配線基板の非接触搬送装置、配線基板の製造方法
【課題】イオンエアを基板主面全体に拡散させることにより、異物の除去や除電を確実にかつ均一に行うことができる配線基板の非接触搬送装置を提供すること。
【解決手段】本発明の非接触搬送装置は吸引部を備える。吸引部は、吸引面に凹部７３が設けられるとともに、凹部７３の内周面にて開口する６個のエア吹出穴８１が設けられる。また、凹部７３の中心部には、基板主面１２０に向けてイオンエアを吹き付けるためのイオンエア吹出穴８２が設けられる。各エア吹出穴８１は、仮想円Ｃ２上においてイオンエア吹出穴８２を取り囲むように設けられ、中心軸Ｃ１を基準として等角度間隔で配置されるとともに、仮想円Ｃ２の接線Ｌ１に対して同じ角度θ１だけ傾斜した状態で開口する。
【解決手段】本発明の非接触搬送装置は吸引部を備える。吸引部は、吸引面に凹部７３が設けられるとともに、凹部７３の内周面にて開口する６個のエア吹出穴８１が設けられる。また、凹部７３の中心部には、基板主面１２０に向けてイオンエアを吹き付けるためのイオンエア吹出穴８２が設けられる。各エア吹出穴８１は、仮想円Ｃ２上においてイオンエア吹出穴８２を取り囲むように設けられ、中心軸Ｃ１を基準として等角度間隔で配置されるとともに、仮想円Ｃ２の接線Ｌ１に対して同じ角度θ１だけ傾斜した状態で開口する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被搬送物である配線基板を、気流の作用を利用して搬送する配線基板の非接触搬送装置、非接触搬送装置を用いた配線基板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、配線基板は、複数の製造工程を経て製造され、導通検査を行う検査工程を受けた後に出荷される。また、配線基板は、製造工程が終了する度に、次の工程を行うためのラインに搬送されるようになっている。なお、従来の搬送方法としては、エア吸着穴が開口された吸着ヘッドの下面に配線基板の表面を負圧で吸着し、この状態で、配線基板を吸着ヘッドとともに搬送する方法などが提案されている。しかし、吸着ヘッドで配線基板を搬送すると、吸着ヘッドの汚れや磨耗によって生じた異物（粉塵）が配線基板に付着するなどの問題がある。
【０００３】
そこで、配線基板などの被搬送物を非接触状態で吸引しながら搬送することにより、配線基板への異物の付着を少なくした搬送装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。かかる搬送装置は、搬送ヘッド、搬送ヘッドの先端面（吸引面）にて開口する気体供給孔、及び、搬送ヘッドに装着されるとともに円板部を有するノズルなどを備えている。そして、搬送ヘッドの吸引面を配線基板に接近させ、気体供給孔から供給されたエアを吸引面と円板部との間に形成されたスリットを介して外部に導出すると、エアが搬送ヘッドの外側に放射状に放出される。その結果、ノズル付近と配線基板との空間が負圧となり、配線基板が搬送ヘッドに吸引保持される。この状態において、ロボットアームなどを用いて搬送ヘッドを搬送すれば、配線基板を非接触状態で搬送することができる。
【０００４】
ところが、エアが搬送ヘッド内を流れる際に、エアと搬送ヘッドとの摩擦によって静電気が発生し、搬送ヘッドが帯電してしまう。さらに、放出されたエアの一部が配線基板に衝突するため、エアと配線基板との摩擦によって静電気が発生し、配線基板も帯電してしまう。このとき、配線基板の表面には周囲に浮遊している異物が付着しやすくなっており、一旦付着すると異物の除去が困難である。また、配線基板搬送後に実施される上記の検査工程では、配線基板の表面上のはんだバンプに対してプローブなどの検査用治具を当接させることにより、配線基板の導通検査を行っている。従って、はんだバンプの表面に異物が付着した状態で導通検査を行うと、プローブとはんだバンプとの間に導通しない異物が噛み込んでしまうため、本来良品であるにもかかわらず、検査工程において不良品であると判定される可能性がある。
【０００５】
そこで、イオンエア吹出穴から配線基板の基板主面に向けてイオンエアを吹き付けることで、基板主面上の異物をイオンエアで吹き飛ばして除去するとともに、配線基板に帯電した静電気の中和（除電）を行う技術が提案されている。また、２個のエア吹出穴をイオンエア吹出穴とは異なる位置に設け、各エア吹出穴から噴出したエアによってイオンエアを基板主面全体に拡散させる技術も提案されている。上記のようにすれば、導通検査において、異物の付着に起因して配線基板が不良品であると判定されにくくなるため、配線基板の歩留まりが向上する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２１９９２２号公報（図１〜図５など）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、配線基板の周辺にイオンエアを放出したとしても、帯電した搬送ヘッドが配線基板に近付いた際に、イオンエアに含まれているイオンが搬送ヘッド側に流れてしまう。その結果、イオンが配線基板に届かなくなるため、配線基板に帯電した静電気を中和できないという問題が生じてしまう。また、エア吹出穴は２個しか設けられておらず、各エア吹出穴から噴出したエアは、殆どがエア吹出穴が開口する方向に流れてしまう。その結果、イオンエアは、殆どがエア吹出穴の近傍において拡散し、基板主面の全体に拡散しないため、異物の除去や除電を均一に行うことが困難になる。
【０００８】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その第１の目的は、イオンエアを基板主面全体に拡散させることにより、異物の除去や除電を確実にかつ均一に行うことができる配線基板の非接触搬送装置を提供することにある。また、第２の目的は、上記の非接触搬送装置を用いた好適な配線基板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そして上記課題を解決するための手段（手段１）としては、吸引面に凹部が設けられるとともに、前記凹部の内周面にて開口する複数のエア吹出穴が設けられた吸引部を備え、前記複数のエア吹出穴から前記凹部の内周面に沿って噴出したエアにより発生する負圧によって、被搬送物である配線基板の基板主面を前記吸引面に吸引保持して搬送する非接触搬送装置において、前記基板主面にイオンエアを吹き付けるためのイオンエア吹出穴が、前記凹部の中心部に設けられ、前記複数のエア吹出穴が、前記凹部の中心軸と同心状に設定された仮想円上において前記イオンエア吹出穴を取り囲むように３個以上設けられ、前記凹部の中心軸を基準として等角度間隔で配置されるとともに、前記エア吹出穴の位置にて接する前記仮想円の接線に対して同じ角度だけ傾斜した状態で開口していることを特徴とする配線基板の非接触搬送装置がある。
【００１０】
従って、上記手段１の非接触搬送装置によると、複数のエア吹出穴が、イオンエア吹出穴を取り囲むように３個以上設けられ、凹部の中心軸を基準として等角度間隔で配置されるとともに、エア吹出穴の位置にて接する仮想円の接線に対して同じ角度だけ傾斜した状態で開口している。即ち上記手段１では、同じ向きに開口するエア吹出穴が均等に配置されている。このため、各エア吹出穴から噴出したエアがエア吹出穴が開口する方向に流れ、イオンエアがエア吹出穴から噴出したエアによってそれぞれのエア吹出穴の近傍において拡散したとしても、イオンエアは、基板主面の全体に確実に拡散する。よって、イオンエアを用いた基板主面上の異物の除去や、イオンエアを用いた配線基板の除電を、確実にかつ均一に行うことができる。ゆえに、例えば搬送後の導通検査において、異物の付着に起因して配線基板が不良品であると判定されにくくなるため、配線基板の歩留まりを向上させることができる。
【００１１】
また、エア吹出穴が３個以上設けられることにより、各エア吹出穴から噴出するエアの流量を大きくすることができるため、エア吹出穴が２個しか設けられていない従来の構造よりも、配線基板を吸引する力が大きくなる。しかも、エア吹出穴を３個以上設けた結果、気流が安定するようになるため、吸引時に配線基板が回転することを防止できる。
【００１２】
なお、「配線基板」は、単一製品の配線基板だけでなく、配線基板となるべき基板形成領域が平面方向に沿って複数配置された多数個取り用配線基板も含むものとする。上記配線基板の形成材料としては、セラミック、金属、半導体などの無機材料や、樹脂などの有機材料を挙げることができ、コスト性、加工性、絶縁性、機械的強度などを考慮してそれらの中から適宜選択することができる。セラミック材料の好適例としては、例えばアルミナ、ガラスセラミック、結晶化ガラス等の低温焼成材料、窒化アルミニウム、炭化珪素、窒化珪素などがある。金属材料の好適例としては、銅、銅合金、鉄ニッケル合金などがある。半導体材料の好適例としては、例えばシリコンなどがある。そして、樹脂材料の好適例としては、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ビスマレイミド−トリアジン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂などがある。そのほか、これらの樹脂とガラス繊維（ガラス織布やガラス不織布）やポリアミド繊維等の有機繊維との複合材料を使用してもよい。あるいは、連続多孔質ＰＴＦＥ等の三次元網目状フッ素系樹脂基材にエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を含浸させた樹脂−樹脂複合材料等を使用してもよい。特に、低コスト化などの観点からすれば、配線基板の形成材料として樹脂材料などの有機材料を選択することが好ましい。このような配線基板であれば、微細な導体層を比較的簡単にかつ正確に形成することができる。
【００１３】
また、配線基板の形成材料は樹脂材料などの有機材料であることが好ましいが、特に、配線基板は、複数の突起電極が配置された電極形成領域を基板主面上に有する樹脂製配線基板であることが好ましい。その理由は、配線基板を接触状態で搬送しようとする場合に、配線基板の基板主面に形成された突起電極が吸引部に押し潰されて変形するという問題が起こり、これを解決するうえで上記手段の非接触搬送装置を採用する意義が発生するからである。また、樹脂製配線基板には静電気が溜まりやすく、異物が付着しやすいという問題があるため、これを解決するうえで上記手段を採用する意義が大きいからである。
【００１４】
なお、エア吹出穴の数は３個以上であるが、特には３個以上１０個以下であることが好ましい。仮に、吸引部がエア吹出穴を１０個よりも多く有している場合、凹部の内周面にて全てのエア吹出穴を開口させることが困難になる。また、吸引部の加工コストが高くなるという問題もある。また、エア吹出穴の数が偶数個であれば、エア吹出穴を凹部の中心軸を基準として等角度間隔に配置しやすくなるため、吸引部の設計が容易になる。
【００１５】
ここで、複数のエア吹出穴は、例えば、接線に対して凹部の中心側に１５°以上４５°以下だけ傾斜した状態で開口していることが好ましい。仮に、エア吹出穴が接線に対して凹部の中心側に傾斜する角度が１５°未満になると、エア吹出穴から噴出したエアをイオンエアに接触させることが困難になるため、エアによってイオンエアを十分に拡散させることができない可能性がある。一方、エア吹出穴が接線に対して凹部の中心側に傾斜する角度が４５°よりも大きくなると、イオンエアから噴出したエアがイオンエアに衝突した際にイオンエアの流れが乱れてしまうため、イオンエアによって基板主面上の異物を確実に除去できなくなる。
【００１６】
また、複数のエア吹出穴は、例えば、吸引面に対して凹部の外側に−２０°以上２０°以下だけ傾斜した状態で開口していることが好ましい。仮に、エア吹出穴が吸引面に対して凹部の外側に傾斜する角度が−２０°よりも小さくになると、配線基板を吸引面に吸引保持した際に吸引面と基板主面との距離が小さくなるため、エア吹出穴から噴出したエアの流速が高くなりすぎてしまう。その結果、エアと配線基板との摩擦によって静電気が発生しやすくなるため、配線基板が帯電しやすくなってしまう。一方、エア吹出穴が吸引面に対して凹部の外側に傾斜する角度が２０°よりも大きくなると、配線基板を吸引面に吸引保持した際に吸引面と基板主面との距離が大きくなりすぎてしまう。その結果、エア吹出穴から噴出したエアの流速が低くなりすぎるため、エアによってイオンエアを基板主面全体に拡散させにくくなる。
【００１７】
さらに、複数のエア吹出穴の内径は特に限定されないが、例えば、内径が０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下に設定されていてもよい。なお、内径が０．５ｍｍ未満になると、エア吹出穴を通過するエアの量が少なくなるため、エア吹出穴から噴出したエアによってイオンエアを十分に拡散させることができない可能性がある。一方、内径が２．０ｍｍよりも大きくなると、エア吹出穴を通過するエアの流速が低くなりすぎるため、この場合も、エア吹出穴から噴出したエアによってイオンエアを十分に拡散させることができない可能性がある。
【００１８】
また、イオンエア吹出穴の形状等は特に限定されないが、例えば、イオンエア吹出穴の中心軸線は、配線基板の基板主面に対して垂直に配置されていることが好ましい。このようにすれば、イオンエア吹出穴から基板主面に向けて垂直にエアを吹き付けることができる。その結果、基板主面に向けて斜めにエアを吹き付ける場合よりも、エアが基板主面に衝突する勢いが強くなるため、基板主面上の異物をより確実に除去することができる。
【００１９】
なお、吸引部は、例えば、複数のエア吹出穴にエアを供給するエア流路と、イオンエア吹出穴にイオンエアを供給するイオンエア流路とをそれぞれ別々に有している。イオンエア流路の構造としては特に限定されないが、例えば、イオンエア流路は、イオンエア吹出穴の中心軸線に沿って延びる直線状の流路であることが好ましい。仮に、イオンエア流路が複雑に屈曲していると、イオンエア流路を流れるイオンエアの抵抗が大きくなるため、イオンエア流路の内圧が上昇する。その結果、イオンエア流路内にイオンが飽和し、これに伴ってイオナイザからのイオンの放出も停止してしまう。
【００２０】
また、吸引部がエア流路とイオンエア流路とを別々に有する場合、通常、イオンエア流路の側方にエア流路を配置することが考えられる。しかし、イオンエアの流量を増やすためにイオンエア流路の流路面積を大きくすると、その分だけ吸引部に占めるエア流路の割合が少なくなるため、エア流路の流路面積が小さくなり、エア流路を流れるエアの流量が低下してしまう。この問題を解決するためには、エア流路の流路面積を大きくすることが考えられるが、そうすると、吸引部の大型化につながってしまう。そこで、エア流路は、例えば、吸引部の外周面からイオンエア吹出穴側に延びる導入流路と、イオンエア流路を包囲するとともにイオンエア流路の中心軸線に沿って延びる環状をなし、上流側の端部において導入流路に連通し、下流側の端部において複数のエア吹出穴に連通する環状流路とからなることが好ましい。このようにすれば、エア流路を構成する環状流路がイオンエア流路を包囲するため、イオンエア流路の側方にエア流路を配置する場合に比べて、吸引部を小型化することができる。しかも、エア流路の一部が環状の流路となるため、エア流路の流路面積を確保することができ、エア流路を流れるエアの流量を大きくすることができる。
【００２１】
また、上記課題を解決するための別の手段（手段２）としては、上記手段１に記載の非接触搬送装置を用いて、被搬送物である配線基板の基板主面を前記吸引面に吸引保持して搬送することにより、配線基板を製造する方法において、前記イオンエア吹出穴から前記基板主面に向けてイオンエアを吹き付けるとともに、前記複数のエア吹出穴から前記凹部の内周面に沿って噴出したエアにより、前記イオンエア吹出穴から吹き付けられたイオンエアを前記基板主面全体に拡散させることで、前記基板主面上の異物を除去することを特徴とする配線基板の製造方法がある。
【００２２】
従って、上記手段２の製造方法によると、上記手段１の非接触搬送装置を用いて異物の除去や配線基板の除電を確実にかつ均一に行うことにより、配線基板を製造することができる。ゆえに、例えば搬送後の導通検査において、異物の付着に起因して配線基板が不良品であると判定されにくくなるため、配線基板の歩留まりを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本実施形態における非接触搬送装置の概略構成を示す正面図。
【図２】配線基板の概略構成を示す断面図。
【図３】非接触搬送装置の概略構成を示す下面図。
【図４】吸引部を示す下面図。
【図５】図４のＡ−Ａ線断面図。
【図６】エア吹出穴の位置関係を示す下面図。
【図７】吸引部を示す要部断面図。
【図８】非接触搬送装置を示す回路図。
【図９】他の実施形態における樹脂製パッドを示す正面図。
【図１０】樹脂製パッド及び下側部材を示す側面図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００２５】
図１に示されるように、非接触搬送装置が備える搬送ヘッド１１は、被搬送物である配線基板１１０を気流の作用を利用して搬送するものである。
【００２６】
図２に示されるように、本実施形態の配線基板１１０は、ＩＣチップ搭載用のオーガニック・パッケージ（樹脂製配線基板）であり、複数の製造工程後であって検査工程前の状態を示している。配線基板１１０は、略矩形板状のコア基板１１１と、コア基板１１１のコア主面１１２（図２では上面）上に形成される第１ビルドアップ層１１４と、コア基板１１１のコア裏面１１３（図２では下面）上に形成される第２ビルドアップ層１１５とからなる。ビルドアップ層１１４，１１５は、熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂）からなる樹脂絶縁層と、銅からなる導体層とを交互に積層した構造を有している。また、配線基板１１０の基板主面１２０上（第１ビルドアップ層１１４の上面上）における複数箇所には、端子パッド１１６（突起電極）がアレイ状に形成され、配線基板１１０の基板裏面１２１上（第２ビルドアップ層１１５の下面上）における複数箇所には、ＢＧＡ用パッド１１７がアレイ状に形成されている。さらに、端子パッド１１６の表面上には、複数のはんだバンプ１１８（突起電極）が配設されている。各はんだバンプ１１８には、矩形平板状をなすＩＣチップの端子が接続されるようになっている。なお、各端子パッド１１６及び各はんだバンプ１１８からなる領域は、ＩＣチップを搭載可能な電極形成領域１１９である。
【００２７】
図１，図３に示される搬送ヘッド１１は、搬送用多関節ロボット（図示略）のアームの先端に装着されている。搬送ヘッド１１は、スライドテーブル２と、正面視Ｌ字状をなす接続板１２を介してスライドテーブル２に取り付けられる吸引部２０とを備えている。スライドテーブル２は、上下方向に沿って延びるテーブル本体３に取り付けられており、上下動可能になっている。吸引部２０は、吸引面２１を配線基板１１０に向けた状態で配線基板１１０に対して接近及び離間するようになっている。
【００２８】
また、搬送ヘッド１１は、配線基板１１０を位置ずれ不能に保持固定するエアチャック１８１を備えている。エアチャック１８１は、チャック本体１８３と、基端部においてチャック本体１８３に固定されるとともに互いに離間した状態で吸引部２０側に延びる一対の腕部１８２と、腕部１８２の先端部に接続されるとともに互いに対向する一対の接触部１８４とを備えている。チャック本体１８３は、両腕部１８２を駆動することにより、両接触部１８４を互いに接近及び離間させるようになっている。また、両接触部１８４は、配線基板１１０よりも硬度が高い樹脂（本実施形態ではＰＥＥＫ樹脂）によって形成され、内側にそれぞれ係合凹部１８５を有している。両係合凹部１８５は、スライドテーブル２を下降させた基板保持固定時に、配線基板１１０を構成する４つの角部のうち互いに反対側に位置する２つの角部を保持するようになっている。
【００２９】
図４，図５に示されるように、吸引部２０は、吸引部本体２２、ノズル支持体５１及び樹脂製パッド４０を備えている。吸引部本体２２は、金属材料（本実施形態では、プラチナを含有するアルミニウム合金）によって形成され、縦５０ｍｍ×横５０ｍｍ×高さ６７ｍｍの略直方体状をなしている。吸引部本体２２は、同吸引部本体２２の上部を構成する上側部材２０１と、吸引部本体２２の下部を構成する下側部材２１１とからなり、両部材２０１，２１１は互いに分割可能な構造となっている。上側部材２０１は、縦５０ｍｍ×横５０ｍｍ×高さ２２ｍｍの略直方体状をなすブロック材によって形成されている。
【００３０】
上側部材２０１の中央部には、同上側部材２０１の上面２０２にて開口する第１ポート取付孔３０が設けられている。第１ポート取付孔３０には第１ポート９０が取り付けられている。なお、第１ポート９０は、導電性金属によって形成され、第１ポート９０には、ポリウレタンにカーボンブラックを混入させた材料からなる帯電防止チューブ（図示略）が接続されている。また、上側部材２０１の下面２０３における中央部には、ノズル６１が突設されている。さらに、上側部材２０１における第１ポート取付孔３０の外側領域には、上面２０２にて開口する一対のネジ挿通孔３４が設けられている。なお、搬送ヘッド１１の接続板１２を貫通したネジ（図示略）をネジ挿通孔３４に螺着させることにより、吸引部２０が搬送ヘッド１１に取り付けられる。さらに、上側部材２０１には、同上側部材２０１の下面２０３にて開口する上側ピン収容穴３５と、上側部材２０１の側面（吸引部２０の外周面２５）にて開口するとともに上側ピン収容穴３５に連通する係合ピン孔３６とが設けられている。そして、上側部材２０１の側面には、部材接続コネクタ３７が装着されている。部材接続コネクタ３７は係合ピン３８を備え、係合ピン３８の先端部は係合ピン孔３６内に挿入されている。係合ピン３８は、バネ３９によって上側ピン収容穴３５側に付勢されるようになっている。
【００３１】
図４，図５に示されるように、下側部材２１１は、縦５０ｍｍ×横５０ｍｍ×高さ４５ｍｍの略直方体状をなすブロック材によって形成されている。下側部材２１１には、下側部材２１１の側面（吸引部２０の外周面２５）にて開口する第２ポート取付孔３１、第３ポート取付孔３２及び第４ポート取付孔３３が設けられている。第２ポート取付孔３１には第２ポート９１が取り付けられ、第３ポート取付孔３２には第３ポート９２が取り付けられている。さらに、第４ポート取付孔３３には第４ポート９３が取り付けられている。なお、各ポート９１〜９３は、導電性金属によって形成され、各ポート９１〜９３には帯電防止チューブが接続されている。
【００３２】
また、下側部材２１１の中央部には、同下側部材２１１の上面２３及び下面２４を貫通する第１ノズル挿通孔２６が設けられている。なお、第１ノズル挿通孔２６の上面２３側端部はネジ孔となっており、第１ノズル挿通孔２６の下面２４側端部は、後述するエア流路２２１の環状流路２２３となる凹部となっている。さらに、下側部材２１１における第１ノズル挿通孔２６の外側領域には、下側部材２１１の上面２３にて開口する下側ピン収容穴２８と、下側部材２１１の側面（吸引部２０の外周面２５）にて開口するとともに下側ピン収容穴２８に連通する空気抜き穴２９とが設けられている。よって、上側部材２０１側の上側ピン収容穴３５にピン１９の先端部を挿入するとともに、下側ピン収容穴２８にピン１９の基端部を挿入した状態で、ピン１９の先端部に設けられたくびれ部１８に係合ピン３８の先端部を係合させることにより、両部材２０１，２１１が互いに固定される。
【００３３】
図５に示されるように、下側部材２１１には、下面２４にて開口する１６個の集塵流路１９１が設けられている。各集塵流路１９１は、下側部材２１１における第１ノズル挿通孔２６の外側領域に配置されている。そして、各集塵流路１９１は、第３ポート取付孔３２に連通し、集塵ユニット１５１（図８参照）に接続されている。また、下側部材２１１には、下面２４にて開口する４個の吸着流路１９５が設けられている。各吸着流路１９５は、下側部材２１１における第１ノズル挿通孔２６及び各集塵流路１９１の外側領域に配置されている。そして、吸着流路１９５は、第４ポート取付孔３３に連通し、吸着ユニット１６１（図８参照）に接続されている。
【００３４】
また、ノズル支持体５１は、下側部材２１１の第１ノズル挿通孔２６に収容され、上端部が第１ノズル挿通孔２６の上面２３側端部に螺着されている。ノズル支持体５１は、金属材料（本実施形態ではアルミニウム）によって形成され、外径１１ｍｍ×高さ４２ｍｍの略円環状をなしている。また、ノズル支持体５１には、内径３．５ｍｍの第２ノズル挿通孔５５が設けられている。第２ノズル挿通孔５５は、ノズル支持体５１の上面５２及び下面５３（図７参照）を貫通している。
【００３５】
図４〜図７に示されるように、ノズル６１は、第２ノズル挿通孔５５に挿入され、外径７ｍｍ×高さ４２ｍｍの略円環状をなしている。ノズル６１の内部には、イオンエアを供給する内径２．５ｍｍのイオンエア流路７１が設けられている。イオンエア流路７１は、吸引面２１の一部を構成するノズル６１の下端面６２にて開口している。また、イオンエア流路７１は、第１ポート取付孔３０に連通し、イオナイザ１４１（図８参照）に接続されている。さらに、ノズル６１の下端面６２（吸引部２０の吸引面２１）には、下方から見て円形状をなす凹部７３が設けられている。また、凹部７３の中心には、断面略台形状であって下方から見て円形状をなすノズル先端部７５が突設されている。
【００３６】
また、凹部７３の中心部には、イオンエア流路７１に連通するイオンエア吹出穴８２が６箇所に設けられている。具体的に言うと、各イオンエア吹出穴８２は、凹部７３の中心軸Ｃ１を基準として等角度（６０°）間隔で配置されており、ノズル先端部７５の外周部にて開口している。そして、各イオンエア吹出穴８２は、中心軸線が配線基板１１０の基板主面１２０に対して垂直に配置されており、イオンエア流路７１から供給されてきたイオンエアを基板主面１２０に向けて垂直に吹き付けるようになっている。即ち、イオンエア流路７１は、イオンエア吹出穴８２の中心軸線に沿って延びる直線状の流路である。
【００３７】
図５，図７に示されるように、下側部材２１１には、エアを供給するエア流路２２１がイオンエア流路７１とは別々に設けられている。エア流路２２１は、導入流路２２２及び環状流路２２３からなっている。導入流路２２２は、吸引部２０の外周面２５からイオンエア吹出穴８２側に延びている。また、導入流路２２２は、第２ポート９１に連通し、エアユニット２３１（図８参照）に接続されている。環状流路２２３は、第１ノズル挿通孔２６とノズル支持体５１との間に形成された流路であり、イオンエア流路７１を包囲するとともに、イオンエア流路７１の中心軸線に沿って延びる環状をなしている。環状流路２２３は、上流側の端部において導入流路２２２に連通している。
【００３８】
図４〜図７に示されるように、吸引部２０には、環状流路２２３の下流側の端部に連通するとともに、凹部７３の内周面にて開口するエア吹出穴８１が６箇所に設けられている。各エア吹出穴８１は、エア流路２２１から供給されてきたエアを凹部７３内に噴出するようになっている。そして、それぞれのエア吹出穴８１から噴出されるエアは、凹部７３の周方向に沿って導かれ、イオンエア吹出穴８２から基板主面１２０に向けて吹き付けられたイオンエアに衝突することにより、イオンエアを基板主面１２０全体に拡散させるようになっている。なお、本実施形態の吸引部２０は、吸引部本体２２と配線基板１１０との間に発生する空気流によって生じるベルヌーイ効果を利用して配線基板１１０を保持するようにしたベルヌーイチャックである。
【００３９】
なお図６に示されるように、各エア吹出穴８１は、凹部７３の中心軸Ｃ１を基準としたときに回転対称となるように配置されており、凹部７３の周方向に沿って開口している。詳述すると、各エア吹出穴８１は、中心軸Ｃ１と同心状に設定された仮想円Ｃ２上において、各イオンエア吹出穴８２を取り囲むように設けられている。また、各エア吹出穴８１は、中心軸Ｃ１を基準として等角度（６０°）間隔で配置されている。さらに、各エア吹出穴８１は、エア吹出穴８１の位置にて接する仮想円Ｃ２の接線Ｌ１に対して、凹部７３の中心側に同じ角度θ１（本実施形態では３０°）だけ傾斜した状態で開口している。また、各エア吹出穴８１は、吸引面２１に対して凹部７３の外側に傾斜していない状態で開口している。即ち、各エア吹出穴８１は、吸引面２１に対して平行に開口している。さらに、エア吹出穴８１は、隣接するエア吹出穴８１に向かって開口している。なお、各エア吹出穴８１の内径は１．２ｍｍに設定されている。
【００４０】
図４に示されるように、樹脂製パッド４０は、下側部材２１１に取り付けられ、正面（下面）が吸引面２１となっている。樹脂製パッド４０は、樹脂材料（本実施形態ではエーテル系ウレタン）によって形成され、縦３７ｍｍ×横３７ｍｍ×高さ２．０ｍｍの略矩形板状をなしている。また、樹脂製パッド４０の中央部には、直径１６ｍｍの貫通孔４１が設けられている。貫通孔４１は、吸引部本体２２の凹部７３等を露出させるようになっている。さらに、樹脂製パッド４０には、集塵流路１９１に連通する１６個の集塵穴４２が設けられている。各集塵穴４２は、貫通孔４１及び凹部７３の外側領域にて開口するように配設され、凹部７３を包囲するように樹脂製パッド４０の外周縁（四辺）に沿って等間隔で配置されている。
【００４１】
図４に示されるように、吸引面２１の最外周部、即ち、樹脂製パッド４０の４つの角部には、吸引面２１より１．０ｍｍだけ突出した凸部４４が形成されている。さらに、樹脂製パッド４０には、４個の真空吸着穴４５がそれぞれの凸部４４にて開口するように配設されている。即ち、各真空吸着穴４５は、貫通孔４１及び凹部７３の外側領域にて開口するように配設されている。そして、各真空吸着穴４５は、下側部材２１１の吸着流路１９５に連通している（図５参照）。
【００４２】
なお、エアチャック１８１の接触部１８４には、静電電位センサ１０５（図８参照）が設置されている。静電電位センサ１０５は、接触部１８４内に埋設されており、接触部１８４の係合凹部１８５から露出するように配置されている。つまり、静電電位センサ１０５は、配線基板１１０の外周縁に接触する位置に設けられている。静電電位センサ１０５は、配線基板１１０に帯電した静電気を測定して、静電気測定信号を出力するようになっている。
【００４３】
次に、非接触搬送装置のシステム構成について説明する。
【００４４】
図８に示されるように、非接触搬送装置は、加圧エアを送り出すエア供給源１３１を備えている。また、非接触搬送装置は、エア供給源１３１と吸引部２０との間を連通しうるエア供給流路１３０を備えている。エア供給流路１３０は、下流側において、第１エア流路１４０、第２エア流路１５０及び第３エア流路１６０に分岐している。第１エア流路１４０は、帯電防止チューブ及び第１ポート９０（図５，図８のＰ３参照）を介して吸引部２０のイオンエア流路７１に連通している。第２エア流路１５０は、帯電防止チューブ及び第２ポート９１（図５，図８のＰ２参照）を介して吸引部２０のエア流路２２１に連通している。第３エア流路１６０は、帯電防止チューブ及び第４ポート９３（図５，図８のＰ１参照）を介して吸引部２０の吸着流路１９５に連通している。
【００４５】
図８に示されるように、エア供給流路１３０上にはエア供給バルブ１３２が設置されている。エア供給バルブ１３２は、エア供給源１３１の下流側に配置されており、エア供給流路１３０を開状態または閉状態に切り替えるようになっている。エア供給バルブ１３２は、開状態に切り替えられた際に、下流側にエアを供給可能とするようになっている。なお、本実施形態のエア供給バルブ１３２は、図示しないソレノイドにより作動する電磁弁である。
【００４６】
また、エア供給流路１３０上には、エア供給流路１３０内のエア圧力を一定値に調整する空気圧調整ユニット１３３が設置されている。即ち、空気圧調整ユニット１３３は、エア供給流路１３０を介してエア供給バルブ１３２及びエア供給源１３１と流路的に接続されている。空気圧調整ユニット１３３は、エアフィルタ１３４、圧力計１３５及び減圧弁１３６を備えている。エアフィルタ１３４は、エア供給バルブ１３２の下流側に配置されており、エア供給流路１３０内を通過するエアに含まれる異物を除去するようになっている。また、圧力計１３５は、エアフィルタ１３４の下流側に配置されており、エア供給流路１３０内を通過するエアの圧力を計測するようになっている。さらに、減圧弁１３６は、圧力計１３５の下流側に配置されており、エア供給流路１３０内を通過するエアの減圧を行い、減圧したエアを下流側に供給するようになっている。また、エア供給流路１３０上にはエアフィルタ１３７が設置されている。エアフィルタ１３７は、減圧弁１３６の下流側に配置されており、エア供給流路１３０内を通過するエアに含まれる水分を除去するようになっている。
【００４７】
図８に示されるように、第１エア流路１４０上にはイオンエアユニット１４７が設置されている。イオンエアユニット１４７は、減圧弁１４５、圧力計１４６、電磁弁１４３、エアフィルタ１４４及びイオナイザ１４１を備えている。減圧弁１４５は、エアフィルタ１３７の下流側に配置されており、第１エア流路１４０内を通過するエアの減圧を行い、減圧したエアを下流側に供給するようになっている。圧力計１４６は、減圧弁１４５の下流側に配置されており、第１エア流路１４０内を通過するエアの圧力を計測するようになっている。
【００４８】
また、電磁弁１４３は、圧力計１４６の下流側に配置されており、第１エア流路１４０を開状態または閉状態に切り替えるようになっている。電磁弁１４３は、開状態に切り替えられた際に、下流側にエアを供給可能とするとともに、エアを適宜排気してエア圧力を減圧調整するようになっている。なお、本実施形態の電磁弁１４３は、単動ソレノイドによって作動する２位置、直動ノーマルクローズの電磁弁であり、後述する制御装置１０１から出力される制御信号に基づいて開状態に切り替えられる。また、エアフィルタ１４４は、電磁弁１４３の下流側に配置されており、第１エア流路１４０内を通過するイオンエアに含まれる異物を除去するようになっている。
【００４９】
図８に示されるように、イオナイザ１４１は、ＤＣ方式のイオナイザであり、エアフィルタ１４４の下流側に配置されている。イオナイザ１４１は、第１エア流路１４０と連通するイオナイザ本体１４２と、イオナイザ本体１４２内に突出する２本の放電針（正極側及び負極側の放電針）と、各放電針に直流電圧を印加する高圧電源とを備えている。各放電針は、直流電圧が印加された際にコロナ放電を行うことにより、先端部分の周囲にイオンを発生させるようになっている。詳述すると、正極側の放電針は、印加する直流電圧の極性が正（＋）である場合に陽イオンを発生させ、負極側の放電針は、印加する直流電圧の極性が負（−）である場合に陰イオンを発生させるようになっている。そして、イオナイザ１４１は、イオナイザ本体１４２内に導かれてきたエアに発生させたイオンを混合させることにより、イオンエアを生成するようになっている。さらに、イオナイザ１４１は、生成したイオンエアを第１エア流路１４０の下流側に放出するようになっている。なお、イオンエアは、帯電防止チューブ及び第１ポート９０を介して吸引部２０のイオンエア流路７１に導かれる。
【００５０】
図８に示されるように、第２エア流路１５０上にはエアユニット２３１が設置されている。エアユニット２３１は、電磁弁２３２、流量調整弁２３３及びエアフィルタ２３４を備えている。電磁弁２３２は、エアフィルタ１３７の下流側に配置されており、第２エア流路１５０を開状態または閉状態に切り替えるようになっている。電磁弁２３２は、開状態に切り替えられた際に、下流側にエアを供給可能とするとともに、エアを適宜排気してエア圧力を減圧調整するようになっている。なお、本実施形態の電磁弁２３２は、単動ソレノイドによって作動する２位置、直動ノーマルクローズの電磁弁であり、制御装置１０１から出力される制御信号に基づいて開状態に切り替えられる。また、流量調整弁２３３は、電磁弁２３２とエアフィルタ２３４とをつなぐ流路の途中に配置されており、第２エア流路１５０を流れるエアを定量的に排気してそのエアの圧力が一定値となるよう減圧調整する絞り弁である。エアフィルタ２３４は、流量調整弁２３３の下流側に配置されており、第２エア流路１５０内を通過するエアに含まれる異物を除去するようになっている。
【００５１】
図８に示されるように、第３エア流路１６０上には吸着ユニット１６１が設置されている。また、吸着ユニット１６１は、基板吸着流路１５８と、第３エア流路１６０に連通する真空破壊流路１５９とに分岐している。
【００５２】
基板吸着流路１５８上には、第１電磁弁１６２及びエアフィルタ１６７が設置されている。第１電磁弁１６２は、エアフィルタ１３７の下流側に配置されており、基板吸着流路１５８を開状態または閉状態に切り替えるようになっている。第１電磁弁１６２は、開状態に切り替えられた際に、吸引部２０の真空吸着穴４５近傍にあるエアを、吸着流路１９５、第４ポート９３及びエアフィルタ１６７等を介して真空引きするとともに、エアを適宜吸入してエア圧力を加圧調整するようになっている。なお、本実施形態の第１電磁弁１６２は、単動ソレノイドによって作動する２位置、直動ノーマルクローズの電磁弁であり、制御装置１０１から出力される制御信号に基づいて開状態に切り替えられる。
【００５３】
図８に示されるように、真空破壊流路１５９上には、第２電磁弁１６８、流量調整弁１６９及び圧力スイッチ１７０が設置されている。第２電磁弁１６８は、エアフィルタ１３７の下流側に配置されており、真空破壊流路１５９を開状態または閉状態に切り替えるようになっている。第２電磁弁１６８は、開状態に切り替えられた際に、エアフィルタ１６７と吸引部２０とをつなぐ接続流路にエアを供給して、その接続流路の真空度を弱めるようになっている。それとともに、第２電磁弁１６８は、開状態に切り替えられた際に、真空破壊流路１５９を流れるエアを適宜排気して減圧調整するようになっている。なお、本実施形態の第２電磁弁１６８は、単動ソレノイドによって作動する２位置、直動ノーマルクローズの電磁弁であり、制御装置１０１から出力される制御信号に基づいて開状態に切り替えられる。また、流量調整弁１６９は、第２電磁弁１６８と圧力スイッチ１７０とをつなぐ流路の途中に配置されており、真空破壊流路１５９を流れるエアを定量的に排気してそのエアの圧力が一定値となるよう減圧調整する絞り弁である。圧力スイッチ１７０は、流量調整弁１６９及びエアフィルタ１６７の下流側に配置されている。圧力スイッチ１７０は、真空破壊流路１５９内の圧力が所定値を超えたこと（即ち、真空破壊されていること）を契機としてオン状態となり、真空破壊信号を制御装置１０１のＣＰＵ１０２に対して出力するようになっている。
【００５４】
図８に示されるように、非接触搬送装置は真空流路１５３を備え、真空流路１５３上には集塵ユニット１５１が設置されている。真空流路１５３は、帯電防止チューブ及び第３ポート９２（図５，図８のＰ４参照）を介して吸引部２０の集塵流路１９１に連通している。集塵ユニット１５１は、電磁弁１５２及びエアフィルタ１５７を備えている。電磁弁１５２は、真空流路１５３を開状態または閉状態に切り替えるようになっている。電磁弁１５２は、開状態に切り替えられた際に、吸引部２０の集塵穴４２近傍にあるエアを、集塵流路１９１、第３ポート９２及びエアフィルタ１５７等を介して吸引するとともに、エアを適宜吸入してエア圧力を加圧調整するようになっている。なお、本実施形態の電磁弁１５２は、単動ソレノイドによって作動する２位置、直動ノーマルクローズの電磁弁であり、制御装置１０１から出力される制御信号に基づいて開状態に切り替えられる。
【００５５】
次に、非接触搬送装置の電気的構成について説明する。
【００５６】
図８に示されるように、非接触搬送装置は、装置全体を制御する制御装置１０１を備えている。制御装置１０１は、ＣＰＵ１０２、ＲＯＭ１０３、ＲＡＭ１０４及び入出力回路等により構成されている。ＣＰＵ１０２は、エア供給バルブ１３２、イオナイザ１４１、電磁弁１４３，１５２，２３２、第１電磁弁１６２及び第２電磁弁１６８に電気的に接続されており、各種の駆動信号によってそれらを制御する。
【００５７】
また、ＣＰＵ１０２には、静電電位センサ１０５から出力された静電気測定信号が入力されるようになっている。そして、ＣＰＵ１０２は、静電気測定信号が示す静電気の電荷の極性に基づいて、吸引部２０によって吸引される配線基板１１０が正（＋）に帯電しているか負（−）に帯電しているかを判定するようになっている。配線基板１１０が正に帯電していると判定された場合、ＣＰＵ１０２は、イオナイザ１４１に駆動信号を出力し、直流電圧を印加して負極側の放電針に陰イオンを発生させる制御を行うようになっている。一方、配線基板１１０が負に帯電していると判定された場合、ＣＰＵ１０２は、イオナイザ１４１に駆動信号を出力し、直流電圧を印加して正極側の放電針に陽イオンを発生させる制御を行うようになっている。このような制御によれば、配線基板１１０に帯電した静電気を確実に中和させることができる。
【００５８】
なお本実施形態では、ＤＣ方式のイオナイザ１４１を用いているが、それに代えてＡＣ方式のイオナイザを用いてもよい。ＡＣ方式のイオナイザは、イオナイザ本体と、イオナイザ本体内に突出する１本の放電針と、放電針に交流電圧を印加する高圧電源とを備えている。放電針は、交流電圧が印加された際に、印加する交流電圧の極性に応じて陽イオンまたは陰イオンを発生させるようになっている。この場合、ＣＰＵ１０２は、静電電位センサ１０５から出力された静電気測定信号が入力されると、静電気測定信号が示す静電気の電荷量に基づいて配線基板１１０が帯電しているか否かを判定する。配線基板１１０が帯電していると判定された場合、ＣＰＵ１０２は、イオナイザ１４１に駆動信号を出力し、イオナイザ１４１の出力を強くする制御を行う。一方、配線基板１１０が帯電していないと判定された場合、ＣＰＵ１０２は、イオナイザ１４１に駆動信号を出力し、イオナイザ１４１の出力を弱くする制御を行う。このような制御によれば、配線基板１１０の帯電を確実に防止することができる。また、イオナイザ１４１が必要以上に作動することを防止することができる。
【００５９】
次に、配線基板１１０の非接触搬送方法を説明する。
【００６０】
本実施形態の配線基板１１０は、複数の製造工程を経て製造され、導通検査を行う検査工程を受けた後に出荷される。なお、配線基板１１０は、製造工程が終了する度に基板支持台（図示略）上に配置される。この状態において、非接触搬送装置を用いて配線基板１１０を搬送する。詳述すると、搬送用多関節ロボットのアームを駆動して搬送ヘッド１１を下降させる。
【００６１】
続くエア噴出工程において、ＣＰＵ１０２は、エア供給バルブ１３２及び電磁弁２３２に駆動信号を出力して、エア供給バルブ１３２及び電磁弁２３２を開状態に切り替える。その結果、エア供給源１３１から送り出された加圧エアが、エア供給流路１３０を通過して第２エア流路１５０に導かれる。そして、第２エア流路１５０に導かれたエアは、第２ポート９１（図５，図８のＰ２参照）を介して吸引部２０内に流入し、エア流路２２１に導かれる。
【００６２】
なお本実施形態では、エア流路２２１に導かれたエアは、エア吹出穴８１を通過し、エア吹出穴８１から凹部７３の内周面に沿って噴出する。その結果、エア吹出穴８１から噴出したエアの大部分は、エア吹出穴８１が開口する方向に流れて凹部７３外に流出した後、吸引面２１と基板主面１２０との隙間を通過し、この際に高速流となって吸引部２０の外側に放出される。その結果、吸引面２１と基板主面１２０との間に生じた空間が負圧となり、配線基板１１０の基板主面１２０が吸引面２１に吸引保持される（図１参照）。また、エア吹出穴８１から噴出されたエアの一部は、凹部７３の周方向に沿って流れて旋回流を形成する。
【００６３】
続く集塵工程において、ＣＰＵ１０２は、電磁弁１５２に駆動信号を出力して、電磁弁１５２を開状態に切り替える。その結果、吸引部２０の集塵穴４２近傍にあるエアが、集塵流路１９１及び第３ポート９２（図５，図８のＰ４参照）を介して吸引される。その結果、配線基板１１０の基板主面１２０上に付着している異物がエアとともに回収される。
【００６４】
続くイオンエア噴出工程において、ＣＰＵ１０２は、イオナイザ１４１及び電磁弁１４３に駆動信号を出力する。その結果、電磁弁１４３が開状態に切り替わるとともに、イオナイザ１４１が作動する。そして、エア供給源１３１から送り出された加圧エアが、エア供給流路１３０を通過して第１エア流路１４０上のイオナイザ１４１に流入する。イオナイザ１４１は、イオナイザ本体１４２内に導かれてきたエアにイオンを混合させることにより、イオンエアを生成する。そして、イオナイザ１４１は、生成したイオンエアをイオナイザ１４１の下流側に放出する。さらに、イオナイザ１４１から放出されたイオンエアが、第１エア流路１４０及び第１ポート９０（図５，図８のＰ３参照）を介して吸引部２０内に流入し、イオンエア流路７１に導かれる。
【００６５】
なお本実施形態では、イオンエア流路７１に導かれたイオンエアを、イオンエア吹出穴８２から配線基板１１０の基板主面１２０に向けて垂直に吹き付けることにより、基板主面１２０上の異物を除去する。また、イオンエア吹出穴８２から吹き付けられたイオンエアには、エア吹出穴８１から噴出したエアが衝突する。その結果、イオンエアが基板主面１２０全体に拡散するため、基板主面１２０上の異物が、吹き飛ばされることによって確実に除去される。
【００６６】
続く位置決め工程では、搬送用多関節ロボットのアームを駆動して搬送ヘッド１１とともに配線基板１１０を上昇させる。さらに、搬送ヘッド１１のスライドテーブル２を駆動して吸引部２０を下降させ、配線基板１１０の基板主面１２０に吸引部２０の吸引面２１を接近させる。そして、搬送ヘッド１１のエアチャック１８１を駆動して腕部１８２の接触部１８４を配線基板１１０に近付ける。その結果、各接触部１８４の係合凹部１８５が配線基板１１０の２つの角部に係合し、配線基板１１０が位置ずれ不能に保持固定される。
【００６７】
続く吸着工程において、ＣＰＵ１０２は、第１電磁弁１６２に駆動信号を出力する。その結果、第１電磁弁１６２が開状態に切り替わり、吸引部２０の真空吸着穴４５近傍にあるイオンエアが、吸着流路１９５及び第４ポート９３（図５，図８のＰ１参照）を介して真空引きされる。その結果、ベルヌーイ効果による吸引力と真空引きによる吸着力とによって、配線基板１１０の基板主面１２０が吸引面２１により安定的に吸引保持される。
【００６８】
その後、搬送ヘッド１１のエアチャック１８１を駆動して接触部１８４を配線基板１１０から離間させる。その結果、配線基板１１０の角部に対する係合凹部１８５の係合が解除される。さらに、搬送ヘッド１１のスライドテーブル２を駆動して、吸引部２０を上昇させる。
【００６９】
そして、搬送用多関節ロボットのアームを駆動し、検査工程用のラインに配線基板１１０を搬送する。配線基板１１０が検査工程用のラインに到達すると、配線基板１１０の釈放を行い、検査工程用のラインの支持台上に配線基板１１０を配置する。具体的に言うと、ＣＰＵ１０２は、電磁弁１４３を閉状態に切り替える制御を行い、第１エア流路１４０を遮断する。その結果、吸引部２０へのイオンエアの供給が停止され、イオンエア吹出穴８２からのイオンエアの噴出が終了する。それと同時に、ＣＰＵ１０２は、電磁弁１５２を閉状態に切り替える制御を行って真空流路１５３を遮断する。その結果、集塵穴４２からのエアの吸引が終了する。また、搬送用多関節ロボットのアームを駆動して搬送ヘッド１１とともに配線基板１１０を下降させる。
【００７０】
次に、ＣＰＵ１０２は、電磁弁２３２を閉状態に切り替える制御を行い、第２エア流路１５０を遮断する。その結果、吸引部２０へのエアの供給が停止され、エア吹出穴８１からのエアの噴出が終了する。それと同時に、ＣＰＵ１０２は、第１電磁弁１６２を閉状態に切り替える制御を行って真空流路１５３を遮断する。
【００７１】
また、ＣＰＵ１０２は、第２電磁弁１６８に駆動信号を出力する。その結果、第２電磁弁１６８が開状態に切り替わり、エア供給源１３１から送り出された加圧エアが、エア供給流路１３０及び第３エア流路１６０を通過して真空破壊流路１５９に導かれ、エアフィルタ１６７と吸引部２０とをつなぐ接続流路に供給される。そして、接続流路の真空破壊が行われ、接続流路の真空度が弱められ、配線基板１１０を吸引する力が弱くなる。その結果、真空吸着穴４５からのイオンエアの真空引きが終了する。その後、ＣＰＵ１０２は、第２電磁弁１６８を閉状態に切り替える制御を行って第３エア流路１６０を遮断する。
【００７２】
そして、搬送用多関節ロボットのアームを駆動して搬送ヘッド１１を上昇させる。その結果、搬送ヘッド１１が配線基板１１０から離間し、配線基板１１０が検査工程用のラインの支持台上に配置される。
【００７３】
従って、本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。
【００７４】
（１）本実施形態の非接触搬送装置では、６個のエア吹出穴８１が、イオンエア吹出穴８２を取り囲むように設けられ、凹部７３の中心軸Ｃ１を基準として等角度間隔で配置されるとともに、仮想円Ｃ２の接線Ｌ１に対して同じ角度θ１だけ傾斜した状態で開口している。即ち本実施形態では、同じ向きに開口するエア吹出穴８１が均等に配置されている。このため、各エア吹出穴８１から噴出したエアがエア吹出穴８１が開口する方向に流れ、イオンエアがエア吹出穴８１から噴出したエアによってそれぞれのエア吹出穴８１の近傍において拡散したとしても、イオンエアは、基板主面１２０の全体に確実に拡散する。よって、イオンエアを用いた基板主面１２０上の異物の除去や、イオンエアを用いた配線基板１１０の除電を、確実にかつ均一に行うことができる。ゆえに、搬送後の導通検査において、基板主面１２０上のはんだバンプ１１８に対してプローブ（図示略）を当接させた際に、プローブとはんだバンプ１１８との間に導通しない異物が噛み込むことが防止される。その結果、配線基板１１０が異物の存在に起因して不良品であると判定されにくくなるため、配線基板１１０の歩留まりが向上する。
【００７５】
（２）本実施形態では、エア吹出穴８１が６個設けられることにより、各エア吹出穴８１から噴出するエアの流量を大きくすることができるため、エア吹出穴が２個しか設けられていない従来の構造よりも、配線基板１１０を吸引する力を大きくすることができる。その結果、基板主面１２０に吹き付けられたイオンエアが、配線基板１１０の吸引に伴って吸引面２１側に押し戻された後、エア吹出穴８１から噴出するエアに混合されるため、イオンエアをより確実に拡散させることができる。しかも、エア吹出穴８１を３個以上設けた結果、気流が安定するようになるため、吸引時に配線基板１１０が回転することを防止できる。
【００７６】
（３）エア吹出穴が２個しか設けられていない従来の構造の場合、異物の存在によってエア吹出穴が１つでも塞がってしまうと、エア吹出穴から噴出するエアの総量が半分になるため、エアによってイオンエアを十分に拡散できなくなる。一方、本実施形態では、６個のエア吹出穴８１が設けられているため、一部のエア吹出穴８１が塞がったとしても、エア吹出穴８１から噴出するエアの総量は殆ど低下しない。このため、エア吹出穴８１から噴出するエアを用いてイオンエアを確実に拡散させることができる。
【００７７】
（４）本実施形態では、配線基板１１０の搬送時に、エア噴出工程→集塵工程→イオンエア噴出工程→位置決め工程→吸着工程の順で各工程を実施している。即ち、位置決め工程前にイオンエア吹出穴８２からイオンエアを噴出することによって、配線基板１１０の吸引力を弱めておくことができるため、位置決め工程後において樹脂製パッド４０の凸部４４と配線基板１１０との接触抵抗を減らすことができる。ゆえに、凸部４４との摩擦によって配線基板１１０が傷付いたり汚れたりすることを防止できる。
【００７８】
（５）本実施形態では、配線基板１１０の搬送中においても、エア及びイオンエアを噴出し続けることによって異物の除去や配線基板１１０の除電を行っている。即ち、配線基板１１０の搬送工程と、異物の除去や除電を行う工程とを同時に行うことができるため、配線基板１１０の製造効率が向上する。
【００７９】
（６）本実施形態では、第１ノズル挿通孔２６の下面２４側端部が、エア流路２２１の環状流路２２３となる凹部となっており、第１ノズル挿通孔２６に収容したノズル支持体５１の上端部を第１ノズル挿通孔２６の上面２３側端部に螺着させるだけで、環状流路２２３が形成される。このため、下側部材２１１を加工して環状流路２２３を形成する場合に比べて、環状流路２２３を容易に形成することができる。
【００８０】
なお、本実施形態を以下のように変更してもよい。
【００８１】
・上記実施形態では、エア吹出穴８１から噴出されるエアとして、イオンが混合されていない通常のエアが用いられていた。しかし、エア吹出穴８１から噴出されえるエアは、イオナイザ１４１から放出されるイオンエアであってもよい。
【００８２】
・上記実施形態において、樹脂製パッド４０及び吸引部２０の構造を変更してもよい。例えば図９，図１０に示される樹脂製パッド２４０には、４個の長孔２４２が設けられている。各長孔２４２は、上記実施形態において集塵穴４２が設けられていた領域よりも外側領域にて開口するように配設され、樹脂製パッド４０の外周縁（四辺）に沿って延びている。なお、各長孔２４２は、吸引部を構成する下側部材２４３に設けられた集塵流路２４４に連通している。集塵流路２４４は、下面２４５及び側面２４６にて開口するとともに、中心軸線Ｃ３が下面２４５に対して６０°だけ傾斜した状態に配置されている。そして、各集塵流路２４４は、集塵ユニット１５１（図８参照）に接続されるのではなく、下側部材２４３の外側に連通している。即ち、長孔２４２及び集塵流路２４４は、吸引部の長孔２４２近傍にあるエアやイオンエアを上方に放出させる空気抜きとして機能する。
【００８３】
・上記実施形態では、上側部材２０１の下面２０３における中央部にノズル６１が突設されていた。即ち、ノズル６１は上側部材２０１に一体形成されていた。しかし、ノズル６１を上側部材２０１から分離できる構造としてもよい。例えば、ノズル６１を上側部材２０１に対してネジ止めするようにしてもよい。
【００８４】
・上記実施形態において、集塵ユニット１５１及び吸着ユニット１６１の少なくとも一方を省略してもよい。また、吸着ユニット１６１を省略しない場合、吸着ユニット１６１の真空破壊流路１５９上に設置された機器（第２電磁弁１６８、流量調整弁１６９及び圧力スイッチ１７０）を省略してもよい。
【００８５】
・上記実施形態では、エア供給バルブ１３２、イオナイザ１４１、電磁弁１４３、電磁弁１５２、電磁弁２３２、第１電磁弁１６２及び第２電磁弁１６８の制御を１つのＣＰＵ１０２で制御するようにしたが、各制御を別々のＣＰＵで行うように構成してもよい。
【００８６】
・上記実施形態の非接触搬送装置は、単一製品の配線基板１１０を搬送するようになっていたが、例えば、配線基板１１０となるべき基板形成領域が平面方向に沿って複数配置された多数個取り用配線基板を搬送するようにしてもよい。
【００８７】
・上記実施形態では、吸引部２０を装着した搬送用多関節ロボットを用いて配線基板１１０を搬送していたが、吸引部２０を装着したコンベアなどの搬送手段を用いて配線基板１１０を搬送してもよい。
【００８８】
次に、前述した実施形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。
【００８９】
（１）上記手段１において、前記吸引部とは別体にイオナイザを設け、前記イオナイザから放出されるイオンエアを前記イオンエア吹出穴から吹き付けられるイオンエアとして用いることを特徴とする配線基板の非接触搬送装置。
【００９０】
（２）上記手段１において、前記基板主面上の異物を回収する集塵穴を前記吸引面における前記凹部の外側領域にて開口するように配設したことを特徴とする配線基板の非接触搬送装置。
【００９１】
（３）上記手段１において、真空引きするための真空吸着穴を、前記凹部の外側領域にて開口するように配設したことを特徴とする配線基板の非接触搬送装置。
【符号の説明】
【００９２】
２０…吸引部
２１…吸引面
２５…吸引部の外周面
７１…イオンエア流路
７３…凹部
８１…エア吹出穴
８２…イオンエア吹出穴
１１０…被搬送物としての配線基板
１１６…突起電極としての端子パッド
１１８…突起電極としてのはんだバンプ
１１９…電極形成領域
１２０…基板主面
２２１…エア流路
２２２…導入流路
２２３…環状流路
Ｃ１…凹部の中心軸
Ｃ２…仮想円
Ｌ１…仮想円の接線
θ１…角度
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被搬送物である配線基板を、気流の作用を利用して搬送する配線基板の非接触搬送装置、非接触搬送装置を用いた配線基板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、配線基板は、複数の製造工程を経て製造され、導通検査を行う検査工程を受けた後に出荷される。また、配線基板は、製造工程が終了する度に、次の工程を行うためのラインに搬送されるようになっている。なお、従来の搬送方法としては、エア吸着穴が開口された吸着ヘッドの下面に配線基板の表面を負圧で吸着し、この状態で、配線基板を吸着ヘッドとともに搬送する方法などが提案されている。しかし、吸着ヘッドで配線基板を搬送すると、吸着ヘッドの汚れや磨耗によって生じた異物（粉塵）が配線基板に付着するなどの問題がある。
【０００３】
そこで、配線基板などの被搬送物を非接触状態で吸引しながら搬送することにより、配線基板への異物の付着を少なくした搬送装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。かかる搬送装置は、搬送ヘッド、搬送ヘッドの先端面（吸引面）にて開口する気体供給孔、及び、搬送ヘッドに装着されるとともに円板部を有するノズルなどを備えている。そして、搬送ヘッドの吸引面を配線基板に接近させ、気体供給孔から供給されたエアを吸引面と円板部との間に形成されたスリットを介して外部に導出すると、エアが搬送ヘッドの外側に放射状に放出される。その結果、ノズル付近と配線基板との空間が負圧となり、配線基板が搬送ヘッドに吸引保持される。この状態において、ロボットアームなどを用いて搬送ヘッドを搬送すれば、配線基板を非接触状態で搬送することができる。
【０００４】
ところが、エアが搬送ヘッド内を流れる際に、エアと搬送ヘッドとの摩擦によって静電気が発生し、搬送ヘッドが帯電してしまう。さらに、放出されたエアの一部が配線基板に衝突するため、エアと配線基板との摩擦によって静電気が発生し、配線基板も帯電してしまう。このとき、配線基板の表面には周囲に浮遊している異物が付着しやすくなっており、一旦付着すると異物の除去が困難である。また、配線基板搬送後に実施される上記の検査工程では、配線基板の表面上のはんだバンプに対してプローブなどの検査用治具を当接させることにより、配線基板の導通検査を行っている。従って、はんだバンプの表面に異物が付着した状態で導通検査を行うと、プローブとはんだバンプとの間に導通しない異物が噛み込んでしまうため、本来良品であるにもかかわらず、検査工程において不良品であると判定される可能性がある。
【０００５】
そこで、イオンエア吹出穴から配線基板の基板主面に向けてイオンエアを吹き付けることで、基板主面上の異物をイオンエアで吹き飛ばして除去するとともに、配線基板に帯電した静電気の中和（除電）を行う技術が提案されている。また、２個のエア吹出穴をイオンエア吹出穴とは異なる位置に設け、各エア吹出穴から噴出したエアによってイオンエアを基板主面全体に拡散させる技術も提案されている。上記のようにすれば、導通検査において、異物の付着に起因して配線基板が不良品であると判定されにくくなるため、配線基板の歩留まりが向上する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２１９９２２号公報（図１〜図５など）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、配線基板の周辺にイオンエアを放出したとしても、帯電した搬送ヘッドが配線基板に近付いた際に、イオンエアに含まれているイオンが搬送ヘッド側に流れてしまう。その結果、イオンが配線基板に届かなくなるため、配線基板に帯電した静電気を中和できないという問題が生じてしまう。また、エア吹出穴は２個しか設けられておらず、各エア吹出穴から噴出したエアは、殆どがエア吹出穴が開口する方向に流れてしまう。その結果、イオンエアは、殆どがエア吹出穴の近傍において拡散し、基板主面の全体に拡散しないため、異物の除去や除電を均一に行うことが困難になる。
【０００８】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その第１の目的は、イオンエアを基板主面全体に拡散させることにより、異物の除去や除電を確実にかつ均一に行うことができる配線基板の非接触搬送装置を提供することにある。また、第２の目的は、上記の非接触搬送装置を用いた好適な配線基板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そして上記課題を解決するための手段（手段１）としては、吸引面に凹部が設けられるとともに、前記凹部の内周面にて開口する複数のエア吹出穴が設けられた吸引部を備え、前記複数のエア吹出穴から前記凹部の内周面に沿って噴出したエアにより発生する負圧によって、被搬送物である配線基板の基板主面を前記吸引面に吸引保持して搬送する非接触搬送装置において、前記基板主面にイオンエアを吹き付けるためのイオンエア吹出穴が、前記凹部の中心部に設けられ、前記複数のエア吹出穴が、前記凹部の中心軸と同心状に設定された仮想円上において前記イオンエア吹出穴を取り囲むように３個以上設けられ、前記凹部の中心軸を基準として等角度間隔で配置されるとともに、前記エア吹出穴の位置にて接する前記仮想円の接線に対して同じ角度だけ傾斜した状態で開口していることを特徴とする配線基板の非接触搬送装置がある。
【００１０】
従って、上記手段１の非接触搬送装置によると、複数のエア吹出穴が、イオンエア吹出穴を取り囲むように３個以上設けられ、凹部の中心軸を基準として等角度間隔で配置されるとともに、エア吹出穴の位置にて接する仮想円の接線に対して同じ角度だけ傾斜した状態で開口している。即ち上記手段１では、同じ向きに開口するエア吹出穴が均等に配置されている。このため、各エア吹出穴から噴出したエアがエア吹出穴が開口する方向に流れ、イオンエアがエア吹出穴から噴出したエアによってそれぞれのエア吹出穴の近傍において拡散したとしても、イオンエアは、基板主面の全体に確実に拡散する。よって、イオンエアを用いた基板主面上の異物の除去や、イオンエアを用いた配線基板の除電を、確実にかつ均一に行うことができる。ゆえに、例えば搬送後の導通検査において、異物の付着に起因して配線基板が不良品であると判定されにくくなるため、配線基板の歩留まりを向上させることができる。
【００１１】
また、エア吹出穴が３個以上設けられることにより、各エア吹出穴から噴出するエアの流量を大きくすることができるため、エア吹出穴が２個しか設けられていない従来の構造よりも、配線基板を吸引する力が大きくなる。しかも、エア吹出穴を３個以上設けた結果、気流が安定するようになるため、吸引時に配線基板が回転することを防止できる。
【００１２】
なお、「配線基板」は、単一製品の配線基板だけでなく、配線基板となるべき基板形成領域が平面方向に沿って複数配置された多数個取り用配線基板も含むものとする。上記配線基板の形成材料としては、セラミック、金属、半導体などの無機材料や、樹脂などの有機材料を挙げることができ、コスト性、加工性、絶縁性、機械的強度などを考慮してそれらの中から適宜選択することができる。セラミック材料の好適例としては、例えばアルミナ、ガラスセラミック、結晶化ガラス等の低温焼成材料、窒化アルミニウム、炭化珪素、窒化珪素などがある。金属材料の好適例としては、銅、銅合金、鉄ニッケル合金などがある。半導体材料の好適例としては、例えばシリコンなどがある。そして、樹脂材料の好適例としては、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ビスマレイミド−トリアジン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂などがある。そのほか、これらの樹脂とガラス繊維（ガラス織布やガラス不織布）やポリアミド繊維等の有機繊維との複合材料を使用してもよい。あるいは、連続多孔質ＰＴＦＥ等の三次元網目状フッ素系樹脂基材にエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を含浸させた樹脂−樹脂複合材料等を使用してもよい。特に、低コスト化などの観点からすれば、配線基板の形成材料として樹脂材料などの有機材料を選択することが好ましい。このような配線基板であれば、微細な導体層を比較的簡単にかつ正確に形成することができる。
【００１３】
また、配線基板の形成材料は樹脂材料などの有機材料であることが好ましいが、特に、配線基板は、複数の突起電極が配置された電極形成領域を基板主面上に有する樹脂製配線基板であることが好ましい。その理由は、配線基板を接触状態で搬送しようとする場合に、配線基板の基板主面に形成された突起電極が吸引部に押し潰されて変形するという問題が起こり、これを解決するうえで上記手段の非接触搬送装置を採用する意義が発生するからである。また、樹脂製配線基板には静電気が溜まりやすく、異物が付着しやすいという問題があるため、これを解決するうえで上記手段を採用する意義が大きいからである。
【００１４】
なお、エア吹出穴の数は３個以上であるが、特には３個以上１０個以下であることが好ましい。仮に、吸引部がエア吹出穴を１０個よりも多く有している場合、凹部の内周面にて全てのエア吹出穴を開口させることが困難になる。また、吸引部の加工コストが高くなるという問題もある。また、エア吹出穴の数が偶数個であれば、エア吹出穴を凹部の中心軸を基準として等角度間隔に配置しやすくなるため、吸引部の設計が容易になる。
【００１５】
ここで、複数のエア吹出穴は、例えば、接線に対して凹部の中心側に１５°以上４５°以下だけ傾斜した状態で開口していることが好ましい。仮に、エア吹出穴が接線に対して凹部の中心側に傾斜する角度が１５°未満になると、エア吹出穴から噴出したエアをイオンエアに接触させることが困難になるため、エアによってイオンエアを十分に拡散させることができない可能性がある。一方、エア吹出穴が接線に対して凹部の中心側に傾斜する角度が４５°よりも大きくなると、イオンエアから噴出したエアがイオンエアに衝突した際にイオンエアの流れが乱れてしまうため、イオンエアによって基板主面上の異物を確実に除去できなくなる。
【００１６】
また、複数のエア吹出穴は、例えば、吸引面に対して凹部の外側に−２０°以上２０°以下だけ傾斜した状態で開口していることが好ましい。仮に、エア吹出穴が吸引面に対して凹部の外側に傾斜する角度が−２０°よりも小さくになると、配線基板を吸引面に吸引保持した際に吸引面と基板主面との距離が小さくなるため、エア吹出穴から噴出したエアの流速が高くなりすぎてしまう。その結果、エアと配線基板との摩擦によって静電気が発生しやすくなるため、配線基板が帯電しやすくなってしまう。一方、エア吹出穴が吸引面に対して凹部の外側に傾斜する角度が２０°よりも大きくなると、配線基板を吸引面に吸引保持した際に吸引面と基板主面との距離が大きくなりすぎてしまう。その結果、エア吹出穴から噴出したエアの流速が低くなりすぎるため、エアによってイオンエアを基板主面全体に拡散させにくくなる。
【００１７】
さらに、複数のエア吹出穴の内径は特に限定されないが、例えば、内径が０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下に設定されていてもよい。なお、内径が０．５ｍｍ未満になると、エア吹出穴を通過するエアの量が少なくなるため、エア吹出穴から噴出したエアによってイオンエアを十分に拡散させることができない可能性がある。一方、内径が２．０ｍｍよりも大きくなると、エア吹出穴を通過するエアの流速が低くなりすぎるため、この場合も、エア吹出穴から噴出したエアによってイオンエアを十分に拡散させることができない可能性がある。
【００１８】
また、イオンエア吹出穴の形状等は特に限定されないが、例えば、イオンエア吹出穴の中心軸線は、配線基板の基板主面に対して垂直に配置されていることが好ましい。このようにすれば、イオンエア吹出穴から基板主面に向けて垂直にエアを吹き付けることができる。その結果、基板主面に向けて斜めにエアを吹き付ける場合よりも、エアが基板主面に衝突する勢いが強くなるため、基板主面上の異物をより確実に除去することができる。
【００１９】
なお、吸引部は、例えば、複数のエア吹出穴にエアを供給するエア流路と、イオンエア吹出穴にイオンエアを供給するイオンエア流路とをそれぞれ別々に有している。イオンエア流路の構造としては特に限定されないが、例えば、イオンエア流路は、イオンエア吹出穴の中心軸線に沿って延びる直線状の流路であることが好ましい。仮に、イオンエア流路が複雑に屈曲していると、イオンエア流路を流れるイオンエアの抵抗が大きくなるため、イオンエア流路の内圧が上昇する。その結果、イオンエア流路内にイオンが飽和し、これに伴ってイオナイザからのイオンの放出も停止してしまう。
【００２０】
また、吸引部がエア流路とイオンエア流路とを別々に有する場合、通常、イオンエア流路の側方にエア流路を配置することが考えられる。しかし、イオンエアの流量を増やすためにイオンエア流路の流路面積を大きくすると、その分だけ吸引部に占めるエア流路の割合が少なくなるため、エア流路の流路面積が小さくなり、エア流路を流れるエアの流量が低下してしまう。この問題を解決するためには、エア流路の流路面積を大きくすることが考えられるが、そうすると、吸引部の大型化につながってしまう。そこで、エア流路は、例えば、吸引部の外周面からイオンエア吹出穴側に延びる導入流路と、イオンエア流路を包囲するとともにイオンエア流路の中心軸線に沿って延びる環状をなし、上流側の端部において導入流路に連通し、下流側の端部において複数のエア吹出穴に連通する環状流路とからなることが好ましい。このようにすれば、エア流路を構成する環状流路がイオンエア流路を包囲するため、イオンエア流路の側方にエア流路を配置する場合に比べて、吸引部を小型化することができる。しかも、エア流路の一部が環状の流路となるため、エア流路の流路面積を確保することができ、エア流路を流れるエアの流量を大きくすることができる。
【００２１】
また、上記課題を解決するための別の手段（手段２）としては、上記手段１に記載の非接触搬送装置を用いて、被搬送物である配線基板の基板主面を前記吸引面に吸引保持して搬送することにより、配線基板を製造する方法において、前記イオンエア吹出穴から前記基板主面に向けてイオンエアを吹き付けるとともに、前記複数のエア吹出穴から前記凹部の内周面に沿って噴出したエアにより、前記イオンエア吹出穴から吹き付けられたイオンエアを前記基板主面全体に拡散させることで、前記基板主面上の異物を除去することを特徴とする配線基板の製造方法がある。
【００２２】
従って、上記手段２の製造方法によると、上記手段１の非接触搬送装置を用いて異物の除去や配線基板の除電を確実にかつ均一に行うことにより、配線基板を製造することができる。ゆえに、例えば搬送後の導通検査において、異物の付着に起因して配線基板が不良品であると判定されにくくなるため、配線基板の歩留まりを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本実施形態における非接触搬送装置の概略構成を示す正面図。
【図２】配線基板の概略構成を示す断面図。
【図３】非接触搬送装置の概略構成を示す下面図。
【図４】吸引部を示す下面図。
【図５】図４のＡ−Ａ線断面図。
【図６】エア吹出穴の位置関係を示す下面図。
【図７】吸引部を示す要部断面図。
【図８】非接触搬送装置を示す回路図。
【図９】他の実施形態における樹脂製パッドを示す正面図。
【図１０】樹脂製パッド及び下側部材を示す側面図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００２５】
図１に示されるように、非接触搬送装置が備える搬送ヘッド１１は、被搬送物である配線基板１１０を気流の作用を利用して搬送するものである。
【００２６】
図２に示されるように、本実施形態の配線基板１１０は、ＩＣチップ搭載用のオーガニック・パッケージ（樹脂製配線基板）であり、複数の製造工程後であって検査工程前の状態を示している。配線基板１１０は、略矩形板状のコア基板１１１と、コア基板１１１のコア主面１１２（図２では上面）上に形成される第１ビルドアップ層１１４と、コア基板１１１のコア裏面１１３（図２では下面）上に形成される第２ビルドアップ層１１５とからなる。ビルドアップ層１１４，１１５は、熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂）からなる樹脂絶縁層と、銅からなる導体層とを交互に積層した構造を有している。また、配線基板１１０の基板主面１２０上（第１ビルドアップ層１１４の上面上）における複数箇所には、端子パッド１１６（突起電極）がアレイ状に形成され、配線基板１１０の基板裏面１２１上（第２ビルドアップ層１１５の下面上）における複数箇所には、ＢＧＡ用パッド１１７がアレイ状に形成されている。さらに、端子パッド１１６の表面上には、複数のはんだバンプ１１８（突起電極）が配設されている。各はんだバンプ１１８には、矩形平板状をなすＩＣチップの端子が接続されるようになっている。なお、各端子パッド１１６及び各はんだバンプ１１８からなる領域は、ＩＣチップを搭載可能な電極形成領域１１９である。
【００２７】
図１，図３に示される搬送ヘッド１１は、搬送用多関節ロボット（図示略）のアームの先端に装着されている。搬送ヘッド１１は、スライドテーブル２と、正面視Ｌ字状をなす接続板１２を介してスライドテーブル２に取り付けられる吸引部２０とを備えている。スライドテーブル２は、上下方向に沿って延びるテーブル本体３に取り付けられており、上下動可能になっている。吸引部２０は、吸引面２１を配線基板１１０に向けた状態で配線基板１１０に対して接近及び離間するようになっている。
【００２８】
また、搬送ヘッド１１は、配線基板１１０を位置ずれ不能に保持固定するエアチャック１８１を備えている。エアチャック１８１は、チャック本体１８３と、基端部においてチャック本体１８３に固定されるとともに互いに離間した状態で吸引部２０側に延びる一対の腕部１８２と、腕部１８２の先端部に接続されるとともに互いに対向する一対の接触部１８４とを備えている。チャック本体１８３は、両腕部１８２を駆動することにより、両接触部１８４を互いに接近及び離間させるようになっている。また、両接触部１８４は、配線基板１１０よりも硬度が高い樹脂（本実施形態ではＰＥＥＫ樹脂）によって形成され、内側にそれぞれ係合凹部１８５を有している。両係合凹部１８５は、スライドテーブル２を下降させた基板保持固定時に、配線基板１１０を構成する４つの角部のうち互いに反対側に位置する２つの角部を保持するようになっている。
【００２９】
図４，図５に示されるように、吸引部２０は、吸引部本体２２、ノズル支持体５１及び樹脂製パッド４０を備えている。吸引部本体２２は、金属材料（本実施形態では、プラチナを含有するアルミニウム合金）によって形成され、縦５０ｍｍ×横５０ｍｍ×高さ６７ｍｍの略直方体状をなしている。吸引部本体２２は、同吸引部本体２２の上部を構成する上側部材２０１と、吸引部本体２２の下部を構成する下側部材２１１とからなり、両部材２０１，２１１は互いに分割可能な構造となっている。上側部材２０１は、縦５０ｍｍ×横５０ｍｍ×高さ２２ｍｍの略直方体状をなすブロック材によって形成されている。
【００３０】
上側部材２０１の中央部には、同上側部材２０１の上面２０２にて開口する第１ポート取付孔３０が設けられている。第１ポート取付孔３０には第１ポート９０が取り付けられている。なお、第１ポート９０は、導電性金属によって形成され、第１ポート９０には、ポリウレタンにカーボンブラックを混入させた材料からなる帯電防止チューブ（図示略）が接続されている。また、上側部材２０１の下面２０３における中央部には、ノズル６１が突設されている。さらに、上側部材２０１における第１ポート取付孔３０の外側領域には、上面２０２にて開口する一対のネジ挿通孔３４が設けられている。なお、搬送ヘッド１１の接続板１２を貫通したネジ（図示略）をネジ挿通孔３４に螺着させることにより、吸引部２０が搬送ヘッド１１に取り付けられる。さらに、上側部材２０１には、同上側部材２０１の下面２０３にて開口する上側ピン収容穴３５と、上側部材２０１の側面（吸引部２０の外周面２５）にて開口するとともに上側ピン収容穴３５に連通する係合ピン孔３６とが設けられている。そして、上側部材２０１の側面には、部材接続コネクタ３７が装着されている。部材接続コネクタ３７は係合ピン３８を備え、係合ピン３８の先端部は係合ピン孔３６内に挿入されている。係合ピン３８は、バネ３９によって上側ピン収容穴３５側に付勢されるようになっている。
【００３１】
図４，図５に示されるように、下側部材２１１は、縦５０ｍｍ×横５０ｍｍ×高さ４５ｍｍの略直方体状をなすブロック材によって形成されている。下側部材２１１には、下側部材２１１の側面（吸引部２０の外周面２５）にて開口する第２ポート取付孔３１、第３ポート取付孔３２及び第４ポート取付孔３３が設けられている。第２ポート取付孔３１には第２ポート９１が取り付けられ、第３ポート取付孔３２には第３ポート９２が取り付けられている。さらに、第４ポート取付孔３３には第４ポート９３が取り付けられている。なお、各ポート９１〜９３は、導電性金属によって形成され、各ポート９１〜９３には帯電防止チューブが接続されている。
【００３２】
また、下側部材２１１の中央部には、同下側部材２１１の上面２３及び下面２４を貫通する第１ノズル挿通孔２６が設けられている。なお、第１ノズル挿通孔２６の上面２３側端部はネジ孔となっており、第１ノズル挿通孔２６の下面２４側端部は、後述するエア流路２２１の環状流路２２３となる凹部となっている。さらに、下側部材２１１における第１ノズル挿通孔２６の外側領域には、下側部材２１１の上面２３にて開口する下側ピン収容穴２８と、下側部材２１１の側面（吸引部２０の外周面２５）にて開口するとともに下側ピン収容穴２８に連通する空気抜き穴２９とが設けられている。よって、上側部材２０１側の上側ピン収容穴３５にピン１９の先端部を挿入するとともに、下側ピン収容穴２８にピン１９の基端部を挿入した状態で、ピン１９の先端部に設けられたくびれ部１８に係合ピン３８の先端部を係合させることにより、両部材２０１，２１１が互いに固定される。
【００３３】
図５に示されるように、下側部材２１１には、下面２４にて開口する１６個の集塵流路１９１が設けられている。各集塵流路１９１は、下側部材２１１における第１ノズル挿通孔２６の外側領域に配置されている。そして、各集塵流路１９１は、第３ポート取付孔３２に連通し、集塵ユニット１５１（図８参照）に接続されている。また、下側部材２１１には、下面２４にて開口する４個の吸着流路１９５が設けられている。各吸着流路１９５は、下側部材２１１における第１ノズル挿通孔２６及び各集塵流路１９１の外側領域に配置されている。そして、吸着流路１９５は、第４ポート取付孔３３に連通し、吸着ユニット１６１（図８参照）に接続されている。
【００３４】
また、ノズル支持体５１は、下側部材２１１の第１ノズル挿通孔２６に収容され、上端部が第１ノズル挿通孔２６の上面２３側端部に螺着されている。ノズル支持体５１は、金属材料（本実施形態ではアルミニウム）によって形成され、外径１１ｍｍ×高さ４２ｍｍの略円環状をなしている。また、ノズル支持体５１には、内径３．５ｍｍの第２ノズル挿通孔５５が設けられている。第２ノズル挿通孔５５は、ノズル支持体５１の上面５２及び下面５３（図７参照）を貫通している。
【００３５】
図４〜図７に示されるように、ノズル６１は、第２ノズル挿通孔５５に挿入され、外径７ｍｍ×高さ４２ｍｍの略円環状をなしている。ノズル６１の内部には、イオンエアを供給する内径２．５ｍｍのイオンエア流路７１が設けられている。イオンエア流路７１は、吸引面２１の一部を構成するノズル６１の下端面６２にて開口している。また、イオンエア流路７１は、第１ポート取付孔３０に連通し、イオナイザ１４１（図８参照）に接続されている。さらに、ノズル６１の下端面６２（吸引部２０の吸引面２１）には、下方から見て円形状をなす凹部７３が設けられている。また、凹部７３の中心には、断面略台形状であって下方から見て円形状をなすノズル先端部７５が突設されている。
【００３６】
また、凹部７３の中心部には、イオンエア流路７１に連通するイオンエア吹出穴８２が６箇所に設けられている。具体的に言うと、各イオンエア吹出穴８２は、凹部７３の中心軸Ｃ１を基準として等角度（６０°）間隔で配置されており、ノズル先端部７５の外周部にて開口している。そして、各イオンエア吹出穴８２は、中心軸線が配線基板１１０の基板主面１２０に対して垂直に配置されており、イオンエア流路７１から供給されてきたイオンエアを基板主面１２０に向けて垂直に吹き付けるようになっている。即ち、イオンエア流路７１は、イオンエア吹出穴８２の中心軸線に沿って延びる直線状の流路である。
【００３７】
図５，図７に示されるように、下側部材２１１には、エアを供給するエア流路２２１がイオンエア流路７１とは別々に設けられている。エア流路２２１は、導入流路２２２及び環状流路２２３からなっている。導入流路２２２は、吸引部２０の外周面２５からイオンエア吹出穴８２側に延びている。また、導入流路２２２は、第２ポート９１に連通し、エアユニット２３１（図８参照）に接続されている。環状流路２２３は、第１ノズル挿通孔２６とノズル支持体５１との間に形成された流路であり、イオンエア流路７１を包囲するとともに、イオンエア流路７１の中心軸線に沿って延びる環状をなしている。環状流路２２３は、上流側の端部において導入流路２２２に連通している。
【００３８】
図４〜図７に示されるように、吸引部２０には、環状流路２２３の下流側の端部に連通するとともに、凹部７３の内周面にて開口するエア吹出穴８１が６箇所に設けられている。各エア吹出穴８１は、エア流路２２１から供給されてきたエアを凹部７３内に噴出するようになっている。そして、それぞれのエア吹出穴８１から噴出されるエアは、凹部７３の周方向に沿って導かれ、イオンエア吹出穴８２から基板主面１２０に向けて吹き付けられたイオンエアに衝突することにより、イオンエアを基板主面１２０全体に拡散させるようになっている。なお、本実施形態の吸引部２０は、吸引部本体２２と配線基板１１０との間に発生する空気流によって生じるベルヌーイ効果を利用して配線基板１１０を保持するようにしたベルヌーイチャックである。
【００３９】
なお図６に示されるように、各エア吹出穴８１は、凹部７３の中心軸Ｃ１を基準としたときに回転対称となるように配置されており、凹部７３の周方向に沿って開口している。詳述すると、各エア吹出穴８１は、中心軸Ｃ１と同心状に設定された仮想円Ｃ２上において、各イオンエア吹出穴８２を取り囲むように設けられている。また、各エア吹出穴８１は、中心軸Ｃ１を基準として等角度（６０°）間隔で配置されている。さらに、各エア吹出穴８１は、エア吹出穴８１の位置にて接する仮想円Ｃ２の接線Ｌ１に対して、凹部７３の中心側に同じ角度θ１（本実施形態では３０°）だけ傾斜した状態で開口している。また、各エア吹出穴８１は、吸引面２１に対して凹部７３の外側に傾斜していない状態で開口している。即ち、各エア吹出穴８１は、吸引面２１に対して平行に開口している。さらに、エア吹出穴８１は、隣接するエア吹出穴８１に向かって開口している。なお、各エア吹出穴８１の内径は１．２ｍｍに設定されている。
【００４０】
図４に示されるように、樹脂製パッド４０は、下側部材２１１に取り付けられ、正面（下面）が吸引面２１となっている。樹脂製パッド４０は、樹脂材料（本実施形態ではエーテル系ウレタン）によって形成され、縦３７ｍｍ×横３７ｍｍ×高さ２．０ｍｍの略矩形板状をなしている。また、樹脂製パッド４０の中央部には、直径１６ｍｍの貫通孔４１が設けられている。貫通孔４１は、吸引部本体２２の凹部７３等を露出させるようになっている。さらに、樹脂製パッド４０には、集塵流路１９１に連通する１６個の集塵穴４２が設けられている。各集塵穴４２は、貫通孔４１及び凹部７３の外側領域にて開口するように配設され、凹部７３を包囲するように樹脂製パッド４０の外周縁（四辺）に沿って等間隔で配置されている。
【００４１】
図４に示されるように、吸引面２１の最外周部、即ち、樹脂製パッド４０の４つの角部には、吸引面２１より１．０ｍｍだけ突出した凸部４４が形成されている。さらに、樹脂製パッド４０には、４個の真空吸着穴４５がそれぞれの凸部４４にて開口するように配設されている。即ち、各真空吸着穴４５は、貫通孔４１及び凹部７３の外側領域にて開口するように配設されている。そして、各真空吸着穴４５は、下側部材２１１の吸着流路１９５に連通している（図５参照）。
【００４２】
なお、エアチャック１８１の接触部１８４には、静電電位センサ１０５（図８参照）が設置されている。静電電位センサ１０５は、接触部１８４内に埋設されており、接触部１８４の係合凹部１８５から露出するように配置されている。つまり、静電電位センサ１０５は、配線基板１１０の外周縁に接触する位置に設けられている。静電電位センサ１０５は、配線基板１１０に帯電した静電気を測定して、静電気測定信号を出力するようになっている。
【００４３】
次に、非接触搬送装置のシステム構成について説明する。
【００４４】
図８に示されるように、非接触搬送装置は、加圧エアを送り出すエア供給源１３１を備えている。また、非接触搬送装置は、エア供給源１３１と吸引部２０との間を連通しうるエア供給流路１３０を備えている。エア供給流路１３０は、下流側において、第１エア流路１４０、第２エア流路１５０及び第３エア流路１６０に分岐している。第１エア流路１４０は、帯電防止チューブ及び第１ポート９０（図５，図８のＰ３参照）を介して吸引部２０のイオンエア流路７１に連通している。第２エア流路１５０は、帯電防止チューブ及び第２ポート９１（図５，図８のＰ２参照）を介して吸引部２０のエア流路２２１に連通している。第３エア流路１６０は、帯電防止チューブ及び第４ポート９３（図５，図８のＰ１参照）を介して吸引部２０の吸着流路１９５に連通している。
【００４５】
図８に示されるように、エア供給流路１３０上にはエア供給バルブ１３２が設置されている。エア供給バルブ１３２は、エア供給源１３１の下流側に配置されており、エア供給流路１３０を開状態または閉状態に切り替えるようになっている。エア供給バルブ１３２は、開状態に切り替えられた際に、下流側にエアを供給可能とするようになっている。なお、本実施形態のエア供給バルブ１３２は、図示しないソレノイドにより作動する電磁弁である。
【００４６】
また、エア供給流路１３０上には、エア供給流路１３０内のエア圧力を一定値に調整する空気圧調整ユニット１３３が設置されている。即ち、空気圧調整ユニット１３３は、エア供給流路１３０を介してエア供給バルブ１３２及びエア供給源１３１と流路的に接続されている。空気圧調整ユニット１３３は、エアフィルタ１３４、圧力計１３５及び減圧弁１３６を備えている。エアフィルタ１３４は、エア供給バルブ１３２の下流側に配置されており、エア供給流路１３０内を通過するエアに含まれる異物を除去するようになっている。また、圧力計１３５は、エアフィルタ１３４の下流側に配置されており、エア供給流路１３０内を通過するエアの圧力を計測するようになっている。さらに、減圧弁１３６は、圧力計１３５の下流側に配置されており、エア供給流路１３０内を通過するエアの減圧を行い、減圧したエアを下流側に供給するようになっている。また、エア供給流路１３０上にはエアフィルタ１３７が設置されている。エアフィルタ１３７は、減圧弁１３６の下流側に配置されており、エア供給流路１３０内を通過するエアに含まれる水分を除去するようになっている。
【００４７】
図８に示されるように、第１エア流路１４０上にはイオンエアユニット１４７が設置されている。イオンエアユニット１４７は、減圧弁１４５、圧力計１４６、電磁弁１４３、エアフィルタ１４４及びイオナイザ１４１を備えている。減圧弁１４５は、エアフィルタ１３７の下流側に配置されており、第１エア流路１４０内を通過するエアの減圧を行い、減圧したエアを下流側に供給するようになっている。圧力計１４６は、減圧弁１４５の下流側に配置されており、第１エア流路１４０内を通過するエアの圧力を計測するようになっている。
【００４８】
また、電磁弁１４３は、圧力計１４６の下流側に配置されており、第１エア流路１４０を開状態または閉状態に切り替えるようになっている。電磁弁１４３は、開状態に切り替えられた際に、下流側にエアを供給可能とするとともに、エアを適宜排気してエア圧力を減圧調整するようになっている。なお、本実施形態の電磁弁１４３は、単動ソレノイドによって作動する２位置、直動ノーマルクローズの電磁弁であり、後述する制御装置１０１から出力される制御信号に基づいて開状態に切り替えられる。また、エアフィルタ１４４は、電磁弁１４３の下流側に配置されており、第１エア流路１４０内を通過するイオンエアに含まれる異物を除去するようになっている。
【００４９】
図８に示されるように、イオナイザ１４１は、ＤＣ方式のイオナイザであり、エアフィルタ１４４の下流側に配置されている。イオナイザ１４１は、第１エア流路１４０と連通するイオナイザ本体１４２と、イオナイザ本体１４２内に突出する２本の放電針（正極側及び負極側の放電針）と、各放電針に直流電圧を印加する高圧電源とを備えている。各放電針は、直流電圧が印加された際にコロナ放電を行うことにより、先端部分の周囲にイオンを発生させるようになっている。詳述すると、正極側の放電針は、印加する直流電圧の極性が正（＋）である場合に陽イオンを発生させ、負極側の放電針は、印加する直流電圧の極性が負（−）である場合に陰イオンを発生させるようになっている。そして、イオナイザ１４１は、イオナイザ本体１４２内に導かれてきたエアに発生させたイオンを混合させることにより、イオンエアを生成するようになっている。さらに、イオナイザ１４１は、生成したイオンエアを第１エア流路１４０の下流側に放出するようになっている。なお、イオンエアは、帯電防止チューブ及び第１ポート９０を介して吸引部２０のイオンエア流路７１に導かれる。
【００５０】
図８に示されるように、第２エア流路１５０上にはエアユニット２３１が設置されている。エアユニット２３１は、電磁弁２３２、流量調整弁２３３及びエアフィルタ２３４を備えている。電磁弁２３２は、エアフィルタ１３７の下流側に配置されており、第２エア流路１５０を開状態または閉状態に切り替えるようになっている。電磁弁２３２は、開状態に切り替えられた際に、下流側にエアを供給可能とするとともに、エアを適宜排気してエア圧力を減圧調整するようになっている。なお、本実施形態の電磁弁２３２は、単動ソレノイドによって作動する２位置、直動ノーマルクローズの電磁弁であり、制御装置１０１から出力される制御信号に基づいて開状態に切り替えられる。また、流量調整弁２３３は、電磁弁２３２とエアフィルタ２３４とをつなぐ流路の途中に配置されており、第２エア流路１５０を流れるエアを定量的に排気してそのエアの圧力が一定値となるよう減圧調整する絞り弁である。エアフィルタ２３４は、流量調整弁２３３の下流側に配置されており、第２エア流路１５０内を通過するエアに含まれる異物を除去するようになっている。
【００５１】
図８に示されるように、第３エア流路１６０上には吸着ユニット１６１が設置されている。また、吸着ユニット１６１は、基板吸着流路１５８と、第３エア流路１６０に連通する真空破壊流路１５９とに分岐している。
【００５２】
基板吸着流路１５８上には、第１電磁弁１６２及びエアフィルタ１６７が設置されている。第１電磁弁１６２は、エアフィルタ１３７の下流側に配置されており、基板吸着流路１５８を開状態または閉状態に切り替えるようになっている。第１電磁弁１６２は、開状態に切り替えられた際に、吸引部２０の真空吸着穴４５近傍にあるエアを、吸着流路１９５、第４ポート９３及びエアフィルタ１６７等を介して真空引きするとともに、エアを適宜吸入してエア圧力を加圧調整するようになっている。なお、本実施形態の第１電磁弁１６２は、単動ソレノイドによって作動する２位置、直動ノーマルクローズの電磁弁であり、制御装置１０１から出力される制御信号に基づいて開状態に切り替えられる。
【００５３】
図８に示されるように、真空破壊流路１５９上には、第２電磁弁１６８、流量調整弁１６９及び圧力スイッチ１７０が設置されている。第２電磁弁１６８は、エアフィルタ１３７の下流側に配置されており、真空破壊流路１５９を開状態または閉状態に切り替えるようになっている。第２電磁弁１６８は、開状態に切り替えられた際に、エアフィルタ１６７と吸引部２０とをつなぐ接続流路にエアを供給して、その接続流路の真空度を弱めるようになっている。それとともに、第２電磁弁１６８は、開状態に切り替えられた際に、真空破壊流路１５９を流れるエアを適宜排気して減圧調整するようになっている。なお、本実施形態の第２電磁弁１６８は、単動ソレノイドによって作動する２位置、直動ノーマルクローズの電磁弁であり、制御装置１０１から出力される制御信号に基づいて開状態に切り替えられる。また、流量調整弁１６９は、第２電磁弁１６８と圧力スイッチ１７０とをつなぐ流路の途中に配置されており、真空破壊流路１５９を流れるエアを定量的に排気してそのエアの圧力が一定値となるよう減圧調整する絞り弁である。圧力スイッチ１７０は、流量調整弁１６９及びエアフィルタ１６７の下流側に配置されている。圧力スイッチ１７０は、真空破壊流路１５９内の圧力が所定値を超えたこと（即ち、真空破壊されていること）を契機としてオン状態となり、真空破壊信号を制御装置１０１のＣＰＵ１０２に対して出力するようになっている。
【００５４】
図８に示されるように、非接触搬送装置は真空流路１５３を備え、真空流路１５３上には集塵ユニット１５１が設置されている。真空流路１５３は、帯電防止チューブ及び第３ポート９２（図５，図８のＰ４参照）を介して吸引部２０の集塵流路１９１に連通している。集塵ユニット１５１は、電磁弁１５２及びエアフィルタ１５７を備えている。電磁弁１５２は、真空流路１５３を開状態または閉状態に切り替えるようになっている。電磁弁１５２は、開状態に切り替えられた際に、吸引部２０の集塵穴４２近傍にあるエアを、集塵流路１９１、第３ポート９２及びエアフィルタ１５７等を介して吸引するとともに、エアを適宜吸入してエア圧力を加圧調整するようになっている。なお、本実施形態の電磁弁１５２は、単動ソレノイドによって作動する２位置、直動ノーマルクローズの電磁弁であり、制御装置１０１から出力される制御信号に基づいて開状態に切り替えられる。
【００５５】
次に、非接触搬送装置の電気的構成について説明する。
【００５６】
図８に示されるように、非接触搬送装置は、装置全体を制御する制御装置１０１を備えている。制御装置１０１は、ＣＰＵ１０２、ＲＯＭ１０３、ＲＡＭ１０４及び入出力回路等により構成されている。ＣＰＵ１０２は、エア供給バルブ１３２、イオナイザ１４１、電磁弁１４３，１５２，２３２、第１電磁弁１６２及び第２電磁弁１６８に電気的に接続されており、各種の駆動信号によってそれらを制御する。
【００５７】
また、ＣＰＵ１０２には、静電電位センサ１０５から出力された静電気測定信号が入力されるようになっている。そして、ＣＰＵ１０２は、静電気測定信号が示す静電気の電荷の極性に基づいて、吸引部２０によって吸引される配線基板１１０が正（＋）に帯電しているか負（−）に帯電しているかを判定するようになっている。配線基板１１０が正に帯電していると判定された場合、ＣＰＵ１０２は、イオナイザ１４１に駆動信号を出力し、直流電圧を印加して負極側の放電針に陰イオンを発生させる制御を行うようになっている。一方、配線基板１１０が負に帯電していると判定された場合、ＣＰＵ１０２は、イオナイザ１４１に駆動信号を出力し、直流電圧を印加して正極側の放電針に陽イオンを発生させる制御を行うようになっている。このような制御によれば、配線基板１１０に帯電した静電気を確実に中和させることができる。
【００５８】
なお本実施形態では、ＤＣ方式のイオナイザ１４１を用いているが、それに代えてＡＣ方式のイオナイザを用いてもよい。ＡＣ方式のイオナイザは、イオナイザ本体と、イオナイザ本体内に突出する１本の放電針と、放電針に交流電圧を印加する高圧電源とを備えている。放電針は、交流電圧が印加された際に、印加する交流電圧の極性に応じて陽イオンまたは陰イオンを発生させるようになっている。この場合、ＣＰＵ１０２は、静電電位センサ１０５から出力された静電気測定信号が入力されると、静電気測定信号が示す静電気の電荷量に基づいて配線基板１１０が帯電しているか否かを判定する。配線基板１１０が帯電していると判定された場合、ＣＰＵ１０２は、イオナイザ１４１に駆動信号を出力し、イオナイザ１４１の出力を強くする制御を行う。一方、配線基板１１０が帯電していないと判定された場合、ＣＰＵ１０２は、イオナイザ１４１に駆動信号を出力し、イオナイザ１４１の出力を弱くする制御を行う。このような制御によれば、配線基板１１０の帯電を確実に防止することができる。また、イオナイザ１４１が必要以上に作動することを防止することができる。
【００５９】
次に、配線基板１１０の非接触搬送方法を説明する。
【００６０】
本実施形態の配線基板１１０は、複数の製造工程を経て製造され、導通検査を行う検査工程を受けた後に出荷される。なお、配線基板１１０は、製造工程が終了する度に基板支持台（図示略）上に配置される。この状態において、非接触搬送装置を用いて配線基板１１０を搬送する。詳述すると、搬送用多関節ロボットのアームを駆動して搬送ヘッド１１を下降させる。
【００６１】
続くエア噴出工程において、ＣＰＵ１０２は、エア供給バルブ１３２及び電磁弁２３２に駆動信号を出力して、エア供給バルブ１３２及び電磁弁２３２を開状態に切り替える。その結果、エア供給源１３１から送り出された加圧エアが、エア供給流路１３０を通過して第２エア流路１５０に導かれる。そして、第２エア流路１５０に導かれたエアは、第２ポート９１（図５，図８のＰ２参照）を介して吸引部２０内に流入し、エア流路２２１に導かれる。
【００６２】
なお本実施形態では、エア流路２２１に導かれたエアは、エア吹出穴８１を通過し、エア吹出穴８１から凹部７３の内周面に沿って噴出する。その結果、エア吹出穴８１から噴出したエアの大部分は、エア吹出穴８１が開口する方向に流れて凹部７３外に流出した後、吸引面２１と基板主面１２０との隙間を通過し、この際に高速流となって吸引部２０の外側に放出される。その結果、吸引面２１と基板主面１２０との間に生じた空間が負圧となり、配線基板１１０の基板主面１２０が吸引面２１に吸引保持される（図１参照）。また、エア吹出穴８１から噴出されたエアの一部は、凹部７３の周方向に沿って流れて旋回流を形成する。
【００６３】
続く集塵工程において、ＣＰＵ１０２は、電磁弁１５２に駆動信号を出力して、電磁弁１５２を開状態に切り替える。その結果、吸引部２０の集塵穴４２近傍にあるエアが、集塵流路１９１及び第３ポート９２（図５，図８のＰ４参照）を介して吸引される。その結果、配線基板１１０の基板主面１２０上に付着している異物がエアとともに回収される。
【００６４】
続くイオンエア噴出工程において、ＣＰＵ１０２は、イオナイザ１４１及び電磁弁１４３に駆動信号を出力する。その結果、電磁弁１４３が開状態に切り替わるとともに、イオナイザ１４１が作動する。そして、エア供給源１３１から送り出された加圧エアが、エア供給流路１３０を通過して第１エア流路１４０上のイオナイザ１４１に流入する。イオナイザ１４１は、イオナイザ本体１４２内に導かれてきたエアにイオンを混合させることにより、イオンエアを生成する。そして、イオナイザ１４１は、生成したイオンエアをイオナイザ１４１の下流側に放出する。さらに、イオナイザ１４１から放出されたイオンエアが、第１エア流路１４０及び第１ポート９０（図５，図８のＰ３参照）を介して吸引部２０内に流入し、イオンエア流路７１に導かれる。
【００６５】
なお本実施形態では、イオンエア流路７１に導かれたイオンエアを、イオンエア吹出穴８２から配線基板１１０の基板主面１２０に向けて垂直に吹き付けることにより、基板主面１２０上の異物を除去する。また、イオンエア吹出穴８２から吹き付けられたイオンエアには、エア吹出穴８１から噴出したエアが衝突する。その結果、イオンエアが基板主面１２０全体に拡散するため、基板主面１２０上の異物が、吹き飛ばされることによって確実に除去される。
【００６６】
続く位置決め工程では、搬送用多関節ロボットのアームを駆動して搬送ヘッド１１とともに配線基板１１０を上昇させる。さらに、搬送ヘッド１１のスライドテーブル２を駆動して吸引部２０を下降させ、配線基板１１０の基板主面１２０に吸引部２０の吸引面２１を接近させる。そして、搬送ヘッド１１のエアチャック１８１を駆動して腕部１８２の接触部１８４を配線基板１１０に近付ける。その結果、各接触部１８４の係合凹部１８５が配線基板１１０の２つの角部に係合し、配線基板１１０が位置ずれ不能に保持固定される。
【００６７】
続く吸着工程において、ＣＰＵ１０２は、第１電磁弁１６２に駆動信号を出力する。その結果、第１電磁弁１６２が開状態に切り替わり、吸引部２０の真空吸着穴４５近傍にあるイオンエアが、吸着流路１９５及び第４ポート９３（図５，図８のＰ１参照）を介して真空引きされる。その結果、ベルヌーイ効果による吸引力と真空引きによる吸着力とによって、配線基板１１０の基板主面１２０が吸引面２１により安定的に吸引保持される。
【００６８】
その後、搬送ヘッド１１のエアチャック１８１を駆動して接触部１８４を配線基板１１０から離間させる。その結果、配線基板１１０の角部に対する係合凹部１８５の係合が解除される。さらに、搬送ヘッド１１のスライドテーブル２を駆動して、吸引部２０を上昇させる。
【００６９】
そして、搬送用多関節ロボットのアームを駆動し、検査工程用のラインに配線基板１１０を搬送する。配線基板１１０が検査工程用のラインに到達すると、配線基板１１０の釈放を行い、検査工程用のラインの支持台上に配線基板１１０を配置する。具体的に言うと、ＣＰＵ１０２は、電磁弁１４３を閉状態に切り替える制御を行い、第１エア流路１４０を遮断する。その結果、吸引部２０へのイオンエアの供給が停止され、イオンエア吹出穴８２からのイオンエアの噴出が終了する。それと同時に、ＣＰＵ１０２は、電磁弁１５２を閉状態に切り替える制御を行って真空流路１５３を遮断する。その結果、集塵穴４２からのエアの吸引が終了する。また、搬送用多関節ロボットのアームを駆動して搬送ヘッド１１とともに配線基板１１０を下降させる。
【００７０】
次に、ＣＰＵ１０２は、電磁弁２３２を閉状態に切り替える制御を行い、第２エア流路１５０を遮断する。その結果、吸引部２０へのエアの供給が停止され、エア吹出穴８１からのエアの噴出が終了する。それと同時に、ＣＰＵ１０２は、第１電磁弁１６２を閉状態に切り替える制御を行って真空流路１５３を遮断する。
【００７１】
また、ＣＰＵ１０２は、第２電磁弁１６８に駆動信号を出力する。その結果、第２電磁弁１６８が開状態に切り替わり、エア供給源１３１から送り出された加圧エアが、エア供給流路１３０及び第３エア流路１６０を通過して真空破壊流路１５９に導かれ、エアフィルタ１６７と吸引部２０とをつなぐ接続流路に供給される。そして、接続流路の真空破壊が行われ、接続流路の真空度が弱められ、配線基板１１０を吸引する力が弱くなる。その結果、真空吸着穴４５からのイオンエアの真空引きが終了する。その後、ＣＰＵ１０２は、第２電磁弁１６８を閉状態に切り替える制御を行って第３エア流路１６０を遮断する。
【００７２】
そして、搬送用多関節ロボットのアームを駆動して搬送ヘッド１１を上昇させる。その結果、搬送ヘッド１１が配線基板１１０から離間し、配線基板１１０が検査工程用のラインの支持台上に配置される。
【００７３】
従って、本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。
【００７４】
（１）本実施形態の非接触搬送装置では、６個のエア吹出穴８１が、イオンエア吹出穴８２を取り囲むように設けられ、凹部７３の中心軸Ｃ１を基準として等角度間隔で配置されるとともに、仮想円Ｃ２の接線Ｌ１に対して同じ角度θ１だけ傾斜した状態で開口している。即ち本実施形態では、同じ向きに開口するエア吹出穴８１が均等に配置されている。このため、各エア吹出穴８１から噴出したエアがエア吹出穴８１が開口する方向に流れ、イオンエアがエア吹出穴８１から噴出したエアによってそれぞれのエア吹出穴８１の近傍において拡散したとしても、イオンエアは、基板主面１２０の全体に確実に拡散する。よって、イオンエアを用いた基板主面１２０上の異物の除去や、イオンエアを用いた配線基板１１０の除電を、確実にかつ均一に行うことができる。ゆえに、搬送後の導通検査において、基板主面１２０上のはんだバンプ１１８に対してプローブ（図示略）を当接させた際に、プローブとはんだバンプ１１８との間に導通しない異物が噛み込むことが防止される。その結果、配線基板１１０が異物の存在に起因して不良品であると判定されにくくなるため、配線基板１１０の歩留まりが向上する。
【００７５】
（２）本実施形態では、エア吹出穴８１が６個設けられることにより、各エア吹出穴８１から噴出するエアの流量を大きくすることができるため、エア吹出穴が２個しか設けられていない従来の構造よりも、配線基板１１０を吸引する力を大きくすることができる。その結果、基板主面１２０に吹き付けられたイオンエアが、配線基板１１０の吸引に伴って吸引面２１側に押し戻された後、エア吹出穴８１から噴出するエアに混合されるため、イオンエアをより確実に拡散させることができる。しかも、エア吹出穴８１を３個以上設けた結果、気流が安定するようになるため、吸引時に配線基板１１０が回転することを防止できる。
【００７６】
（３）エア吹出穴が２個しか設けられていない従来の構造の場合、異物の存在によってエア吹出穴が１つでも塞がってしまうと、エア吹出穴から噴出するエアの総量が半分になるため、エアによってイオンエアを十分に拡散できなくなる。一方、本実施形態では、６個のエア吹出穴８１が設けられているため、一部のエア吹出穴８１が塞がったとしても、エア吹出穴８１から噴出するエアの総量は殆ど低下しない。このため、エア吹出穴８１から噴出するエアを用いてイオンエアを確実に拡散させることができる。
【００７７】
（４）本実施形態では、配線基板１１０の搬送時に、エア噴出工程→集塵工程→イオンエア噴出工程→位置決め工程→吸着工程の順で各工程を実施している。即ち、位置決め工程前にイオンエア吹出穴８２からイオンエアを噴出することによって、配線基板１１０の吸引力を弱めておくことができるため、位置決め工程後において樹脂製パッド４０の凸部４４と配線基板１１０との接触抵抗を減らすことができる。ゆえに、凸部４４との摩擦によって配線基板１１０が傷付いたり汚れたりすることを防止できる。
【００７８】
（５）本実施形態では、配線基板１１０の搬送中においても、エア及びイオンエアを噴出し続けることによって異物の除去や配線基板１１０の除電を行っている。即ち、配線基板１１０の搬送工程と、異物の除去や除電を行う工程とを同時に行うことができるため、配線基板１１０の製造効率が向上する。
【００７９】
（６）本実施形態では、第１ノズル挿通孔２６の下面２４側端部が、エア流路２２１の環状流路２２３となる凹部となっており、第１ノズル挿通孔２６に収容したノズル支持体５１の上端部を第１ノズル挿通孔２６の上面２３側端部に螺着させるだけで、環状流路２２３が形成される。このため、下側部材２１１を加工して環状流路２２３を形成する場合に比べて、環状流路２２３を容易に形成することができる。
【００８０】
なお、本実施形態を以下のように変更してもよい。
【００８１】
・上記実施形態では、エア吹出穴８１から噴出されるエアとして、イオンが混合されていない通常のエアが用いられていた。しかし、エア吹出穴８１から噴出されえるエアは、イオナイザ１４１から放出されるイオンエアであってもよい。
【００８２】
・上記実施形態において、樹脂製パッド４０及び吸引部２０の構造を変更してもよい。例えば図９，図１０に示される樹脂製パッド２４０には、４個の長孔２４２が設けられている。各長孔２４２は、上記実施形態において集塵穴４２が設けられていた領域よりも外側領域にて開口するように配設され、樹脂製パッド４０の外周縁（四辺）に沿って延びている。なお、各長孔２４２は、吸引部を構成する下側部材２４３に設けられた集塵流路２４４に連通している。集塵流路２４４は、下面２４５及び側面２４６にて開口するとともに、中心軸線Ｃ３が下面２４５に対して６０°だけ傾斜した状態に配置されている。そして、各集塵流路２４４は、集塵ユニット１５１（図８参照）に接続されるのではなく、下側部材２４３の外側に連通している。即ち、長孔２４２及び集塵流路２４４は、吸引部の長孔２４２近傍にあるエアやイオンエアを上方に放出させる空気抜きとして機能する。
【００８３】
・上記実施形態では、上側部材２０１の下面２０３における中央部にノズル６１が突設されていた。即ち、ノズル６１は上側部材２０１に一体形成されていた。しかし、ノズル６１を上側部材２０１から分離できる構造としてもよい。例えば、ノズル６１を上側部材２０１に対してネジ止めするようにしてもよい。
【００８４】
・上記実施形態において、集塵ユニット１５１及び吸着ユニット１６１の少なくとも一方を省略してもよい。また、吸着ユニット１６１を省略しない場合、吸着ユニット１６１の真空破壊流路１５９上に設置された機器（第２電磁弁１６８、流量調整弁１６９及び圧力スイッチ１７０）を省略してもよい。
【００８５】
・上記実施形態では、エア供給バルブ１３２、イオナイザ１４１、電磁弁１４３、電磁弁１５２、電磁弁２３２、第１電磁弁１６２及び第２電磁弁１６８の制御を１つのＣＰＵ１０２で制御するようにしたが、各制御を別々のＣＰＵで行うように構成してもよい。
【００８６】
・上記実施形態の非接触搬送装置は、単一製品の配線基板１１０を搬送するようになっていたが、例えば、配線基板１１０となるべき基板形成領域が平面方向に沿って複数配置された多数個取り用配線基板を搬送するようにしてもよい。
【００８７】
・上記実施形態では、吸引部２０を装着した搬送用多関節ロボットを用いて配線基板１１０を搬送していたが、吸引部２０を装着したコンベアなどの搬送手段を用いて配線基板１１０を搬送してもよい。
【００８８】
次に、前述した実施形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。
【００８９】
（１）上記手段１において、前記吸引部とは別体にイオナイザを設け、前記イオナイザから放出されるイオンエアを前記イオンエア吹出穴から吹き付けられるイオンエアとして用いることを特徴とする配線基板の非接触搬送装置。
【００９０】
（２）上記手段１において、前記基板主面上の異物を回収する集塵穴を前記吸引面における前記凹部の外側領域にて開口するように配設したことを特徴とする配線基板の非接触搬送装置。
【００９１】
（３）上記手段１において、真空引きするための真空吸着穴を、前記凹部の外側領域にて開口するように配設したことを特徴とする配線基板の非接触搬送装置。
【符号の説明】
【００９２】
２０…吸引部
２１…吸引面
２５…吸引部の外周面
７１…イオンエア流路
７３…凹部
８１…エア吹出穴
８２…イオンエア吹出穴
１１０…被搬送物としての配線基板
１１６…突起電極としての端子パッド
１１８…突起電極としてのはんだバンプ
１１９…電極形成領域
１２０…基板主面
２２１…エア流路
２２２…導入流路
２２３…環状流路
Ｃ１…凹部の中心軸
Ｃ２…仮想円
Ｌ１…仮想円の接線
θ１…角度
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸引面に凹部が設けられるとともに、前記凹部の内周面にて開口する複数のエア吹出穴が設けられた吸引部を備え、前記複数のエア吹出穴から前記凹部の内周面に沿って噴出したエアにより発生する負圧によって、被搬送物である配線基板の基板主面を前記吸引面に吸引保持して搬送する非接触搬送装置において、
前記基板主面にイオンエアを吹き付けるためのイオンエア吹出穴が、前記凹部の中心部に設けられ、
前記複数のエア吹出穴が、前記凹部の中心軸と同心状に設定された仮想円上において前記イオンエア吹出穴を取り囲むように３個以上設けられ、前記凹部の中心軸を基準として等角度間隔で配置されるとともに、前記エア吹出穴の位置にて接する前記仮想円の接線に対して同じ角度だけ傾斜した状態で開口している
ことを特徴とする配線基板の非接触搬送装置。
【請求項２】
前記複数のエア吹出穴は、前記接線に対して前記凹部の中心側に１５°以上４５°以下だけ傾斜した状態で開口していることを特徴とする請求項１に記載の配線基板の非接触搬送装置。
【請求項３】
前記複数のエア吹出穴は、前記吸引面に対して前記凹部の外側に−２０°以上２０°以下だけ傾斜した状態で開口していることを特徴とする請求項１または２に記載の配線基板の非接触搬送装置。
【請求項４】
前記複数のエア吹出穴は、内径が０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下に設定されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の配線基板の非接触搬送装置。
【請求項５】
前記吸引部は、前記複数のエア吹出穴にエアを供給するエア流路と、前記イオンエア吹出穴にイオンエアを供給するイオンエア流路とをそれぞれ別々に有し、
前記イオンエア流路は、前記イオンエア吹出穴の中心軸線に沿って延びる直線状の流路であり、
前記エア流路は、前記吸引部の外周面から前記イオンエア吹出穴側に延びる導入流路と、前記イオンエア流路を包囲するとともに前記イオンエア流路の中心軸線に沿って延びる環状をなし、上流側の端部において前記導入流路に連通し、下流側の端部において前記複数のエア吹出穴に連通する環状流路とからなる
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の配線基板の非接触搬送装置。
【請求項６】
前記配線基板は、複数の突起電極が配置された電極形成領域を前記基板主面上に有する樹脂製配線基板であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の配線基板の非接触搬送装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の非接触搬送装置を用いて、被搬送物である配線基板の基板主面を前記吸引面に吸引保持して搬送することにより、配線基板を製造する方法において、
前記イオンエア吹出穴から前記基板主面に向けてイオンエアを吹き付けるとともに、
前記複数のエア吹出穴から前記凹部の内周面に沿って噴出したエアにより、前記イオンエア吹出穴から吹き付けられたイオンエアを前記基板主面全体に拡散させることで、前記基板主面上の異物を除去する
ことを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項１】
吸引面に凹部が設けられるとともに、前記凹部の内周面にて開口する複数のエア吹出穴が設けられた吸引部を備え、前記複数のエア吹出穴から前記凹部の内周面に沿って噴出したエアにより発生する負圧によって、被搬送物である配線基板の基板主面を前記吸引面に吸引保持して搬送する非接触搬送装置において、
前記基板主面にイオンエアを吹き付けるためのイオンエア吹出穴が、前記凹部の中心部に設けられ、
前記複数のエア吹出穴が、前記凹部の中心軸と同心状に設定された仮想円上において前記イオンエア吹出穴を取り囲むように３個以上設けられ、前記凹部の中心軸を基準として等角度間隔で配置されるとともに、前記エア吹出穴の位置にて接する前記仮想円の接線に対して同じ角度だけ傾斜した状態で開口している
ことを特徴とする配線基板の非接触搬送装置。
【請求項２】
前記複数のエア吹出穴は、前記接線に対して前記凹部の中心側に１５°以上４５°以下だけ傾斜した状態で開口していることを特徴とする請求項１に記載の配線基板の非接触搬送装置。
【請求項３】
前記複数のエア吹出穴は、前記吸引面に対して前記凹部の外側に−２０°以上２０°以下だけ傾斜した状態で開口していることを特徴とする請求項１または２に記載の配線基板の非接触搬送装置。
【請求項４】
前記複数のエア吹出穴は、内径が０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下に設定されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の配線基板の非接触搬送装置。
【請求項５】
前記吸引部は、前記複数のエア吹出穴にエアを供給するエア流路と、前記イオンエア吹出穴にイオンエアを供給するイオンエア流路とをそれぞれ別々に有し、
前記イオンエア流路は、前記イオンエア吹出穴の中心軸線に沿って延びる直線状の流路であり、
前記エア流路は、前記吸引部の外周面から前記イオンエア吹出穴側に延びる導入流路と、前記イオンエア流路を包囲するとともに前記イオンエア流路の中心軸線に沿って延びる環状をなし、上流側の端部において前記導入流路に連通し、下流側の端部において前記複数のエア吹出穴に連通する環状流路とからなる
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の配線基板の非接触搬送装置。
【請求項６】
前記配線基板は、複数の突起電極が配置された電極形成領域を前記基板主面上に有する樹脂製配線基板であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の配線基板の非接触搬送装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の非接触搬送装置を用いて、被搬送物である配線基板の基板主面を前記吸引面に吸引保持して搬送することにより、配線基板を製造する方法において、
前記イオンエア吹出穴から前記基板主面に向けてイオンエアを吹き付けるとともに、
前記複数のエア吹出穴から前記凹部の内周面に沿って噴出したエアにより、前記イオンエア吹出穴から吹き付けられたイオンエアを前記基板主面全体に拡散させることで、前記基板主面上の異物を除去する
ことを特徴とする配線基板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−１８９４９０（Ｐ２０１１−１８９４９０Ａ）
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６０２２７（Ｐ２０１０−６０２２７）
【出願日】平成２２年３月１７日（２０１０．３．１７）
【出願人】（０００００４５４７）日本特殊陶業株式会社 (2,912)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１７日（２０１０．３．１７）
【出願人】（０００００４５４７）日本特殊陶業株式会社 (2,912)
【Ｆターム（参考）】
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