JP2024064110A - Support pin - Google Patents
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Abstract
【課題】基板を適切に支持することができる支持ピンを提供する。【解決手段】印刷装置に載置され、裏面側から基板を支持する支持ピン40Bであって、印刷装置が備えると共に、支持ピン40Bを保持する吸着装置に吸着される被吸着部43bと、基板Bを支持する支持部(筒状部材46)を有し、支持部は、被吸着部43bに対して独立している。支持部は、被吸着部43bの周囲に配置され、被吸着部43bを囲む。また、支持ピン40Bは、被吸着部43bと支持部が配置される本体(基部41B)を有する。【選択図】図5[Problem] To provide a support pin capable of appropriately supporting a substrate. [Solution] A support pin 40B is placed on a printing device and supports a substrate from its back side, and has an attached portion 43b that is attached to a suction device that is provided on the printing device and holds the support pin 40B, and a support portion (cylindrical member 46) that supports the substrate B, and the support portion is independent of the attached portion 43b. The support portion is disposed around the attached portion 43b and surrounds the attached portion 43b. The support pin 40B also has a main body (base 41B) on which the attached portion 43b and the support portion are disposed. [Selected Figure] Figure 5
Description
本発明は、基板処理装置に載置され、裏面側から基板を支持する支持ピンに関する。 The present invention relates to a support pin that is placed in a substrate processing apparatus and supports a substrate from its back side.
印刷機や実装機などの基板処理装置では、基板の裏面を支持して固定した状態で、基板の表面にはんだを印刷したり部品を実装したりする基板処理が行われる。基板処理装置において裏面に部品等が実装済みの基板の表面に対して基板処理を行う場合、裏面に実装済みの部品等を避けて基板の裏面を支持する支持ピンが使用される(たとえば、特許文献1参照)。特許文献1には、下受けベース部の上面に載置された支持ピン(下受けピンモジュール)の吸着用鍔部を吸着ノズルで吸着して支持ピンを持ち上げ、水平面内で移動させて支持ピンの載置位置を自動的に変更する支持ピン移動機構を備える実装機(電子部品実装装置)が開示されている。
In substrate processing equipment such as printers and mounting machines, substrate processing is performed by printing solder on the front surface of the substrate and mounting components on the front surface of the substrate while the rear surface of the substrate is supported and fixed. When substrate processing is performed on the front surface of a substrate on which components, etc. have already been mounted on the rear surface in a substrate processing equipment, support pins are used to support the rear surface of the substrate while avoiding the components, etc. already mounted on the rear surface (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1を含む従来技術では、支持ピン移動機構が取り扱うことができる支持ピンは1種類に限定されているため、多様な基板に対応させる目的から基板に当接する面積が小さな支持ピンが使用されており、以下のような問題点があった。すなわち、基板を安定して支持するためには支持ピンが支持する総面積を増やす必要がある。一方で、下受けベース部に安定して固定するためには支持ピンにおける下受けベース部に固定される部分を小さくすることは困難である。このような支持ピンの構造上の制約により、下受けベース部に載置可能な支持ピンの配置密度には上限が有り、基板を安定して支持するためにはさらなる改善の余地があった。
However, in conventional technologies including
そこで本発明は、基板を適切に支持することができる支持ピンを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention aims to provide a support pin that can properly support a substrate.
本発明の支持ピンは、基板処理装置に載置され、裏面側から基板を支持する支持ピンであって、前記基板処理装置が備えると共に、前記支持ピンを保持する吸着装置に吸着される被吸着部と、前記基板を支持する支持部を有し、前記支持部は、前記被吸着部に対して独立している。 The support pin of the present invention is a support pin that is placed on a substrate processing apparatus and supports a substrate from the back side, and has an adsorbed portion that is adsorbed to an adsorption device that is provided on the substrate processing apparatus and holds the support pin, and a support portion that supports the substrate, and the support portion is independent of the adsorbed portion.
本発明によれば、基板を適切に支持することができる支持ピンを提供することができる。 The present invention provides a support pin that can properly support a substrate.
以下に図面を用いて、本発明の一実施の形態を詳細に説明する。以下で述べる構成、形状等は説明のための例示であって、印刷装置、支持ピンの仕様に応じ、適宜変更が可能である。以下では、全ての図面において対応する要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。以下、基板の搬送方向(図2における左右方向)をX軸、X軸と水平面内において直交する方向(図1における左右方向)をY軸、水平面に直交する方向(図1における上下方向)をZ軸と定義する。 An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. The configurations, shapes, etc. described below are examples for explanatory purposes and can be modified as appropriate depending on the specifications of the printing device and support pins. In the following, the same reference numerals are used for corresponding elements in all drawings, and duplicated explanations will be omitted. Hereinafter, the transport direction of the substrate (left-right direction in FIG. 2) is defined as the X-axis, the direction perpendicular to the X-axis in the horizontal plane (left-right direction in FIG. 1) as the Y-axis, and the direction perpendicular to the horizontal plane (up-down direction in FIG. 1) as the Z-axis.
まず図1~図3を参照して、印刷装置1の構造を説明する。図1において、基台2上には基板位置決め部3が設置されている。基板位置決め部3には、XYテーブル4、θテーブル5、基板昇降機構6が下方から順に設けられている。XYテーブル4は、θテーブル5を水平面内(X軸方向、Y軸方向)で移動させる。θテーブル5は、基板昇降機構6をZ軸周りにθ回転させる。基板昇降機構6の上部には、基板保持部7が設置されている。基板昇降機構6は、基板保持部7を下方から支持して昇降させる。
First, the structure of the
図2において、基台2上にはX軸に沿って延びる一対の搬送コンベア8が設置されている。搬送コンベア8は印刷装置1の上流から受け取った基板BをX軸に沿って搬送して、印刷装置1の下流に搬出する。基板保持部7は、搬送コンベア8におけるX軸方向の中央付近に設置されている。基板保持部7は、搬送コンベア8が搬送する基板Bを受け取って、基板保持部7が備える一対のクランパ9によって基板BのY軸方向の側面をクランプしてクランプ位置に保持する。
In FIG. 2, a pair of
図1において、基台2には制御部Cが設置されている。制御部Cは、搬送コンベア8を制御して基板Bを基板保持部7に搬入させ、基板保持部7から搬出させる。制御部Cは、基板位置決め部3(XYテーブル4、θテーブル5、基板昇降機構6)と基板保持部7を制御して、搬送コンベア8によってX軸方向の中央付近に搬送させた基板Bを基板保持部7に保持させる。
In FIG. 1, a control unit C is installed on the
ここで、図3を参照して、基板保持部7の詳細な構造について説明する。図3(a)は、基板保持部7の要部を上方から見た平面図であり、便宜上、基板Bの表示は省略している。図3(b)は、基板保持部7の要部を側方から見た側面図である。基板保持部7は、基板位置決め部3の基板昇降機構6により昇降移動するXY平面に広がる平板形状のベース部10を備えている。
Now, with reference to Figure 3, the detailed structure of the
ベース部10の中央付近の上部には、平板形状の下受けベース11を下方から支持して昇降させる下受けベース昇降機構12が配置されている。下受けベース11は、アルミニウムなどの非磁性体より成る板部材11bの上面に鋼板などの磁性体11aを被覆した構成となっている。下受けベース11の上面(磁性体11a上)には、複数の支持ピン40が所定の位置に配置される。下受けベース昇降機構12は、制御部Cによって制御されている。ベース部10の上部には、下受けベース昇降機構12のY軸方向の両側方に、上方に延出するクランパ支持部13が配置されている。クランパ支持部13の上部には、X軸に沿って延びるクランパ9がそれぞれ配置されている。一対のクランパ9は、制御部Cによって制御される。
A support base lifting mechanism 12 is disposed on the upper part near the center of the
次に、図3(b)を参照して、基板保持部7が搬送コンベア8によって搬送された基板Bをクランプ位置に保持する工程について説明する。下受けベース11に配置された複数の支持ピン40の支持部が搬送コンベア8の上面よりも低くなる位置で待機している状態で、制御部Cは搬送コンベア8を制御して、基板Bを搬送させて下受けベース11の上方で停止させる。
Next, referring to FIG. 3(b), the process in which the
次いで制御部Cは下受けベース昇降機構12を制御して、下受けベース11を上昇させ(矢印c1)、支持ピン40の支持部に基板Bの裏面を支持させて、基板Bをクランプ位置まで上昇させる。次いで制御部Cは一対のクランパ9を制御して、2つのクランパ9をそれぞれ基板Bの方向に移動させ(矢印c2)、基板Bの側面をクランパ9で挟んで保持させる。
Then, the control unit C controls the support base lifting mechanism 12 to raise the support base 11 (arrow c1), causing the support portions of the
基板保持部7が基板Bをクランプ位置に保持した状態(図3(b)の状態)で、支持ピン40の支持部は基板Bの裏面に接触している。基板Bの裏面には既に部品Dが実装されており、支持ピン40は、部品Dに干渉しない位置に配置される。また、本実施の形態では、基板Bの裏面に接触する支持部の支持面のサイズ(面積)が異なる複数の種類の支持ピン40A~40Cが使用される。支持ピン40A~40Cは、部品Dの間隔などに応じて、適宜選択される。
When the
図1において、基板保持部7の上方には、マスク14が配置されている。マスク14はXY平面に広がって延びた矩形平板形状を有しており、その外周はマスク枠15によって支持されている。マスク14には、基板Bにおいて印刷対象となる電極Ba(図2参照)の形状・位置に対応して、クリームはんだなどのペーストを転写(印刷)するための複数の開口パターン14aが形成されている。マスク14上には、ペースト供給機構(図示省略)によってペーストが供給される。
In FIG. 1, a
マスク14の上方には、印刷ヘッド移動機構(図示省略)によってY軸に沿って移動する(矢印a1)印刷ヘッド20が設置されている。印刷ヘッド20は、印刷ヘッド移動機構によってY軸に沿って移動する移動ベース21を備えている。移動ベース21には、2つのスキージ保持部22がY方向に並んで配置されている。スキージ保持部22は、それぞれX軸に沿って延びたスキージ23を下端に保持し、移動ベース21に設けられたスキージ昇降機構24によって昇降する(矢印a2)。印刷ヘッド移動機構、印刷ヘッド20は、制御部Cによって制御される。
A
図1、図2において、マスク14の下方にはカメラヘッドユニット30が設置されている。カメラヘッドユニット30は、X軸に沿って延びるX軸テーブル31にX軸に沿って移動自在に装着されている。カメラヘッドユニット30は、X軸テーブル31が備えるX軸移動機構によってX軸に沿って移動する(図2の矢印b)。X軸テーブル31は、Y軸に沿って延びるY軸テーブル32にY軸に沿って移動自在に結合されている。X軸テーブル31は、Y軸テーブル32が備えるY軸移動機構によってY軸に沿って移動する(図1の矢印a3)。
In Figures 1 and 2, a
図2において、X軸テーブル31およびY軸テーブル32は、カメラヘッドユニット30をX軸およびY軸に沿って移動させるカメラ移動機構33を構成する。カメラ移動機構33は、制御部Cによって制御される。制御部Cがカメラ移動機構33を制御することにより、カメラヘッドユニット30は水平面内(X軸方向、Y軸方向)で移動する。
In FIG. 2, the X-axis table 31 and the Y-axis table 32 constitute a
図1において、カメラヘッドユニット30は、基板Bを上方から撮像する基板認識カメラ34と、マスク14を下方から撮像するマスク認識カメラ35とを備えている。基板認識カメラ34は、カメラ移動機構33によって移動して、基板B上に形成された位置合わせ用の基準マークMB(図2参照)を撮像する。マスク認識カメラ35は、カメラ移動機構33によって移動して、基準マークMBに対応してマスク14に形成された位置合わせ用のマスクマーク(図示省略)を撮像する。基板認識カメラ34とマスク認識カメラ35による撮像結果は、制御部Cに送信される。
In FIG. 1, the
また、カメラヘッドユニット30は、下受けベース11に配置されている支持ピン40を保持する吸着ノズル36を下端に有し、吸着ノズル36を昇降(矢印a4)させるノズル昇降部37を備えている。ノズル昇降部37は、制御部Cによって制御される。ノズル昇降部37は、吸着ノズル36を下降させて基板保持部7の下受けベース11に配置された支持ピン40を吸着し、吸着ノズル36を上昇さて支持ピン40を持ち上げる。その後、ノズル昇降部37はカメラ移動機構33によって水平面内を移動し、吸着ノズル36を下降させて支持ピン40を下受けベース11の所定の位置に載置する。下受けベース11に配置された支持ピン40は、裏面側から基板Bを支持する。
The
このように、吸着ノズル36、ノズル昇降部37、カメラ移動機構33は、印刷装置1(基板処理装置)が備えると共に、支持ピン40を保持して移動させる吸着装置38を構成する。基板認識カメラ34は、カメラ移動機構33によって移動して、基板保持部7が基板Bを保持していない状態で下受けベース11に配置された支持ピン40を上方から撮像する。制御部Cは、支持ピン40の撮像画像を画像解析して、支持ピン40の種類と位置を検出する。そして、制御部Cは吸着装置38を制御して、下受けベース11に配置された支持ピン40を保持して所定の位置に移動させる。
In this way, the
次に、図1、図2を参照して、マスク14の開口パターン14aを通してペーストを基板Bに転写するスクリーン印刷について説明する。スクリーン印刷は、制御部Cが印刷装置1の各部を制御することによって実行される。まず、基板保持部7は、搬送コンベア8によって搬送された基板Bを一対のクランパ9によってクランプして保持する。これにより、基板Bは支持ピン40によって裏面側から支持される。次いでカメラヘッドユニット30(基板認識カメラ34、マスク認識カメラ35)は、基板Bをマスク14の間に移動して基準マークMBとマスクマークを撮像する。次いで基板位置決め部3は、撮像結果に基づいて、基板Bをマスク14に対して位置合わせする。
Next, referring to Figures 1 and 2, screen printing, in which paste is transferred to the substrate B through the
次いで基板昇降機構6は、基板Bを基板保持部7とともに上昇させてマスク14の下面に当接させる。次いでスキージ昇降機構24は、スキージ23を下降させて、マスク14の上面に接触される。次いで印刷ヘッド移動機構は、スキージ23をマスク14上で摺動させて、マスク14上に供給されたペーストを基板Bに転写させる。このように、印刷装置1は、スキージ23をペーストが供給されたマスク14上で摺動させて、所定の開口パターン14aを有するマスク14を介して、マスク14の下面に位置決めされた基板Bにペーストを印刷するスクリーン印刷(基板処理)を実行する。
Then, the substrate lifting mechanism 6 lifts the substrate B together with the
次に、図4を参照して、印刷装置1に用いられる第1の支持ピン40A(以下、単に「支持ピン40A」と称する。)の構成および機能を説明する。支持ピン40Aは、図3(b)に示すように、少なくとも上面が磁性体11aで設けられた下受けベース11の任意の位置に立設されて、基板Bを裏面側から下受けして支持する機能を有する。支持ピン40Aは、図4(a)に示すように、下受けベース11に当接する基部41Aから、上端部に頂部部材43を有する中空軸部材42を上方に延出させた構成となっている。
Next, referring to FIG. 4, the structure and function of the
支持ピン40Aの縦断面を示す図4(b)において、基部41Aは内部に円筒状の昇降室41dが設けられた基部本体41aと、昇降室41dの内面上部に加工された雌ねじ部に雄ねじ部を螺合結合させた蓋部材41bとを有する構成となっている。昇降室41dの内部には、上方が開放されたピストン凹部45aを有するピストン45が上下に摺動自在に嵌合している。ピストン凹部45aの下部に設けられたピストン底部45bの上面側には、永久磁性を有するマグネット44が固定されている。
In FIG. 4(b), which shows a vertical cross section of the
昇降室41dは下部に底部41eを有する有底形状となっている。通常状態においては、ピストン45は昇降室41d内において底部41eに当接した状態にある。ここでピストン底部45b、底部41eは極力薄く設定されている。基部41Aを下受けベース11上に載置した状態で、マグネット44と磁性体11aとの間隔は極力小さく、マグネット44による引磁力が磁性体11aに十分作用するような距離となっている。基部本体41aには昇降室41dの下部と外部とを連通させる通気孔41cが開孔されており、昇降室41d内におけるピストン45の昇降動作が、昇降室41d内のエアの圧力によって妨げられないようになっている。
The lifting
図4(b)において、蓋部材41bには中空軸吸引孔42aを有する中空軸部材42が立設されている。中空軸吸引孔42aは、蓋部材41bに設けられた蓋部材開口部41fを介して昇降室41dと連通している。中空軸部材42の上端部には、上方に突出した細径の当接ピン43aおよび横方向に延出した円盤状の被吸着部43bを有する形状の頂部部材43が固定されている。被吸着部43bは、吸着装置38の吸着ノズル36によって吸着される。被吸着部43bの大きさは、直径φaである。
In FIG. 4(b), a
支持ピン40Aにおいて基板Bの裏面に当接して支持する支持部である当接ピン43aの上端部の支持面43dは小さい。当接ピン43aの内部には、上方が閉じられ、下方が中空軸吸引孔42aに通じた当接ピン吸引孔43cが設けられている。当接ピン43aの側面には、当接ピン吸引孔43cまで貫通する複数の吸引開口43eが開口している。吸引開口43eの位置は、吸着ノズル36に支持ピン40Aが保持された状態で、後述する吸着ノズル36のスカート部材39が吸引開口43eを塞がない位置に形成されている(図7参照)。頂部部材43を装着した状態で、吸引開口43eは、当接ピン吸引孔43cを通じて中空軸吸引孔42aと連通する。なおここでは、頂部部材43を中空軸部材42の本体とは別部品で設けているが、頂部部材43と中空軸部材42とを一体の部品として製作するようにしてもよい。
The
このように、支持ピン40Aは、マグネット44を昇降自在に内蔵し、マグネット44が下降した状態において印刷装置1(基板処理装置)の下受けベース11に引磁力により固定される基部41Aと、吸着装置38の吸着ノズル36によって吸着される被吸着部43bと、基板Bを支持する支持部(当接ピン43a)を有している。支持ピン40Aにおいて、底部41eの下面から支持面43dまで高さ(以下、単に「支持ピンの高さ」などと称する。)は、高さH1である。
In this way, the
次に、図5を参照して、印刷装置1に用いられる第2の支持ピン40B(以下、単に「支持ピン40B」と称する。)の構成および機能を説明する。支持ピン40Bは、中空軸部材42と頂部部材43を備えているところは支持ピン40Aと同じであるが、さらに、中空軸部材42と頂部部材43を囲む筒状の筒状部材46を備えているところが支持ピン40Aとは異なる。以下、支持ピン40Aと同じ部分には同じ符号を付して、詳細な説明は省略する。
Next, referring to FIG. 5, the configuration and function of the
図5(b)において、筒状部材46は、基部41Bの蓋部材41bと一体的に形成されている。支持ピン40Bは、筒状部材46の上端面46aが基板Bの裏面に当接して基板Bを支持する。支持ピン40Bの高さ(筒状部材46の上端面46aの高さ)は、支持ピン40Aの高さと同じ高さH1である。支持ピン40Bの頂部部材43の当接ピン43aの上端部が筒状部材46の上端面46aと同じ高さである場合、支持ピン40Bは、筒状部材46の上端面46aと頂部部材43の当接ピン43aの支持面43dで基板Bを支持する。支持ピン40Bの頂部部材43の当接ピン43aの上端部の高さが筒状部材46の上端面46aより低い場合、支持ピン40Bは、筒状部材46の上端面46aのみで基板Bを支持する。
In FIG. 5(b), the
このように、筒状部材46は、基板Bを支持する支持面(上端面46a)を有する支持部を構成する。筒状部材46の外形の大きさは、直径φbである。筒状部材46が上方に開口する開口部46bの大きさは、直径φcである。筒状部材46の開口部46b(直径φc)は、被吸着部43bの直径φaよりも大きい(φc>φa)。中空軸部材42と頂部部材43は、筒状部材46の中に配置されている。すなわち、被吸着部43bは、筒状部材46の内側に配置されている。また、上方から見て、筒状部材46(支持部)の上端面46a(支持面)は、被吸着部43bの周囲に配置されており、被吸着部43bを囲む。
In this way, the
このように、支持ピン40Bは、マグネット44を昇降自在に内蔵し、マグネット44が下降した状態において印刷装置1(基板処理装置)の下受けベース11に引磁力により固定される基部41Bと、吸着装置38の吸着ノズル36に吸着される被吸着部43bと、基板Bを支持する支持部(筒状部材46)と、被吸着部43bと支持部が配置される本体(基部41B)を有し、支持部は、被吸着部43bに対して独立している。
In this way, the
次に、図6を参照して、印刷装置1に用いられる第3の支持ピン40C(以下、単に「支持ピン40C」と称する。)の構成および機能を説明する。支持ピン40Cは、中空軸部材42と頂部部材43に代わり、基部41Cの蓋部材41bと一体的に形成された中空部材48などを備えているところが支持ピン40Aとは異なる。以下、支持ピン40Aと同じ部分には同じ符号を付して、詳細な説明は省略する。
Next, referring to FIG. 6, the configuration and function of the
図6(b)において、基部41Cの上方に配置される軸状部47は、基部41Cの蓋部材41bから上方に延出する中空部材48、中空部材48の上部に配置される上蓋部材49、中空部材48と上蓋部材49の間に配置されるフィルタ50を備えて構成されている。中空部材48の内部には、下部が蓋部材41bの蓋部材開口部41fに開口する吸引孔48aが形成されている。中空部材48の上部には、凹状のフィルタ装着部48bが形成されている。中空部材48の吸引孔48aの上部は、フィルタ装着部48bに開口している。フィルタ50は、フィルタ装着部48bに装着される。
In FIG. 6(b), the shaft-shaped
上蓋部材49の上部の中心には、上方が開放された凹部49aが形成されている。上蓋部材49の内部には、上下に貫通する貫通孔49bが形成されている。貫通孔49bの上部は、凹部49aに開口する。貫通孔49bにおいて凹部49aに開口する部分の面積(大きさ)は、凹部49aの面積(直径φe)より小さい。上蓋部材49の上面であって凹部49aを除く部分は、基板Bの裏面に当接する支持面49cである。上蓋部材49は、フィルタ装着部48bにフィルタ50が装着された中空部材48の上部に装着される。この状態で、支持ピン40Cの高さ(上蓋部材49の支持面49cの高さ)は、支持ピン40Aの高さと同じ高さH1である。支持ピン40Cは、軸状部47における支持面49cで基板Bを支持する。すなわち、軸状部47は、基板Bを支持する支持部を構成する。
At the center of the upper part of the
図6(b)において、上蓋部材49を中空部材48の上部に装着すると、上蓋部材49の凹部49aは、上蓋部材49の貫通孔49b、中空部材48のフィルタ装着部48bと吸引孔48a、蓋部材41bの蓋部材開口部41fを介して、基部本体41aの昇降室41dに連通する。すなわち、上蓋部材49の貫通孔49b、中空部材48のフィルタ装着部48bと吸引孔48a、蓋部材41bの蓋部材開口部41fは、支持面49cの中心に設けられる凹部49aと、凹部49aと基部41Cの昇降室41dを連通する連通部51を構成する。
6(b), when the
軸状部47において、上蓋部材49の外形の大きさは直径φdであり、上蓋部材49の凹部49aの大きさは直径φeである。上蓋部材49の上面は、吸着装置38の吸着ノズル36が上蓋部材49の支持面49cを吸着することができる形状や大きさに設計されている。すなわち、支持ピン40Cの軸状部47は、吸着装置38の吸着ノズル36に吸着される被吸着部であり、軸状部47(支持部)の支持面49cは、被吸着部の被吸着面を兼ねている。
In the shaft-shaped
このように、支持ピン40Cは、マグネット44を昇降自在に内蔵し、マグネット44が下降した状態において印刷装置1(基板処理装置)の下受けベース11に引磁力により固定される基部41Cと、吸着装置38の吸着ノズル36に吸着される被吸着部(軸状部47)と、基板Bを支持する支持部(軸状部47)を有し、支持部の支持面49cは、被吸着部の被吸着面を兼ねている。また、支持部は、支持面49cの中心に設けられる凹部49aと、凹部49aと基部41Cを連通する連通部51を有している。
In this way, the
また、連通部51には、フィルタ50が設けられ、連通部51において凹部49aに開口する部分(上蓋部材49の貫通孔49bが凹部49aに開口する部分)の面積は、凹部49aの面積よりも小さい。これによって、凹部49aから侵入したゴミなどが中空部材48の吸引孔48aや基部本体41aの昇降室41dまで侵入して蓄積することを防止することができる。
The
次に、図7(a)を参照して、吸着装置38の吸着ノズル36の構成について説明する。吸着ノズル36は、下方が開放された吸着開口部36aを有している。吸着ノズル36の外形の大きさは直径φfであり、吸着開口部36aの大きさは直径φgである。吸着ノズル36には、上方から吸着開口部36a内に延出する突起部36bが形成されている。吸着ノズル36の中心には、真空吸引装置(図示省略)に連通する真空吸引孔36cが形成されている。真空吸引孔36cは、突起部36bの下端に開口する。真空吸引孔36cの内径は、支持ピン40Aの当接ピン43aおよび支持ピン40Bの当接ピン43aの外径よりも大きい。
Next, referring to FIG. 7(a), the configuration of the
突起部36bには、ゴムなどの可塑性部材により形成されたスカート部材39が装着されている。スカート部材39の中心には、内径が支持ピン40A,40Bの当接ピン43aよりも大きく、上下に開口するスカート吸引孔39aが形成されている。また、スカート部材39の下端には、可塑性を有する吸盤部39bが形成されている。吸着ノズル36が支持ピン40A~40Cの被吸着部を保持する際は、吸着ノズル36の吸着開口部36aの下端面36dが被吸着部の上面(被吸着面)に当接し、変形した吸盤部39bが被吸着面に密着する。この状態で真空吸引孔36cを真空吸引することで、支持ピン40A~40Cが吸着ノズル36に吸着される。
A
次に図7を参照して、支持ピン40Aを例に、ピン配置変更工程において用いられるピン配置変更方法ついて説明する。図7(a)は、支持ピン40Aが下受けベース11の所定位置に配置された状態を示している。この状態では、基部41Aの昇降室41d内においてマグネット44は下降した状態にあり、磁性体11aとマグネット44との間に作用する引磁力によって基部41Aは下受けベース11に固定されている。
Next, referring to FIG. 7, the pin arrangement change method used in the pin arrangement change process will be described using the
図7(a)~(d)は、配置されて位置が固定された状態の支持ピン40Aを、吸着装置38(吸着ノズル36、ノズル昇降部37、カメラ移動機構33)によって移動させる過程を示している。まず吸着装置38は、吸着ノズル36を位置変更対象の支持ピン40Aの上方へ移動させる(図7(a)の矢印d1)。次いで吸着装置38は、支持ピン40Aの頂部部材43に対して吸着ノズル36を下降させ(図7(b)の矢印d2)、吸着ノズル36の下端面36dを被吸着部43bの上面(被吸着面)に当接させて吸盤部39b内を密閉状態とする。吸着ノズル36が下降する過程で、支持ピン40Aの当接ピン43aは、吸着ノズル36の真空吸引孔36cの内部に進入する。
Figures 7(a) to (d) show the process of moving the
図7(c)において、この状態で、真空吸引孔36cから真空吸引することにより(矢印d3)、吸引開口43e、当接ピン吸引孔43cを介して中空軸吸引孔42a内が真空吸引される(矢印d4)。これにより、昇降室41d内が中空軸吸引孔42aを介して減圧され、ピストン45はマグネット44とともに昇降室41d内で上昇する(矢印d5)。この上昇動作によりマグネット44は下受けベース11の磁性体11aから離隔し、マグネット44と磁性体11aとの間に作用する引磁力が低減されて基部41Aの下受けベース11への固定が解除される。
In FIG. 7(c), in this state, by applying a vacuum through the
また、真空吸引孔36cから真空吸引することにより(矢印d3)、真空吸引孔36cと当接ピン43aの間の隙間およびスカート吸引孔39aと当接ピン43aの間の隙間を介して、吸盤部39b内が真空吸引される。これにより、吸着ノズル36により支持ピン40Aが吸着保持される。すなわち、吸着ノズル36は下端面36dが支持ピン40Aの高さH1(基板Bの裏面を支持する支持面43dの高さ)よりも低い高さ位置まで下降して、下端面36dが支持ピン40Aの被吸着部43bの上面に当接した状態で支持ピン40Aを保持する。
In addition, by applying a vacuum through the
図7(d)において、このようにして基部41Aの下受けベース11への固定を解除した状態で、支持ピン40Aの移動が行われる。すなわち、真空吸引孔36cからの真空吸引を継続し(矢印d6)、真空吸引孔36c内を減圧した状態で吸着装置38が吸着ノズル36を上昇させる(矢印d7)。このとき、基部41Aの下受けベース11への固定は解除されていることから、支持ピン40Aは上昇して(矢印d8)下受けベース11から取り外される。
In Fig. 7(d), with the
そして、このようにして取り外された支持ピン40Aを新たな位置へ配置する際には、吸着装置38によって支持ピン40Aを吸着保持した吸着ノズル36を目標位置に移動させる(図示省略)。次いで、吸着装置38は吸着ノズル36を下降させて吸着保持した支持ピン40Aの基部41Aを下受けベース11に当接させる。次いで真空吸引孔36cからの真空吸引を解除することにより、基部41Aの昇降室41d内においてマグネット44がピストン45とともに下降する。これにより、マグネット44と磁性体11aとの間に引磁力が作用し、基部41Aは下受けベース11に固定される。
When the
図7(a),(b)において、吸着ノズル36と支持ピン40Aは、ピン配置変更工程において吸着ノズル36の下端面36dが支持ピン40Aの被吸着部43bの上面に当接可能な形状と大きさに設計される。すなわち、吸着開口部36aの直径φgは、支持ピン40Aの被吸着部43bの直径φaよりも小さい(φg<φa)。これにより、支持ピン40Aの被吸着部43bが吸着ノズル36の吸着開口部36aの中に入り込むことが防止される。また、吸着開口部36aの直径φgと吸盤部39bの直径は、真空吸引孔36cから真空吸引により支持ピン40Aを吸着して下受けベース11から取り外すことができる吸引力が発生可能な大きさに設計される。
7(a) and (b), the
次に、図8(a)を参照して、ピン配置変更工程における吸着ノズル36による支持ピン40Bの吸着について説明する。図8(a)は、支持ピン40Bに対して吸着ノズル36が下降し、吸着ノズル36の下端面36dが被吸着部43bの上面(被吸着面)に当接した状態を示している。この状態で、支持ピン40Bの当接ピン43aは、吸着ノズル36の真空吸引孔36cの内部に進入し、吸盤部39bが被吸着部43bに当接して密着状態となっている。この状態で真空吸引孔36cから真空吸引することにより、ピストン45はマグネット44とともに昇降室41d内で上昇して基部41Bの下受けベース11への固定が解除される。
Next, referring to FIG. 8(a), the suction of the
このように、吸着ノズル36は下端面36dが支持ピン40Bの高さH1(基板Bの裏面を支持する上端面46aの高さ)よりも低い高さ位置まで下降して、下端面36dが支持ピン40Bの被吸着部43bの上面に当接した状態で支持ピン40Bを保持する。
In this way, the
図8(a)において、吸着ノズル36と支持ピン40Bは、ピン配置変更工程において吸着ノズル36の下端面36dが支持ピン40Bの被吸着部43bの上面に当接可能な形状と大きさに設計される。すなわち、吸着ノズル36の外形の直径φfは、支持ピン40Bの筒状部材46の開口部46bの直径φcよりも小さい(φf<φc)。これにより、吸着ノズル36の下部が支持ピン40Bの開口部46bに進入して、吸着ノズル36の下端面36dが被吸着部43bに当接することができる。また、吸着開口部36aの直径φgと支持ピン40Bの被吸着部43bとの関係は、吸着開口部36aの直径φgと支持ピン40Aの被吸着部43bとの関係と同様であり、説明は省略する。
In FIG. 8(a), the
次に、図8(b)を参照して、ピン配置変更工程における吸着ノズル36による支持ピン40Cの吸着について説明する。図8(b)は、支持ピン40Cに対して吸着ノズル36が下降し、吸着ノズル36の下端面36dが支持ピン40Cの軸状部47の支持面49c(被吸着面)に当接した状態を示している。この状態で、吸盤部39bが支持面49cに当接して密着状態となっている。この状態で真空吸引孔36cから真空吸引することにより、ピストン45はマグネット44とともに昇降室41d内で上昇して基部41Cの下受けベース11への固定が解除される。
Next, referring to FIG. 8(b), the suction of the
また、真空吸引孔36cから真空吸引することにより、真空吸引孔36cとスカート吸引孔39aを介して、吸盤部39b内が真空吸引される。これにより、吸着ノズル36により支持ピン40Cが吸着保持される。すなわち、吸着ノズル36は下端面36dが支持ピン40Cの高さH1(基板Bの裏面を支持する支持面49cの高さ)と同じ高さ位置まで下降して、下端面36dが支持ピン40Cの支持面49c(被吸着面)に当接した状態で支持ピン40Cを保持する。
In addition, by applying a vacuum through the
図8(b)において、吸着ノズル36と支持ピン40Cは、ピン配置変更工程において吸着ノズル36の下端面36dが支持ピン40Cの支持面49cに当接可能な形状と大きさに設計される。すなわち、吸着開口部36aの直径φgは、上蓋部材49の外形の直径φdよりも小さい(φg<φd)。これにより、支持ピン40Cの上蓋部材49が吸着ノズル36の吸着開口部36aの中に入り込むことが防止される。また、吸着開口部36aの直径φgと吸盤部39bの直径は、真空吸引孔36cから真空吸引により支持ピン40Cを吸着して下受けベース11から取り外すことができる吸引力が発生可能な大きさに設計される。例えば、上蓋部材49の外形の直径φdは、支持ピン40Aの被吸着部43bの直径φaと同じ大きさに設計される。
8(b), the
次に、図9(a)~(c)を参照して、基板認識カメラ34が下受けベース11に配置された支持ピン40A~40Cの上方に移動して、支持ピン40A~40Cを上方から撮像した撮像画像60A~60Cの例について説明する。基板認識カメラ34による支持ピン40A~40Cの撮像は、例えば、ピン配置変更工程において支持ピン40A~40Cの種類と配置位置を認識するために実行される。基板認識カメラ34は、図示省略する光源から撮像対象である支持ピン40A~40Cに向けて光を照射しながら撮像する。撮像画像60A~60Cでは、基板認識カメラ34のピント位置付近で反射された反射光が基板認識カメラ34に戻ってくる部分は明るく写り、反射光が戻ってこない部分は暗く写る。図9(a)~(c)では、暗く写る部分に斜め格子でハッチングしている。
Next, referring to Figs. 9(a) to (c), examples of captured
図9(a)に示す支持ピン40Aの撮像画像60Aでは、当接ピン43aの支持面43dと当接ピン43aの外縁部は明るく写る。一方、被吸着部43bと被吸着部43bの外側は、ピント位置から遠いため暗く写る。図9(b)に示す支持ピン40Bの撮像画像60Bでは、筒状部材46の上端面46aと、当接ピン43aの支持面43dと当接ピン43aの外縁部は明るく写る。一方、筒状部材46の開口部46bのうち被吸着部43bの部分と、筒状部材46の外側は暗く写る。図9(c)に示す支持ピン40Cの撮像画像60Cでは、上蓋部材49の支持面49cは明るく写る。一方、上蓋部材49の凹部49a、上蓋部材49の外側は暗く写る。
In the captured
このように、支持ピン40A~40Cの撮像画像60A~60Cは、それぞれ、サイズや明暗のパターンに特徴があることから、撮像画像60A~60Cを画像認識することで支持ピン40A~40Cの種類を特定し、位置を検出することができる。
In this way, the captured
制御部Cは、ピン配置変更工程において支持ピン40A~40Cを保持する際は、特定された支持ピン40A~40Cの種類に対応して吸着ノズル36の下降を制御する。具体的には、支持ピン40Aの場合、制御部Cは、吸着ノズル36の下端面36dが基板Bの裏面を支持する支持ピン40Aの支持面43dの高さよりも低くなる位置まで吸着ノズル36を下降させて、下端面36dを支持ピン40Aの被吸着部43bの上面(被吸着面)に当接させる。
When holding the support pins 40A-40C in the pin arrangement change process, the control unit C controls the descent of the
また、支持ピン40Bの場合、制御部Cは、吸着ノズル36の下端面36dが基板Bの裏面を支持する支持ピン40Bの上端面46a(支持面)の高さよりも低くなる位置まで吸着ノズル36を下降させて、下端面36dを支持ピン40Bの被吸着部43bの上面(被吸着面)に当接させる。また、支持ピン40Cの場合、制御部Cは、吸着ノズル36の下端面36dが基板Bの裏面を支持する支持ピン40Cの支持面49cと同じ高さ位置まで吸着ノズル36を下降させて、下端面36dを支持ピン40Cの支持面49c(被吸着面)に当接させる。
In the case of
上記説明したように、本実施の形態の支持ピン40Bは、印刷装置1(基板処理装置)に載置され、裏面側から基板Bを支持する支持ピン40Bであって、印刷装置1が備えると共に、支持ピン40Bを保持する吸着装置38に吸着される被吸着部43bと、基板Bを支持する支持部(筒状部材46)を有し、支持部は、被吸着部43bに対して独立している。これによって、支持ピン40Bは、基板Bを適切に支持することができる。
As described above, the
なお、上記では支持ピン40A~40Cが載置される基板処理装置として印刷装置1を例に説明したが、基板処理装置は印刷装置1に限定されることはない。支持ピン40A~40Cは、基板Bを裏面から支持して基板Bの表面に対して所定の作業を行う装置に使用可能である。例えば、基板処理装置は、基板Bの表面に部品を搭載する部品実装装置であってもよい。そして、支持ピン40A~40Cは部品実装装置の基板保持部に載置され、裏面側から基板Bを支持する。
In the above, the
本発明の支持ピンは、基板を適切に支持することができるという効果を有し、部品を基板に実装する分野において有用である。 The support pin of the present invention has the effect of being able to properly support a substrate, and is useful in the field of mounting components to a substrate.
1 印刷装置(基板処理装置)
38 吸着装置
40B 支持ピン
41B 基部(本体)
43b 被吸着部
46 筒状部材(支持部)
B 基板
1 Printing device (substrate processing device)
38
43b: Adsorbed portion 46: Cylindrical member (support portion)
B Substrate
Claims (4)
前記基板処理装置が備えると共に、前記支持ピンを保持する吸着装置に吸着される被吸着部と、
前記基板を支持する支持部を有し、
前記支持部は、前記被吸着部に対して独立している支持ピン。 A support pin that is placed in a substrate processing apparatus and supports a substrate from a back surface side,
a suction target portion that is provided in the substrate processing apparatus and is suctioned by a suction device that holds the support pins;
a support portion for supporting the substrate;
The supporting portion is a supporting pin that is independent from the attracted portion.
前記支持部は、前記被吸着部の周囲に配置される支持ピン。 2. The support pin according to claim 1,
The support portion is a support pin arranged around the attracted portion.
前記支持部は、前記被吸着部を囲む支持ピン。 3. The support pin according to claim 2,
The support portion is a support pin that surrounds the attracted portion.
前記被吸着部と前記支持部が配置される本体を有する支持ピン。 The support pin according to any one of claims 1 to 3,
A support pin having a body on which the attracted portion and the support portion are disposed.
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