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【発明の名称】 基板保持装置、接合材料の印刷装置及び印刷方法
【発明者】 【氏名】山内 大
【住所又は居所】大阪府門真市大字門真１００６番地 松下電器産業株式会社内

【氏名】白井 純
【住所又は居所】大阪府門真市大字門真１００６番地 松下電器産業株式会社内

【氏名】岩崎 正憲
【住所又は居所】大阪府門真市大字門真１００６番地 松下電器産業株式会社内
【要約】 【課題】複数の部品が実装された部品実装側表面にて基板を支持して、上記基板の支持姿勢の保持を行なう基板保持において、多種多様化された上記夫々の部品が、上記基板に高密度に実装されるような場合であっても、当該基板を確実に吸着保持することができる基板保持装置を提供する。

【解決手段】上記部品実装側表面における周部と当接することで、当該周部の支持を行なう支持面と、当該支持面に形成された吸着孔とを有する基板周部保持部材を備える基板保持ブロックと、上記基板保持ブロックに固定され、上記部品実装側表面の略中央付近における上記夫々の部品の非実装領域と当接することで、当該非実装領域の支持を行なう基板支持部材と、上記基板支持部材の近傍で上記基板保持ブロックに固定され、上記部品実装側表面に実装された上記部品の表面を吸着する部品吸着部材とを備えさせる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の部品が実装された部品実装側表面にて基板を支持して、当該基板における上記部品実装側表面と対向する表面である作業側表面に対して作業可能に、上記基板の支持姿勢の保持を行なう基板保持装置において、
上記部品実装側表面における周部と当接することで、当該周部の支持を行なう支持面と、当該支持面に形成されかつ上記当接状態にある上記周部を吸着する吸着孔とを有し、上記周部の支持及び吸着により、上記基板の保持を行なう基板周部保持部材を備え、上記部品実装側表面、及び当該部品実装側表面に実装された夫々の部品との当接を回避可能に、上記基板周部支持部材により略囲まれた当接回避空間を形成する基板保持ブロックと、
上記当接回避空間内において上記基板保持ブロックに固定され、上記部品実装側表面の略中央付近における上記夫々の部品の非実装領域と当接することで、当該非実装領域の支持を行なう基板支持部材と、
上記当接回避空間内において上記基板支持部材の近傍で上記基板保持ブロックに固定され、上記部品実装側表面に実装された上記部品の表面を吸着する部品吸着部材と、
上記基板周部保持部材の上記吸着孔と上記部品吸着部材とに連通されて接続され、上記夫々の吸着のための吸引を行なう吸引装置とを備えることを特徴とする基板保持装置。
【請求項２】
上記基板支持部材は、上記非実装領域を支持することで、上記基板周部保持部材による上記基板の支持機能を補う支持補助専用部材であって、
上記部品吸着部材は、上記部品を吸着することで、上記基板周部保持部材による上記基板の吸着機能を補う吸着補助専用部材である請求項１に記載の基板保持装置。
【請求項３】
上記基板支持部材は、上記非実装領域を支持することで、上記部品吸着部材による上記部品の保持高さ位置の規制を行なう請求項１又は２に記載の基板保持装置。
【請求項４】
上記基板周部保持部材の上記支持面には、第１の緩衝部材が備えられ、
上記部品吸着部材の吸着先端には、上記第１の緩衝部材よりもその硬度が低い第２の緩衝部材が備えられている請求項１から３のいずれか１つに記載の基板保持装置。
【請求項５】
上記部品実装側表面に実装された複数の上記部品を個別に吸着する複数の上記部品吸着部材が備えられ、
上記夫々の部品吸着部材において、その吸着先端高さ位置が上記吸着される部品の被吸着表面の高さ位置に応じて決定されている請求項１から４のいずれか１つに記載の基板保持装置。
【請求項６】
上記基板周部保持部材が備える上記吸着孔は、上記周部に沿って形成された溝状の開口部を有する請求項１から５のいずれか１つに記載の基板保持装置。
【請求項７】
上記部品吸着部材は、上記第２の緩衝部材として、上記部品の被吸着表面の実装位置ズレに応じて、当該部品との当接により弾性変形可能なゴム材料にて形成された上記吸着先端を有する吸着パッド部である請求項４に記載の基板保持装置。
【請求項８】
上記基板周部保持部材において、上記支持面は、上記部品実装側表面沿いの方向であって、上記基板の周部沿いの方向と略直行する方向に部分的に突出されて、上記部品実装側表面において上記周部に隣接された内側の領域と当接することで、当該領域の支持を行なう突出支持面を備える請求項１から７のいずれか１つに記載の基板保持装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１つに記載の基板保持装置と、
上記基板保持装置により保持された上記基板の上記作業側表面に対して、当該作業として、上記夫々の部品の接合材料の印刷供給を行なう接合材料供給部とを備えることを特徴とする接合材料の印刷装置。
【請求項１０】
複数の部品が実装された部品実装側表面にて基板を支持するとともに、上記基板の支持姿勢の保持を行ないながら、当該基板における上記部品実装側表面と対向する表面である作業側表面に対して、接合材料を印刷供給を行なう接合材料の印刷方法において、
上記部品実装側表面に実装された上記夫々の部品との当接を回避しながら、当該部品実装側表面における周部の支持を行なうとともに上記周部の吸着を行ない、
それとともに、上記部品実装側表面の略中央付近における上記夫々の部品の非実装領域を支持して上記基板の支持を補うとともに、上記部品実装側表面に実装された上記部品の表面を吸着して上記基板の吸着を補いながら、上記基板の支持姿勢の保持を行ない、
当該保持状態において、上記基板の上記作業側表面に対して、上記接合材料の印刷供給を行なうことを特徴とする接合材料の印刷方法。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の部品が実装された部品実装側表面にて基板を支持して、当該基板における上記部品実装側表面と対向する表面である作業側表面に対して作業可能に、上記基板の支持姿勢の保持を行なう基板保持装置、並びに上記作業として接合材料の印刷を行なう接合材料の印刷装置及び印刷方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の部品である電子部品が基板に実装されることにより形成された電子回路は、このような電子回路を内蔵する電子機器の高性能化や小型化に伴って、高集積化が要求されており、上記基板の表面積の有効利用のため、上記基板の両面に対して、上記夫々の電子部品の実装が行なわれる、いわゆる両面実装が近年行なわれている。
【０００３】
また、このような電子部品の実装においては、基板（プリント配線基板）の部品実装位置に接合材料である半田ペーストを印刷し、次に電子部品を上記部品実装位置に配置し、この基板全体に熱風を吹き付ける等により、上記半田ペーストを溶融させて半田付けすることで、上記実装を行なう熱風リフロー方法が一般的に用いられている。
【０００４】
また、上記両面実装を行なうような場合にあっては、上記基板における一方の面に対して、スクリーン印刷等の手段を用いて、半田ペーストの印刷を行ない、当該半田ペーストを介して夫々の電子部品を配置し、リフローを行なうことで、上記一方の面に対して上記夫々の電子部品の実装を行なった後に、他方の面に対して、同様の手順により上記夫々の電子部品の実装が行なわれることとなる。
【０００５】
ここで、このような両面実装を行なうような場合における上記他方の面に対する従来の半田ペーストの供給方法、すなわち、従来のスクリーン印刷方法の手順について、その模式説明図を図７（Ａ）〜（Ｃ）に示し、これらの図を用いて上記手順について説明する。
【０００６】
まず、図７（Ａ）に、一方の面に電子部品５０１の実装が行なわれた基板５０２を、当該一方の面を下向きとして、ベルトコンベアの搬送レール５０３ａ及び５０３ｂにより上記一方の面の互いに対向する端部が支持されて印刷位置に搬送されている状態を示す。
【０００７】
その後、図７（Ｂ）に示すように、印刷位置Ａにおいては、基板５０２の下面を支持することで、基板５０２の支持を行なう支持ブロック５０４が待機しており、さらにこの支持ブロック５０４の上方には、スクリーン枠５０５によりその周囲が支持されたスクリーン５０６が待機している。このような状態にある印刷位置Ａにおいて、スクリーン５０６と支持ブロック５０４との間に、夫々の搬送レール５０３ａ及び５０３ｂに支持された基板５０２が搬送される。
【０００８】
この搬送が行なわれると、図７（Ｃ）に示すように、支持ブロック５０４が上昇されて、この支持ブロック５０４により基板５０２の下面を支持するとともに、当該支持された基板５０２を上昇させる。上昇された基板２は、その上面がスクリーン５０６の版面部分に当接された状態とされ、その後、支持ブロック５０４の上昇が停止されて、当該当接状態が保持される。なお、基板５０２の下面には、複数の電子部品５０１が実装されているが、夫々の電子部品５０１の実装位置や形状に応じて、支持ブロック５０４の上面には凹部５５０が形成されていることにより、支持ブロック５０４による基板５０２の確実な支持を行なうことが可能となっている。
【０００９】
その後、図７（Ｃ）に示すように、基板５０２の上面に当接された状態にあるスクリーン５０６の上を、スキージ装置５０７で擦って、半田ペースト５０８をスクリーン５０６を介して基板５０２に供給することで、当該半田ペーストの印刷が行なわれる。
【００１０】
ここで、このような基板５０２における上記一方の面（すなわち、下面）の模式平面図を図８に示す。図８に示すように、基板５０２は略四角形状を有しており、さらに、その略四角形状の輪郭の内側に沿って、長孔部５０９が形成されている。この長孔部５０９は、電子部品５０１の実装完了後に、その内側の製品部分５１０（電子回路）を輪郭部５１１から破断して分離し易いように、製品部分５１０と輪郭部５１１（一般的に、ミミ部と呼ばれている）とをつなぐ複数の細い連結部５１２を形成するために形成されている。なお、夫々の長孔部５０９にて囲まれた領域が部品実装領域（製品部分５１０）となっており、この部品実装領域５１０には、複数の電子部品５０１が実装されている。
【００１１】
また、図８に示すように、図示上下方向の夫々の端部領域５１３ａ、５１３ｂが、図７（Ａ）で示したベルトコンベアの搬送レール５０３ａ及び５０３ｂにて支持される領域となっている。
【００１２】
【特許文献１】特開平４−９７５８７号公報
【特許文献２】特開２００３−２５８４１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
近年益々、基板５０２への電子部品５０１の高密度実装が進展しており、基板５０２に実装される電子部品５０１の個数が増大するとともに、実装される夫々の電子部品５０１の形状や大きさも多種多様化されている。また、上述した構造を有する支持ブロック５０４においては、個々の電子部品５０１の形状や大きさに合わせて凹部５５０を形成する必要があり、それに伴って、基板５０２における夫々の非実装領域５１４ａ、５１４ｂ、５１４ｃを支持する支持面５５１の形成箇所も増大する。しかしながら、上記スクリーン印刷のような作業を確実に施すような場合には、基板５０２を略水平に保持することが要求されるものの、支持ブロック５０４において、このように多種多様な大きさ及び形状を有する凹部５５０や多数の支持面５５１等の形成を行なうことは、その加工精度等により、基板５０２を略水平に支持することをより困難なものにするという問題がある（例えば、特許文献２参照）。
【００１４】
また、基板５０２の確実な保持を行なうために、支持ブロック５０４の夫々の（あるいはいずれかの）支持面５５１に吸引孔を形成して、支持された基板５０２をこの吸引孔により吸引することで、当該基板５０２を夫々の支持面５５１にて吸着保持しようとする支持ブロックもある。また、近年益々進展している高密度実装の要求により、基板５０２において、夫々の電子部品５０１の実装個数や実装密度が増加しており、基板５０２と当接されて当該基板５０２を支持するための領域である非実装領域５１４ａ、５１４ｂ、５１４ｃの面積も著しく縮小される傾向にある。このような場合にあっては、夫々の支持面５５１に上記吸引孔を形成することが困難なものとなり、支持された基板５０２の確実な吸着保持を行なうことが困難なものとなるという問題がある。
【００１５】
また、このような多種多様化された電子部品５０１が実装された基板５０２の保持に対応するため、支持ブロックの上面（支持面）に軟らかい層を形成して、当接された電子部品５０１を上記軟らかい層を変形させることで、上記支持ブロックによる基板５０２の支持を行なうようなものも考え出されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、このような手法は、上記軟らかい層を十分に変形させることができる程度の比較的その厚みが小さな電子部品５０１ばかりが実装されているような場合に対しては有効であるが、夫々の電子部品５０１の厚さにバラツキがあるような場合、例えば、いくつかの電子部品５０１が、その他の電子部品５０１よりもその厚さが突出しているような場合にあっては、上記軟らかい層の変形を十分に行なうことができず、基板５０２を確実に支持することができないような場合もあるという問題もある。
【００１６】
また、このような支持ブロックを用いず、基板５０２における互いに対向する夫々の端部を水平方向に挟み込むようにして、基板５０２の保持を行なうようなものもあるが、このような手法では、一方の面に夫々の電子部品５０１が実装されることにより撓みを生じた基板５０２を、上記挟み込むような保持を行なうことで、さらに反りを生じさせることとなって、基板５０２を略水平な状態で保持することが困難となるという問題もある。
【００１７】
従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、複数の部品が実装された部品実装側表面にて基板を支持して、上記基板の支持姿勢の保持を行なう基板保持において、多種多様化された上記夫々の部品が、上記基板に高密度に実装されるような場合であっても、当該基板を確実に吸着保持することができる基板保持装置、並びに当該保持された上記基板に対して接合材料の印刷供給を行なう接合材料の印刷装置及び印刷方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
【００１９】
本発明の第１態様によれば、複数の部品が実装された部品実装側表面にて基板を支持して、当該基板における上記部品実装側表面と対向する表面である作業側表面に対して作業可能に、上記基板の支持姿勢の保持を行なう基板保持装置において、
上記部品実装側表面における周部と当接することで、当該周部の支持を行なう支持面と、当該支持面に形成されかつ上記当接状態にある上記周部を吸着する吸着孔とを有し、上記周部の支持及び吸着により、上記基板の保持を行なう基板周部保持部材を備え、上記部品実装側表面、及び当該部品実装側表面に実装された夫々の部品との当接を回避可能に、上記基板周部支持部材により略囲まれた当接回避空間を形成する基板保持ブロックと、
上記当接回避空間内において上記基板保持ブロックに固定され、上記部品実装側表面の略中央付近における上記夫々の部品の非実装領域と当接することで、当該非実装領域の支持を行なう基板支持部材と、
上記当接回避空間内において上記基板支持部材の近傍で上記基板保持ブロックに固定され、上記部品実装側表面に実装された上記部品の表面を吸着する部品吸着部材と、
上記基板周部保持部材の上記吸着孔と上記部品吸着部材とに連通されて接続され、上記夫々の吸着のための吸引を行なう吸引装置とを備えることを特徴とする基板保持装置を提供する。
【００２０】
本発明の第２態様によれば、上記基板支持部材は、上記非実装領域を支持することで、上記基板周部保持部材による上記基板の支持機能を補う支持補助専用部材であって、
上記部品吸着部材は、上記部品を吸着することで、上記基板周部保持部材による上記基板の吸着機能を補う吸着補助専用部材である第１態様に記載の基板保持装置を提供する。
【００２１】
本発明の第３態様によれば、上記基板支持部材は、上記非実装領域を支持することで、上記部品吸着部材による上記部品の保持高さ位置の規制を行なう第１態様又は第２態様に記載の基板保持装置を提供する。
【００２２】
本発明の第４態様によれば、上記基板周部保持部材の上記支持面には、第１の緩衝部材が備えられ、
上記部品吸着部材の吸着先端には、上記第１の緩衝部材よりもその硬度が低い第２の緩衝部材が備えられている第１態様から第３態様のいずれか１つに記載の基板保持装置を提供する。
【００２３】
本発明の第５態様によれば、上記部品実装側表面に実装された複数の上記部品を個別に吸着する複数の上記部品吸着部材が備えられ、
上記夫々の部品吸着部材において、その吸着先端高さ位置が上記吸着される部品の被吸着表面の高さ位置に応じて決定されている第１態様から第４態様のいずれか１つに記載の基板保持装置を提供する。
【００２４】
本発明の第６態様によれば、上記基板周部保持部材が備える上記吸着孔は、上記周部に沿って形成された溝状の開口部を有する第１態様から第５態様のいずれか１つに記載の基板保持装置を提供する。
【００２５】
本発明の第７態様によれば、上記部品吸着部材は、上記第２の緩衝部材として、上記部品の被吸着表面の実装位置ズレに応じて、当該部品との当接により弾性変形可能なゴム材料にて形成された上記吸着先端を有する吸着パッド部である第４態様に記載の基板保持装置を提供する。
【００２６】
本発明の第８態様によれば、上記基板周部保持部材において、上記支持面は、上記部品実装側表面沿いの方向であって、上記基板の周部沿いの方向と略直行する方向に部分的に突出されて、上記部品実装側表面において上記周部に隣接された内側の領域と当接することで、当該領域の支持を行なう突出支持面を備える第１態様から第７態様のいずれか１つに記載の基板保持装置を提供する。
【００２７】
本発明の第９態様によれば、第１態様から第８態様のいずれか１つに記載の基板保持装置と、
上記基板保持装置により保持された上記基板の上記作業側表面に対して、当該作業として、上記夫々の部品の接合材料の印刷供給を行なう接合材料供給部とを備えることを特徴とする接合材料の印刷装置を提供する。
【００２８】
本発明の第１０態様によれば、複数の部品が実装された部品実装側表面にて基板を支持するとともに、上記基板の支持姿勢の保持を行ないながら、当該基板における上記部品実装側表面と対向する表面である作業側表面に対して、夫々の部品を実装するための接合材料を印刷供給を行なう接合材料の印刷方法において、
上記部品実装側表面に実装された上記夫々の部品との当接を回避しながら、当該部品実装側表面における周部の支持を行なうとともに上記周部の吸着を行ない、
それとともに、上記部品実装側表面の略中央付近における上記夫々の部品の非実装領域を支持して上記基板の支持を補うとともに、上記部品実装側表面に実装された上記部品の表面を吸着して上記基板の吸着を補いながら、上記基板の支持姿勢の保持を行ない、
当該保持状態において、上記基板の上記作業側表面に対して、上記接合材料の印刷供給を行なうことを特徴とする接合材料の印刷方法を提供する。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の上記第１態様によれば、基板保持装置において、基板の部品実装側表面の周部を支持するとともに吸着することで、上記基板の保持を行なう基板周部保持部材に加えて、上記基板の上記部品実装側表面の略中央付近に配置された非実装領域を支持することで、上記基板周部保持部材による上記基板の支持を補う基板支持部材と、上記非実装領域の近傍に実装された部品の表面を吸着することで、当該部品を介して上記基板の吸着を行ない、上記基板周部保持部材による上記基板の吸着を補う部品吸着部材とが備えられていることにより、高密度に上記夫々の部品が実装された上記基板の部品実装側表面を確実に支持して、その支持姿勢の保持を行なうことで、確実な基板の保持を行なうことができる。
【００３０】
特に、このように上記夫々の部品が高密度に実装されているような場合には、上記基板の上記部品実装側表面において上記夫々の部品が実装されていな領域である上記周部自体の面積も小さくなり、上記基板周部保持部材による当該周部の支持及び吸着だけでは、確実かつ十分に上記基板の保持を行なうことができない。そこで、上記基板支持部材及び上記部品吸着部材により、上記周部で囲まれた内側の領域において、上記支持及び吸着を行なうことで、上記基板周部保持部材による支持及び吸着を補い、確実な基板保持を実現することができる。
【００３１】
具体的には、特に、このように上記夫々の部品が高密度に実装されているような場合には、上記基板の上記部品実装側表面において上記周部で囲まれた領域には、当接により支持を行なうことができる領域（すなわち、上記非実装領域）が著しく少なくなっている。しかしながら、このような場合であっても、上記基板支持部材に吸着機能を備えさせずに当接による支持機能のみを備えさせることで、当該基板支持部材の支持面の表面積を減少させて、当該支持を実現可能としている。
【００３２】
また、このような上記基板支持部材に備えられなかった上記吸着機能は、当該基板支持部材に代わって、上記部品吸着部材が担うことで補われている。すなわち、上記部品吸着部材により上記部品の表面を吸着することで、当該部品を介しての上記基板の吸着保持を行なうことができる。
【００３３】
よって、上記基板において、上記夫々の部品が実装されていない上記周部を、上記基板周部保持部材により支持及び吸着を行なうことで吸着保持を行なうとともに、当該基板周部保持部材による支持及び吸着では不足している分を、上記基板支持部材及び上記部品吸着部材により、支持機能と吸着機能とに分けて夫々を補うことで、上記基板の確実な保持を実現することが可能となっている。
【００３４】
従って、高密度に部品が両面実装されるような上記基板に対して、その上記部品実装側表面を支持側表面として確実に吸着保持することができ、当該吸着保持状態にて、上記基板の作業側表面に対して、所定の作業を確実に施すことが可能となる。
【００３５】
本発明の上記第２態様によれば、上記基板支持部材が、上記基板周部保持部材による上記基板の支持機能を補う支持補助専用部材であって、上記部品吸着部材が、上記基板周部保持部材による上記基板の吸着機能を補う吸着補助専用部材であることで、上記第１態様による効果を明確に実現することができる。
【００３６】
本発明の上記第３態様によれば、上記基板支持部材が、上記部品吸着部材の吸着による上記部品の保持高さ位置の規制を行なうことで、当該部品を介して上記基板の略中央付近での撓みを抑制して、当該基板を略水平な状態を保ちながら保持することができる。
【００３７】
本発明の上記第４態様によれば、上記基板又は上記部品の表面と当接された状態でその吸着保持を行なう上記基板周部保持部材の上記支持面と上記部品吸着部材の吸着先端とに、緩衝部材を備えさせることで、当該緩衝部材の弾性を用いて、より密接した当接を行なって確実な吸着保持を行なうことができる。さらに、支持機能ではなく吸着機能が求められている上記部品吸着部材に対しては、上記基板周部保持部材に備えられる上記緩衝部材（第１の緩衝部材）よりも、その硬度が低い第２の緩衝部材を備えさせることで、その吸着機能をより高めることができる。また、このような上記第２の緩衝部材を備えさせることで、吸着保持される上記部品への損傷発生を未然に防止することができるとともに、当該部品の実装位置ズレによる吸着保持位置の位置ズレを柔軟に吸収することもできる。
【００３８】
本発明の上記第５態様によれば、上記部品実装側表面に実装された複数の上記部品を個別に吸着する複数の上記部品吸着部材が備えられているような場合にあっては、上記夫々の部品吸着部材において、その吸着先端高さ位置を、上記吸着対象の部品の被吸着表面の高さ位置に応じて決定することで、上記夫々の部品の吸着保持を確実かつ良好に行なうことができる。
【００３９】
本発明の上記第６態様によれば、上記基板周部保持部材が備える上記吸着孔が、上記周部に沿って形成された略溝状の開口部を有することにより、当該基板周部保持部材の上記支持面において、上記開口部の面積を拡大することができ、当該支持面に当接された上記周部をより高い吸着力でもって吸着保持することができる。
【００４０】
本発明の上記第７態様によれば、上記部品吸着部材の上記吸着先端を形成する上記第２の緩衝部材が、上記吸着保持が行なわれる部品の被吸着表面の実装位置ズレに応じて、当接により弾性変形可能なゴム材料であることにより、上記部品吸着部材の上記吸着機能をより確実に発揮することができる。
【００４１】
本発明の上記第８態様によれば、上記基板周部保持部材の上記支持面に上記周部で囲まれた内側の領域であって、当該周部に隣接された領域を支持する突出支持面が備えられていることにより、上記周部で囲まれた内側の領域に相当する部分が撓んでしまうことを抑制することができる。従って、上記基板を略水平な状態に保ちながら確実な保持を行なうことが可能となる。
【００４２】
本発明の上記第９態様によれば、上記基板の上記作業側表面に対して施される作業が、接合材料の印刷供給であることにより、上記基板保持装置による上記基板の確実な保持がより有効なものとなる。特に、このような高密度実装が行なわれる基板においては、上記接合材料の印刷供給もより高い精度でもって行なわれることが求められるところ、このような基板を上記基板保持装置により略水平な状態を保ちながら確実に保持することで、高い精度でもっての上記印刷供給を行なうことができる。
【００４３】
本発明の上記第１０態様によれば、基板の支持姿勢の保持を行ないながら、接合材料の印刷供給を行なう印刷方法において、上記部品実装側表面に実装された夫々の部品との当接を回避しながら、当該部品実装側表面における周部の支持を行なうとともに上記周部の吸着を行ない、それとともに、上記部品実装側表面の略中央付近における上記夫々の部品の非実装領域を支持して、上記基板の支持を補うとともに、上記部品実装側表面に実装された上記部品の表面を吸着して、上記基板の吸着を補いながら、上記基板の支持姿勢の保持を行なうことで、高密度に上記夫々の部品が実装された上記基板の部品実装側表面を確実に支持して、その支持姿勢の保持を行なうことで、確実な基板の保持を行なうことができる。
【００４４】
特に、このように上記夫々の部品が高密度に実装されているような場合には、上記基板の上記部品実装側表面において上記夫々の部品が実装されていな領域である上記周部自体の面積も小さくなり、当該周部の支持及び吸着だけでは、確実かつ十分に上記基板の保持を行なうことができない。そこで、上記周部で囲まれた内側の領域において、上記支持及び吸着を行なうことで、上記周部の支持及び吸着による上記基板の保持を補い、確実な基板保持を実現することができる。
【００４５】
従って、高密度に部品が両面実装されるような上記基板に対して、その上記部品実装側表面を支持側表面として確実に吸着保持することができ、当該吸着保持状態にて、上記基板の作業側表面に対して、接合材料の印刷供給を確実に施すことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００４７】
本発明の第１の実施形態にかかる基板保持装置を備える接合材料の印刷装置の一例であるスクリーン印刷装置１０１の外観を示す模式斜視図を図１に示す。
【００４８】
図１に示すように、スクリーン印刷装置１０１は、複数の部品である電子部品が実装された部品実装側表面にて基板２を支持して、この基板２における上記部品実装側表面と対向する表面である作業側表面に対して、上記基板の支持位置の保持を行なう基板保持装置５０と、この基板保持装置５０により保持された基板２の上記作業側表面（すなわち、上面）に対して、上記作業として接合材料の一例であるクリーム半田（半田材料）の供給を、スクリーン印刷にて行なうための構成（接合材料供給部の一例である）とを備えている。上記スクリーン印刷を行なう構成としては、スクリーン印刷を行なうための版面を有し、基板２の上記作業側表面上に配置されるスクリーン５２と、このスクリーン５２を介してクリーム半田を供給するスキージ（図示しない）及び当該スキージの昇降動作を行なう昇降装置を有する印刷ヘッド５１と、この印刷ヘッド５１を略水平方向に移動させることで、上記スキージをスクリーン５２に沿って移動させるヘッド移動装置５３とが備えられている。
【００４９】
スクリーン印刷装置１０１がこのような構成を有することで、基板保持装置５０に保持された基板２の上面に対して、スクリーン５２の版面に合致するような形状及び配置にて、印刷ヘッド５１等によりクリーム半田の供給を行なうことが可能となっている。
【００５０】
次に、このようなスクリーン印刷装置１０１にて取り扱われる基板２における部品実装側表面の平面図を図２に示す。
【００５１】
ここで、基板２は、その両面に複数の電子部品が実装されることにより電子回路が形成されるような基板、すなわち、いわゆる両面実装用の基板である。図２に示す基板２は、このような両面実装用の基板における上記両面のうちの一方の面を部品実装側表面Ｓとして、この部品実装側表面Ｓに対して、複数の電子部品１が実装された状態にあり、他方の面には、まだ電子部品１が実装されていない状態にある。また、図２は、夫々の電子部品１が実装された部品実装側表面Ｓを上面として、その模式的な平面を示している。なお、図２においては、図示しないが、基板２における部品実装側表面Ｓと対向する側の表面（すなわち、部品実装側表面Ｓの裏面）は、最終的には夫々の電子部品１が実装されることとなるが、この実装のために、スクリーン印刷装置１０１によりクリーム半田の供給が行なわれる作業側表面となっている。
【００５２】
図２に示すように、基板２は、略四角形状を有しており、その外周輪郭に沿うようにして基板２を貫通するように複数の長孔部９が形成されている。これらの長孔部９は、基板２において夫々の電子部品１の実装が完了して電子回路が形成された後に、夫々の長孔部９にて囲まれた内側の領域を製品部分として、上記外周輪郭部分から破断して分離させるために設けられている。部品実装側表面Ｓにおいて、夫々の長孔部９にて囲まれた内側の領域が部品実装領域Ｒ１となっており、夫々の長孔部９の外側の領域が外周領域Ｒ２となっている。また、上記破断を容易なものとするために、夫々の長孔部９の間には、部品実装領域Ｒ１に該当する基板２の部分と、外周領域Ｒ２に該当する部分とをつなぐ複数の細い連結部分１２が形成されている。従って、これらの連結部分１２を破断することで、上記製品部分の分離を行なうことができる。
【００５３】
また、図２に示すように、基板２における部品実装側表面Ｓには、大小様々な形状の電子部品１が密集されて実装されている。このような電子部品１は、大きく分けて２つの種類に区分することができ、例えば、抵抗体やコンデンサ等の小型の電子部品１であるチップ部品１Ａと、このようなチップ部品１Ａよりも大型の電子部品１であって、部品実装領域Ｒ１において、比較的大きな実装面積を必要とするＩＣ部品１Ｂとに分けることができる。
【００５４】
また、図２に示すように、基板２における外周領域Ｒ２には、スクリーン印刷装置１０１において、供給された基板２の位置決めを行なうための位置決め孔３が基板２を貫通するように形成されており、例えば、図示下側の外周領域Ｒ２における左右夫々の端部近傍に夫々の位置決め孔３が形成されている。
【００５５】
なお、基板２の部品実装領域Ｒ１において、電子部品１が実装されていない大きな領域Ｒ３が存在するが、この領域Ｒ３には、ＩＣ部品１Ｂ（あるいは、このＩＣ部品１Ｂに加えて、チップ部品１Ａ）が選択的に実装される領域であり、基板２の種類や仕様に応じて、ＩＣ部品１Ｂが実装され得る。図２に示す基板２は、この領域Ｒ３にＩＣ部品１Ｂが選択的に実装されていないものを示している。
【００５６】
なお、本実施形態において用いられる基板２としては、例えば、ビデオカメラやデジタルカメラに搭載されるような基板であり、高機能を保持しながら小型化された電子機器に内蔵されるために、多数の電子部品がその両面に高集積化されて実装されるような基板である。
【００５７】
次に、スクリーン印刷装置１０１が備える基板保持装置５０の構成について詳細に説明する。まず、この基板保持装置５０が基板２を保持している状態を模式的に示す模式断面図を図３に示す。図３に示すように、基板保持装置５０は、基板２を支持するとともに、支持された基板２を吸引することで、上記支持位置の吸着保持を行なう基板保持ブロック２１と、この基板保持ブロック２１による上記吸引を行なう真空吸引装置２２（吸引装置の一例である）とを備えている。基板保持ブロック２１は、部品実装側表面Ｓを図示下向き、作業側表面Ｔを図示上向きとして配置された基板２の部品実装側表面Ｓと、その上面とが部分的に当接されることで、この基板２の保持を行なっている。
【００５８】
ここで、この基板保持ブロック２１の平面図を図４に示し、図４におけるＡ−Ａ線断面図を図５に示す。なお、図４においては、基板２を透過させた状態の図となっており、図５においては、基板保持ブロック２１による基板２の支持状態を示すため、基板２を透過させることなく図示している。
【００５９】
図３から図５に示すように、基板保持ブロック２１は、略直方体形状を有しており、その上面には周部で囲まれた内側に凹部２４が形成されている。この凹部２４の内側の空間が、基板２に実装された夫々の電子部品１と基板保持ブロック２１との当接が回避される当接回避空間の一例となっている。また、図４に示すように、基板保持ブロック２１は、その上面における周部に、上記凹部の外周端部を形成する部分であって、基板２と当接することで基板２の保持を行なう基板周部保持部材の一例である複数の基板周部保持部２３を備えている。夫々の基板周部保持部２３においては、その上面が支持面２３ａとして、基板２の部品実装側表面Ｓにおける外周領域Ｒ２の配置と合致するように形成されており、基板保持ブロック２１の上面に部品実装側表面Ｓを下向きとして基板２を配置させることで、夫々の支持面２３ａが外周領域Ｒ２と確実に当接させることが可能となっている。 例えば、本実施形態のように、基板２において、外周領域Ｒ２が略同じ高さ位置となるように形成されている場合には、夫々の支持面２３ａも互いに同じ高さ位置に形成される。このように夫々の基板周部保持部２３が配置されることで、基板保持ブロック２１に基板２を支持させた状態においても、夫々の基板周部保持部２３と基板２に実装された夫々の電子部品１とが互いに当接されないようになっている。なお、基板保持ブロック２１は、例えば、１００ｍｍ×７０ｍｍ×３０ｍｍ高さ程度の大きさを有している。
【００６０】
また、基板２が有する夫々の位置決め孔３が配置されている部分には、基板周部保持部２３は形成されていない。これは、夫々の位置決め孔３に図示しない位置決めピン等を挿入させることで、基板２と基板保持装置５０との位置合わせが行なわれるため、上記位置決めピンと、夫々の基板周部保持部２３との干渉を防止するためである。図４に示す基板保持ブロック２１においては、この干渉が防止された部分が、図示左下及び右下部分となっている。
【００６１】
なお、本実施形態においては、基板保持ブロック２１において、複数の基板周部保持部２３が形成されているような場合について説明するが、このような場合にのみ限定されるものではない。このような場合に代えて、例えば、基板保持ブロック２１の上面周部に沿って一体的に連続するように形成された１つの基板支持部が備えられているような場合であってよい。基板２の外周領域Ｒ２に相当する部分を確実に支持できれば、基板支持部としての機能を有することができるからである。
【００６２】
また、図４に示すように、夫々の支持面２３ａには、上記当接状態にある基板２の外周領域Ｒ２を吸着する吸着孔２３ｂが形成されている。夫々の吸着孔２３ｂにおける支持面２３ａ上の開口部分は、その吸着面積を確保するため、各々の支持面２３ａの長手方向に沿って延在するように略溝状の開口部を有するように形成されている。なお、図４に示す左端に配置された基板周部保持部２３は、図２に示す基板２の右端部分を支持することとなるものの、上記右端部分には外周領域Ｒ２がほとんど配置されていないため、上記左端の基板周部保持部２３における支持面２３ａは、他の支持面２３ａと比べてその幅が細く形成されている。このような場合にあっては、当該支持面２３ａに吸着孔２３ｂを形成することが困難となる場合もあるが、図４に示すように、当該支持面２３ａの図示下端近傍における吸着孔２３ｂが形成可能な領域にのみ、吸着孔２３ｂを形成することで対応することができる。
【００６３】
また、基板保持ブロック２１においては、凹部２４の内側に固定され、夫々の基板周部保持部２３による支持状態にある基板２を、さらに補助的に支持する基板支持部材の一例（あるいは支持補助専用部材の一例）である補助支持部２５が備えられている。具体的には、基板２の部品実装側表面Ｓの略中央付近における夫々の電子部品１の非実装領域Ｒ４（すなわち、電子部品１が実装されていない領域）と当接することで、この非実装領域Ｒ４の支持を行なう補助支持部２５が備えられている。図２に示す基板２においては、例えば、部品実装領域Ｒ１の略中央付近に実装されたＩＣ部品１Ｂの周囲近傍に４箇所の非実装領域Ｒ４（図２においてハッチングが施された領域）が配置されており、図４に示すように、夫々の非実装領域Ｒ４に合致するように、４つの補助支持部２５が備えられている。なお、これらの補助支持部２５の設置数量は、基板２の部品実装側表面Ｓにおける夫々の電子部品１の配置等に応じて決定されるものであり、複数の補助支持部２５が備えられているような場合に代えて、１個のみの補助支持部２５が備えられているような場合であってもよい。なお、複数の補助支持部２５を備えさせるような場合にあっては、夫々の補助支持部２５を略均等な間隔で配置させることが好ましい。このように配置させることで、部品実装領域Ｒ１における補助的な支持状態を略均一な状態とすることができるからである。また、夫々の補助支持部２５は、実装されている夫々の電子部品１と当接することがないように形成されている。夫々の補助支持部２５の近傍に配置された電子部品１の端部から所定の距離、例えば０．５ｍｍ程度離間された位置に、その端部が位置されるように、夫々の補助支持部２５の配置が決定されている。このように上記所定の距離だけ離間させているのは、基板保持装置５０への基板２の保持の際における位置ズレや夫々の電子部品１の実装位置ズレ等を考慮して、このような位置ズレが生じるような場合であっても、夫々の補助支持部２５が電子部品１に当接することがないようにしたものである。
【００６４】
さらに、基板保持ブロック２１においては、凹部２４の内側に固定され、上記支持状態にある基板２を、さらに補助的に吸着する部品吸着部材の一例（あるいは吸着補助専用部材の一例）である吸着パッド部２６が備えられている。具体的には、図２の基板２において、夫々の非実装領域Ｒ４に囲まれるように配置されているＩＣ部品１Ｂ、及び、その周囲に配置された複数のＩＣ部品１Ｂの表面を個別に吸着することで、これらのＩＣ部品１Ｂを介して基板２の吸着を行ない、夫々の基板周部保持部２３の吸着孔２３ｂによる吸着保持を補う３個の吸着パッド部２６が備えられている。なお、これらの吸着パッド部２６の設置数量は、基板２の部品実装側表面Ｓにおける夫々の電子部品１の配置や実装個数等に応じて決定されるものであり、複数の吸着パッド部２６が備えられているような場合に代えて、１個のみの吸着パッド部２６が備えられているような場合であってもよい。なお、複数の吸着パッド部２６が備えられるような場合にあっては、夫々の吸着パッド部２６を略均等な間隔でもって配置させることが好ましい。すなわち、略均等な間隔でもって配置させることができるように、吸着対象の電子部品１を選択することが好ましい。このようにすることで、部品実装領域Ｒ１において、補助的な吸着により生じる力を略均一に分散させることができ、吸着保持状態を良好なものとすることが可能となる。なお、図５においては、吸着パッド部２６の近傍に配置されている夫々の補助支持部２５の図示を省略している。
【００６５】
ここで、基板保持ブロック２１における夫々の補助支持部２５と吸着パッド部２６の配置について説明する。図４に示すように、夫々の吸着パッド部２６は、その吸着力をより均一化した状態で基板２に伝えるために、略均等に分散されて配置されることが望ましい。例えば、３個以上の吸着パッド部２６を配置させるような場合にあっては、夫々の吸着パッド部２６を略直線上に配置させるのではなく、上記３個の吸着パッド部２６の夫々の中心を結ぶことで仮想的な三角形状の平面が形成されるように配置させることが好ましい。このような配置とすることで、上記吸着力をより均一なものとすることができる。また、夫々の補助支持部２５の支持面の形状は、非実装領域Ｒ４の形状によって決定されるが、より安定した支持のためには、上記支持面が一方の方向にのみ延在するような形状ではなく、互いに略直交する方向夫々に延在するような形状を有していることが好ましい。具体的には、図４に示すような略Ｌ字状の形状が該当する。さらに、このような形状の支持面を有する少なくとも２個以上の補助支持部２５を、吸着パッド部２６を介して互いに略対向する位置に配置させることがより望ましい。このような配置を採用することでより安定した支持を実現することができるからである。
【００６６】
また、図４及び図５に示すように、夫々の吸着パッド部２６は、ＩＣ部品１Ｂと当接されるその上部先端に、緩衝部材の一例であるゴム材料、例えば、シリコンゴムにより形成された吸着先端２６ａと、この吸着先端２６ａを支持するとともに、その内部に吸着孔２６ｃが形成された吸着本体部２６ｂとを備えている。このように、夫々の吸着パッド部２６において、ＩＣ部品１Ｂの表面と当接される部分に柔軟かつ弾性変形可能に形成された吸着先端２６ａが備えられていることにより、ＩＣ部品１Ｂの表面と確実に当接させて、確実な吸着保持を行なうことができる。例えば、基板２への実装の際の位置ズレ等により、ＩＣ部品１Ｂの被吸着表面が基板２の表面よりも僅かに傾斜された状態で実装されることもあり得る。また、上記被吸着表面の実装高さ位置に位置ズレが生じるような場合もあり得る。このような場合であって、吸着先端２６ａが備えられていることで、吸着先端２６ａの弾性変形により上記位置ズレを吸収することができ、確実な吸着保持を行なうことができる。また、精密な構造を有するＩＣ部品１Ｂを上記吸着保持により傷付けてしまうことを防止するという役目も果たしている。なお、夫々の吸着パッド部２６の吸着先端２６ａの大きさは、例えば、その直径が６ｍｍ以上とすることが好ましい。このような大きさとすることで、十分な吸着力を確保することが可能となるからである。
【００６７】
また、基板２に実装された夫々のＩＣ部品１Ｂの上記被吸着表面の実装高さ位置は、個々のＩＣ部品１Ｂ毎に異なる。そのため、図５に示すように、夫々の吸着パッド部２６において、吸着先端２６ａの設置高さ位置（吸着先端高さ位置）が、夫々のＩＣ部品１Ｂの上記実装高さ位置に合致するように、個別に調整されて設置されている。このように吸着保持対象となるＩＣ部品１Ｂに応じて、夫々の吸着先端２６ａの設置高さ位置が調整されていることにより、確実な当接させて、確実な吸着保持を実現することができる。ただし、夫々のＩＣ部品１Ｂにおける上記被吸着表面の高さ位置の相違が僅かであるような場合、すなわち、上記高さ位置の相違が、吸着先端２６ａの弾性変形の範囲内であるような場合にあっては、上述のように夫々の設置高さ位置を異ならせることなく、同じ高さ位置に設置することで、確実な吸着保持を実現することができる。
【００６８】
また、図５に示すように、夫々の吸着パッド部２６の吸着本体部２６ｃは、その下部を、凹部２４の底部に形成された孔部等にねじ切りすることでねじ止めすることで、基板保持ブロック２１に固定することができる。また、このような固定手法を用いることで、吸着パッド部２６を回転させることで、その吸着先端２６ａの設置高さ位置を容易に調整することが可能となっている。
【００６９】
また、夫々の吸着パッド部２６により、夫々のＩＣ部品１Ｂが吸着保持されることにより、基板２における部品実装領域Ｒ１に相当する部分が夫々の吸着パッド部２６に引き寄せられることとなるが、吸着パッド部２３の近傍において、夫々の補助支持部２５により基板２が支持されていることで、夫々の吸着パッド部２６の近傍部分における基板２の保持高さ位置を規制することができる。
【００７０】
また、図５に示すように、夫々の基板周部保持部２３の支持面２３ａには、第１の緩衝部材の一例であるゴム材料で形成された緩衝層２７が設けられている。例えば、これらの緩衝層２７は、シリコンゴムを用いて、厚さ０．５ｍｍ程度にて形成することができる。このように夫々の支持面２３ａに緩衝層２７が設けられていることにより、夫々の支持面２３ａと基板２の外周領域Ｒ２とが当接された際に、緩衝層２７を弾性変形させることで、両者の密着性を高めることができ、より確実な当接及び吸着保持を実現することができる。
【００７１】
また、このような緩衝層２７を形成する上記第１の緩衝部材は、夫々の吸着パッド部２６の吸着先端２６ａを形成する上記緩衝部材（第２の緩衝部材である）よりも、その硬度が高くなっている。これは、両者の主とする機能目的の相違によるものであり、吸着先端２６ａはより柔軟に変形してＩＣ部品１Ｂの表面に確実に密着することが求められるのに対して、緩衝層２７は変形により基板２に確実に密着することだけでなく、当該密着された基板２を支持することもが求められるからである。また、夫々の補助支持部２５の支持面２５ａにも、緩衝層２７が設けられている。
【００７２】
ここで、夫々の基板周部保持部２３の支持面２３ａに設けられた吸着孔２３ｂと、夫々の吸着パッド部２６の吸着孔２６ｃとに連通される吸着通路を示す基板保持ブロック２１の底部ブロック３０の平面図を図６に示す。
【００７３】
図６に示すように、基板保持ブロック２１には、別部材として形成された底部ブロック３０を備えており、この底部ブロック３０が上部ブロックと連結されることで、基板保持ブロック２１が構成されている。このような場合に代えて、基板補遺ブロック２１を一体的な１つの部材として形成するような場合であってもよいが、このような２つの部材として構成することで、以下に説明する吸着通路の形成を容易なものとすることが可能となる。
【００７４】
基板保持ブロック２１の底部ブロック３０においては、真空吸引装置２２への接続用の孔部が２個形成されており、図示右側に配置されているのが、夫々の基板周部保持部２３が備える吸着孔２３ｂと連通される支持部用接続孔部３１であり、図示左側に配置されているのが、夫々の吸着パッド部２６の吸着孔２６ｃと連通されるパッド用接続孔部３２である。すなわち、基板保持ブロック２１の内部においては、夫々の基板周部保持部２３用の吸着系統と、夫々の吸着パッド部２６用の吸着系統とが、個別に区分されて形成されている。
【００７５】
また、図６に示すように、底部ブロック３０においては、支持部用接続孔部３１から夫々の吸着孔２３ｂに連通されるように、支持部用吸着連通孔３３が形成されており、パッド用接続孔部３２から夫々の吸着孔２６ｃに連通されるように、パッド用吸着連通孔３４が形成されている。なお、図６においては、支持部用吸着連通孔３３及びパッド用吸着連通孔３４における横孔部分のみを示しており、夫々の横孔部分より、夫々の吸着孔２３ｂ及び２６ｃの配置に応じて縦孔３５、３６が連通して形成されることで、夫々の接続用孔部３１又は３２から、夫々の吸着孔２３ｂ又は２６ｃまでが連通されて、真空圧力を伝達することで、真空吸着を行なうことが可能となっている。
【００７６】
また、図２に示すように、基板２においては、部品実装領域Ｒ１と外周領域Ｒ２との間に、破断による両者の分離性を容易なものとすることを目的として、夫々の長孔部９が形成されている。この構造的な特徴により、基板２は、夫々の長孔部９を境として撓み易いという特性を有することとなる。そこで、このような特性に対処して、基板２の撓みをできる限り少なくした状態での支持を実現するため、部品支持部２３には、基板２の外周領域Ｒ２沿いの方向と略直交する方向沿い、すなわち、外周領域Ｒ２から部品実装領域Ｒ１に向けての方向沿いに部分的に突出された突出支持面２３ｃが形成されている。
【００７７】
具体的には、図４において説明すると、例えば、図示上方中央部に配置された部品支持部２３の支持面２３ａには、図示下方に向けて突出された突出支持面２３ｃが形成されている。この突出支持面２３ｃは、基板２における外周領域Ｒ２から長孔部９を渡って、この長孔部９の近傍における部品実装領域Ｒ１の一部領域と当接されることで、部品実装領域Ｒ１の支持を行なっている。なお、部品実装領域Ｒ１における上記一部領域には、電子部品１が実装されておらず、非実装領域となっている。図４の基板保持ブロック２１においては、同様に、図示右方に配置された部品支持部２３の支持面２３ａには、図示左方に向けて突出された突出支持面２３ｃが形成されており、また、図示下方に配置された部品支持部２３の支持面２３ａには、図示上方に向けて突出された突出支持面２３ｃが形成されている。このように、夫々の部品支持部２３の支持面２３ａにおいて、突出支持面２３ｃが形成されていることで、基板２に夫々の長孔部９が形成されているような場合であっても、部品実装領域Ｒ１に相当する部分の撓みを抑制しながら、基板２の確実な支持を実現することができる。
【００７８】
また、基板周部保持部２３の支持面２３ａに形成されている略溝状の開口を有する夫々の吸着孔２３ｂは、例えば、その開口幅が１ｍｍ程度となるように形成され、さらに上記開口の周部には少なくとも１ｍｍ程度の幅の緩衝層２７が形成されることが好ましい。このように上記開口部を形成することで、支持面２３ａの幅を必要最小限程度の幅とすることができるとともに、上記開口部の周囲に確実に緩衝層２７が配置されることで、夫々の吸着孔２３ｂによる吸着力を確実に基板２に伝達することが可能となる。なお、夫々の吸着孔２３ｂの開口の幅は、吸引圧力に基づいて必要な吸着力を得られるような開口面積が確保可能なように決定することができる。また、上記吸引圧力は、例えば、−３０ｋＰａ以上の真空圧力、より好ましくは−４０ｋＰａ以上の真空圧力が採用される。
【００７９】
次に、上述のような構成を有するスクリーン印刷装置１０１において、基板２に対するクリーム半田の印刷供給を行なう手順について説明する。なお、以下に示す印刷供給動作の制御は、スクリーン印刷装置１０１が備える制御装置（図示しない）により互いの動作が関連付けられながら統括的に行なわれる。
【００８０】
まず、図１のスクリーン印刷装置１０１において、部品実装側表面Ｓに夫々の電子部品１が実装された基板２が、その裏面である作業側表面Ｔを上面として供給され、基板保持装置５０の上面に配置される。なお、この配置状態においては、基板保持装置５０による基板２の吸着は行なわれていない状態にある。
【００８１】
その後、基板保持装置５０が有する位置決めピン（図示しない）が上昇されて、基板保持ブロック２１の上面に配置された基板２の夫々の位置決め孔３に挿入される。この上記位置決めピンの挿入により、上記配置状態にある基板２と、基板保持ブロック２１との位置合わせが行なわれる。
【００８２】
スクリーン５２の下方に基板保持ブロック２１が配置されるとともに、この基板保持ブロック２１に配置された状態の基板２の配置位置の認識が行なわれ、この認識結果に基づいて、スクリーン５２と基板２との位置合わせが行なわれる。さらにその後、その上方に位置されて、上記位置合わせが行なわれた状態のスクリーン５２に対して、近接するように基板保持ブロック２１の上昇（あるいは、基板保持ブロック２１を支持するステージ全体の上昇）が行なわれる。これにより、スクリーン５２が、基板２の作業側表面Ｔ全体を押圧するように、当該作業側表面Ｔ上に配置される。このスクリーン５２の配置により、例えば、凸状に緩やかに基板２が撓んでいるような場合にあっては、この撓みを補正することができる。あるいは、このようにスクリーン５２を用いて、基板２の反りや撓みを矯正するような場合に代えて、棒状や板状の矯正部材を基板２の上面に配置することで、上記反りや撓みの矯正を行なうような場合であってもよい。このように矯正を行なった後、以下の基板２の吸着保持を行なうことで、基板２の平面度を保つことができる。
【００８３】
さらに、このスクリーン５２の配置とともに、基板保持装置５０においては、配置された基板２の吸着保持が行なわれる。具体的には、図２に示す基板２の部品実装側表面Ｓにおける外周領域Ｒ２が、図４に示す基板保持ブロック２１の夫々の部品支持部２３の支持面２３ａと当接されるように配置された状態とされる。このとき、夫々の支持面２３ａが備える突出支持面２３ｃが、基板２の長孔部９を渡して、その近傍における部品実装領域Ｒ１とも当接された状態とされる。
【００８４】
また、基板２における部品実装領域Ｒ１の略中央付近に配置されている夫々の非実装領域Ｒ４は、基板保持ブロック２１の凹部２４の略中央付近に固定されている夫々の補助支持部２５の支持面と当接されて、夫々の補助支持部２５により支持された状態とされる。また、部品実装領域Ｒ１に実装されている３個のＩＣ部品１Ｂの被吸着表面が、部品保持ブロック２１の凹部２４の内側に備えられている３個の吸着パッド部２６の吸着先端２６ａと当接された状態とされる。なお、このような夫々の当接状態においては、夫々の緩衝層２７や吸着先端２６ａが、当接により生じる力によって弾性変形され、確実な当接状態が担保されている。
【００８５】
このような当接状態において、基板保持装置５０の真空吸引装置２２により、夫々の接続孔部３１、３２、吸着連通孔３３、３４を介して、夫々の吸着孔２３ｂ、２６ｃに真空圧力が伝達されて、夫々の吸着孔２３ｂ及び２６ｃによる基板２の吸着が行なわれる。これにより、基板２の外周領域Ｒ２が、夫々の基板周部保持部２３の支持面２３ａに吸着保持されて、上記３個のＩＣ部品１Ｂの表面が、夫々の吸着パッド部２６により吸着保持される。また、夫々の吸着パッド部２６による夫々のＩＣ部品１Ｂの吸着保持により、当該ＩＣ部品１Ｂの近傍における基板２が、下方に向けた外力を受けることとなるが、部品実装領域Ｒ１の略中央付近が、夫々の補助支持部２５により支持されているため、上記外力を受けても基板２の支持高さ位置が規制されているため、基板２が下方に向けて撓んだりすることが防止されている。
【００８６】
このように基板２が確実に吸着保持された状態において、印刷ヘッド５１が備えるスキージ（図示しない）をスクリーン５２上に配置させるとともに、ヘッド移動装置５３により上記スキージをスクリーン５２の表面に沿って水平移動させることで、スクリーン５２を通してのクリーム半田の印刷供給を行なう。なお、図４に示す基板保持ブロック２１においては、図示上下方向が、クリーム半田の印刷供給のための上記スキージの移動方向となっている。
【００８７】
上記スキージの移動が行なわれると、スクリーン５２が上昇されて基板２の作業側表面から離脱される。この離脱により、基板２の作業側表面Ｔにおいて、クリーム半田の印刷パターンが形成されることとなる。さらにその後、基板保持装置５０による基板２の吸着保持が解除される。その後、基板保持装置５０からの基板２の排出が行なわれる。
【００８８】
本実施形態においては、基板保持ブロック２１において、夫々の基板周部保持部２３に加えて、夫々の補助支持部２５及び吸着パッド部２６が共に備えられているような場合について説明したが、本実施形態はこのような場合にのみ限られるものではない。このような場合に代えて、例えば、夫々の基板周部保持部２３に加えて、補助支持部２５又は吸着パッド部２６のいずれか一方のみが備えられているような場合であってもよい。
【００８９】
例えば、基板２の部品実装側表面Ｓにおいて、ＩＣ部品１Ｂが実装されていないような場合にあっては、当該ＩＣ部品１Ｂの吸着保持を行なう吸着パッド部２６を備えず、補助支持部２５のみを装備させることが好ましいからである。ただし、このような場合にあっては、補助支持部２５に吸着孔を形成して、吸着機能を備えさせることが望ましい。夫々の基板周部保持部２３に加えて、補助支持部２５のみを備えさせるような場合であっても、基板２の支持を補うだけでなく、吸着をも補うことができるからである。
【００９０】
また、上述においては、基板２において、夫々の基板周部保持部２３により支持される外周領域Ｒ２が十分に形成されているような場合について説明したが、基板２の構造は、多種多様なものが考えられ、外周領域Ｒ２の面積が十分に確保されていないような場合もある。このような場合にあっては、夫々の基板周部保持部２３により、基板２を確実に支持できないような場合も考えられる。
【００９１】
そこで、このように外周領域Ｒ２の面積が十分に確保されていないような場合には、例えば、図４に示すように、図示上方に配置された基板周部保持部２３に隣接してその支持面が一段下げられて形成された段部支持部４１を形成し、この段部支持部４１の支持面にて基板２の部品実装領域Ｒ２の一部を支持することで、基板２の支持を補うことができる。具体的には、この段部支持部４１と当接される部品実装領域Ｒ２に実装されている電子部品１の厚さ等を考慮した分だけ、基板周部保持部２３の支持面２３ａよりも一段下げてその支持面を形成し、さらに、この支持面にゴム材料等の緩衝部材を備えさせることで、電子部品１を傷付けることなく、部品実装領域Ｒ２の支持を行なうことができる。
【００９２】
また、同様に、基板２の部品実装側表面Ｓにおいて、夫々の非実装領域Ｒ４の面積を十分に確保することができないような場合にあっては、夫々の補助支持部２５により部品実装領域Ｒ１に実装されている電子部品１を支持（電子部品１を介して基板２を支持）するような場合であってもよい。ただし、複数の補助支持部２５が備えられているような場合にあっては、その全てで補助支持部２５が電子部品１を支持するのではなく、その一部の補助支持部２５が電子部品１を支持し、その他は非実装領域Ｒ４をできるだけ支持するようにすることが好ましい。上記支持により電子部品１を損傷させてしまう可能性を低減させるためである。また、このような電子部品１の支持を行なうような場合には、より外力付加に対して耐性を有する電子部品１を選択して、支持することが望ましい。
【００９３】
また、本実施形態においては、このような基板保持装置５０を、基板２の作業側表面Ｔにクリーム半田の印刷供給を行なうスクリーン印刷装置１０１に備えさせるような場合について説明したが、基板保持装置５０の用途はこのような場合にのみ限られるものではない。このような場合に代えて、例えば、基板２の作業側表面Ｔにクリーム半田の印刷供給が行なわれた後、当該クリーム半田を介して、電子部品１を実装（あるいは装着）するような電子部品実装装置に備えられるような場合であってもよい。このような電子部品実装装置においても、基板２の確実な保持が求められるからである。
【００９４】
上記実施形態によれば、以下のような種々の効果を得ることができる。
【００９５】
まず、スクリーン印刷装置１０１が備える基板保持装置５０において、基板２の外周領域Ｒ４を支持するとともに吸着することで、基板２の保持を行なう夫々の基板周部保持部２３に加えて、基板２の部品実装側表面Ｓにおける部品実装領域Ｒ１の略中央付近に配置された夫々の非実装領域Ｒ４を支持することで、夫々の基板周部保持部２３による基板２の支持を補う夫々の補助支持部２５と、夫々の補助支持部２５の近傍に実装された電子部品１の表面を吸着保持することで、当該電子部品１を介して基板２の吸着保持を行ない、夫々の基板周部保持部２３による基板の吸着を補う吸着パッド部２６とが備えられていることにより、高密度に電子部品１が実装された基板２の部品実装側表面Ｓを確実に支持して、その支持位置の保持を行なうことができる。
【００９６】
特に、このように夫々の電子部品１の高密度実装が施されている場合には、基板２の外周領域Ｒ２で囲まれた部品実装領域Ｒ１においては、基板２の表面に当接することで支持を行なうことができる領域（すなわち、非実装領域Ｒ４）が著しく少なくなっているが、このような場合であっても、夫々の補助支持部２５に吸着機能を備えさせることなく、当接による支持機能のみを備えさせることで、夫々の支持面の面積を減少させて、当該支持を実現可能としている。
【００９７】
一方、このような補助支持部２５に備えさせなかった吸着機能を、夫々の吸着パッド部２６に備えさせ、さらに、夫々の吸着パッド部２６は、部品実装領域Ｒ１において実装されているＩＣ部品１Ｂの表面を吸着することで、夫々のＩＣ部品１Ｂを介して基板２の吸着を行なうことを実現可能としている。
【００９８】
すなわち、基板２において、電子部品１が実装されていない外周領域Ｒ２を、夫々の基板周部保持部２３により確実に支持して吸着保持を行なうとともに、これら夫々の基板周部保持部２３による支持及び吸着では不足している分を、夫々の補助支持部２５及び吸着パッド部２６により、支持機能と吸着機能とに分けて補うことで、基板２の確実な保持を実現することが可能となっている。
【００９９】
従って、高密度に電子部品１が両面実装されるような基板２に対して、その部品実装側表面Ｓを支持側表面として確実に吸着保持することができ、スクリーン印刷装置１０１において、基板２の作業側表面Ｔに対して、確実かつ精密なスクリーン印刷を行なうことができる。
【０１００】
また、夫々の補助支持部２５の支持面の支持高さ位置が、夫々の基板周部保持部２３の支持高さ位置と略同じ高さ位置とされていることで、基板２を撓ませることなく、略水平な姿勢を保ちながら支持を行なうことができる。
【０１０１】
また、夫々の吸着パッド部２６による電子部品１の吸着保持高さは、その近傍において配置されている夫々の補助支持部２５より基板２が支持されることでもって、基板２が略水平な姿勢を保つことができるような高さ位置に規制することが可能となっている。
【０１０２】
また、夫々の基板周部保持部２３の支持面２３ａに緩衝層２７が設けられていることにより、夫々の緩衝層２７を介して、夫々の支持面２３ａと外周領域Ｒ２を密着させることができ、夫々の吸着孔２３ｂによる吸着効果をより高めることができる。
【０１０３】
また、吸着パッド部２６において、ＩＣ部品１Ｂの表面と直接的に接触される吸着先端２６ａが、弾性変形可能な軟らかい緩衝部材、例えばゴム材料にて形成されていることで、当該当接されたＩＣ部品１Ｂの表面をより確実に吸着保持することができる。特に、吸着パッド部２６に対しては、支持機能ではなく、確実な吸着機能が求められることにより、上述の緩衝層２７を形成する緩衝部材よりもその硬度が低い緩衝部材を用いることで、その機能を効果的に実現することができる。
【０１０４】
なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明の一の実施形態にかかるスクリーン印刷装置の模式外観斜視図である。
【図２】上記スクリーン印刷装置において取り扱われる基板の部品実装側表面の平面図である。
【図３】図１のスクリーン印刷装置が備える基板保持装置の模式断面図である。
【図４】図３の基板保持装置が備える基板保持ブロックの上面の平面図である。
【図５】図４の基板保持ブロックにおけるＡ−Ａ線断面図である。
【図６】図４の基板保持ブロックにおける底部ブロックの平面図である。
【図７】従来の基板への半田ペーストの供給方法を示す模式説明図であり、（Ａ）は、基板を印刷位置に搬送している状態であり、（Ｂ）は、上記印刷位置にてスクリーンと支持ブロックとの間に基板が位置された状態であり、（Ｃ）は、スキージ装置により印刷が行なわれている状態を示す。
【図８】従来の基板の模式平面図である。
【符号の説明】
【０１０６】
１ 電子部品
１Ａ チップ部品
１Ｂ ＩＣ部品
２ 基板
３ 位置決め孔
９ 長孔部
１２ 連結部
２１ 基板保持ブロック
２２ 真空吸引装置
２３ 基板周部保持部
２３ａ 支持面
２３ｂ 吸着孔
２４ 凹部
２５ 補助支持部
２６ 吸着パッド部
２６ａ 吸着先端
２６ｂ 吸着孔
２６ｃ 吸着本体部
２７ 緩衝層
３１ 支持部用接続孔部
３２ パッド用接続孔部
３３ 支持部用吸着連通孔
３４ パッド用吸着連通孔
３５、３６ 縦孔
５０ 基板保持装置
１０１ スクリーン印刷装置
Ｓ 部品実装側表面
Ｔ 作業側表面
Ｒ１ 部品実装領域
Ｒ２ 外周領域
Ｒ３ 領域
Ｒ４ 非実装領域
【出願人】 【識別番号】０００００５８２１
【氏名又は名称】松下電器産業株式会社
【住所又は居所】大阪府門真市大字門真１００６番地
【出願日】 平成１６年３月５日（２００４．３．５）
【代理人】 【識別番号】１０００８６４０５
【弁理士】
【氏名又は名称】河宮 治

【識別番号】１０００９１５２４
【弁理士】
【氏名又は名称】和田 充夫
【公開番号】 特開２００５−２５２０４９（Ｐ２００５−２５２０４９Ａ）
【公開日】 平成１７年９月１５日（２００５．９．１５）
【出願番号】 特願２００４−６１７７２（Ｐ２００４−６１７７２）