JP6051409B2 - 部品実装装置 - Google Patents

Description

本発明は、接着テープを介して基板に搭載された部品を圧着することにより実装基板を製造する部品実装装置に関するものである。

液晶パネル等の基板に対し、異方性導電テープ（ＡＣＦテープ）等の接着テープを介して部品を実装する部品実装装置として、テープ貼付け装置、仮圧着装置及び本圧着装置を上流から順に配設したものが知られている（例えば特許文献１参照）。部品実装装置の上流には、基板を供給するための供給装置等が配設されるとともに、下流には実装基板を回収するための回収装置等が配設される。また、各装置間には基板搬送機構としてのコンベア部材が配設されている。

上流から部品実装装置へ搬送される基板は、まずテープ貼付け装置に移送されて接着テープが貼付けられ、次いで仮圧着装置に移送されて接着テープを介して部品が仮圧着（搭載）される。その後、基板は本圧着装置に移送され、圧着ツールによる押圧を受けて基板に部品が本圧着される。以上の工程を経て実装基板が製造される。本圧着後の基板は部品実装装置から下流へ搬出される。

作業タクト向上の観点から、テープ貼付け装置、仮圧着装置及び本圧着装置での各種作業は同時並行的に行われる。これに併せ、上流の装置からテープ貼付け装置への基板の移送、テープ貼付け装置から仮圧着装置への基板の移送、仮圧着装置から本圧着装置への基板の移送、本圧着装置から下流の装置への基板の移送も同時並行的に行われる。

このような移送形態の下では、何らかのトラブルにより上流の装置でテープ貼付け装置に基板を移送する準備が完了していない場合、下流の各装置で作業を終えた基板は移送待ちの状態となる。かかる場合、テープ貼付け装置で基板に貼付けられた接着テープは時間の経過とともに接着力が低下する。そのため、移送待ちの解除後にその基板に対して部品の本圧着を行っても、接着力不足による実装不良が発生し得る。この問題を解決する一の手段として、特許文献１に示す例では、接着テープを基板に貼付けてからの経過時間を認識することで、劣化した接着テープを介して基板に部品が圧着される事態を防止するようにしている。

特開２０１２−２２７１９４号公報

しかしながら、上記従来技術によれば、劣化した接着テープが貼付けられた基板に対する部品の圧着は防止できるが、その一方で次のような問題が発生していた。すなわち、基板の再利用のために接着テープを剥ぎ取る手間がかかるとともに、接着テープの無駄が生じていた。さらに、接着テープの種類によっては剥ぎ取りが困難なものがあり、基板を再利用可能な限度内まで剥ぎ取ることができない場合には基板を破棄せざるを得ないといった問題も生じていた。

そこで本発明は、接着テープの劣化を抑制して基板に部品を圧着することができる部品実装装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の本発明は、基板が搬入される基板搬入部と、前記基板搬入部から移送された基板に接着テープを貼付けるテープ貼付け部と、前記テープ貼付け部の下流に設けられ、基板に貼付けられた接着テープ上に部品を搭載する部品搭載部と、前記部品搭載部の下流に設けられ、基板に搭載された部品を前記接着テープを介して基板に圧着する部品圧着部と、接着テープが貼付けられた基板を前記テープ貼付け部から前記部品搭載部に移送する第１の基板移送部と、部品が搭載された基板を前記部品搭載部から前記部品圧着部に移送する第２の基板移送部と、前記テープ貼付け部、部品搭載部及び部品圧着部のそれぞれに移送された全ての基板に対する所定の作業が完了してから、前記基板搬入部で基板の移送準備が完了するまでの時間を計測する時間計測部とを備え、前記時間計測部による計測を開始してから所定の時間内に前記テープ貼付け部に基板を移送する準備が完了していないとき、前記テープ貼付け部、部品搭載部及び部品圧着部において待機している各基板を下流に強制移送し、前記部品搭載部及び部品圧着部に強制移送された各基板に対して所定の作業を行う。

本発明によれば、時間計測部による計測を開始してから所定の時間内にテープ貼付け部に基板を移送する準備が完了していないとき、テープ貼付け部、部品搭載部及び部品圧着部において待機している各基板を下流に強制移送し、部品搭載部及び部品圧着部に強制移送された各基板に対して所定の作業を行うので、接着テープの劣化を抑制して基板に部品を圧着することができる。

本発明の一実施の形態における部品実装装置の平面図 （ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態における部品実装装置が備えるテープ貼付け部の斜視図 （ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態におけるテープ貼り付け作業を示す図 （ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態における部品実装装置が備える部品搭載部の斜視図 （ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態における部品搭載作業を示す図 （ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態における部品実装装置が備える部品圧着部の斜視図 （ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態における部品圧着作業を示す図 本発明の一実施の形態における部品実装装置が備える基板移送部の部分斜視図 本発明の一実施の形態における部品実装装置の平面図 （ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態における基板の移送作業を示す図 本発明の一実施の形態における部品実装装置の制御系の構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態における部品実装装置が備える表示・入力部に表示される強制移送設定画面を示す図 本発明の一実施の形態における移送判断処理のフロー図 本発明の一実施の形態における通常移送モードのフロー図 （ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態における通常モードでの基板の移送動作を示す図 （ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態における通常モードでの基板の移送動作を示す図 （ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態における通常モードでの基板の移送動作を示す図 本発明の一実施の形態における強制移送モードのフロー図 （ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態における強制移送モードでの基板の移送動作を示す図 （ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態における強制移送モードでの基板の移送動作を示す図

まず図１を参照して、本発明の部品実装装置の全体構成について説明する。部品実装装置１は、接着テープの一種であって異方性導電フィルムをテープ状にしたＡＣＦテープを介して基板に搭載された電子部品（以下、単に「部品」と称する）を圧着することにより実装基板を製造する機能を有する。部品の一例としては、フィルム状の部分を有する駆動回路部品が挙げられる。

図１において、部品実装装置１は水平面内における一の方向（Ｘ方向）に基台１ａ，１ｂ，１ｃを整列させ、基台１ａに基板搬入部６、基台１ｂにテープ貼付け部８、部品搭載部２１、部品圧着部３５、基台１ｃに基板搬出部４５の各作業部を配設し、且つ各作業部よりも前方側の領域に基板移送機構部４７を配設して構成される。以下、基板搬入部６の配設側を上流側（紙面左側）とし、基板搬出部４５の配設側を下流側（紙面右側）とする。また、Ｘ方向と水平面内において直交する方向をＹ方向と称し、ＸＹ平面に対し垂直な方向をＺ方向と称する。さらに、前述した５つの作業部のうち、テープ貼付け部８、部品搭載部２１、部品圧着部３５を「実装作業部」と称する。

図１において、基板搬入部６は部品実装装置１よりも上流側に配置された上流側設備で所定の作業を終えた基板２（図２）を搬入する作業部であり、複数（ここでは２つ）の基板保持テーブル７を有する。複数の基板保持テーブル７はＸ方向に並列して設けられ、テーブル昇降機構によって基台１ａに対して個別に昇降する。基板保持テーブル７には、上流側設備が備える移送アーム等の上流側設備移送手段を介して、上流側設備から移送された基板２が載置される。

図１、図２及び図３において、テープ貼付け部８は、ＡＣＦテープ４ｂ（図３）を所定の長さに切断した個片テープ４ｂ１を基板２に貼付ける実装作業部である。このテープ貼付け部８は基台１ｂの上流側に設けられ、基板位置決め機構９と、基板位置決め機構９の上方に設けられた貼付け機構１０から構成される。

図２において、基板位置決め機構９は、Ｘ軸テーブル１１ＸとＹ軸テーブル１１Ｙを段積みし、さらにＹ軸テーブル１１Ｙ上に移動ステージ１２を設けて構成される。Ｘ軸テーブル１１Ｘを駆動させることにより、Ｙ軸テーブル１１ＹはＸ方向に移動する。またＹ軸テーブル１１Ｙを駆動させることにより、移動ステージ１２はＹ方向に移動する。

移動ステージ１２には、複数（ここでは２つ）の基板保持テーブル１３がＸ方向に並列して設けられており、基板搬入部６から移送された基板２を保持する。各基板保持テーブル１３は、テーブル昇降機構を駆動させることにより移動ステージ１２に対して個別に昇降する。Ｘ軸テーブル１１Ｘ、Ｙ軸テーブル１１Ｙ及びテーブル昇降機構を駆動させることにより、基板保持テーブル１３に保持された基板２をＸＹＺ方向に移動させ、所定の位置に位置決めすることができる。

貼付け機構１０は、Ｘ方向に並列して設けられた複数（ここでは２つ）のベースプレート１４を有する。各ベースプレート１４の後方側の面には、Ｘ方向に伸びたプレート移動機構１５が取り付けられており、プレート移動機構１５を駆動させることにより各ベースプレート１４は個別にＸ方向に移動する。

各ベースプレート１４の前方側の面であって、その上方の位置にはテープ供給リール１６が着脱自在に取り付けられている。図３に示すように、テープ供給リール１６はセパレータ４ａにＡＣＦテープ４ｂを積層した構成のテープ部材４を巻回収納しており、リール駆動機構によって回転駆動される。

図２及び図３において、ベースプレート１４の下端部の両側には第１のガイドローラ１７、第２のガイドローラ１８が水平位置に配設されている。テープ部材４は、第１のガイドローラ１７を周回してＡＣＦテープ４ｂを下向きにした姿勢で上流から下流に向けて水平方向に導かれる。

２つのガイドローラ１７，１８の中間であって、テープ部材４の水平方向の送給経路の上方には、ツール昇降機構１９ａによって昇降する圧着ツール１９が備えられている。この圧着ツール１９よりも上流側の位置には、基板２の電極部３の長さ寸法に応じてＡＣＦテープ４ｂを切断するカッタ部が設けられている。圧着ツール１９の下方には、カッタ部によって所定の長さに切断された個片テープ４ｂ１が送給される。個片テープ４ｂ１が基板２に貼付けられてセパレータ４ａのみとなったテープ部材４は、第２のガイドローラ１８を周回して上方に導かれ、テープ回収部に回収される。

図２及び図３において、圧着ツール１９の下方には、Ｘ方向に伸びた水平面を有するバックアップステージ２０が設けられている。バックアップステージ２０は、基板２において電極部３が形成される側の縁部を下方から支持する。

テープ貼付け作業は、まず図２（ｂ）に示すように、基板位置決め機構９を駆動させて移動ステージ１２を所定の方向に移動させ、複数の基板保持テーブル１３に保持された基板２の縁部をバックアップステージ２０上に位置決めする。次いで図３（ａ），（ｂ）に示すように、基板２の電極部３の上方に個片テープ４ｂ１を位置合わせした状態で圧着ツール１９を下降させ（矢印ａ）、電極部３に個片テープ４ｂ１を押圧して貼付ける。個片テープ４ｂ１の貼付け後、図３（ｃ）に示すように圧着ツール１９を上昇させる（矢印ｂ）。なお、プレート移動機構１５を駆動させてベースプレート１４をＸ方向に移動させることによって、基板２と圧着ツール１９を位置合わせしてもよい。

図１及び図４において、部品搭載部２１はテープ貼付け部８の下流に設けられ、基板２に貼付けられた個片テープ４ｂ１上に部品５を搭載する実装作業部である。この部品搭載部２１は、基板位置決め機構２２と、基板位置決め機構２２よりも後方側に設けられた部品供給機構２７と、基板位置決め機構２２と部品供給機構２７との間に設けられた部品搭載機構３０から構成される。

図４において、基板位置決め機構２２は基板位置決め機構９と同様に、Ｘ軸テーブル２３ＸとＹ軸テーブル２３Ｙを段積みし、さらにＹ軸テーブル２３Ｙの上面に移動ステージ２４を設けて構成される。移動ステージ２４の上面には複数（ここでは２つ）の基板保持テーブル２５がＸ方向に並列して設けられており、テープ貼付け部８から移送された基板２を保持する。各基板保持テーブル２５は、ステージ昇降機構によって移動ステージ２４に対して個別に昇降する。Ｘ軸テーブル２３Ｘ、Ｙ軸テーブル２３Ｙ及びステージ昇降機構を駆動させることにより、基板保持テーブル２５に保持された基板２をＸＹＺ方向に移動させ、所定の位置に位置決めすることができる。

図４及び図５において、基板保持テーブル２５には、その後方側（Ｙ２方向側）でＸ方向に伸びた当接部２６ａを有する枠状部材２６が設けられている。枠状部材２６は、部品搭載時にフィルム状部分５ａを当接部２６ａに当接させて下方から支持する。これにより、フィルム状部分５ａの垂れ下がりが防止される。

図１において、部品供給機構２７は部品５を複数収納したトレイ２８を段積みして保持するトレイ保持部２９を備えている。トレイ保持部２９に保持された一のトレイは、トレイ移送機構によってトレイ保持部２９から取り出され、所定の部品供給位置まで移送される。

図１及び図４において、部品搭載機構３０は搭載ヘッド３１、ヘッド移動機構３３から構成される。図５において、搭載ヘッド３１の下面には、個片テープ４ｂ１を介して電極部３と接続される部品５の接続部位５ｂが当接する当接部３１ａと、当接部３１ａの下面と同一高さに設定された吸着面を有する吸着ノズル３２が設けられている。搭載ヘッド３１は、ヘッド昇降機構３１ｂによって昇降し、部品５の接続部位５ｂを当接部３１ａに当接させた状態で吸着ノズル３２によって部品５を吸着して保持する。

図１において、ヘッド移動機構３３は搭載ヘッド３１をＸＹ方向へ移動させるものであり、２つのＹ軸テーブル３３Ｙと、Ｙ軸テーブル３３Ｙに架設されＹ方向に移動自在なＸ軸テーブル３３Ｘから構成される。搭載ヘッド３１はＸ軸テーブル３３Ｘに対してＸ方向に移動自在に取り付けられており、Ｙ軸テーブル３３Ｙ、Ｘ軸テーブル３３Ｘを駆動させることにより、部品供給位置まで移送されたトレイ２８の上方をＸＹ方向に移動する。

図４において、基板位置決め機構２２よりも後方側であって、搭載ヘッド３１の移動領域内における所定の位置には、水平面を有するバックアップステージ３４が配設されている。バックアップステージ３４は、基板２において個片テープ４ｂ１が貼付けられた縁部を下方から支持する。

部品搭載作業は、まず図４（ｂ）に示すように、基板位置決め機構２２を駆動させて移動ステージ２４を所定の方向に移動させ、各基板保持テーブル２５に保持された基板２の縁部をバックアップステージ３４上に位置決めする。次いで、一のトレイ２８を部品供給位置まで移送させ、搭載ヘッド３１をトレイ２８の上方まで移動させる。次いで、搭載ヘッド３１によってトレイ２８から部品５を取り出した後、図５（ａ）に示すように、位置決めされた一の基板２であって、個片テープ４ｂ１が貼付けられた電極部３の上方に当接部３１ａを位置合わせする。

次いで図５（ｂ）に示すように、搭載ヘッド３１を下降させ（矢印ｃ）、個片テープ４ｂ１を介して基板２に部品５を搭載する。このとき、部品５のフィルム状部分５ａは枠状部材２６の当接部２６ａにより下方から支持される。次いで図５（ｃ）に示すように、搭載ヘッド３１を上昇させることにより（矢印ｄ）、一の基板２に対する部品搭載作業は終了する。そして、搭載ヘッド３１を再びトレイ２８の上方まで移動させて部品５を取り出し、他方の基板２に搭載する。

図１及び図６において、部品圧着部３５は部品搭載部２１の下流に設けられ、基板２に搭載された部品５を圧着する実装作業部である。この部品圧着部３５は、基板位置決め機構３６と、基板位置決め機構３６の上方に設けられた圧着機構４１から構成される。

図６において、基板位置決め機構３６は基板位置決め機構９，２２と同様に、Ｘ軸テーブル３７ＸとＹ軸テーブル３７Ｙを段積みし、さらにＹ軸テーブル３７Ｙ上に移動ステージ３８を設けて構成される。移動ステージ３８の上面には複数（ここでは２つ）の基板保持テーブル３９がＸ方向に並列して設けられており、部品搭載部２１から移送された基板２を保持する。各基板保持テーブル３９は、テーブル昇降機構によって移動ステージ３８に対して個別に昇降する。Ｘ軸テーブル３７Ｘ、Ｙ軸テーブル３７Ｙ及びテーブル昇降機構を駆動させることにより、基板保持テーブル３９に保持された基板２をＸＹＺ方向に移動させることができる。

図６及び図７において、基板保持テーブル３９には、その後方側でＸ方向に伸びた当接部４０ａを有する枠状部材４０が設けられている。枠状部材４０は、基板保持テーブル３９に基板２を保持させた状態において、フィルム状部分５ａを当接部４０ａに当接させて下方から支持する。

圧着機構４１は、Ｘ方向に伸びるプレート部材４２の下方に複数（ここでは２つ）の圧着ツール４３を昇降自在に配設して構成される。プレート部材４２の上面にはツール昇降機構４３ａが取り付けられており、ツール昇降機構４３ａを駆動させることにより圧着ツール４３は昇降する。圧着ツール４３の下方の位置には、水平面を有するバックアップステージ４４が配設されている。バックアップステージ４４は、基板２において部品５が搭載された縁部を下方から支持する。

部品圧着作業は、まず図６（ｂ）に示すように、基板位置決め機構３６を駆動させて移動ステージ３８を所定の方向に移動させ、各基板保持テーブル３９に保持された基板２の縁部をバックアップステージ４４上に位置決めする。次いで図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、基板２に搭載された部品５の上方から圧着ツール４３を下降させ（矢印ｅ）、基板２に部品５を圧着する。なお、各圧着ツール４３は２枚の基板２に対してそれぞれ同時に下降させてもよいし、連続的に下降させてもよい。部品５を圧着後、図７（ｃ）に示すように圧着ツール４３を上昇させる（矢印ｆ）。

図１において、基板搬出部４５は部品圧着部３５で部品圧着作業を終えた基板２を部品実装装置１から搬出する作業部であり、複数（ここでは２つ）の基板保持テーブル４６を有している。各基板保持テーブル４６はＸ方向に並列して設けられ、テーブル昇降機構によって基台１ｃに対して個別に昇降する。基板保持テーブル４６には、部品圧着部３５から移送された基板２が載置される。基板保持テーブル４６上の基板２は、部品実装装置１の下流に設けられた下流側設備が備える移送アーム等の下流側設備移送手段を介して、下流側設備に搬出される。

図１及び図８において、基板移送機構部４７は作業部間での基板２の移送（受け渡し）を行う移送作業部であり、基台１ａ，１ｂ，１ｃの前方領域に亘ってＸ方向に伸びたＸ軸テーブル４８を有する。Ｘ軸テーブル４８には、第１の基板移送機構４９Ａ、第２の基板移送機構４９Ｂ、第３の基板移送機構４９Ｃ及び第４の基板移送機構４９Ｄが上流側から順に設けられている。Ｘ軸テーブル４８を駆動させることにより、これらの基板移送機構４９Ａ〜４９ＤはＸ方向に同期して移動する。

図８において、基板移送機構４９Ａ〜４９Ｄは、Ｘ軸テーブル４８に対してＸ方向に移動自在に装着された基部５０と、基部５０上においてＸ方向に並列して設けられた複数（ここでは２つ）のアームユニット５１を有する。各アームユニット５１は、基部５０に固定されたアームベース５２と、アームベース５２から後方側に伸びた一対のアーム５３を備えている。アーム５３には、吸着面を下方に向けた複数（一のアーム５３につき２個）の吸着パッド５４が設けられており、一対のアーム５３の計４個の吸着パッド５４を介して基板２を吸着して保持する。

図９において、第１の基板移送機構４９Ａは、基板搬入部６の前方側（Ｙ１方向側）である第１の位置Ｐ１と、テープ貼付け部８の前方側である第２の位置Ｐ２との間を移動する。第２の基板移送機構４９Ｂは、第２の位置Ｐ２と、部品搭載部２１の前方側である第３の位置Ｐ３との間で移動する。第３の基板移送機構４９Ｃは、第３の位置Ｐ３と、部品圧着部３５の前方側である第４の位置Ｐ４との間で移動する。第４の基板移送機構４９Ｄは、第４の位置Ｐ４と、基板搬出部４５の前方側である第５の位置Ｐ５との間で移動する。

実装作業部を介して基板２を移送する際には、移動ステージ１２，２４，３８をＹ１方向に移動させ、基板保持テーブル１３，２５，３９上でアーム５３を介して基板２の移載が可能な第６の位置Ｐ６、第７の位置Ｐ７、第８の位置Ｐ８に位置合わせする。第６の位置Ｐ６，第７の位置Ｐ７及び第８の位置Ｐ８は、隣接する作業部間で基板２の移載を行う基板移載位置となっている。

次に図１０を参照して、作業部間での基板２の移送作業について説明する。ここでは、基板搬入部６とテープ貼付け部８との間での移送を例に挙げる。まず図１０（ａ）に示すように、基板２を保持した基板保持テーブル７を上昇させ（矢印ｇ）、第１の位置Ｐ１まで移動した第１の基板移送機構４９Ａに備えられたアーム５３の吸着パッド５４に基板２を接触させる。次いで、吸着パッド５４によって基板２を吸着したら、基板保持テーブル７を下降させ、かかる状態で第１の基板移送機構４９Ａを第２の位置Ｐ２まで移動させる。次いで図１０（ｂ）に示すように、第６の位置Ｐ６まで移動した移動ステージ１２上の基板保持テーブル１３を上昇させ（矢印ｈ）、吸着パッド５４によって吸着された基板２を接触させる。そして、吸着パッド５４による吸着を解除した後、図１０（ｃ）に示すように基板保持テーブル１３を下降させる（矢印ｉ）。その他の作業部間での基板２の移送も同様の方法によって行う。

次に図１１を参照して、部品実装装置１の制御系の構成について説明する。部品実装装置１に備えられた制御部６０は演算処理機能を有しており、搬入・搬出制御部６１、貼付け制御部６２、搭載制御部６３、圧着制御部６４、移送制御部６５、基板搬入検出部６６、移送準備完了検出部６７、時間計測部６８及び強制移送設定部６９から構成される。また、制御部６０は基板搬入部６、テープ貼付け部８、部品搭載部２１、部品圧着部３５、基板搬出部４５、基板移送機構部４７及び表示・入力部７０と接続されている。

搬入・搬出制御部６１は、テーブル昇降機構を制御することにより基板搬入部６に備えられた基板保持テーブル７、基板搬出部４５に備えられた基板保持テーブル４６をそれぞれ昇降させる。貼付け制御部６２は、テープ貼付け部８の各機構を制御することによりテープ貼付け作業を行う。搭載制御部６３は、部品搭載部２１の各機構を制御することにより部品搭載作業を行う。圧着制御部６４は、部品圧着部３５の各機構を制御することにより部品圧着作業を行う。なお、各実装作業部での所定の作業は同時並行で行われる。

移送制御部６５は、基板移送機構部４７の各機構を制御することにより作業部間での基板２の移送を行う。この移送制御部６５は、強制移送の設定状況や作業部間での基板２の移送状況等に応じ、「通常移送モード」又は「強制移送モード」の何れかの移送モードに従って基板２を移送する。強制移送及び各移送モードの詳細は後述する。

基板搬入検出部６６は、基板搬入部６に基板２が搬入されたか否かの検出を行う。ここでの検出は、基板保持テーブル７の昇降動作、上流側設備から基板２が搬入される際に当該上流側設備から送信される信号、基板保持テーブル７に内蔵された感圧センサ等の基板検出手段による基板２の検出結果等、種々の方法に基づいてなされる。基板搬入検出部６６によって基板２の搬入を検出することで、移送制御部６５は基板搬入部６でテープ貼付け部８へ基板２を移送する準備が完了したと判断する。

移送準備完了検出部６７は、各実装作業部において下流側への基板２の移送準備が完了した「移送準備完了タイミング」を検出する。すなわち、テープ貼付け部８においては、個片テープ４ｂ１を基板２に貼付けた後に移動ステージ１２を第６の位置Ｐ６に位置合わせしたタイミング、部品搭載部２１においては、基板２に部品５を搭載した後に移動ステージ２４を第７の位置Ｐ７に位置合わせしたタイミング、部品圧着部３５では、部品５を基板２に圧着した後に移動ステージ３８を第８の位置Ｐ８に位置合わせしたタイミングを移送準備完了タイミングとして検出する。このように移送準備完了検出部６７は、各実装作業部において各種の実装作業（テープ貼付け作業、部品搭載作業、部品圧着作業）を終えて下流側への基板２の移送準備が完了したタイミングを検出する。

時間計測部６８は、各実装作業部において各種の実装作業を終えた基板２を保持した移動ステージ１２，２４，３８が基板移載位置（Ｐ６，Ｐ７，Ｐ８）まで移動したタイミング、すなわち下流側への基板２の移送準備が完了したタイミングから時間を計測する。ここでは、移送準備完了検出部６７によって検出された各実装作業部での移送準備完了タイミングのうち、最も遅く検出された移送準備完了タイミングから時間を計測する。例えば、テープ貼付け部８、部品搭載部２１で基板２の移送準備が完了しているとき、部品圧着部３５で基板２の移送準備が完了したタイミングから時間を計測する。

このように時間計測部６８は、テープ貼付け部８、部品搭載部２１、部品圧着部３５のそれぞれに移送された全ての基板２に対する所定の作業が完了してからの時間を計測する。また「所定の作業」とは、各実装作業部において各種の実装作業を終えた基板２の下流側への移送準備を指す。この時間計測部６８は、後述する強制移送が有効となっている場合であって、全ての実装作業部で基板２の移送準備が完了しているにもかかわらず基板搬入部６で基板２の移送準備が完了していない場合に起動する。つまり、時間計測部６８で計測される時間は、基板搬入部６で基板２の移送準備が完了するまでの待ち時間（以下、「上流待ち時間」と称する）を意味する。時間の計測は、基板搬入部６で基板２の移送準備が完了したとき、若しくは強制移送が実行されたときにクリア（解除）される。

強制移送設定部６９は、基板２の強制移送を実行する際の条件の設定を行う。強制移送とは、時間計測部６８による時間の計測を開始してから所定の時間内に基板搬入部６で基板２の移送準備が完了しなかったときに、各実装作業部で移送準備が完了している基板２を下流側へ移送する移送方法を指す。設定する条件としては、強制移送の有無の設定、時間の計測を開始してから強制移送を実行するまでの時間が含まれる。表示・入力部７０はタッチパネル等の表示・入力手段であり、部品実装装置１の運転に必要な操作画面や各種情報を表示する。また、基板２の強制移送の条件を設定する際の案内画面を表示する。

次に図１２を参照して、強制移送の条件の設定方法について説明する。図１２は、強制移送設定部６９を起動したときに表示・入力部７０に表示される案内画面７０ａを示したものである。この案内画面７０ａには、「無効」７１、「有効」７２、「時間入力欄」７３及び「キーパッド」７４を含む情報が表示される。「無効」７１は、強制移送を無効にするための操作スイッチであり、「有効」７２は、強制移送を有効にするための操作スイッチである。

「時間入力欄」７３は、強制移送を有効にしたとき、時間計測部６８による時間の計測を開始してから強制移送を実行するまでの時間の入力を行う。すなわち「時間入力欄」７３には、各実装作業部で下流側への移送準備が完了した基板２の移送を保留することができる時間、換言すればテープ貼付け部８で個片テープ４ｂ１が貼付けられた基板２について、部品５の未圧着状態を許容可能な時間（以下、「許容時間」と称する）を入力する。許容時間は、ＡＣＦテープ４ｂの特性に応じてオペレータが任意に設定する。

ここで、ＡＣＦテープ４ｂについて説明する。ＡＣＦテープ４ｂは粘着力を有し、基板２と部品５を接合するための接合材料として機能する。また、ＡＣＦテープ４ｂは、自身を介して部品５と基板２の電極部分とが熱圧着されることにより、ＡＣＦテープ４ｂの熱圧着された箇所にのみ導電性が発現し部品５と基板２の電極部分との間で導通を得るための導電性部材として機能する。ベースプレート１４にテープ供給リール１６を取り付けた状態を含む部品実装装置１内の常温環境下では、ＡＣＦテープ４ｂは徐々に劣化して上述の粘着力や導電性に影響が出て、結果として部品５の接合品質が低下すると考えられている。つまり、ＡＣＦテープ４ｂは常温環境下での使用可能時間が限られており、個片テープ４ｂ１が貼付けられた基板２に対しては、当該個片テープ４ｂ１が劣化する前に速やかに部品５の圧着を行う必要がある。

オペレータは、テープ貼付け部８で基板２に貼付けられた個片テープ４ｂ１が一定の粘着力を有していると想定される時間（使用可能時間）を許容時間として「時間入力欄」７３に入力する。例えば、低温硬化型のＡＣＦテープ４ｂを使用する場合、当該ＡＣＦテープ４ｂは通常のものよりも常温環境下での使用可能時間が短いため、許容時間は短めに設定する。

「キーパッド」７４は、「時間入力欄」７３に所望の数字を入力するための各種の入力キー７４ａを複数配列した入力部として機能し、この「キーパッド」７４を介して許容時間を入力する。強制移送の条件設定は、「無効」７１又は「有効」７２の何れかを操作（クリック）し、「有効」７２を選択した場合には、所望の許容時間を入力後、画面上の「設定」７５を操作することによって行う。案内画面７０ａを終了する場合、「終了」７６を操作する。

本発明の部品実装装置１は以上のような構成から成り、次に図１３のフローを参照して基板２の移送判断処理について説明する。移送制御部６５は、ここでの処理結果に従って所定の移送モードを決定・実行する。まず、移送制御部６５は強制移送が有効に設定されているか判断する（ＳＴ１：強制移送設定判断工程）。強制移送が有効に設定されていない場合、移送制御部６５は「通常移送モード」で基板２を移送する（ＳＴ２：通常移送モード実行工程）。

（ＳＴ１）で強制移送が有効に設定されている場合、移送制御部６５は上流待ち時間が発生しているか判断する（ＳＴ３：上流待ち時間判断工程）。すなわちこの工程では、全ての実装作業部で基板２の移送準備が完了しているにもかかわらず、基板搬入部６で基板２の移送準備が完了していない状態であるかが判断される。ここでの判断は、時間計測部６８によって上流待ち時間が計測されているかによって行う。上流待ち時間が発生していない場合、通常移送モードで基板２を移送する（ＳＴ２）。

（ＳＴ３）で上流待ち時間が発生している場合、移送制御部６５は上流待ち時間が予め設定した許容時間を超過したか判断する（ＳＴ４：許容時間超過判断工程）。許容時間を超過していない間は、通常移送モードによって基板２を移送する。強制移送が有効に設定されている場合であっても、各作業部で基板２の移送準備が遅滞することなく作業部間での基板２の移送が円滑に行われている状態下では、（ＳＴ３），（ＳＴ２）若しくは（ＳＴ３），（ＳＴ４），（ＳＴ２）の工程が実行される。その一方で許容時間を超過した場合、強制移送モードにより基板２を実行する（ＳＴ５：強制移送モード実行工程）。

次に図１４のフローを参照して、通常移送モードにおける基板移送処理について説明する。まず移送制御部６５は、複数の実装作業部（テープ貼付け部８、部品搭載部２１、部品圧着部３５）のうち、少なくとも一の実装作業部に基板２が移送されているか判断する（ＳＴ１１：実装作業部基板移送有無判断工程）。基板２が移送されている場合、移送先の実装作業部で基板２の移送準備が完了したか判断する（ＳＴ１２：実装作業部移送準備完了判断工程）。移送先の実装作業部が複数ある場合、全ての実装作業部で基板２の移送準備が完了したか判断する。

（ＳＴ１１）で実装作業部に基板２が移送されていない場合、若しくは（ＳＴ１２）で基板２の移送準備が完了した場合、移送制御部６５は基板搬入部６で基板２の移送準備が完了したか判断する（ＳＴ１３：基板搬入部移送準備完了判断工程）。基板２の移送準備が完了したならば、全ての基板２を下流側へ同時に移送する（ＳＴ１４：基板移送工程）。このように通常移送モードでは、基板搬入部６での移送準備完了が基板２の移送を実行するための必須要件となっており、基板搬入部６からテープ貼付け部８への基板２の移送動作が必ず含まれる。

次に図１５、図１６及び図１７を参照して、通常移送モードで基板２を移送する際の一連の動作について説明する。まず図１５（ａ）に示すように、上流側設備から基板搬入部６に基板２が搬入されてテープ貼付け部８への移送準備が完了したならば、移送制御部６５は第１の基板移送機構４９Ａを第１の位置Ｐ１に、第２の基板移送機構４９Ｂを第２の位置Ｐ２に、第３の基板移送機構４９Ｃを第３の位置Ｐ３に、第４の基板移送機構４９Ｄを第４の位置Ｐ４にそれぞれ同期して移動させる。以後、このような基板移送機構４９Ａ〜４９ＤのＸ方向への移動を「上流側移動」と称する。次いで、基板搬入部６で移送準備が完了した基板２を第１の基板移送機構４９Ａによって保持する。

次いで図１５（ｂ）に示すように、基板移送機構４９Ａを第２の位置Ｐ２に、第２の基板移送機構４９Ｂを第３の位置Ｐ３に、第３の基板移送機構４９Ｃを第４の位置Ｐ４に、第４の基板移送機構４９Ｄを第５の位置Ｐ５に同期して移動させる。以後、このような基板移送機構４９Ａ〜４９ＤのＸ方向への移動を「下流側移動」と称する。次いで、第１の基板移送機構４９Ａに保持された基板２を、第６の位置Ｐ６まで移動した移動ステージ１２に移載する。その後、移動ステージ１２上の基板２に対してはテープ貼付け作業が実行される。テープ貼付け作業が実行されている間、基板搬入部６には基板２が新たに搬入される。

次いで図１５（ｃ）に示すように、基板搬入部６に基板２が搬入されたならば、基板移送機構４９Ａ〜４９Ｄの上流側移動を実行する。そして、基板搬入部６で移送準備が完了した基板２を第１の基板移送機構４９Ａによって保持するとともに、テープ貼付け作業を終えて第６の位置Ｐ６まで再び移動した（移送準備が完了した）移動ステージ１２上の基板２を第２の基板移送機構４９Ｂによって保持する。

次いで図１６（ａ）に示すように、基板移送機構４９Ａ〜４９Ｄの下流側移動を実行した後、第１の基板移送機構４９Ａに保持された基板２を移動ステージ１２に移載するとともに、第２の基板移送機構４９Ｂに保持された基板２を第７の位置Ｐ７まで移動した移動ステージ２４に移載する。このように、第２の基板移送機構４９Ｂは、個片テープ４ｂ１（接着テープ）が貼付けられた基板２をテープ貼付け部８から部品搭載部２１に移送する第１の基板移送部となっている。

その後、移動ステージ１２上の基板２に対してはテープ貼付け作業が実行されるとともに、移動ステージ２４上の基板２に対しては部品搭載作業が実行される。各実装作業部で各種の実装作業が実行されている間、基板搬入部６には基板２が新たに搬入される。次いで図１６（ｂ）に示すように、基板搬入部６に基板２が搬入されたならば、基板移送機構４９Ａ〜４９Ｄの上流側移動を実行する。そして、基板搬入部６で移送準備が完了した基板２を第１の基板移送機構４９Ａによって保持するとともに、テープ貼付け部８で移送準備が完了した基板２を第２の基板移送機構４９Ｂによって保持する。さらに、部品搭載作業を終えて第７の位置Ｐ７まで再び移動した（移送準備が完了した）移動ステージ２４上の基板２を第３の基板移送機構４９Ｃによって保持する。

次いで図１６（ｃ）に示すように、基板移送機構４９Ａ〜４９Ｄの下流側移動を実行し、第１の基板移送機構４９Ａに保持された基板２を移動ステージ１２に移載するとともに、第２の基板移送機構４９Ｂに保持された基板２を移動ステージ２４に移載する。さらに、第３の基板移送機構４９Ｃに保持された基板２を移動ステージ３８に移載する。このように、第３の基板移送機構４９Ｃは、部品５が搭載された基板２を部品搭載部２１から部品圧着部３５に移送する第２の基板移送部となっている。

その後、移動ステージ１２上の基板２に対してはテープ貼付け作業が実行されるとともに、移動ステージ２４上の基板２に対しては部品搭載作業が実行される。さらに、移動ステージ３８上の基板２に対しては部品圧着作業が実行される。各実装作業部で各種の実装作業が実行されている間、基板搬入部６に基板２が新たに搬入される（図１６（ｃ））。

次いで図１７（ａ）に示すように、基板搬入部６に基板２が搬入されたならば、基板移送機構４９Ａ〜４９Ｄの上流側移動を実行する。次いで、基板搬入部６で移送準備が完了した基板２を第１の基板移送機構４９Ａによって保持するとともに、テープ貼付け部８で移送準備が完了した基板２を第２の基板移送機構４９Ｂによって保持する。さらに、部品搭載部２１で移送準備が完了した基板２を第３の基板移送機構４９Ｃによって保持するとともに、部品圧着作業を終えて第８の位置Ｐ８まで再び移動した（移送準備が完了した）基板２を第４の基板移送機構４９Ｄによって保持する。

次いで図１７（ｂ）に示すように、基板移送機構４９Ａ〜４９Ｄの下流側移動を実行する。そして、第１の基板移送機構４９Ａに保持された基板２を移動ステージ１２に移載するとともに、第２の基板移送機構４９Ｂに保持された基板２を移動ステージ２４に移載する。さらに、第３の基板移送機構４９Ｃに保持された基板２を移動ステージ３８に移載するとともに、第４の基板移送機構４９Ｄに保持された基板２を基板搬出部４５の基板保持テーブル４６に移載する。基板搬出部４５へ移送された基板２は、作業部間で基板２を移送するタイミングと同一若しくは当該タイミングよりも前のタイミングで下流側設備へ搬出される。

以上説明した通常移送モードでは、基板搬入部６での基板２の移送準備の完了を必須要件として、基板搬入部６で移送準備が完了した基板２と各実装作業部で移送準備が完了した基板２の移送を同時に行うようにしている。これにより、作業部間で基板２を効率的に移送して作業タクトの向上を図ることができる。

次に図１８のフローを参照して、強制移送モードにおける基板移送処理について説明する。まず移送制御部６５は、基板搬入部６での基板２の移送準備が未完了の状態で、全ての実装作業部で移送準備が完了している基板２を下流側へ移送する。このときの移送態様が強制移送に該当する（ＳＴ２１：第１の強制移送工程）。すなわち強制移送モードでは、基板搬入部６での基板２の移送準備状況にかかわらず、実装作業部で移送準備が完了している基板２を下流側へ移送するようにしている。強制移送された基板２に対しては、強制移送先の実装作業部で実装作業が行われる。これにより、許容時間を超過して所定の実装作業部で待機していた基板２に部品５の圧着を前倒しで行うことができる。

次いで、移送制御部６５は（ＳＴ２１）で下流側へ強制移送された全ての基板２が、最終の実装作業工程である部品圧着部３５に移送されたか判断する（ＳＴ２２：部品圧着部移送判断工程）。全ての基板２が部品圧着部３５へ移送されたならば、強制移送モードを終了する。また、時間計測部６８による上流待ち時間の計測をクリアする。

一方、（ＳＴ２２）で全ての基板２が部品圧着部３５へ強制移送されていない場合、各実装作業部に強制移送された全ての基板２に対して各種の実装作業が行われ、下流側への移送準備が完了したか判断する（ＳＴ２３：実装作業部移送準備完了判断工程）。本実施の形態では、部品搭載部２１に強制移送された基板２が存在する場合がこれに該当する。

基板２の移送準備完了後、移送制御部６５は基板搬入部６で基板２の移送準備が完了しているか判断する（ＳＴ２４：基板搬入部移送準備完了判断工程）。この工程は、強制移送された基板２に実装作業が行われている間、基板搬入部６に基板２が搬入されて移送準備が完了した場合を考慮したものである。なお、実装作業部での移送準備完了後に許容時間の設定を限定的に変更して、基板搬入部６で移送準備が完了するまでの上流待ち時間を計測するようにしてもよい。このとき、強制移送された基板２に対しては速やかに部品圧着作業を行う必要があることから、変更後の許容時間は極めて短く設定（例えば１秒）することが望ましい。

（ＳＴ２４）で基板２の移送準備が完了していない場合、各実装作業部で移送準備が完了した基板２のみを下流側へ強制移送する（ＳＴ２５：第２の強制移送工程）。その後、基板２に対しては強制移送先の実装作業部で各種の実装作業が行われる。強制移送を実行後、（ＳＴ２２）へ戻る。

一方、（ＳＴ２４）で基板２の移送準備が完了している場合、基板搬入部６で移送準備が完了した基板２と、各実装作業部で移送準備が完了した基板２を下流側へ同時に強制移送する（ＳＴ２６：第３の強制移送工程）。その後、基板２に対しては強制移送先の実装作業部で実装作業が行われる。このように、基板搬入部６で移送準備が完了した基板２も併せて強制移送することで作業タクトを向上させることができる。強制移送を実行後、（ＳＴ２２）へ戻る。なお、基板搬入部６から強制移送された基板２は、（ＳＴ１）で強制移送されたものではないため、（ＳＴ２２）では判断対象から除外される。

次に図１９及び図２０を参照して、強制移送モードによる強制移送動作の一例について説明する。図１９（ａ）は、テープ貼付け部８、部品搭載部２１、部品圧着部３５にそれぞれ移送された基板２Ａ，２Ｂ，２Ｃの下流側への移送準備が完了しているものの、基板搬入部６への基板２の搬入が遅滞して移送準備が完了していない状態を示している。かかる状態で、上流待ち時間が許容時間を超過したとき、移送制御部６５は強制移送モードによる基板２の移送を実行する。

まず、移送制御部６５は基板２Ａ，２Ｂ，２Ｃを下流へ強制移送する（第１の強制移送）（ＳＴ２１）。すなわち図１９（ｂ）に示すように、移送制御部６５は基板移送機構４９Ａ〜４９Ｄの上流側移動を実行した後、基板２Ａを第２の基板移送機構４９Ｂによって保持するとともに、基板２Ｂを第３の基板移送機構４９Ｃによって保持する。さらに、基板２Ｃを第４の基板移送機構４９Ｄによって保持する。

次いで図１９（ｃ）に示すように、基板移送機構４９Ａ〜４９Ｄの下流側移動を実行した後、基板２Ａを移動ステージ２４に移載するとともに、基板２Ｂを移動ステージ３８に移載する。さらに、基板２Ｃを基板保持テーブル４６に移載する。これにより、基板２Ａ，２Ｂ，２Ｃが下流側の作業部へ強制移送される。その後、基板２Ａに対しては部品搭載作業が行われるとともに、基板２Ｂに対しては部品圧着作業が行われる。これにより、許容時間を超過した基板２Ｂに対して速やかに部品５の圧着を行うことができ、その結果、個片テープ４ｂ１の劣化を抑制して接合品質低下による実装不良基板の発生を抑制することができる。

ここで、先の強制移送実行時にテープ貼付け部８で待機していた基板２Ａは部品圧着部３５に移送されていない（ＳＴ２２）。したがって、基板２Ａ，２Ｂに各種の実装作業が行われて下流側への移送準備が完了したならば（ＳＴ２３）、その間に基板搬入部６で基板２の移送準備が完了したかを判断した後（ＳＴ２４）、基板２Ａ，２Ｂを強制移送する（第２の強制移送）（ＳＴ２５）。

すなわち図２０（ａ）に示すように、移送制御部６５は基板移送機構４９Ａ〜４９Ｄの上流側移動を実行した後、基板２Ａを第３の基板移送機構４９Ｃによって保持するとともに、基板２Ｂを第４の基板移送機構４９Ｄによって保持する。さらに、下流側実装設備への搬出準備が完了した基板保持テーブル４６上の基板２Ｃを下流側設備移送手段（図示省略）によって保持する。なお、基板２Ｃは下流側設備移送手段によって予め搬出させていてもよい。本例では、基板搬入部６での基板２の移送準備は完了しないこととする。

次いで図２０（ｂ）に示すように、基板移送機構４９Ａ〜４９Ｄの下流側移動を実行した後、基板２Ａを移動ステージ３８に移載するとともに、基板２Ｂを基板保持テーブル４６に移載する。この強制移送動作によって、基板２Ａは部品圧着部３５に移送されたので、移送制御部６５は強制移送モードを終了する。その後、移動ステージ３８上の基板２Ａに対しては部品５の圧着が行われる。

すなわち、テープ貼付け部８で待機していた基板２Ａに対しては、基板搬入部６での移送準備状況にかかわらず部品５の圧着まで連続して行われる。つまり、テープ貼付け部８から下流へ強制移送された基板２Ａに貼付けられた個片テープ４ｂ１が劣化する前に、部品圧着部３５において部品５を圧着するようにしている。これにより、部品搭載部２１で待機していた基板２Ｂのみならず、最上流の実装作業部であるテープ貼付け部８で待機していた基板２Ａに貼付けられた個片テープ４ｂ１が劣化する前に部品５の圧着を前倒しで実行し、接合品質低下による実装不良基板が複数枚に亘って発生する事態を抑制することができる。

以上説明したように、本発明は、時間計測部６８による計測を開始してから所定の時間内（許容時間内）にテープ貼付け部８に基板２を移送する準備が完了していないとき、テープ貼付け部８、部品搭載部２１及び部品圧着部３５において待機している各基板２を下流に強制移送し、部品搭載部２１及び部品圧着部３５に強制移送された各基板２に対して所定の作業（実装作業）を行うようにしている。これにより、テープ貼付け部８よりも上流側の作業部で基板２の下流側への移送準備が遅滞した場合であっても、個片テープ４ｂ１を貼付けた後の未圧着基板を前倒しで下流側へ移送し、速やかに部品５の圧着を行うことで、接合品質低下による実装不良基板の発生を抑制することができる。

また、通常移送モードと強制移送モードを使い分けて基板２を移送することによって、作業タクトの向上と実装不良基板の発生防止を両立させることができる。さらに、使用するＡＣＦテープ４ｂの特性、例えば粘着力で考えれば常温環境下で一定の粘着力を有すると考えられる時間に応じて、基板２に個片テープ４ｂ１を貼付けてから部品５の圧着を行うまでの許容時間をオペレータが任意に設定することによって、強制移送された基板２に貼付けられた個片テープ４ｂ１の劣化を抑制して部品５を圧着することができる。

本発明はこれまで説明した実施の形態に限定されるものではない。例えば、各作業部に備えられる基板保持テーブルの数は任意でよい。また、実装作業部の数も任意でよく、同一種の実装作業部を複数設置してもよい。

本発明によれば、接着テープの劣化を抑制して基板に部品を圧着することができ、接着テープを介して基板に部品を実装する電子部品実装分野において特に有用である。

１ 部品実装装置
２ 基板
４ｂ ＡＣＦテープ（接着テープ）
５ 部品
８ テープ貼付け部
２１ 部品搭載部
３５ 部品圧着部
４９Ｂ 第２の基板移送機構（第１の基板移送部）
４９Ｃ 第３の基板移送機構（第２の基板移送部）
６８ 時間計測部

Claims (2)

1. 基板が搬入される基板搬入部と、
   前記基板搬入部から移送された基板に接着テープを貼付けるテープ貼付け部と、
   前記テープ貼付け部の下流に設けられ、基板に貼付けられた接着テープ上に部品を搭載する部品搭載部と、
   前記部品搭載部の下流に設けられ、基板に搭載された部品を前記接着テープを介して基板に圧着する部品圧着部と、
   接着テープが貼付けられた基板を前記テープ貼付け部から前記部品搭載部に移送する第１の基板移送部と、
   部品が搭載された基板を前記部品搭載部から前記部品圧着部に移送する第２の基板移送部と、
   前記テープ貼付け部、部品搭載部及び部品圧着部のそれぞれに移送された全ての基板に対する所定の作業が完了してから、前記基板搬入部で基板の移送準備が完了するまでの時間を計測する時間計測部とを備え、
   前記時間計測部による計測を開始してから所定の時間内に前記テープ貼付け部に基板を移送する準備が完了していないとき、前記テープ貼付け部、部品搭載部及び部品圧着部において待機している各基板を下流に強制移送し、前記部品搭載部及び部品圧着部に強制移送された各基板に対して所定の作業を行うことを特徴とする部品実装装置。
2. 前記テープ貼付け部から下流へ強制移送された基板に貼付けられた接着テープが劣化する前に、前記部品圧着部において当該接着テープが貼付けられた基板に部品を圧着することを特徴とする請求項１に記載の部品実装装置。

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