締結部材１１６ａによって第２ベルトコンベア４４に締結されている。これにより、ロールカーテン１１６ｃの引き出される側の端辺が、第２ベルトコンベア４４に連結される。

【0036】

コンベア４０の幅が最大幅Ｌ１に調整される場合、ロールカーテン１１６ｃは、巻き取りユニット１１８によって巻き取られる。一方、コンベア４０の幅が最大幅Ｌ１よりも短い特定幅Ｌ２に調整される場合、ロールカーテン１１６ｃは、ロールカーテン１１６ｃが第１ベルトコンベア４２に近づくように引き出される。この結果、第２ベルトコンベア４４と端辺１４ａとの間の隙間は、ロールカーテン１１６ｃによって塞がれる。本実施例でも、第１実施例と同様に、隙間から基板処理装置１００内に異物が混入することを抑制することができる。

【0037】

また、本実施例の構成によれば、コンベア４０の幅が最大幅Ｌ１である場合に、ロールカーテン１１６ｃを巻き取って、不要なシャッタ１１６をコンパクトに収容することができる。ロールカーテン１１６ｃが、「ロールカーテン」の一例である。

【0038】

実施例で説明した基板製造システムに関する留意点を述べる。上記の各実施例では、シャッタ１６（又は１１６）は、搬出口１４に設けられている。これに限らず、シャッタ１６（又は１１６）は、搬入口に設けられてもよいし、搬入口と搬出口の双方に設けられてもよい。一般的に言えば、「シャッタ」は、搬入口と搬出口のうちの少なくとも一方の口に設けられていればよい。

【0039】

また、上記したように、シャッタ１６（又は１１６）は、第２ベルトコンベア４４に連結してなくてもよく、例えば、手動で移動可能であってもよい。また、シャッタ１６（又は１１６）は、取り外し不可能な態様で筐体１２に取り付けられていてもよい。

【0040】

また、「基板処理装置」は、部品実装装置に限らず、基板にはんだを塗布する印刷機、部品が実装された基板を検査する検査機であってもよい。

【0041】

本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

【符号の説明】

【0042】

１０：基板処理装置、１２：筐体、１４：搬出口、１４ａ：端辺、１６：シャッタ、１６ａ：締結部材、１８ａ：上支持レール、１８ｂ：下支持レール、１８ｃ：締結部材、１８ｄ：締結部材、２０：移動機構、２２：移動ベース、２４：実装ユニット、２４ａ：吸着ノズル、２４ｂ：ノズル支持部、３０：部品フィーダ、４０：コンベア、４２：第１ベルトコンベア、４４：第２ベルトコンベア、４６：駆動部、５０：表示装置、５２：制御装置、６０：治具台、６２：治具、６２ａ：ピン、１００：基板処理装置、１１６：シャッタ、１１６ａ：締結部材、１１６ｂ：支持片、１１６ｃ：ロールカーテン、１１８：巻き取りユニット、１１８ｃ：締結部材、２００：基板、２１０：電子部品、Ｌ１：最大幅、Ｌ２：特定幅

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】