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JP4268318B2 - 基板搬送装置および基板搬送方法 - Google Patents

基板搬送装置および基板搬送方法 Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶パネルに代表されるフラットパネルディスプレイ等を製造するための部品実装装置に係り、とりわけ、工程間で基板を受け渡すための基板搬送装置および基板搬送方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、液晶パネルに代表されるフラットパネルディスプレイ等を製造するための部品実装装置として、フィルム状に形成された電子部品（ＦＰＣ（flexible printed circuit）やＣＯＦ（chip on film）、ＴＣＰ（tape carrier package）等）をガラス基板上に実装する部品実装装置が知られている。
【０００３】
このような部品実装装置においては一般に、ガラス基板を作業位置等に位置付けたり、あるいは作業位置間で移送するための装置として、基板搬送装置が用いられている。
【０００４】
図６(a)(b)は従来の基板搬送装置を示す図である。図６(a)に示すように、従来の基板搬送装置５０は、ＸＹ平面内で並行移動および回転移動可能な移動機構５３と、この移動機構５３に取り付けられ、ガラス基板４１を支持する基板支持部５１とを備えている。
【０００５】
ところで、フラットパネルディスプレイ等で用いられるガラス基板には、フラットパネルディスプレイの品種に応じて種々の寸法のものがあり、このため、基板搬送装置５０では、これらの種々の寸法のガラス基板を搬送する必要がある。従来の基板搬送装置５０では、このような種々のガラス基板を搬送するため、フラットパネルディスプレイの品種の切替作業時に、搬送対象となるガラス基板の寸法に合わせて基板支持部全体を交換するようにしている。具体的には、図６(a)(b)に示すように、小型の基板４１を搬送する場合には、小型の基板専用の基板支持部５１を移動機構５３に取り付け（図６(a)）、一方、大型の基板４１′を搬送する場合には、大型の基板専用の基板支持部５２を移動機構５３に取り付けるようにしている（図６(b)）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の基板搬送装置５０では、フラットパネルディスプレイの品種の切替作業時に、搬送対象となるガラス基板の寸法に合わせて基板支持部全体を交換するようにしている。
【０００７】
しかしながら、近年、フラットパネルディスプレイ等で用いられるガラス基板は非常に大型化してきており、それに伴って基板搬送装置５０の基板支持部の重量も増大している。このため、基板支持部を人手により交換することが非常に難しくなってきており、交換のために多大の時間を要するという問題がある。また、フラットパネルディスプレイの品種（すなわち基板の寸法）ごとに基板支持部を準備する必要があるので、ランニングコストが増大するという問題がある。
【０００８】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、フラットパネルディスプレイ等の品種の切替作業に要する時間の短縮およびコストの低減を図ることができる基板搬送装置および基板搬送方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、その第１の解決手段として、移動機構と、前記移動機構に取り付けられ、ガラス基板を支持する基板支持部とを備え、前記基板支持部は、当該基板支持部とともにガラス基板を支持する増設支持部を連結するための連結部を有し、前記増設支持部は開口を有し、当該開口内に前記基板支持部が挿入されることによって、前記基板支持部の前記連結部に前記増設支持部が連結されることを特徴とする基板搬送装置を提供する。
【００１０】
なお、上述した第１の解決手段において、前記基板支持部は、支持面を有する支持部本体を有し、この支持部本体の外周には、前記連結部として、前記増設支持部の端部と嵌合する端部が設けられていることが好ましい。また、前記基板支持部は、支持面を有する支持部本体と、この支持部本体の前記支持面上に取り付けられ前記基板を吸着して支持する吸着部材と、前記支持部本体の内部に設けられ前記吸着部材に接続される吸引管と、この吸引管と前記増設支持部の吸引管とを連通する連通部とを有し、この連通部は、前記基板支持部と前記増設支持部との連結に連動して前記基板支持部の前記吸引管と前記増設支持部の前記吸引管とを連通することが好ましい。さらに、前記基板支持部上または前記増設支持部上に配置され、前記基板上に実装された電子部品を支持する電子部品支持部材をさらに備えることが好ましい。さらにまた、前記増設支持部の連結状況を検出するセンサと、前記センサによる検出結果と搬送対象となる基板の寸法とに基づいて、搬送対象となる基板の適否を判別する判別する判別装置とをさらに備えることが好ましい。
【００１１】
本発明は、その第２の解決手段として、移動機構と、前記移動機構に取り付けられ、ガラス基板を支持する第１支持部と、この第１支持部の外周に対してスライド機構を介して可動自在に取り付けられ、前記第１支持部とともにガラス基板を支持する第２支持部とを有する基板支持部と、前記第１支持部に対して前記第２支持部を移動させる駆動機構と、搬送対象となるガラス基板の寸法に基づいて前記駆動機構による前記第２支持部の移動量を制御する制御装置と、を備えたことを特徴とする基板搬送装置を提供する。
【００１３】
本発明は、その第３の解決手段として、移動機構に取り付けられた基板支持部にてガラス基板を支持し搬送する基板搬送方法において、前記基板支持部に、前記基板支持部とともに前記ガラス基板を支持する増設支持部を着脱可能とし、支持しようとするガラス基板の寸法に応じて前記基板支持部単体の状態、あるいは前記基板支持部に前記増設支持部を連結した状態で使用し、前記増設支持部は開口を有し、当該開口内に前記基板支持部が挿入されることによって、前記基板支持部に前記増設支持部が連結されることを特徴とする基板搬送方法を提供する。
【００１４】
本発明の第１および第３の解決手段によれば、移動機構に取り付けられた基板支持部に、当該基板支持部とともにガラス基板を支持する増設支持部を連結することができるよう構成されているので、フラットパネルディスプレイ等の品種が切り替えられてガラス基板の寸法が切り替わった場合でも、増設支持部の脱着によって対応することができ、このため、フラットパネルディスプレイ等の品種の切替作業に要する時間の短縮およびコストの低減を図ることができる。
【００１５】
また、本発明の第１の解決手段によれば、基板支持部の支持部本体の外周に、増設支持部の端部と嵌合する端部が設けることにより、基板支持部と増設支持部との連結を簡易に行うことができる。また、基板支持部と増設支持部との連結に連動して基板支持部の吸引管と増設支持部の吸引管とを連通する連結部を設けることにより、吸引管同士の連結を簡易に行って、基板支持部および増設支持部の吸着部材を同一の真空源を利用して吸着状態とすることができる。さらに、基板支持部上または増設支持部上に、基板上に実装された電子部品を支持する電子部品支持部材を配置することにより、基板上に実装された電子部品が垂れることを効果的に防止することができる。さらにまた、増設支持部の連結状況と搬送対象となる基板の寸法とに基づいて、搬送対象となる基板の適否を判別する判別することにより、フラットパネルディスプレイ等の品種の切替作業への対応をより確実に行うことができる。
【００１６】
本発明の第２の解決手段によれば、基板支持部において第１支持部に対して第２支持部を移動させることができるよう構成されているので、フラットパネルディスプレイ等の品種が切り替えられてガラス基板の寸法が切り替わった場合でも、第２支持部の移動のみによって対応することができ、このため、フラットパネルディスプレイ等の品種の切替作業に要する時間の短縮およびコストの低減を図ることができる。
【００１７】
また、本発明の第２の解決手段によれば、搬送対象となる基板の寸法に基づいて第１支持部に対する第２支持部の移動量を制御することにより、フラットパネルディスプレイ等の品種の切替作業への対応をより確実かつ短時間に行うことができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１９】
第１の実施の形態
まず、図１乃至図４により、本発明による基板搬送装置の第１の実施の形態について説明する。
【００２０】
まず、図１(a)(b)により、本発明の第１の実施の形態に係る基板搬送装置の全体構成について説明する。ここで、図１(a)(b)はそれぞれ、フラットパネルディスプレイで用いられる小型のガラス基板および大型のガラス基板を支持する場合を示している。
【００２１】
図１(a)(b)に示すように、基板搬送装置１は、ＸＹ平面内で並行移動および回転移動可能な移動機構３０と、移動機構３０に取り付けられ、ガラス基板４１，４１′を支持する基板支持部１０とを備えている。
【００２２】
ここで、基板支持部１０は、支持部本体１１を有し、その外周には、増設支持部２０を連結するための連結部として、増設支持部２０の支持部本体２１の内周に設けられた端部２１ｂと嵌合する端部１１ａが設けられている。これにより、小型のガラス基板４１を搬送する場合には、基板支持部１０のみによりガラス基板４１を支持し、一方、大型のガラス基板４１′を搬送する場合には、基板支持部１０に増設支持部２０が増設された状態でガラス基板４１′を支持する。なお、基板支持部１０の支持部本体１１の上面（支持面）には、ガラス基板４１を吸着して支持する吸着パッド（吸着部材）１２と、ガラス基板４１の平面度を調整するための基板平面度調整治具（調整機構）１３とが取り付けられている。また、増設支持部２０の支持部本体２１の上面（支持面）にも、基板支持部１０と同様に、吸着パッド２２および基板平面度調整治具２３が取り付けられている。
【００２３】
また、図１(a)(b)に示すように、基板搬送装置１は、基板支持部１０に対する増設支持部２０の連結状況を検出する検出装置１６をさらに備える。検出装置１６は、図１(b)に示す増設支持部２０の外側領域と基板支持部１０の内側領域の間を移動可能とされ、この移動中における出力信号の変化に基づいて増設支持部２０の連結の有無を検出する。この検出装置１６による検出結果と、入力装置１８から入力された、搬送対象となるガラス基板の寸法とに基づいて、判別装置１７により、搬送対象となるガラス基板の適否を判別するようにしてもよい。なお、判別装置１７により、搬送対象となるガラス基板が適切でないことが判別された場合には、オペレータに対して警告等を発するようにするとよい。
【００２４】
次に、図２および図３により、基板支持部１０および増設支持部２０の詳細について説明する。図２および図３に示すように、基板支持部１０の支持部本体１１および増設支持部２０の支持部本体２１の内部にはそれぞれ、吸着パッド１２，２２に接続された吸引管１４，２４が設けられている。ここで、吸引管１４，２４の少なくとも一方には真空源（図示せず）が接続されている。また、吸引管１４，２４はそれぞれ、支持部本体１１，２１の端部１１ａ，２１ｂにそれぞれ設けられた凹部１５および突出部２５で開口している。このため、基板支持部１０と増設支持部２０とが支持部本体１１，２１の端部１１ａ，２１ｂで連結するのに連動して、凹部１５および突出部２５がシール部材３１を介して連結され、これにより、基板支持部１０の吸引管１４と増設支持部２０の吸引管２４とが密封状態で連通するようになっている。また、凹部１５には弁座１５ａが形成され、この弁座１５ａにはばね１５ｃにてボール弁１５ｂが付勢される。これにより、吸引管１４は、基板支持部１０と増設支持部２０の非連結時にはボール弁１５ｂが弁座１５ａに当接して閉塞され、基板支持部１０と増設支持部２０の連結時には、ボール弁１５ｂが突出部２５にて押し下げられて開放される。なお、凹部１５、突出部２５およびシール部材３１により連通部が構成されている。
【００２５】
なお、図４(a)(b)(c)(d)に示すように、ガラス基板４１，４１′上に実装された電子部品４２，４２′を支持する電子部品支持部材３２，３２′をさらに設け、ガラス基板４１，４１′上に実装された電子部品４２，４２′が自重により垂れることを防止するようにしてもよい。なお、電子部品支持部材３２，３２′はそれぞれ、基板支持部１０の支持部本体１１の端部１１ａと嵌合するような形状（図４(a)(b)）、または増設支持部２０の支持部本体２１の端部２１ａと嵌合するような形状（図４(c)(d)）とするとよい。
【００２６】
次に、このような構成からなる本発明の第１の実施の形態の作用について説明する。
【００２７】
まず、小型のガラス基板４１を搬送する場合について説明する。この場合、基板支持部１０のみにより小型のガラス基板４１を支持することとなり、増設支持部２０の連結は不要である。
【００２８】
基板支持部１０は、移動機構３０によりガラス基板４１の受取位置に位置付けられ、不図示の供給手段から供給されるガラス基板４１を受け取る。次に、基板支持部１０は、移動機構３０によりガラス基板４１に対する電子部品４２の圧着作業位置に移動される。この圧着作業位置でガラス基板４１に電子部品４２が圧着された後、基板支持部１０は電子部品４２圧着済みのガラス基板４１を次の作業工程に搬送すべく移動機構３０により払出し位置へ移動される。
【００２９】
次に、大型のガラス基板４１′を搬送する場合について説明する。この場合、基板支持部１０に、ガラス基板４１′とガラス基板４１との差分に対応した増設支持部２０を連結する。すなわち、基板支持部１０の支持部本体１１の外周に設けられた端部１１ａと、増設支持部２０の支持部本体２１の内周に設けられた端部２１ｂとを嵌合させ、基板支持部１０および増設支持部２０により大型のガラス基板４１′を支持する。
【００３０】
増設支持部２０を連結した基板支持部１０は、移動機構３０によりガラス基板４１´の受取位置に位置付けられ、不図示の供給手段から供給されるガラス基板４１´を受け取る。次に、基板支持部１０は、移動機構３０によりガラス基板４１´に対する電子部品４２´の圧着作業位置に移動される。この圧着作業位置でガラス基板４１´に電子部品４２´が圧着された後、基板支持部１０は電子部品４２´圧着済みのガラス基板４１´を次の作業工程に搬送すべく移動機構３０により払出し位置へ移動される。
【００３１】
なお、基板支持部１０の支持部本体１１の外周に設けられた端部１１ａと、増設支持部２０の支持部本体２１の内周に設けられた端部２１ｂとが嵌合すると、それに連動して、端部１１ａ，２１ｂに設けられた凹部１５および突出部２５がシール部材３１を介して連結されるとともに、ボール弁１５ｂが開かれ、これにより、基板支持部１０の吸引管１４と増設支持部２０の吸引管２４とが密封状態で連通する。これにより、基板支持部１０および増設支持部２０は同一の真空源（図示せず）を利用して吸着パッド１２，２２を吸着状態とすることができる。
【００３２】
このように本発明の第１の実施の形態によれば、移動機構３０に取り付けられた基板支持部１０に、当該基板支持部１０とともにガラス基板を支持する増設支持部２０を連結することができるよう構成されているので、フラットパネルディスプレイ等の品種が切り替えられてガラス基板の寸法が切り替わった場合でも、増設支持部２０の脱着によって対応することができ、このため、フラットパネルディスプレイ等の品種の切替作業に要する時間の短縮およびコストの低減を図ることができる。
【００３３】
なお、上述した第１の実施の形態においては、基板支持部１０に一つの増設支持部２０を連結する場合について説明したが、これに限らず、増設支持部２０の支持部本体２１の外周に設けられた端部２１ａを利用してさらに多くの増設支持部を順次連結するようにしてもよい。
【００３４】
また、上述した第１の実施の形態においては、基板支持部１０および増設支持部２０の支持部本体１１，２１の端部１１ａ，２１ｂにて吸引管１４，２４を接続しているが、これに限らず、基板支持部１０および増設支持部２０の外部にて専用の管継手を用いて吸引管１４，２４を接続することも可能である。また、吸引管１４，２４を接続することなく、それぞれ独立して吸引管１４，２４を真空源（図示せず）により吸引することも勿論可能である。
【００３５】
第２の実施の形態
次に、図５(a)(b)により、本発明による基板搬送装置の第２の実施の形態について説明する。
【００３６】
図５(a)(b)に示すように、本発明の第２の実施の形態に係る基板搬送装置３５は、ＸＹ平面内で並行移動および回転移動可能な移動機構３０と、移動機構３０に取り付けられ、ガラス基板を支持する基板支持部３６とを備えている。
【００３７】
ここで、基板支持部３６は、固定支持部（第１支持部）３７と、この固定支持部３７に対してスライド機構３９を介して可動自在に取り付けられた可動支持部（第２支持部）３８とを有し、ガラス基板の寸法に応じて可動支持部３８を移動させることができるようになっている。
【００３８】
なお、固定支持部３７および可動支持部３８の上面（支持面）には、図１(a)(b)に示す基板搬送装置１と同様に、ガラス基板を吸着して支持する吸着パッドと、ガラス基板の平面度を調整するための基板平面度調整治具とを取り付けることも可能である。また、固定支持部３７に対して可動支持部３８を移動させるようスライド機構３９を駆動する駆動機構（図示せず）をさらに設け、搬送対象となるガラス基板の寸法に基づいて、制御装置（図示せず）により、駆動機構による可動支持部３８の移動量を制御するようにしてもよい。
【００３９】
図５(a)(b)において、小型のガラス基板を搬送する場合には、可動支持部３８を固定支持部３７に突き当てた状態でガラス基板を支持し（図５(a)(b)の実線参照）、大型のガラス基板を搬送する場合には、可動支持部３８を固定支持部３７から離して所定の位置まで移動した状態でガラス基板を支持する（図５(a)(b)の仮想線参照）。
【００４０】
このように本発明の第２の実施の形態によれば、基板支持部３６において固定支持部３７に対して可動支持部３８を移動させることができるよう構成されているので、フラットパネルディスプレイ等の品種が切り替えられてガラス基板の寸法が切り替わった場合でも、可動支持部３８の移動のみによって対応することができ、このため、上述した第１の実施の形態と同様に、フラットパネルディスプレイ等の品種の切替作業に要する時間の短縮およびコストの低減を図ることができる。
【００４１】
なお、上述した第１および第２の実施の形態においては、フラットパネルディスプレイ等で用いられるガラス基板を例に挙げて説明したが、これに限らず、任意の基板に対して適用することが可能である。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、フラットパネルディスプレイ等の品種の切替作業に要する時間の短縮およびコストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による基板搬送装置の第１の実施の形態を示す斜視図。
【図２】図１に示す基板搬送装置の一部断面図。
【図３】図２のIII部分を示す拡大図。
【図４】図１に示す基板搬送装置の変形例を示す図。
【図５】本発明による基板搬送装置の第２の実施の形態を示す図。
【図６】従来の基板搬送装置を示す斜視図。
【符号の説明】
１，３５ 基板搬送装置
１０ 基板支持部
２０ 増設支持部
３０ 移動機構
１１，２１ 支持部本体
１１ａ，２１ａ，２１ｂ 端部
１２，２２ 吸着パッド（吸着機構）
１３，２３ 基板平面度調整治具（調整機構）
１４，２４ 吸引管
１５ 凹部
１６ 検出装置
１７ 判別装置
１８ 入力装置
２５ 突出部
３１ シール部材
３２，３２′ 電子部品支持部材
３６ 基板支持部
３７ 固定支持部（第１支持部）
３８ 可動支持部（第２支持部）
３９ スライド機構（駆動機構）
４１，４１′ ガラス基板
４２，４２′ 電子部品

Claims (8)

  1. 移動機構と、
    前記移動機構に取り付けられ、ガラス基板を支持する基板支持部とを備え、
    前記基板支持部は、当該基板支持部とともにガラス基板を支持する増設支持部を連結するための連結部を有し、
    前記増設支持部は開口を有し、当該開口内に前記基板支持部が挿入されることによって、前記基板支持部の前記連結部に前記増設支持部が連結されることを特徴とする基板搬送装置。
  2. 前記基板支持部は、支持面を有する支持部本体を有し、この支持部本体の外周には、前記連結部として、前記増設支持部の端部と嵌合する端部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の基板搬送装置。
  3. 前記基板支持部は、支持面を有する支持部本体と、この支持部本体の前記支持面上に取り付けられ前記ガラス基板を吸着して支持する吸着部材と、前記支持部本体の内部に設けられ前記吸着部材に接続される吸引管と、この吸引管と前記増設支持部の吸引管とを連通する連通部とを有し、この連通部は、前記基板支持部と前記増設支持部との連結に連動して前記基板支持部の前記吸引管と前記増設支持部の前記吸引管とを連通することを特徴とする請求項１記載の基板搬送装置。
  4. 前記基板支持部上または前記増設支持部上に配置され、前記基板上に実装された電子部品を支持する電子部品支持部材をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の基板搬送装置。
  5. 前記増設支持部の連結状況を検出する検出装置と、
    前記検出装置による検出結果と搬送対象となるガラス基板の寸法とに基づいて、搬送対象となるガラス基板の適否を判別する判別する判別装置とをさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の基板搬送装置。
  6. 移動機構と、
    前記移動機構に取り付けられ、ガラス基板を支持する第１支持部と、この第１支持部の外周に対してスライド機構を介して可動自在に取り付けられ、前記第１支持部とともにガラス基板を支持する第２支持部とを有する基板支持部と、
    前記第１支持部に対して前記第２支持部を移動させる駆動機構と、
    搬送対象となるガラス基板の寸法に基づいて前記駆動機構による前記第２支持部の移動量を制御する制御装置と、
    を備えたことを特徴とする基板搬送装置。
  7. 移動機構に取り付けられた基板支持部にてガラス基板を支持し搬送する基板搬送方法において、
    前記基板支持部に、前記基板支持部とともに前記ガラス基板を支持する増設支持部を着脱可能とし、支持しようとするガラス基板の寸法に応じて前記基板支持部単体の状態、あるいは前記基板支持部に前記増設支持部を連結した状態で使用し、
    前記増設支持部は開口を有し、当該開口内に前記基板支持部が挿入されることによって、前記基板支持部に前記増設支持部が連結されることを特徴とする基板搬送方法。
  8. 移動機構と、
    前記移動機構に取り付けられ、ガラス基板を支持する基板支持部とを備え、
    前記基板支持部は、支持部本体と、支持部本体の外周に設けられ、ガラス基板を支持する増設支持部を連結するための連結部とを有し、
    前記連結部は、前記増設支持部の内周に設けられた端部と嵌合する端部であり、
    前記増設支持部は開口を有し、当該開口内に前記基板支持部が挿入されることによって、前記基板支持部の前記端部に前記増設支持部の前記端部が連結されることを特徴とする基板搬送装置。
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JP4187387B2 (ja) 部品判別装置およびそれを用いた部品実装装置

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