JP2004335973A

JP2004335973A - Substrate supporting jig

Info

Publication number: JP2004335973A
Application number: JP2003133442A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Tanno; 正淡野; Hiromi Kinoshita; 洋美木下
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-05-12
Filing date: 2003-05-12
Publication date: 2004-11-25

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate supporting jig which is flexibly applicable to a type and size of the substrate to be supported, an arrangement time can be reduced, and an increase of an apparatus cost due to an exchange due to a life etc. can be inhibited. <P>SOLUTION: The substrate supporting jig 100, which supports the substrate 65 pressing against one side of the substrate 65, is equipped with a supporting plate 53 having a plurality of holes 51 and a plurality of supporting pins 61 which detachably fit ends 59 into the holes 51 to be located on the supporting plate 53 upright. The supporting pin 61 is made up of an elastic body whose at least side abutting against the substrate 65 is freely bendable. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品等の部品を基板に実装する場合や部品が実装された基板の検査を行う場合に、基板を平坦に支持する基板支持治具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
基板上に電子部品を実装するには、一般に、部品実装を行う工程の前に、基板供給装置によって半田印刷機へ実装用基板を搬送し、その半田印刷機で、実装用基板のランドへクリーム半田の印刷を行う。その後、必要に応じて、クリーム半田の印刷状態の検査を行う半田印刷状態検査機で実装用基板を検査した後、この実装用基板は部品実装装置に搬入される。
部品実装装置に搬入された実装用基板は、部品実装装置内の装着ステージ（ＸＹテーブル等）上で、基板の両端を挟み込むような状態で、基板の位置決め穴に入る位置決めピン等の適宜な手段により位置決めされる。その後、基板の曲がり、反りを矯正をする支持ピンが配置されたブロックがその基板の下側から上昇し、その支持ピンにより基板を下側から支えて曲がりや反りがないように平面を保つように保持する。その状態で基板の上側の面に電子部品が上から装着され、所定の装着シーケンスが終了すると、その基板は次の部品実装装置等に向けて搬出される。
【０００３】
そして、所定の部品実装装置による部品装着を終えた基板は、その後、リフロー炉に搬入され、クリーム半田の溶融・固着により電子部品の半田接合がなされる。半田接合を終えると、検査機に移載されて検査を受ける。この検査機は、カメラ、レーザー等により部品の位置ずれ、欠品、立ち等を画像処理によって判定し、良品、不良品の区分け、不良箇所の表示等を行った後、検査した基板を搬出する。そして、これを以て、部品実装処理が終了する。なお、クリーム半田に代えて接着剤を塗布する場合には、上記の印刷機に代えて接着剤塗布機を用い、リフロー炉に代えて硬化炉を用いることとなり、その他はクリーム半田印刷の場合と略同様である。
【０００４】
基板に実装する電子部品の装着高さは、予め、実装する電子部品の厚みと、部品ピックアップ部の高さ等により決まっており、基板の表面が全面的に設定された高さに正確に位置決めされていれば、確実に部品が装着されるようになっている。しかし、部品装着時には、基板が下方に反ったりすることがある。その場合には、電子部品が半田（或いは接着剤）が塗布された面まで達せず、そのため、実装すべき部品が空中に放出されたかのような状態になることがあるので、部品装着位置の精度を所定通りに確保することができないという問題が生じる。
【０００５】
また、電子部品が実装された基板を検査機において検査する場合においても、その基板が下方に撓むと、検査機のカメラのピント高さが変わるため、画像データがデフォーカス状態となり、誤判定をもたらすおそれが生じる。従って、実装用の基板に対してクリーム半田或いは接着剤を塗布するとき、クリーム半田或いは接着剤が塗布された実装用の基板に電子部品を実装する際、そして、電子部品が実装された基板を検査機により検査する際等には、基板を下側から平坦な状態を保つように支えることが必要となる。そのため、部品実装や検査を行う場合には、基板を平坦に支持するために基板支持治具が用いられている。
【０００６】
ここで、従来の基板支持治具について説明する。
（従来例１）
図１４に従来の基板支持治具とこれに支持された基板とを示す斜視図、図１５に図１４の基板支持治具の側面図を示した。図１４に示すように、基板支持治具は、複数の孔部１１を有する支持板１３と、この支持板１３の孔部１１に下端部が嵌合可能な、例えばステンレスや硬質樹脂から形成された支持ピン１５とからなり、この基板支持治具では、支持板１３の孔部１１に、複数の支持ピン１５を差し込み、これら支持ピン１５の差込側とは反対側の先端部に基板１７を載置させることにより、基板１７が基板支持治具上に支持される。なお、この基板支持治具では、基板１７を支持する際に、既に基板１７に実装された部品１９と干渉しない位置で支持ピン１５が基板１７に当接するように、図１６に示すように、支持ピン１５の位置を選定しつつ支持板１３の孔部１１へ支持ピン１５を差し込む。なお、支持ピン１５としては、内部に圧縮バネを設けてピン先端部の上下方向の逃し構造を持たせたものを使用する場合もある。
【０００７】
（従来例２）
図１７に示す基板支持具は、磁性体から形成した或いは磁性体を内蔵させた支持板２１と、この支持板２１の上に支持される複数の支持ピン２３とからなるもので、支持ピン２３は、その基部２５が支持板２１に磁力によって吸着可能な磁性体を埋設して形成されている。そして、この基板支持治具では、支持板２１上に複数の支持ピン２３を磁力による吸引力で立設させた状態に維持し、これら支持ピン２３の基部とは反対側の先端部に基板１７を当接させる。これにより、基板１７が平坦に支持される。なお、この基板支持治具の場合も、基板１７を支持する際に、既に基板１７に実装された部品１９に干渉しない位置で、支持ピン２３を支持板２１上に立設させる。
【０００８】
（従来例３）
図１８に示す基板支持治具は、アルミニウム等の金属或いは樹脂から形成されたブロック状の基板支持治具であり、その上面は、凹部３１を有する支持面３３とされている。そして、この基板支持治具では、その上面である支持面３３に基板１７を当接させることにより、基板１７が平坦に支持される。なお、この基板支持治具では、支持面３３に基板１７を当接させる際に、既に実装された電子部品１９が凹部３１内に入り込むことにより、電子部品１９が基板支持治具と干渉しないようになっている。
【０００９】
（従来例４）
また、図１９に示すように、板状の支持板にピンが一体的に形成されたタイプの基板支持治具も知られている（例えば、特許文献１参照）。この基板支持治具は、板状の支持板部４１と、この支持板部４１の表面に形成された複数の支持ピン部４３とを有するもので、発泡ウレタンによって一体成形されている。そして、この基板支持治具では、支持ピン部４３の先端部に基板１７を当接させることにより、基板１７が平坦に支持される。なお、この基板支持治具の場合は、基板１７を支持する際に、既に基板１７に実装された部品１９と強く干渉する位置の支持ピン部４２は予め切除しておく。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００２−３１９８００号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、基板への表面実装技術はさらに進歩し、実装の高密度化、高精度化が進み、これに伴い、実装用の基板は薄くなる傾向にあり、半田のリフロー工程や接着剤の硬化工程中の熱による反りやひずみが生じ易くなっている。このため、電子部品の実装時や検査時等の基板固定時等に、基板をより高精度に平坦に安定させて支持する要求が高まっている。しかしながら、上記した各従来例においては、このような要求に対応することが困難な状況となっている。
【００１２】
具体的には、従来例１は、支持板１３の孔部１１に差し込んで立設させた硬質の支持ピン１５によって基板１７を支持するものであるので、特に、基板１７の部品配置位置の変化により、実装部品１９に支持ピン１５が干渉した際に、その部品１９を破損、欠落させてしまう恐れがある。また、基板１７の生産品種切り替え等の際に、その基板への実装部品の配置に応じてその都度支持ピン１５の支持板１３への差し込み位置を変更しなければならず、その段取りに時間がかかり、生産時間の短縮が図れず、特に、多品種生産には不向きであった。
【００１３】
また、従来例２は、支持ピン２３を支持板２１に磁力によって保持させるものであるので、支持ピン２３の配置変更は容易であるが、支持ピン２３の配置位置によっては、やはり基板１７の部品１９に支持ピン２３が干渉し、破損、欠落等の問題をもたらすおそれがある。しかも、この場合も、基板１７の機種変更等の際に、その基板への実装部品の配置に応じて、その都度支持ピン２３の支持板１３への立設位置を変更しなければならず、その段取り時間の短縮化が図れなかった。
【００１４】
さらに、従来例３では、生産する基板１７の品種に応じて、異なる形状の凹部を有し、異なる大きさに形成された専用の基板支持治具を製作しなければならず、その製作に多大な時間と費用を要し、しかも、汎用性、機種変更に対する追従性が低く、少量多品種生産には不向きである。
【００１５】
これに対して、従来例４では、ウレタンから一体成形したものであるので、支持ピン部４２が基板１７の実装部品１９と干渉したとしても、部品１９へのダメージが少なく、しかも、不要な支持ピン部４２の除去が容易で、機種変更に対する追従性も良い。
しかしながら、従来例４の基板支持治具の場合は、支持ピン部４２と支持板部４１とが一体に成形されているため、基板支持位置或いは支持力の変更が困難であり、また、支持ピン４２を切除するとその復元ができず、他の種類の基板への適応が難しい。また、支持板部４１の大きさが一定であるため、各種基板サイズに対するフレキシブル性にも欠ける。しかも、支持ピン部４２の一部が摩耗したり欠損した場合、全体を交換しなければ対処できず、設備費が嵩んでしまう。
【００１６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、支持する基板の品種や大きさにフレキシブルに対応可能で、且つ段取り時間の短縮化を図ることができ、しかも、寿命等での交換による設備費の嵩みを抑えることが可能な基板支持治具を提供することを目的としている。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的は下記構成により達成される。
（１）基板の片面側に押し当てて該基板を支持する基板支持治具であって、複数の孔部を有する支持板と、前記孔部に基端部を脱着自在に嵌合させて前記支持板上に立設される複数の支持ピンとを備え、前記支持ピンは、少なくとも前記基板に当接する側が屈曲自在な弾性体からなることを特徴とする基板支持治具。
【００１８】
この基板支持治具によれば、基端部を支持板の孔部に嵌合させることにより支持板に立設させた複数の支持ピンに基板を押し当てた際、複数の支持ピンの先端部が基板に当接し、これにより、複数の支持ピンによって基板を平坦に支持することができる。ここで、基板に実装された部品に支持ピンが当たり、干渉したとしても、支持ピンの弾性体が弾性変形するので、基板を押し曲げることなく、また、部品の破損、損傷を生じさせることなく基板を支持することができる。また、支持ピンが摩耗等により破損、損傷した際にも、破損、損傷した支持ピンだけを１本単位で容易に新たなものに交換することができる。つまり、支持する基板にフレキシブルに対応することができ、段取り時間の短縮化を図り、また、設備費を最小限に抑えることができる。
【００１９】
（２）前記支持ピンの前記基板へ当接する側が、先端が球面状の円錐形状であることを特徴とする（１）記載の基板支持治具。
【００２０】
この基板支持治具によれば、先端が球面状であるため、基板や基板に実装された部品に与える破損、損傷をより軽減できる。また、円錐形状とすることで、支持ピン先端部の断面積を小さくして部品との干渉の頻度を低減し、且つ弾性変形を容易にすることができる。
【００２１】
（３）前記支持ピンの少なくとも一部に、軸方向の圧縮により収縮する蛇腹部を備えていることを特徴とする（２）記載の基板支持治具。
【００２２】
この基板支持治具によれば、支持ピンの少なくとも一部に蛇腹部を備えたことにより、基板上に実装された部品による高さの差を、この蛇腹部の弾性変形による収縮によって吸収でき、これにより支持ピンが基板の面方向へ曲がりことがなくなるので、基板の面方向への位置ずれを確実に防止できる。
【００２３】
（４）前記支持ピンの基部の外周面に、前記孔部への嵌合時に該孔部の内周面と密着する複数の突条が形成されていることを特徴とする（１）〜（３）のいずれか１項記載の基板支持治具。
【００２４】
この基板支持治具によれば、支持ピンの嵌合部を孔部に嵌合させた際に、嵌合部の突条が孔部の内周面に密着するので、抜け落ちなどが生じることなく、支持ピンを確実に支持板に支持させることができる。
【００２５】
（５）前記支持ピンの弾性体が、硬度の変更が自在な弾性材料からなることを特徴とする（１）〜（４）のいずれか１項記載の基板支持治具。
【００２６】
この基板支持治具によれば、硬度が異なる複数種の支持ピンを予め用意しておき、基板に実装された部品の高さに応じて、適切な硬度の支持ピンを選択的に用いることができる。
【００２７】
（６）前記支持ピンの弾性体がゴム材を主成分としてなり、カーボンの添加により硬度が調整されていることを特徴とする（５）記載の基板支持治具。
【００２８】
この基板支持治具によれば、支持ピンをゴム材から形成し、このゴム材へのカーボンの添加によるカーボン含有量の調整で、支持ピンの弾性率を容易に調整することができる。また、カーボンの含有量分布を、特にピン表面におけるカーボン含有量を高めた分布とすることで、支持ピンの表面硬度が高められ、これにより、むしれ等の破断を防止して寿命を延ばすことができる。
【００２９】
（７）前記支持ピンの弾性体が、導電性を有することを特徴とする（６）記載の基板支持治具。
【００３０】
この基板支持治具によれば、支持ピン自体が導電性を有することにより、基板や基板に実装された部品等の静電破壊を防止することができる。
【００３１】
（８）前記支持板が、前記支持ピンを嵌合する複数の孔部を有する第１支持板と、該第１支持板を支持する第２支持板とからなり、複数の支持ピンを立設した前記第１支持板を前記第２支持板の任意の位置に脱着自在に取り付けてなることを特徴とする（１）〜（７）のいずれか１項記載の基板支持治具。
【００３２】
この基板支持治具によれば、複数の支持ピンが立設された第１支持板を、支持する基板に応じて第２支持板上に取り付けることにより、支持対象とする基板の品種や大きさに応じて簡単な作業で対応することができ、作業効率を大きく向上させることができる。
【００３３】
（９）前記第２支持板に複数の前記第１支持板を取り付け自在としたことを特徴とする（８）記載の基板支持治具。
【００３４】
この基板支持治具によれば、複数の支持ピンが立設された複数の第１支持板を、支持する基板に応じて第２支持板上に取り付けるため、特に大型の基板であっても簡単な作業で対応することができ、段取り時間のさらなる短縮化を図ることができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る基板支持治具の好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する各実施形態において、同一構造部分には、同一符号を付与することでその説明は省略するものとする。
（第１実施形態）
まず、本発明に係る基板支持治具の第１実施形態について説明する。
図１は基板支持治具の構造を説明する基板支持治具の斜視図、図２は基板を支持している基板支持治具の側面図、図３は基板支持治具の構造を説明する要部拡大斜視図、図４は基板支持治具を構成する支持ピンの基部側から見た平面図である。
図１〜図４に示すように、この基板支持治具１００は、複数の孔部５１を有する支持板５３と、この支持板５３の孔部５１に下端部（基端部）を脱着自在に嵌合し、基板への当接側が屈曲自在な弾性体からなる支持ピン５５とから構成されている。
【００３６】
支持ピン５５は、孔部５１よりも大径に形成された本体部５７と、この本体部５７の下端に形成された嵌合部５９と、本体部５７の上方側に形成された支持部６１とを有している。嵌合部５９の外径は、支持板５３に形成された孔部５１よりも僅かに小径に形成されており、その外周側には、周方向に間隔をあけて複数の突条６３（図４参照）が形成されている。
【００３７】
支持部６１は、先端へ向かって次第に縮径する先細りの略円錐形状とされており、その先端部は球面状に形成されている。この支持ピン５５は、弾性材料であるシリコンゴムを主成分として形成されたもので、添加物としてのカーボンの含有量を調整することにより、要求される硬度に設定されている。また、支持板５３に形成された複数の孔部５１は、支持板５３に千鳥状の配列位置に形成されている。
【００３８】
次に、上記の基板支持治具１００を用いて基板を支持する手順を説明する。
まず、この基板支持治具１００の支持板５３の孔部５１に、支持ピン５５を取り付ける。つまり、支持ピン５５の下端部の嵌合部５９を、支持板５３の孔部５１に差し込む。
【００３９】
このようにすると、支持板５３の孔部５１に嵌合部５９が嵌合し、これにより支持ピン５５が支持板５３に立設された状態となる。また、このとき、嵌合部５９の外周面に形成されたそれぞれの突条６３が、孔部５１の内周面に密着し、支持ピン５５が孔部５１から抜け落ちることなく、確実に支持板５３に取り付けられる。
【００４０】
そして、このようにして複数の支持ピン５５を支持板５３に立設させたら、この基板支持治具１００の上面側に、基板６５を載置させる。具体的には、基板６５の両端を支持した状態で、支持ピン５５の立設された支持板５３を基板６５の下方から上昇させ、所定の高さ位置で停止・保持する。
このようにすると、基板支持治具１００の複数の支持ピン５５の先端部が基板６５に当接し、これにより、基板６５が複数の支持ピン５５によって平坦に支持される。
ここで、基板６５には既に実装されている部品６７があり、この部品６７に一部の支持ピン５５が接触して干渉することになる。この場合には、支持ピン５５が弾性材料から形成されているので、先細りとなった支持部６１が横に折れ曲がる等の弾性変形を生じる。これにより、基板６５に実装された部品６７は、支持ピン５５との干渉によって破損や損傷を受けることがない。
【００４１】
また、部品６７と干渉せず基板６５に直接当接する支持ピン５５は、基板６５からの荷重が軸方向に加わるため、支持部６１が弾性変形して屈曲することなく、比較的大きな荷重であっても受け止めることができる。このときの耐荷重としては、支持部６１に座屈を生じさせる程の荷重となり、例えば、部品実装装置による部品装着時の圧力が負荷されても、これを確実に受け止めることができる。これにより、基板６５は、基板支持治具１００上に、その支持ピン５５によって平坦に支持される。
【００４２】
このように、上記基板支持治具１００によれば、支持ピン５５の基端となる嵌合部５９を支持板５３の孔部５１に嵌合させることにより、支持板５３に立設させた複数の支持ピン５５上に基板６５を載置した際に、複数の支持ピン５５のうち、部品６７と干渉しない支持ピン５５の先端部が基板６５に当接し、これにより、基板６５を平坦に支持することができる。
ここで、基板６５に実装された部品６７に干渉した支持ピン５５は、支持ピン５５の先端部分の支持部６１が折れ曲がり、弾性変形するので、支持ピン５５の干渉による部品６７の破損や損傷を確実に防止することができる。
【００４３】
また、支持する基板６５の品種に応じて支持ピン５５を支持板５３の孔部５１から着脱させることで、支持ピン５５の配置位置を変更することが容易に可能となる。また、支持ピン５５が摩耗等により破損、損傷した際にも、この破損、損傷した支持ピン５５だけを１本単位で新たなものに交換することができる。つまり、支持対象とする基板６５にフレキシブルに対応することができ、機種切り替え時における段取り時間の短縮化を図り、また、ランニングコストを最小限に抑えることができる。
【００４４】
また、支持ピン５５の嵌合部５９には、支持板５３の孔部５１への嵌合時に孔部５１の内周面と密着する複数の突条６３が形成されているので、支持ピン５５の嵌合部５９を支持板５３の孔部５１に嵌合させた際に、嵌合部５９の突条６３が孔部５１の内周面に密着し、抜け落ちなどが生じることなく、支持ピン５５を確実に支持板５３に支持させることができる。
【００４５】
また、支持ピン５５は、屈曲自在な柔軟な弾性体からなり、例えばシリコンゴムを主成分として好適に用いることができる。また、このシリコンゴムへのカーボンの含有量を調整することにより、支持ピン５５の特に支持部６１の硬度を任意に設定することができる。このようにして、カーボンの含有量を調整して硬度が異なる複数種の支持ピン５５を予め作製して用意しておき、基板６５に実装された部品６７の高さに応じて、適切な硬度の支持ピン５５を選択的に用いることができる。
【００４６】
また、支持ピン５５に対するカーボンの添加量分布を適宜調整することで、例えばピン表面のカーボン含有量を特に高くして支持ピン５５の表面硬度を高めることができる。このような表面硬度を高めた支持ピン５５によれば、支持板５３の孔部５１への嵌合箇所近傍で生じ易くなる、むしれ等の破断を防止して、支持ピン５５の寿命を延ばすことができる。さらには、支持ピン５５自体が導電性材料となり、基板６５に実装された部品６７の静電破壊を防止することができる。
【００４７】
支持ピン５５の具体的な硬度としては、例えば、部品６７の高さが５ｍｍ以下である場合は、硬度６０°の支持ピン５５を選定し、部品６７の高さが５〜１０ｍｍである場合は、硬度５０°の支持ピン５５を選定し、部品６７の高さが１０ｍｍ以上である場合は、硬度４０°の支持ピン５５を選定して用いるのが好ましい。これにより、支持ピン５５から作用する部品６７への負荷を調整することができる。
なお、基板６５に実装された部品６７への負荷は、支持ピン５５の使用本数を変えることによっても容易に調整することができる。
【００４８】
（第２実施形態）
次に、本発明に係る基板支持治具の第２実施形態について説明する。
図５は本実施形態の基板支持治具の構造を説明する斜視図、図６は基板を支持している基板支持治具の側面図、図７は基板支持治具の構造を説明する要部拡大斜視図である。
【００４９】
図５〜図７に示すように、この基板支持治具２００は、前述の実施形態に係る基板支持治具１００を構成する支持ピン５５とは異なる構造の支持ピン７１を有している。
この支持ピン７１は、本体部７３と、この本体部７３の下端に形成された嵌合部７５と、本体部７３の上方側に形成された支持部７７とを有している。本体部７３は、中空の蛇腹状に形成された蛇腹部を構成しており、これにより、軸方向に圧縮力が加わることにより収縮する構造とされている。また、支持部７７は、先端へ向かって次第に縮径する先細りの略円錐形状に形成されており、その先端部は球面状に形成されている。なお、この支持部７７は中実構造とされている。
【００５０】
そして、この基板支持治具２００の場合も基板６５を支持する際には、支持板５３の孔部５１に、支持ピン７１の嵌合部７５を差し込み、支持板５３に支持ピン７１を立設させ、その上面側に基板６５を載置させる。このようにすると、基板支持治具１００の複数の支持ピン７１の先端部が基板６５に当接し、これにより、基板６５が複数の支持ピン７１によって平坦に支持される。
【００５１】
ここで、基板６５に既に実装されている部品６７があり、この部品６７に支持ピン７１が干渉する場合、支持ピン７１は、蛇腹からなる本体部７３が上下方向（垂直）に収縮する。これにより、基板６５への反力を垂直に与えることができ、基板６５の面方向へのずれを確実に防止できる。また、この基板支持治具２００によっても、基板６５に実装された部品６７は、支持ピン７１の干渉により破損、損傷するようなことがない。これにより、基板６５は、基板支持治具２００上に、その支持ピン７１によって水平にかつ平坦に支持される。
【００５２】
また、この支持ピン７１も、蛇腹からなる本体部７３の肉厚や硬度を変更することで、本体部７３の軸方向弾性率を任意に変更できるので、基板６５に実装された部品６７の高さに応じて、適切な弾性率の支持ピン７１を選択的に用いることができる。これにより、複数の支持ピン７１によって効率よく基板６５を平坦に支持することができる。
【００５３】
さらには、支持する基板６５の品種に応じて支持ピン７１を着脱させて容易に対応させることができ、また、支持ピン７１が摩耗等により破損、損傷した際にも、破損、損傷した支持ピン７１だけを１本単位で新たなものに交換することができる。つまり、支持対象とする基板６５にフレキシブルに対応することができ、段取り時間の短縮化を図り、また、設備費を最小限に抑えることができる。そして、この構成によれば、コイル状のバネを設けて収縮する構造とした場合と比較して、バネにゴミ等が挟まって収縮されなくなるような不具合が生じることがないため、常に安定して伸縮動作が可能となり、一層確実な基板支持が行える。
【００５４】
（第３実施形態）
次に、本発明に係る基板支持治具の第３実施形態について説明する。
図８は本実施形態の基板支持治具の構造を説明する斜視図、図９は基板を支持している基板支持治具の側面図、図１０は基板支持治具の構造を説明する要部拡大斜視図である。
図８〜図１０に示すように、この基板支持治具３００では、支持ピンの立設された複数のベース板（第２支持板）８１が支持板（第１支持板）５３上に支持されている。
【００５５】
このベース板８１は、支持板５３の孔部５１と同径或いは異なる径の複数の孔部８３を有するもので、連結ピン８５によって支持板５３に連結されている。連結ピン８５は、その上下両面に嵌合凸部８７を有するもので、一方の嵌合凸部８７がベース板８１の孔部８３に嵌合され、他方の嵌合凸部８７が支持板５３の孔部５１に嵌合される。
そして、これら連結ピン８５によって支持板５３上に支持ピン５５の立設されたベース板８１が連結されて支持されている。
【００５６】
この基板支持治具３００によって基板６５を支持する場合は、複数の支持ピン５５を立設させたベース板８１を支持板５３上に複数枚支持させる。このようにすると、支持板５３上に、複数のブロックで支持ピン５５が立設された状態となる。
【００５７】
そして、複数の支持ピン５５が立設された複数のベース板８１を支持板５３上に取り付けた基板支持治具３００の上面側に、基板６５を載置させる。このようにすると、基板支持治具３００の複数の支持ピン５５の先端部が基板６５に当接し、これにより、基板６５が複数の支持ピン５５によって平坦に支持される。
【００５８】
また、部品６７に支持ピン５５が干渉する場合、支持ピン５５は弾性変形することにより、基板６５に実装された部品６７が、支持ピン５５の干渉により破損、損傷するようなことがなく、しかも、基板６５に直接当接する支持ピン５５は、基板６５からの荷重が軸方向に加わるため、支持部６１が弾性変形して屈曲することなく、比較的大きな荷重を受け止める。
【００５９】
このように、この基板支持治具３００によれば、複数の支持ピン５５が立設された複数のベース板８１を、支持する基板６５に応じて支持板５３上の任意の位置に取り付けることができ、支持対象とする基板６５の品種や大きさに応じて容易に対応することができる。特に、大型の基板６５を支持する際に、複数の支持ピン５５をベース板８１単位で纏めて配置でき、また、機種変更の際にベース板８１毎に纏めて移動や交換を行うことができ、段取り時間の短縮に大きく寄与できる。
【００６０】
また、嵌合凸部８７を支持板５３及びベース板８１のそれぞれの孔部５１、８３に嵌合させる取り付け方式となるため、複数の支持ピン５５を基板に対応させて立設したベース板８１を予め用意しておくことで、基板の機種変更に極めて容易に対処できるようになり、これにより、段取り時間のさらなる短縮化を図ることができる。
【００６１】
なお、この基板支持治具３００では、第１実施形態の基板支持治具１００を構成する支持ピン５５を用いた場合を一例として説明したが、適用する支持ピンとしては、前述の基板支持治具２００を構成する支持ピン７１を用いても良い。また、連結ピン８５は、ベース板８１の裏面側に連結ピン８５の嵌合凸部８７に相当する凸部を形成しておくことで省略することもでき、その場合には、ベース板８１の支持板５３への固定を更に簡略化できる。
【００６２】
なお、上記の例では、支持板５３及びベース板８１に形成した孔部５１、８３を、それぞれ千鳥状の配列位置に形成したが、孔部５１、８１の配列としては千鳥状に限らず、図１１に示すように、格子状の配列位置に形成しても良いことは勿論である。
また、支持板５３及びベース板８１としては、その長さ、幅、厚さ、孔部５１、８３のピッチが異なる複数種類のものを予め用意しておくことにより、各品種や各大きさの基板６５に応じて選択的に用いるこができる。
【００６３】
図１２及び図１３は、それぞれ各寸法が異なる支持板５３及びベース板８１を示すもので、図１２に示すものは、長さＬ１、幅Ｗ１、厚さＨ１、孔部５１、８３のピッチＰ１，Ｐ２のベース板８１であり、図１３に示すものは、長さＬ２、幅Ｗ２、厚さＨ２、孔部５１、８３のピッチＰ３，Ｐ４の支持板５３である。これら各種寸法の異なる支持板５３及びベース板８１を、支持する基板６５の品種や大きさ等に応じて適宜選定して用いる構成としてもよい。
【００６４】
また、上述した各実施形態においては、支持ピン５５，７１をシリコンゴムを用いて形成したが、これに限らず、例えばフッ素ゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム、エチレンゴム、クロロプレンゴムなどの各種ゴム材を用いて構成してもよい。そして、硬度を変更するために添加したカーボンに代えて、例えばガラス繊維やＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２等のセラミック材を添加することでもよい。
【００６５】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明の基板支持治具によれば、基端部を支持板の孔部に嵌合させることにより支持板に立設させた複数の支持ピン上に基板を載置させた際に、複数の支持ピンの先端部が基板に当接し、これにより、複数の支持ピンによって基板を平坦に支持することができる。そして、仮に基板に実装された部品に支持ピンが干渉したとしても、支持ピンの先端部分が弾性変形するので、支持ピンの干渉による部品の破損、損傷を確実に防止することができる。また、支持ピンが摩耗等により破損、損傷した際にも、破損、損傷した支持ピンだけを１本単位で容易に新たなものに交換することができる。つまり、支持する基板にフレキシブルに対応することができ、段取り時間の短縮化を図り、また、設備費を最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】基板支持治具の構造（第１実施形態）を説明する基板支持治具の斜視図である。
【図２】基板を支持している基板支持治具の側面図である。
【図３】基板支持治具の構造を説明する要部拡大斜視図である。
【図４】支持ピンの基部側から見た平面図である。
【図５】基板支持治具の構造（第２実施形態）を説明する基板支持治具の斜視図である。
【図６】基板を支持している基板支持治具の側面図である。
【図７】基板支持治具の構造を説明する要部拡大斜視図である。
【図８】基板支持治具の構造（第３実施形態）を説明する基板支持治具の斜視図である。
【図９】基板を支持している基板支持治具の側面図である。
【図１０】基板支持治具の構造を説明する要部拡大斜視図である。
【図１１】孔部の配列の異なる支持板及びベース板を示す斜視図である。
【図１２】ベース板の各寸法を示すベース板の斜視図である。
【図１３】支持板の各寸法を示す支持板の斜視図である。
【図１４】従来例１を説明する従来の基板支持治具の斜視図である。
【図１５】従来例１を説明する従来の基板支持治具の側面図である。
【図１６】従来例１の基板支持治具の一部拡大斜視図である。
【図１７】従来例２を説明する従来の基板支持治具の斜視図である。
【図１８】従来例３を説明する従来の基板支持治具の斜視図である。
【図１９】従来例４を説明する従来の基板支持治具の（ａ）平面図と（ｂ）側面図である。
【符号の説明】
５１，８３孔部
５３支持板
５５，７１支持ピン
５９，７５嵌合部
６３突条
６５基板
６７部品
８１ベース板
８５連結ピン
８７嵌合凸部
１００，２００，３００基板支持治具[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a board support jig for supporting a board flat when a component such as an electronic component is mounted on the board or when a board on which the component is mounted is inspected.
[0002]
[Prior art]
To mount electronic components on a board, generally, before the component mounting process, the board is transported to a solder printing machine by a board supply device, and cream is applied to the land of the mounting board by the solder printing machine. Print solder. Thereafter, if necessary, the mounting board is inspected by a solder printing state inspection machine for inspecting the printing state of the cream solder, and then the mounting board is carried into the component mounting apparatus.
The mounting substrate carried into the component mounting apparatus is placed on a mounting stage (such as an XY table) in the component mounting apparatus in such a manner that both ends of the substrate are sandwiched between the mounting board and positioning means such as positioning pins. Is positioned. Thereafter, the substrate on which the support pins for correcting the bending and warping of the substrate are arranged rises from the lower side of the substrate, and the support pins support the substrate from the lower side so that the substrate is kept flat without bending or warping. To hold. In this state, the electronic component is mounted on the upper surface of the board from above, and when a predetermined mounting sequence is completed, the board is carried out to the next component mounting apparatus or the like.
[0003]
After the component mounting by the predetermined component mounting apparatus is completed, the substrate is then carried into a reflow furnace, where the electronic components are soldered by melting and fixing the cream solder. When the soldering is completed, it is transferred to an inspection machine and inspected. This inspection machine determines the misalignment, missing parts, standing, etc. of the parts by image processing using a camera, a laser, etc., sorts out non-defective products and defective products, displays defective portions, etc., and then unloads the inspected board. . Then, the component mounting process ends. When applying an adhesive instead of cream solder, an adhesive applicator is used instead of the above printing machine, and a curing furnace is used instead of the reflow oven. It is almost the same.
[0004]
The mounting height of the electronic components to be mounted on the board is determined in advance by the thickness of the electronic components to be mounted and the height of the component pick-up part, etc., and the entire surface of the board is accurately positioned at the set height. If so, the components are securely mounted. However, when mounting components, the board may warp downward. In such a case, the electronic component does not reach the surface to which the solder (or the adhesive) is applied, and therefore, the component to be mounted may be in a state as if it was released into the air. Cannot be secured as specified.
[0005]
Also, when the board on which the electronic components are mounted is inspected by the inspection machine, if the board is bent downward, the focus height of the camera of the inspection machine changes. May occur. Therefore, when applying the cream solder or the adhesive to the mounting board, when mounting the electronic component on the mounting board to which the cream solder or the adhesive is applied, and when mounting the electronic component on the board, When inspecting with an inspection machine or the like, it is necessary to support the substrate so as to maintain a flat state from below. Therefore, when performing component mounting or inspection, a substrate supporting jig is used to support the substrate flat.
[0006]
Here, a conventional substrate support jig will be described.
(Conventional example 1)
FIG. 14 is a perspective view showing a conventional substrate support jig and a substrate supported thereon, and FIG. 15 is a side view of the substrate support jig of FIG. As shown in FIG. 14, the substrate support jig is formed of a support plate 13 having a plurality of holes 11 and, for example, stainless steel or a hard resin whose lower end can be fitted into the holes 11 of the support plate 13. In this substrate support jig, a plurality of support pins 15 are inserted into the holes 11 of the support plate 13, and a substrate 17 is provided at the tip of the support pin 15 on the side opposite to the insertion side. Is placed, the substrate 17 is supported on the substrate support jig. In this board supporting jig, as shown in FIG. 16, when supporting the board 17, the support pins 15 abut on the board 17 at positions not interfering with the components 19 already mounted on the board 17. The support pin 15 is inserted into the hole 11 of the support plate 13 while selecting the position of the support pin 15. As the support pin 15, a pin provided with a compression spring therein and having a relief structure in the vertical direction at the tip of the pin may be used.
[0007]
(Conventional example 2)
The substrate support shown in FIG. 17 includes a support plate 21 formed of a magnetic material or incorporating a magnetic material, and a plurality of support pins 23 supported on the support plate 21. Is formed by embedding a magnetic material whose base 25 can be attracted to the support plate 21 by magnetic force. In this substrate support jig, the plurality of support pins 23 are maintained on the support plate 21 by magnetic attraction, and the substrate 17 is attached to the distal end opposite to the base of the support pins 23. Abut. Thereby, the substrate 17 is supported flat. Also in the case of this substrate support jig, the support pins 23 are erected on the support plate 21 at a position that does not interfere with the components 19 already mounted on the substrate 17 when supporting the substrate 17.
[0008]
(Conventional example 3)
The substrate supporting jig shown in FIG. 18 is a block-shaped substrate supporting jig made of a metal such as aluminum or a resin, and the upper surface thereof is a supporting surface 33 having a concave portion 31. In this substrate support jig, the substrate 17 is flatly supported by bringing the substrate 17 into contact with the support surface 33 which is the upper surface thereof. In this board supporting jig, when the board 17 is brought into contact with the support surface 33, the already mounted electronic component 19 enters the recess 31 so that the electronic component 19 does not interfere with the board supporting jig. It has become.
[0009]
(Conventional example 4)
Further, as shown in FIG. 19, a substrate support jig of a type in which pins are integrally formed on a plate-like support plate is also known (for example, see Patent Document 1). This substrate support jig has a plate-shaped support plate portion 41 and a plurality of support pin portions 43 formed on the surface of the support plate portion 41, and is integrally formed of urethane foam. In this substrate support jig, the substrate 17 is flatly supported by bringing the substrate 17 into contact with the tip of the support pin portion 43. In the case of this substrate support jig, when supporting the substrate 17, the support pin portions 42 at positions that strongly interfere with the components 19 already mounted on the substrate 17 are cut in advance.
[0010]
[Patent Document 1]
JP 2002-319800 A
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in recent years, the technology of surface mounting on a substrate has further advanced, and the density and accuracy of mounting have been advanced.Accordingly, the mounting substrate has tended to be thinner, and the solder reflow process and the bonding agent Warpage and distortion due to heat during the curing process are likely to occur. For this reason, there is an increasing demand for supporting the substrate with higher precision and flatness and stability when mounting the electronic component or fixing the substrate during inspection or the like. However, in each of the above-described conventional examples, it is difficult to respond to such a request.
[0012]
Specifically, in the first conventional example, the board 17 is supported by the hard support pins 15 which are inserted into the holes 11 of the support plate 13 and stand upright. Accordingly, when the support pin 15 interferes with the mounted component 19, the component 19 may be damaged or dropped. In addition, when switching the production type of the board 17 or the like, the insertion position of the support pins 15 into the support plate 13 must be changed each time according to the arrangement of the mounted components on the board. As a result, the production time cannot be shortened, and it is not suitable particularly for multi-product production.
[0013]
In the second conventional example, since the support pins 23 are held by the support plate 21 by magnetic force, the arrangement of the support pins 23 can be easily changed. There is a possibility that the support pin 23 may interfere with the connector 19 and cause problems such as breakage and dropout. Moreover, also in this case, when the model of the board 17 is changed, the standing position of the support pin 23 on the support plate 13 must be changed each time according to the arrangement of the mounted components on the board. The setup time could not be shortened.
[0014]
Further, in the conventional example 3, it is necessary to manufacture a dedicated substrate supporting jig having concave portions having different shapes and formed in different sizes in accordance with the type of the substrate 17 to be produced. It takes a lot of time and money, and has low versatility and low follow-up ability to change models.
[0015]
On the other hand, in the conventional example 4, since the support pin portion 42 is integrally molded from urethane, even if the support pin portion 42 interferes with the mounted component 19 of the substrate 17, damage to the component 19 is small and unnecessary support is performed. The removal of the pin portion 42 is easy, and the followability to the model change is good.
However, in the case of the substrate supporting jig of Conventional Example 4, since the supporting pin portion 42 and the supporting plate portion 41 are integrally formed, it is difficult to change the substrate supporting position or the supporting force. If 42 is cut off, it cannot be restored and it is difficult to adapt it to other types of substrates. Further, since the size of the support plate portion 41 is constant, the support plate portion 41 lacks flexibility for various substrate sizes. In addition, when a part of the support pin portion 42 is worn or lost, it cannot be dealt with unless the whole is replaced, resulting in an increase in equipment cost.
[0016]
The present invention has been made in view of the above circumstances, is capable of flexibly responding to the type and size of a substrate to be supported, and can reduce the setup time, and furthermore, has a facility that is replaced by a service life or the like. It is an object of the present invention to provide a substrate supporting jig capable of suppressing an increase in cost.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
The above object is achieved by the following constitution.
(1) A substrate support jig for supporting a substrate by pressing the substrate against one side of the substrate, the support jig having a plurality of holes, and a base end being detachably fitted to the holes. A substrate support jig, comprising: a plurality of support pins erected on a support plate, wherein the support pins are made of an elastic body that can bend at least on a side that contacts the substrate.
[0018]
According to this substrate support jig, when the substrate is pressed against the plurality of support pins erected on the support plate by fitting the base end portion into the hole of the support plate, the tip portions of the plurality of support pins are Abuts on the substrate, whereby the substrate can be flatly supported by the plurality of support pins. Here, even if the support pins hit the components mounted on the board and interfere with each other, the elastic body of the support pins is elastically deformed, so that the board is not pushed and bent, and the components are not damaged or damaged. A substrate can be supported. Further, even when the support pins are damaged or damaged due to wear or the like, only the damaged or damaged support pins can be easily replaced with new ones in a unit. In other words, it is possible to flexibly correspond to the substrate to be supported, shorten the setup time, and minimize the equipment cost.
[0019]
(2) The substrate support jig according to (1), wherein a side of the support pin that comes into contact with the substrate has a spherical conical tip.
[0020]
According to this substrate support jig, since the tip is spherical, breakage and damage to the substrate and components mounted on the substrate can be further reduced. In addition, the conical shape can reduce the cross-sectional area of the tip portion of the support pin, reduce the frequency of interference with components, and facilitate elastic deformation.
[0021]
(3) The substrate support jig according to (2), wherein at least a part of the support pin is provided with a bellows portion that contracts due to axial compression.
[0022]
According to this substrate supporting jig, since at least a part of the support pin has the bellows portion, a difference in height due to components mounted on the substrate can be absorbed by contraction due to elastic deformation of the bellows portion, As a result, the support pins do not bend in the surface direction of the substrate, so that the displacement of the support pins in the surface direction can be reliably prevented.
[0023]
(4) A plurality of ridges are formed on the outer peripheral surface of the base of the support pin so as to be in close contact with the inner peripheral surface of the hole when fitted into the hole. The substrate supporting jig according to any one of 3).
[0024]
According to this substrate support jig, when the fitting portion of the support pin is fitted into the hole, the ridge of the fitting portion is in close contact with the inner peripheral surface of the hole, so that no dropout occurs. In addition, the support pins can be reliably supported by the support plate.
[0025]
(5) The substrate supporting jig according to any one of (1) to (4), wherein the elastic body of the support pin is made of an elastic material whose hardness can be freely changed.
[0026]
According to this substrate support jig, a plurality of types of support pins having different hardnesses are prepared in advance, and a support pin having an appropriate hardness can be selectively used according to the height of the component mounted on the substrate. it can.
[0027]
(6) The substrate supporting jig according to (5), wherein the elastic body of the support pin is mainly composed of a rubber material, and the hardness is adjusted by adding carbon.
[0028]
According to this substrate support jig, the elasticity of the support pins can be easily adjusted by forming the support pins from a rubber material and adjusting the carbon content by adding carbon to the rubber material. In addition, by making the carbon content distribution a distribution in which the carbon content is particularly increased on the pin surface, the surface hardness of the support pin is increased, thereby preventing breakage such as peeling and extending the life. Can be.
[0029]
(7) The substrate support jig according to (6), wherein the elastic body of the support pin has conductivity.
[0030]
According to this substrate support jig, since the support pins themselves have conductivity, electrostatic breakdown of the substrate and components mounted on the substrate can be prevented.
[0031]
(8) The support plate includes a first support plate having a plurality of holes into which the support pins are fitted, and a second support plate for supporting the first support plate. The substrate support jig according to any one of (1) to (7), wherein the first support plate is detachably attached to an arbitrary position of the second support plate.
[0032]
According to this substrate support jig, the first support plate on which a plurality of support pins are erected is mounted on the second support plate according to the substrate to be supported. Can be dealt with by simple work, and the work efficiency can be greatly improved.
[0033]
(9) The substrate supporting jig according to (8), wherein a plurality of the first supporting plates are freely attached to the second supporting plate.
[0034]
According to this substrate support jig, a plurality of first support plates on which a plurality of support pins are erected are mounted on the second support plate in accordance with the substrate to be supported. And the setup time can be further reduced.
[0035]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of a substrate supporting jig according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the embodiments described below, the same reference numerals are given to the same structural parts, and the description thereof will be omitted.
(1st Embodiment)
First, a first embodiment of the substrate supporting jig according to the present invention will be described.
FIG. 1 is a perspective view of a substrate supporting jig for explaining the structure of the substrate supporting jig, FIG. 2 is a side view of the substrate supporting jig for supporting the substrate, and FIG. 3 is a diagram for explaining the structure of the substrate supporting jig. FIG. 4 is an enlarged perspective view of a portion, and FIG. 4 is a plan view of a support pin constituting the substrate support jig as viewed from the base side.
As shown in FIGS. 1 to 4, the substrate support jig 100 includes a support plate 53 having a plurality of holes 51, and a lower end (base end) detachably attached to the holes 51 of the support plate 53. A support pin 55 is formed of an elastic body that is fitted and that can abut on the substrate.
[0036]
The support pin 55 includes a main body 57 having a larger diameter than the hole 51, a fitting part 59 formed at a lower end of the main body 57, and a support part 61 formed above the main body 57. And The outer diameter of the fitting portion 59 is formed to be slightly smaller than the hole portion 51 formed in the support plate 53, and a plurality of protrusions 63 (see FIG. 4) is formed.
[0037]
The support portion 61 has a tapered substantially conical shape whose diameter gradually decreases toward the front end, and the front end portion is formed in a spherical shape. The support pin 55 is formed mainly of silicone rubber, which is an elastic material, and is set to a required hardness by adjusting the content of carbon as an additive. The plurality of holes 51 formed in the support plate 53 are formed in the support plate 53 at staggered arrangement positions.
[0038]
Next, a procedure for supporting a substrate using the substrate support jig 100 will be described.
First, a support pin 55 is attached to the hole 51 of the support plate 53 of the substrate support jig 100. That is, the fitting portion 59 at the lower end of the support pin 55 is inserted into the hole 51 of the support plate 53.
[0039]
By doing so, the fitting portion 59 is fitted into the hole 51 of the support plate 53, whereby the support pin 55 is set upright on the support plate 53. Further, at this time, the respective projecting ridges 63 formed on the outer peripheral surface of the fitting portion 59 are in close contact with the inner peripheral surface of the hole portion 51, and the support pin 55 is securely removed without falling off from the hole portion 51. Attached to 53.
[0040]
After the plurality of support pins 55 are erected on the support plate 53 in this manner, the substrate 65 is placed on the upper surface of the substrate support jig 100. Specifically, with both ends of the substrate 65 being supported, the support plate 53 on which the support pins 55 are erected is raised from below the substrate 65, and stopped and held at a predetermined height.
In this way, the tips of the plurality of support pins 55 of the substrate support jig 100 abut against the substrate 65, whereby the substrate 65 is supported flat by the plurality of support pins 55.
Here, there is a component 67 already mounted on the board 65, and some of the support pins 55 come into contact with the component 67 and interfere with it. In this case, since the support pin 55 is formed of an elastic material, the tapered support portion 61 is elastically deformed, for example, bent laterally. Thus, the component 67 mounted on the board 65 is not damaged or damaged by interference with the support pin 55.
[0041]
In addition, since the support pins 55 that directly abut the substrate 65 without interfering with the components 67 are applied with a load from the substrate 65 in the axial direction, the support portions 61 are not elastically deformed and bent, and thus have a relatively large load. Can be accepted. The withstand load at this time is a load enough to cause buckling of the support portion 61. For example, even if a pressure is applied when the component is mounted by the component mounting apparatus, it can be reliably received. Thus, the substrate 65 is supported flat on the substrate support jig 100 by the support pins 55.
[0042]
As described above, according to the substrate support jig 100, the fitting portion 59 serving as the base end of the support pin 55 is fitted into the hole 51 of the support plate 53, so that the plurality of When the substrate 65 is placed on the support pin 55, the tip of the support pin 55 that does not interfere with the component 67 of the plurality of support pins 55 abuts on the substrate 65, thereby supporting the substrate 65 flat. can do.
Here, the support pin 55 that has interfered with the component 67 mounted on the substrate 65 bends and elastically deforms the support portion 61 at the distal end portion of the support pin 55, so that the damage or damage of the component 67 due to the interference of the support pin 55 is prevented. It can be reliably prevented.
[0043]
Further, by dismounting the support pins 55 from the holes 51 of the support plate 53 in accordance with the type of the substrate 65 to be supported, it is possible to easily change the arrangement position of the support pins 55. Further, even when the support pin 55 is damaged or damaged due to abrasion or the like, only the damaged or damaged support pin 55 can be replaced with a new one by one unit. That is, it is possible to flexibly cope with the substrate 65 to be supported, to shorten the setup time at the time of model switching, and to minimize the running cost.
[0044]
Further, since a plurality of ridges 63 that are in close contact with the inner peripheral surface of the hole 51 when the support plate 53 is fitted into the hole 51 are formed in the fitting portion 59 of the support pin 55, When the fitting portion 59 is fitted into the hole 51 of the support plate 53, the ridge 63 of the fitting portion 59 is in close contact with the inner peripheral surface of the hole 51, and the support pin 53 does not fall out. 55 can be reliably supported by the support plate 53.
[0045]
Further, the support pin 55 is made of a flexible elastic body which can be freely bent, and for example, silicon rubber can be suitably used as a main component. Further, by adjusting the content of carbon in the silicone rubber, the hardness of the support pin 55, particularly the hardness of the support portion 61, can be arbitrarily set. In this way, a plurality of types of support pins 55 having different hardnesses are prepared and prepared in advance by adjusting the carbon content, and an appropriate hardness is set according to the height of the component 67 mounted on the substrate 65. Support pin 55 can be selectively used.
[0046]
In addition, by appropriately adjusting the distribution of the amount of carbon added to the support pins 55, for example, the carbon content of the pin surface can be particularly increased to increase the surface hardness of the support pins 55. According to the support pin 55 having such a high surface hardness, the breakage of peeling or the like, which is likely to occur near the place where the support plate 53 is fitted to the hole 51, is prevented, and the life of the support pin 55 is extended. be able to. Further, the support pins 55 themselves are made of a conductive material, so that the components 67 mounted on the substrate 65 can be prevented from being electrostatically damaged.
[0047]
As the specific hardness of the support pin 55, for example, when the height of the component 67 is 5 mm or less, the support pin 55 having a hardness of 60 ° is selected, and when the height of the component 67 is 5 to 10 mm, If the height of the component 67 is 10 mm or more, it is preferable to select and use the support pin 55 having a hardness of 40 °. Thereby, the load on the component 67 acting from the support pin 55 can be adjusted.
The load on the component 67 mounted on the board 65 can be easily adjusted by changing the number of support pins 55 used.
[0048]
(2nd Embodiment)
Next, a second embodiment of the substrate supporting jig according to the present invention will be described.
FIG. 5 is a perspective view illustrating the structure of the substrate support jig of the present embodiment, FIG. 6 is a side view of the substrate support jig supporting the substrate, and FIG. 7 is a main part illustrating the structure of the substrate support jig. It is an expansion perspective view.
[0049]
As shown in FIGS. 5 to 7, the substrate support jig 200 has a support pin 71 having a structure different from that of the support pin 55 included in the substrate support jig 100 according to the above-described embodiment.
The support pin 71 has a main body 73, a fitting part 75 formed at a lower end of the main body 73, and a support part 77 formed above the main body 73. The main body 73 constitutes a bellows portion formed in the shape of a hollow bellows, and thereby has a structure in which it contracts when a compressive force is applied in the axial direction. The support portion 77 is formed in a tapered substantially conical shape whose diameter gradually decreases toward the front end, and the front end portion is formed in a spherical shape. Note that the support portion 77 has a solid structure.
[0050]
When supporting the substrate 65 also in the case of the substrate support jig 200, the fitting portion 75 of the support pin 71 is inserted into the hole 51 of the support plate 53, and the support pin 71 is erected on the support plate 53. Then, the substrate 65 is placed on the upper surface side. In this way, the tips of the plurality of support pins 71 of the substrate support jig 100 abut on the substrate 65, whereby the substrate 65 is supported flat by the plurality of support pins 71.
[0051]
Here, when there is a component 67 already mounted on the substrate 65, and the support pin 71 interferes with the component 67, the support pin 71 is contracted in the vertical direction (vertically) by the main body portion 73 composed of a bellows. Thereby, the reaction force to the substrate 65 can be applied vertically, and the displacement of the substrate 65 in the surface direction can be reliably prevented. Also, the component 67 mounted on the substrate 65 is not damaged or damaged by the interference of the support pins 71 by the substrate support jig 200. Thus, the substrate 65 is horizontally and flatly supported on the substrate support jig 200 by the support pins 71.
[0052]
Also, the support pins 71 can arbitrarily change the axial elastic modulus of the main body 73 by changing the thickness and hardness of the main body 73 composed of bellows, so that the height of the component 67 mounted on the board 65 can be increased. According to this, the support pin 71 having an appropriate elastic modulus can be selectively used. Thus, the substrate 65 can be efficiently and flatly supported by the plurality of support pins 71.
[0053]
Further, the support pins 71 can be easily attached and detached in accordance with the type of the substrate 65 to be supported, and the support pins 71 can be easily coped with. Only 71 can be replaced with a new one by one. In other words, it is possible to flexibly correspond to the substrate 65 to be supported, shorten the setup time, and minimize the equipment cost. In addition, according to this configuration, compared to the case where the coil-shaped spring is provided and contracted, there is no problem that dust or the like is caught in the spring and the spring is not contracted. The expansion and contraction operation becomes possible, and more reliable substrate support can be performed.
[0054]
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the substrate supporting jig according to the present invention will be described.
FIG. 8 is a perspective view illustrating the structure of the substrate support jig of the present embodiment, FIG. 9 is a side view of the substrate support jig supporting the substrate, and FIG. 10 is a main part illustrating the structure of the substrate support jig. It is an expansion perspective view.
As shown in FIGS. 8 to 10, in the substrate support jig 300, a plurality of base plates (second support plates) 81 on which support pins are erected are supported on a support plate (first support plate) 53. ing.
[0055]
The base plate 81 has a plurality of holes 83 having the same diameter as or different from the hole 51 of the support plate 53, and is connected to the support plate 53 by connection pins 85. The connection pin 85 has fitting projections 87 on both upper and lower surfaces thereof. One fitting projection 87 is fitted into the hole 83 of the base plate 81, and the other fitting projection 87 is fitted on the support plate 53. Is fitted in the hole 51.
The base plate 81 on which the support pins 55 are erected is connected to and supported on the support plate 53 by the connection pins 85.
[0056]
When the substrate 65 is supported by the substrate support jig 300, a plurality of base plates 81 on which a plurality of support pins 55 are erected are supported on the support plate 53. By doing so, the support pins 55 are erected on the support plate 53 by a plurality of blocks.
[0057]
Then, the substrate 65 is placed on the upper surface side of the substrate support jig 300 in which the plurality of base plates 81 on which the plurality of support pins 55 are erected are mounted on the support plate 53. By doing so, the tips of the plurality of support pins 55 of the substrate support jig 300 abut against the substrate 65, whereby the substrate 65 is supported flat by the plurality of support pins 55.
[0058]
Further, when the support pin 55 interferes with the component 67, the support pin 55 is elastically deformed, so that the component 67 mounted on the board 65 is not damaged or damaged by the interference of the support pin 55, and Since the load from the substrate 65 is applied in the axial direction, the support pin 55 that directly contacts the substrate 65 receives a relatively large load without the support portion 61 being elastically deformed and bent.
[0059]
As described above, according to the substrate support jig 300, the plurality of base plates 81 on which the plurality of support pins 55 are erected can be attached to arbitrary positions on the support plate 53 according to the substrate 65 to be supported. It is possible to easily cope with the type and size of the substrate 65 to be supported. In particular, when supporting a large substrate 65, a plurality of support pins 55 can be collectively arranged in units of the base plate 81, and when the model is changed, the support pins 55 can be collectively moved and exchanged for each base plate 81. And can greatly contribute to shortening the setup time.
[0060]
Further, since the fitting projection 87 is fitted to the holes 51 and 83 of the support plate 53 and the base plate 81, the base plate 81 is provided with a plurality of support pins 55 erected corresponding to the substrate. By preparing in advance, it is possible to very easily cope with a change in the model of the substrate, thereby making it possible to further shorten the setup time.
[0061]
In addition, in the substrate support jig 300, the case where the support pins 55 constituting the substrate support jig 100 of the first embodiment are used has been described as an example. The support pins 71 forming the part 200 may be used. Further, the connecting pin 85 can be omitted by forming a convex portion corresponding to the fitting convex portion 87 of the connecting pin 85 on the back surface side of the base plate 81. Fixing to the support plate 53 can be further simplified.
[0062]
In the above example, the holes 51 and 83 formed in the support plate 53 and the base plate 81 are formed in a staggered arrangement position. However, the arrangement of the holes 51 and 81 is not limited to the staggered shape. As shown in FIG. 11, it goes without saying that it may be formed at a grid-like arrangement position.
In addition, as the support plate 53 and the base plate 81, a plurality of types having different lengths, widths, thicknesses, and pitches of the holes 51 and 83 are prepared in advance so that each type and each size are different. It can be used selectively according to the substrate 65.
[0063]
12 and 13 show a support plate 53 and a base plate 81 having different dimensions, respectively. FIG. 12 shows a length L1, a width W1, a thickness H1, and a pitch P1 of the holes 51 and 83. , P2, and the supporting plate 53 shown in FIG. 13 is a supporting plate 53 having a length L2, a width W2, a thickness H2, pitches P3, P4 of the holes 51, 83. The support plate 53 and the base plate 81 having different dimensions may be appropriately selected and used according to the type and size of the substrate 65 to be supported.
[0064]
Further, in each of the above-described embodiments, the support pins 55 and 71 are formed using silicon rubber. However, the present invention is not limited to this. For example, various rubber materials such as fluorine rubber, nitrile rubber, butyl rubber, ethylene rubber, and chloroprene rubber may be used. You may comprise using it. Instead of carbon added to change the hardness, for example, glass fiber or TiO ₂ , SiO ₂ Or the like may be added.
[0065]
【The invention's effect】
As described above, according to the substrate support jig of the present invention, the substrate is placed on the plurality of support pins erected on the support plate by fitting the base end into the hole of the support plate. When this is done, the tips of the plurality of support pins come into contact with the substrate, whereby the substrate can be flatly supported by the plurality of support pins. Even if the support pin interferes with the component mounted on the board, the tip of the support pin is elastically deformed, so that damage and damage of the component due to the interference of the support pin can be reliably prevented. Further, even when the support pins are damaged or damaged due to wear or the like, only the damaged or damaged support pins can be easily replaced with new ones in a unit. In other words, it is possible to flexibly correspond to the substrate to be supported, shorten the setup time, and minimize the equipment cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a substrate support jig for explaining a structure (first embodiment) of the substrate support jig.
FIG. 2 is a side view of a substrate supporting jig supporting a substrate.
FIG. 3 is an enlarged perspective view of a main part for explaining the structure of a substrate support jig.
FIG. 4 is a plan view of the support pin as viewed from a base side thereof.
FIG. 5 is a perspective view of the substrate support jig for explaining the structure (second embodiment) of the substrate support jig.
FIG. 6 is a side view of a substrate supporting jig supporting a substrate.
FIG. 7 is an enlarged perspective view of a main part for explaining the structure of a substrate support jig.
FIG. 8 is a perspective view of a substrate support jig for explaining a structure (third embodiment) of the substrate support jig.
FIG. 9 is a side view of a substrate supporting jig supporting a substrate.
FIG. 10 is an enlarged perspective view of a main part for explaining the structure of a substrate support jig.
FIG. 11 is a perspective view showing a support plate and a base plate having different arrangements of holes.
FIG. 12 is a perspective view of the base plate showing respective dimensions of the base plate.
FIG. 13 is a perspective view of the support plate showing respective dimensions of the support plate.
FIG. 14 is a perspective view of a conventional substrate support jig for explaining Conventional Example 1.
FIG. 15 is a side view of a conventional substrate support jig for explaining Conventional Example 1.
FIG. 16 is a partially enlarged perspective view of a substrate supporting jig of Conventional Example 1.
FIG. 17 is a perspective view of a conventional substrate support jig for explaining Conventional Example 2.
FIG. 18 is a perspective view of a conventional substrate support jig for explaining Conventional Example 3.
19A is a plan view and FIG. 19B is a side view of a conventional substrate support jig for explaining Conventional Example 4. FIG.
[Explanation of symbols]
51,83 holes
53 support plate
55,71 Support pins
59,75 fitting part
63 ridge
65 substrate
67 parts
81 Base plate
85 Connecting pin
87 mating projection
100, 200, 300 Substrate support jig

Claims

A substrate support jig for supporting the substrate by pressing against one side of the substrate,
A support plate having a plurality of holes,
A plurality of support pins standing upright on the support plate by detachably fitting a base end portion to the hole portion,
The substrate support jig, wherein the support pin is made of an elastic body that is at least bent on the side that contacts the substrate.

2. The substrate support jig according to claim 1, wherein a side of the support pin that comes into contact with the substrate has a tip with a spherical conical shape.

3. The substrate support jig according to claim 2, wherein at least a part of said support pin is provided with a bellows portion contracted by compression in an axial direction.

A plurality of ridges are formed on an outer peripheral surface of a base portion of the support pin, the plurality of ridges being in close contact with an inner peripheral surface of the hole when fitted into the hole. A substrate support jig according to any one of the preceding claims.

The substrate supporting jig according to any one of claims 1 to 4, wherein the elastic body of the support pin is made of an elastic material whose hardness can be freely changed.

The substrate support jig according to claim 5, wherein the elastic body of the support pin is mainly composed of a rubber material, and the hardness is adjusted by adding carbon.

The substrate supporting jig according to claim 6, wherein the elastic body of the support pin has conductivity.

The support plate includes a first support plate having a plurality of holes into which the support pins are fitted, and a second support plate supporting the first support plate,
The substrate according to any one of claims 1 to 7, wherein the first support plate provided with a plurality of support pins is detachably attached to an arbitrary position of the second support plate. Support jig.

9. The substrate supporting jig according to claim 8, wherein a plurality of said first supporting plates are freely attached to said second supporting plate.