CN103522743A - 搬送夹具及基板制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及搬送夹具及基板制造方法,所述搬送夹具是基板的搬送夹具,其包括:夹具主体部,包含基板支撑面、多个吸附孔以及一个真空室,所述基板支撑面上载置以指定方式排列的多个独立基板、所述多个吸附孔用于分别吸附载置在所述基板支撑面上的所述多个独立基板,所述真空室与所述吸附孔连接;减压保持部,包含用于向所述真空室供应负压的供应口、以及设置在所述供应口与所述真空室之间的真空阀;其中,在所述真空室被供应负压的状态下所述真空阀通过被关闭而将所述真空室保持在减压状态。由此,能够确保印刷精度,并且通过缩短准备作业时间来能够提高作业效率。
Description
技术领域
本发明涉及搬送夹具及使用该搬送夹具的基板制造方法。
背景技术
以往,作为在网版印刷工序中提高对基板印刷的印刷精度的技术,已知例如日本专利公开公报特开2009-248551号(以下称为专利文献)记载的基板的制造方法。该制造方法是将多个独立基板保持在印刷台上同时进行印刷的方法。该方法中,通过测定网版印刷工序中实际使用的模板的开口位置,来预先获取实际的开口位置数据。然后,图像识别被保持在印刷台上的各独立基板的位置,根据该识别结果和模板的上述开口位置数据,分别修正各独立基板的位置,在此基础上同时对各独立基板进行印刷。根据该方法,能够在多个独立基板相对于实际使用的模板的开口部被正确地定位的状态下,将焊料糊剂精度良好地一次性地印刷在各独立基板的焊盘上。
然而,上述专利文献记载的制造方法中,在网版印刷工序结束后,将上述多个独立基板从印刷台卸下,并移到元件安装工序,在元件安装工序中,对多个独立基板分别进行元件安装。即,上述的制造方法中产生了如下般的准备作业:在从印刷台卸下多个独立基板之后,为了能够进行元件安装而准备各独立基板来过渡到元件安装工序。因此,以往的技术虽然能够提高网版印刷工序中的印刷精度,但是基板的制造工序整体未必能说是有效率的。
发明内容
本发明是基于如上所述的情况而完成的,其目的在于,确保印刷精度,并且通过缩短准备作业时间来提高作业效率。
本发明的一方面所涉及的搬送夹具包括:夹具主体部,包含基板支撑面、多个吸附孔以及一个真空室,所述基板支撑面上载置以指定方式排列的多个独立基板,所述多个吸附孔用于分别吸附载置在所述基板支撑面上的所述多个独立基板,所述真空室与所述吸附孔连接;减压保持部,包含用于向所述真空室供应负压的供应口、以及设置在所述供应口与所述真空室之间的真空阀;其中,在所述真空室被供应负压的状态下所述真空阀通过被关闭而将所述真空室保持在减压状态。
本发明的另一方面所涉及的基板制造方法包括以下步骤:基板设置步骤,使上述搬送夹具保持多个独立基板;印刷步骤,将焊料糊剂印刷在形成于所述多个独立基板的表面的焊盘上;其中,所述基板设置步骤中,利用预先获取的数据即所述印刷步骤中使用的模板的开口位置数据,以所述模板的开口与所述独立基板的焊盘一致的方式使所述多个独立基板分别设置在所述搬送夹具的所述夹具主体部上。
根据本发明,能够确保印刷精度,并且通过缩短准备作业时间来能够提高作业效率。
附图说明
图1是表示本发明所涉及的搬送夹具被支撑板支撑前的剖视图。
图2是表示搬送夹具被支撑板支撑后的剖视图。
图3是表示多个独立基板被保持在夹具主体部上的状态的俯视图。
图4是简化表示元件安装线的流程图。
具体实施方式
参照附图图1至图4对本发明的实施方式加以说明。本实施方式的搬送夹具10是用于将多个独立基板B整体在元件安装线上搬送的夹具,详言之,其是用于以能够将多个独立基板B作为一块基板进行处理的方式对多个独立基板B整体进行搬送的夹具。如图4所示,元件安装线包括独立基板设置工序、网版印刷工序、电子元件安装工序、回焊工序等。这样的元件安装线与例如日本专利公报特许第4289184号的图8和图9所公开的结构相同。
图1是表示搬送夹具10通过搬送装置30从独立基板设置工序搬送至网版印刷工序的剖视图。如图1和图2所示,支撑装置20从下方支撑搬送夹具10。如图1所示,该支撑装置20包括:支撑板21;竖立地设置在该支撑板21上的多个支撑销22;以及与真空泵P连接、用于供应负压的供应销23。
搬送装置30包括相互平行地延伸的左右一对搬送导轨31。所述搬送导轨31具有从下方支撑搬送夹具10的下侧支撑面33和被由支撑装置20提升的搬送夹具10(参照图2)所推压的上侧支撑面34,下侧支撑面33和上侧支撑面34彼此相对,该搬送导轨31呈具有开口的剖面凹状。在所述下侧支撑面33上设置有搬运传送带32(以下称为“搬送带32”)。
搬送带32能够通过马达(未图示)沿水平方向驱动。搬送夹具10具有由搬送带32支撑的一对承接部11,这些承接部11与搬送带32一同移动,由此使得搬送夹具10可沿元件安装线移动。
搬送夹具10包括:载置以指定方式排列的多个独立基板B(本实施例中为4块,参照图3)的夹具主体部40;以及让支撑装置20的所述供应销23能够连接的减压保持部60。在夹具主体部40的内部形成有一个真空室41,该真空室41能够经所述减压保持部60与供应销23的内部通路连通。
在夹具主体部40的下表面,形成有支撑销22可***的定位孔12。该定位孔12形成为下方开口的凹状。另一方面,在支撑销22的顶端形成有呈头部细的形状的引导面24。通过该引导面24与定位孔12的开口边缘滑动接触,将支撑销22导入定位孔12。
减压保持部60具有:所述供应销23可***的下侧的供应口61;向所述真空室41开口的上侧的阀口62;将所述供应口61与阀口62连接的弹簧收纳部64;收纳在该弹簧收纳部64内的、开闭所述阀口62的止回阀球67;以及收纳在所述收纳部64内的、朝关闭所述阀口62的方向对所述止回阀球67施加作用力的螺旋弹簧63。供应口61为用于向真空室41供应负压的开口,若供应销23***供应口61,则能够经弹簧收纳部64与阀口62向真空室41供应负压。
在供应口61的内壁(内周面)上绕内周设置有安装槽65,该安装槽65内安装有环状的Y型密封件70。即,若所述供应销23***供应口61,则Y型密封件70在全周范围内紧贴供应销23,由此,供应销23与供应口61以密封状态连接,可防止外部空气流入供应口61。
此外,本实施例中,通过设置在所述供应口61与真空室41之间的上述阀口62、螺旋弹簧63(弹簧部件)以及止回阀球67(阀体)构成本发明所涉及的真空阀。即,若通过所述真空泵P抽真空,则弹簧收纳部64的内压变得比真空室41的内压低,止回阀球67抵抗螺旋弹簧63的弹力向下方移动。于是,若在该状态下,关停真空泵P并从供应口61拔出供应销23,则弹簧收纳部64的内压变得高于真空室41的内压,通过螺旋弹簧63向上方对止回阀球67施加作用力,止回阀球67按压在阀口62的阀座66上。据此,真空室41保持减压状态。
所述夹具主体部40包含设置成位于以上述指定方式排列设置的各独立基板B的下方的多个基板保持部50。基板保持部50在夹具主体部40中在构成所述真空室41的一部分的多个安装孔42的每个内设置一个。该基板保持部50包括:通过未图示的固定装置以密封状态固定在安装孔42的内周面上的保持筒51;以及外套在该保持筒51的外周面上的橡胶构件52。保持筒51的内部构成吸附孔54。因此,吸附孔54分别与以指定方式排列载置在夹具主体部40上的多个独立基板B对应。
橡胶构件52具备支撑独立基板B的下表面的真空垫53。另外,在夹具主体部40上的安装孔42的开口缘部,形成有支撑独立基板B的周缘部的基板支撑面43。该基板支撑面43形成为比夹具主体部40的上表面低一块独立基板B的板厚。因此,若独立基板B载置在基板支撑面43上,则夹具主体部40的上表面与独立基板B的上表面基本平齐。
此外,夹具主体部40在其侧面部的从外部可观察到的位置,具备显示所述多个独立基板B保持在该夹具主体部40上的状态下的真空室41的内部空气压力的指示器44。指示器44以如下方式构成:其具有与真空室41连通且能够从外部观察的显示室、设置在该显示室内的止回用球体、以及对该球体施加作用力的螺旋弹簧,若真空室41的内部空气压力处于强减压状态,则螺旋弹簧收缩,球体向下方变位,若真空室41的内部空气压力处于弱减压状态,则螺旋弹簧伸展,球体向上方变位。
本实施方式的搬送夹具10为如上的结构。接着,对该搬送夹具10的使用方法和作用加以说明。
首先,在独立基板设置工序中,准备搬送夹具10,将与真空泵连接的供应销(未图示)与供应口61连接,使真空室41处于能够减压的状态。接着,将多个独立基板B以上述指定方式排列载置在夹具主体部40上。即,将独立基板B分别载置在各基板保持部50上。此时,根据网版印刷工序中实际使用的模板的开口位置数据,以模板的开口与独立基板B的焊盘一致的方式分别设置各独立基板B。此外,网版印刷工序中使用的上述模板的开口位置与夹具主体部40上的独立基板B的上述排列对应。
然后,通过真空泵对真空室41进行减压(抽真空)。若对真空室41进行减压,则止回阀球67抵抗螺旋弹簧63的弹力向下方离开阀口62的阀座66,独立基板B经由吸附孔54被吸附在夹具主体部40上。由此,如图1及图3所示,多个独立基板B的周缘部按压在多个基板支撑面43上,同时多个真空垫53吸附在多个独立基板B的下表面上。若真空室41的减压结束,则关停真空泵,将供应销从供应口61拔出。若关停真空泵,则在螺旋弹簧63的弹力的作用下,止回阀球67回到按压在阀口62的阀座66上的状态,真空室41保持减压状态。由此,以能够将多个独立基板B作为一块基板处理的方式,将该多个独立基板B一体地保持在搬送夹具10上。即,以多个独立基板B以上述指定方式排列且各独立基板B的上表面平齐的状态,该多个独立基板B一体地保持在搬送夹具10上。
接着,通过搬送导轨31的搬送带32将搬送夹具10从独立基板设置工序搬送至网版印刷工序。然后,使支撑装置20从图1的状态上升,将多个支撑销22***多个定位孔12,对支撑装置20和搬送夹具10进行定位,并且将供应销23***供应口61。在通过支撑装置20支撑搬送夹具10之后,进一步使支撑装置20上升,向上方提升搬送夹具10。由此,如图2所示,形成一对承接部11由一对上侧支撑面34支撑的状态,搬送夹具10固定在搬送导轨31上。
接着,通过基板摄像机(未图示)拍摄标注在搬送夹具10的周缘部上的基准标记,对搬送夹具10和模板(未图示)进行定位。然后,利用刮板(未图示)将涂敷在模板上的焊料糊剂压入开口,由此将焊料糊剂印刷在独立基板B的焊盘上(印刷工序)。这个期间内,通过指示器44确认真空室41的减压状态,在判断该减压状态为NG的情况下,可通过使真空泵P工作而进行抽真空,直至真空室41达到适当的减压状态。印刷结束后,使真空泵P停止抽真空,使支撑装置20下降,由此回到图1所示状态。由此,搬送夹具10再次变成借助其承接部11支撑在搬送带32上的状态。
此后,通过搬送导轨31的搬送带将搬送夹具10从网版印刷工序搬送至电子元件安装工序,将电子元件载置在印刷于独立基板B的焊盘的焊料糊剂上(元件安装工序)。
元件安装结束后,将搬送夹具10从电子元件安装工序搬送至回焊工序。搬送夹具10通过回焊炉后,焊料糊剂熔融,利用所谓自校正效果,使熔融的焊料糊剂流到焊盘上,电子元件也随之移动至焊盘上。此时,有可能因电子元件为大型的电子元件而不能充分发挥自校正效果。然而,由于对应于本实施方式实施时所使用的模板的开口位置而将独立基板B保持在搬送夹具10上,因而焊料糊剂精度良好地印刷于焊盘,因此即使不能充分发挥自校正效果,也能够将电子元件精度良好地安装于焊盘。
如上所述,采用本实施方式的搬送夹具10,多个独立基板B可在一体地被保持的状态下,原封不动地在各工序间被搬送。即,能够在各工序间将多个独立基板B如同一块基板那样地进行处理。因此,不需要如以往那样在将多个独立基板从印刷台卸下后为了能够进行元件安装而进行准备等准备作业,从而相应地能够提高作业效率。此外,多个独立基板B基于一个真空室41被减压而保持在多个基板支撑面43上,而且多个吸附孔54与多个独立基板B相对应地设置,因此假若存在未载置独立基板B的吸附孔54的情况时,真空室41不会保持在减压状态,因而容易检测出独立基板B的漏放。
另外,由于预先获取网版印刷工序中实际使用的模板的开口位置数据,根据获取的模板的开口位置数据将独立基板B载置于夹具主体部40,因此能够提高焊料糊剂印刷在独立基板B的焊盘上的印刷精度。因而,无需依靠自校正,将电子元件载置在焊料糊剂上即能够提高安装精度。
另外,因为上述搬送夹具10中通过螺旋弹簧63的弹力将止回阀球67按压在阀口62的阀座66上,因此不需要手动进行阀口的开闭操作,伴随真空泵P的工作和停止,即能够自动进行阀口62的开闭操作。另外,由于在供应销23与供应口61之间设置有Y型密封件70,因此在抽真空时,能够阻止外部的空气流入真空室41。
另外,在网版印刷工序中,由于能够在通过支撑装置20提升搬送夹具10而进行保持并且将供应销23***供应口61进行抽真空,因此能够立即进行抽真空作业。此时,由于通过支撑销22的引导面24将支撑销22导入定位孔12,并且将供应销23导入供应口61,因此能够可靠地将供应销23***供应口61。
本发明并不限定于通过上述记述及附图说明的实施方式,例如以下的实施方式也包含在本发明的技术范围内。
(1)上述实施方式中,作为真空阀的例子,公开了包括止回阀球67和螺旋弹簧63等的真空阀,但是真空阀例如也可以采用能够通过致动器开闭阀口62的电磁阀。
(2)上述实施方式中,举例说明了在供应口61的内周面安装Y型密封件70的结构,但是也可以例如在供应销23的外周面安装橡胶环。
(3)上述实施方式中,在夹具主体部40上设置了指示器44,但是也可以例如在夹具主体部40之外设置压力计,以便能够检测真空室41的内部空气压力。
(4)上述实施方式中,在网版印刷工序及电子元件安装工序中对搬送夹具10(真空室41)供应负压,但是也可以例如仅在独立基板设置工序中供应负压。
(5)上述实施方式中,在独立基板设置工序中,对应于模板的开口位置来设置独立基板B,但是也可以例如在网版印刷工序中,预先分别测定多个独立基板B的焊盘的位置,并以模板的开口位置相对于这些焊盘的偏差最小的方式将模板叠合在各独立基板上进行印刷。
以上所说明的本发明总结如下。
本发明的一方面所涉及的搬送夹具包括:夹具主体部,包含基板支撑面、多个吸附孔以及一个真空室,所述基板支撑面上载置以指定方式排列的多个独立基板,所述多个吸附孔用于分别吸附载置在所述基板支撑面上的所述多个独立基板,所述真空室与所述吸附孔连接;减压保持部,包含用于向所述真空室供应负压的供应口、以及设置在所述供应口与所述真空室之间的真空阀;其中,在所述真空室被供应负压的状态下所述真空阀通过被关闭而将所述真空室保持在减压状态。
作为用于向上述真空室供应负压的真空源,可以采用真空泵,也可以采用不利用泵等的机械运动而通过压缩空气直接产生真空的喷射器。
通过该搬送夹具,将多个独立基板载置在夹具主体部上来一体地保持,由此能够将所述多个独立基板B如同搬送一块基板那样进行搬送。即,将多个独立基板载置在夹具主体部上,通过减压保持部将真空室保持在减压状态,由此多个独立基板在经吸附孔而被吸引的状态下一体地保持在搬送夹具上。因此,例如通过预先获取印刷工序中实际使用的模板的开口位置数据,基于该开口位置数据将多个独立基板保持在夹具主体部上,能够在印刷工序中对所述多个独立基板同时且高精度地印刷焊料糊剂。另外,在印刷工序结束后,在维持将多个独立基板保持在搬送夹具上的状态下,能够如对一块基板进行安装那样进行电子元件的安装。因此,能够消除以往那样的工序间的准备作业,提高作业效率。
另外,多个吸附孔与一个真空室连接,经所述供应口从真空源对该一个真空室供应负压,由此将多个独立基板一并吸引,因此能够缩短供应负压时的准备时间。
上述搬送夹具中较为理想的是,所述真空阀包含向所述真空室开口的阀口、开闭该阀口的阀体、以及向关闭所述阀口的方向对所述阀体施加作用力的弹簧部件,所述阀体在供应给所述供应口的负压的作用下抵抗所述弹簧部件的作用力而能够变位,通过该变位而打开所述阀口。
根据该结构,若由真空源从供应口向真空室供应负压,则阀体抵抗弹簧部件的作用力而变位,由此阀口打开。而且,若停止真空源的负压的供应,则因弹簧部件的作用力而对阀体施加作用力,阀口关闭,由此真空室保持减压状态。
另外,上述搬送夹具中较为理想的是,所述供应口是被负压供应用的供应销***的供应口,所述供应口的内壁上安装有用于将该内壁与***所述供应口中的所述供应销之间予以密封的环状的密封件。
根据该结构,通过将所述供应销***所述供应口,由此经所述供应口将来自所述真空源的负压供应至真空室。此时,供应销与供应口的周壁之间由所述密封件密封,由此可防止外部空气从供应口流入。
此外,上述搬送夹具中较为理想的是,所述夹具主体部在能够从外部观察到的位置具备指示器,该指示器显示所述真空室的在所述多个独立基板被保持在所述夹具主体部上的状态下的内部空气压。
根据此结构,通过观察指示器,能够容易地确认真空室的内部空气压力。
另一方面,本发明所涉及的基板制造方法包括以下步骤:基板设置步骤,使上述任一搬送夹具保持多个独立基板;印刷步骤,将焊料糊剂印刷在形成于所述多个独立基板的表面的焊盘上;其中,所述基板设置步骤中,利用预先获取的数据即所述印刷步骤中使用的模板的开口位置数据,以所述模板的开口与所述独立基板的焊盘一致的方式使所述多个独立基板分别设置在所述搬送夹具的所述夹具主体部上。
根据该方法,由于以与实际使用的模板的开口位置一致的方式设置独立基板的焊盘,因此能够将焊料糊剂精度良好地印刷于焊盘。特别是,在安装大型元件的情况下,回焊时的自校正效果无法充分发挥,容易发生电子元件的搭载偏差,但根据上述方法,即使在自校正效果没有充分发挥的情况下,焊料糊剂也可精度良好地印刷于焊盘,因此仅将电子元件搭载于焊料糊剂,便可抑制元件的搭载偏差。
上述基板制造方法中较为理想的是,还包括以下步骤:元件安装步骤,将电子元件载置在印刷有所述焊料糊剂的所述多个独立基板的表面上;其中,所述元件安装步骤中,在维持由所述搬送夹具保持所述多个独立基板的状态下,将电子元件载置在该多个独立基板的表面上。
根据该方法,在印刷工序后,能够维持将多个独立基板保持在搬送夹具上的状态如同对一块基板那样地进行电子元件的安装。因此,能够消除以往那样的工序间的准备作业,提高作业效率。
Claims (6)
1.一种搬送夹具,是基板的搬送夹具,其特征在于包括:
夹具主体部,包含基板支撑面、多个吸附孔以及一个真空室,所述基板支撑面上载置以指定方式排列的多个独立基板,所述多个吸附孔用于分别吸附载置在所述基板支撑面上的所述多个独立基板,所述真空室与所述吸附孔连接;
减压保持部,包含用于向所述真空室供应负压的供应口、以及设置在所述供应口与所述真空室之间的真空阀;其中,
在所述真空室被供应负压的状态下所述真空阀通过被关闭而将所述真空室保持在减压状态。
2.根据权利要求1所述的搬送夹具,其特征在于:
所述真空阀包含向所述真空室开口的阀口、开闭该阀口的阀体、以及向关闭所述阀口的方向对所述阀体施加作用力的弹簧部件,
所述阀体在供应给所述供应口的负压的作用下抵抗所述弹簧部件的作用力而能够变位,通过该变位而打开所述阀口。
3.根据权利要求1或2所述的搬送夹具,其特征在于:
所述供应口是被负压供应用的供应销***的供应口,
所述供应口的内壁上安装有用于将该内壁与***所述供应口中的所述供应销之间予以密封的环状的密封件。
4.根据权利要求1或2所述的搬送夹具,其特征在于:
所述夹具主体部在能够从外部观察到的位置具备指示器,该指示器显示所述真空室的在所述多个独立基板被保持在所述夹具主体部上的状态下的内部空气压。
5.一种基板制造方法,其特征在于包括以下步骤:
基板设置步骤,使权利要求1至4中任一项所述的搬送夹具保持多个独立基板;
印刷步骤,将焊料糊剂印刷在形成于所述多个独立基板的表面的焊盘上;其中,
所述基板设置步骤中,利用预先获取的数据即所述印刷步骤中使用的模板的开口位置数据,以所述模板的开口与所述独立基板的焊盘一致的方式使所述多个独立基板分别设置在所述搬送夹具的所述夹具主体部上。
6.根据权利要求5所述的基板制造方法,其特征在于还包括以下步骤:
元件安装步骤,将电子元件载置在印刷有所述焊料糊剂的所述多个独立基板的表面上;其中,
所述元件安装步骤中,在维持由所述搬送夹具保持所述多个独立基板的状态下,将电子元件载置在该多个独立基板的表面上。
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