JP2000250063A - 電子部品圧着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ツール部の温度分布を圧着対象となる電子部
品の品種に応じて簡易かつ正確に切り替えることができ
る電子部品圧着装置を提供する。 【解決手段】 電子部品圧着装置１は、ボンディングユ
ニット１０と制御ユニット２０とを備え、このうちボン
ディングユニット１０は、ツール本体の長手方向に沿っ
て一定ピッチで埋設された複数のヒータ１２を有してい
る。制御ユニット２０は、各ヒータ１２の設定温度を調
節する設定温度調節器２１と、設定温度調節器２１に接
続されたコントローラ２２と、コントローラ２２に接続
された記憶装置２３および操作盤２４とを有している。
記憶装置２３には、各ヒータ１２の設定温度および制御
パラメータが電子部品の品種ごとに保持され、操作盤２
４を介してコントローラ２２に対して品種名を入力する
ことにより、その品種に対応するデータが記憶装置２３
からコントローラ２２に読み込まれ、設定温度調節器２
１により各ヒータ１２の設定温度および制御パラメータ
が切り替えられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶パネル等のフ
ラットパネルディスプレイを製造するための部品実装装
置に係り、とりわけ、ガラス基板やプリント基板等の電
子部品に対してテープキャリア部品等の電子部品を圧着
するための電子部品圧着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶パネルの製造工程においては、ガラ
ス基板やプリント基板等の電子部品に対して異方性導電
膜（ＡＣＦ）を介してテープキャリア部品を圧着する工
程がある。

【０００３】図５（ａ）（ｂ）（ｃ）はこのような圧着
工程を説明するための図である。図５（ａ）（ｂ）
（ｃ）に示すように、プリント基板に対してテープキャ
リア部品を圧着する場合には、まず、テープキャリア部
品付きガラス基板３５とプリント基板３３とを準備し、
次いで、プリント基板３３上にＡＣＦ３４を貼付する
（図５（ａ）参照）。その後、テープキャリア部品付き
ガラス基板３５のテープキャリア部品３２とプリント基
板３３とを位置合わせした後、電子部品圧着装置４０に
よりテープキャリア部品３２を加熱および加圧してプリ
ント基板３３に圧着し（図５（ｂ）参照）、最終的に、
図５（ｃ）に示すような液晶パネル３０を製造する。

【０００４】図６は図５（ｂ）に示す電子部品圧着装置
４０の詳細を示す図である。図６に示すように、電子部
品圧着装置４０は、ツール本体４１と、ツール本体４１
の長手方向に沿って延びる長尺状のヒータ４２と、ツー
ル本体４１の下面に取り付けられたツール部４３とを備
え、ガラス基板３１に接続された複数のテープキャリア
部品３２をツール部４３により一括して加熱および加圧
してプリント基板３３に圧着することができるようにな
っている。

【０００５】ところで、このような従来の電子部品圧着
装置４０においては、各テープキャリア部品３２を同一
の温度条件で加熱しなければならないので、ツール部４
３の温度分布は長手方向に関して均一にする必要があ
る。しかしながら、図６に示すような長尺状のヒータ４
２によりツール部４３を加熱する場合には、ツール部４
３の温度分布が図７に示すようなものとなり、長手方向
に関して必ずしも均一とはならない。このため、従来の
電子部品圧着装置４０においては、図６に示すように、
ツール本体４１の側面に複数の放熱体４４を取り付け、
これら放熱体４４の大きさや取り付け位置等を適宜調整
することにより、ツール部４３の温度分布が長手方向に
関して均一になるようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の電子部品圧着装置４０においては、ツール本体４１の
側面に複数の放熱体４４を取り付け、これら放熱体４４
の大きさや取り付け位置等を適宜調整することにより、
ツール部４３の温度分布が長手方向に関して均一になる
ようにしている。

【０００７】しかしながら、従来の電子部品圧着装置４
０では、放熱体４４の大きさや取り付け位置等を手作業
等により調整しなければならないので、時間および手間
がかかり、また、このような方法では、ツール部４３で
の温度分布の均一性を精度良く達成することが困難であ
るという問題がある。特に、近年においては、電子部品
の高集積化に伴うリードの狭ピッチ化により、温度分布
のばらつきに起因する電子部品の伸びのばらつきが実装
制度上無視できないものとなっており、湿度分布の均一
性に関して非常に高いレベルが要求されるようになって
きている。

【０００８】一方、電子部品の中には熱伝達特性が均一
でないような複雑な形状のものが存在しており、この場
合には、ツール部４３の温度分布が長手方向に関して均
一であったとしても電子部品同士の接続部分での温度分
布が必ずしも均一とはならず、電子部品の伸びのばらつ
きによる実装精度の低下や、接続部分での温度のばらつ
きによる接続強度不足等の不具合が生じやすい。具体的
には例えば、図８に示すようなＬ字形状のプリント基板
３３に対してテープキャリア部品３２を圧着する場合、
プリント基板３３のうちＡＣＦ３４のＢ部分に対応する
部分の面積の方がＡ部分に対応する部分の面積よりも大
きいので、ＡＣＦ３４はＡ部分に比べてＢ部分の方が温
度が上昇しにくい。このため、長手方向に関して温度分
布が均一なツール部４３によりテープキャリア部品３２
を加熱および加圧したとしても、テープキャリア部品３
２とプリント基板３３との接続部分であるＡＣＦ３４の
温度がＡ部分とＢ部分とで異なることとなり、各テープ
キャリア部品３２とプリント基板３３とを同一の温度条
件で圧着することができなくなる。

【０００９】なお、このような場合には、ツール部４３
のうちＡＣＦ３４のＢ部分に対応する部分の温度をＡ部
分に対応する部分の温度よりも高く設定することによ
り、ＡＣＦ３４の温度をＡ部分とＢ部分とで同一にする
ことができる。

【００１０】しかしながら、従来の電子部品圧着装置４
０では、放熱体４４による温度の調節度合いに限界があ
り、ツール部４３の温度分布を圧着対象となる電子部品
の形状に対応した任意の温度分布にすることが困難であ
った。また、仮に、比較的簡単な形状の電子部品につい
てその形状に対応する温度分布を実現することができた
としても、圧着対象となる電子部品の品種を替える度に
放熱体４４の調整をやり直さなければならず、電子部品
の品種替え作業の度に多大な時間および手間がかかると
いう問題がある。

【００１１】本発明はこのような点を考慮してなされた
ものであり、ツール部の温度分布を圧着対象となる電子
部品の品種に応じて簡易かつ正確に切り替えることがで
きる電子部品圧着装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、第１の電子部
品に対して第２の電子部品を圧着するための電子部品圧
着装置において、ツール本体と、前記ツール本体の長手
方向に沿って設けられた複数のヒータと、前記ツール本
体の外面に設けられ前記第２の電子部品を加熱および加
圧するツール部と、前記各ヒータの設定温度を調節する
設定温度調節器とを備えたことを特徴とする電子部品圧
着装置である。

【００１３】本発明においては、前記各ヒータの設定温
度を電子部品の品種ごとに保持する記憶装置と、前記記
憶装置に保持されたデータのうち、圧着対象となる第１
の電子部品または第２の電子部品の品種に対応したデー
タに基づいて、前記設定温度調節器により調節される前
記各ヒータの設定温度を変更するコントローラとをさら
に備えることが好ましい。また、本発明においては、前
記記憶装置は前記各ヒータの設定温度とともに前記各ヒ
ータの制御パラメータを電子部品の品種ごとに保持し、
前記コントローラは前記各ヒータの設定温度とともに前
記各ヒータの制御パラメータを変更することが好まし
い。さらに、本発明においては、前記各ヒータの加熱温
度を検出する温度検出器をさらに備え、前記設定温度調
節器は前記温度検出器による検出結果に基づいて前記各
ヒータの温度をフィードバック制御により補正すること
が好ましい。

【００１４】本発明によれば、ツール本体の長手方向に
沿ってヒータを複数設け、これら各ヒータの設定温度を
設定温度調節器により個別に調節するようにしたので、
ツール部の温度分布を圧着対象となる電子部品の品種に
応じて簡易かつ正確に切り替えることができ、電子部品
同士を同一の温度条件で確実に圧着することができる。
また、本発明によれば、形状等が異なる複数の品種のそ
れぞれに対応して各ヒータの設定温度を保持することに
より、電子部品の品種替え作業に要する時間および手間
を削減することができる。さらに、本発明によれば、各
ヒータの設定温度とともに各ヒータの制御パラメータを
電子部品の品種ごとに保持し、各ヒータの設定温度とと
もに各ヒータの制御パラメータを切り替えることによ
り、電子部品の品種替え作業をより簡易に行うことがで
きる。さらにまた、本発明によれば、温度検出器による
検出結果に基づいて設定温度調節器により各ヒータの温
度をフィードバック制御により補正することにより、ツ
ール部の温度分布をより精度良く均一（または任意の温
度分布）にすることができる。

【００１５】

【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。図１乃至図５は本発明によ
る電子部品圧着装置の一実施の形態を説明するための図
である。なお、本実施の形態においては、図５（ａ）
（ｂ）（ｃ）に示すように、電子部品圧着装置１によ
り、プリント基板（第１の電子部品）３３に対してテー
プキャリア部品（第２の電子部品）３２を異方性導電膜
（ＡＣＦ）３４を介して圧着する場合を例に挙げて説明
する。

【００１６】図１および図２に示すように、電子部品圧
着装置１は、プリント基板３３に圧着されるテープキャ
リア部品３２を加熱および加圧するボンディングユニッ
ト１０と、ボンディングユニット１０の加熱状態を制御
する制御ユニット２０とを備えている。

【００１７】このうち、ボンディングユニット１０は、
ツール本体１１と、ツール本体１１の長手方向に沿って
一定ピッチで埋設された複数のヒータ１２と、ツール本
体１１の下面に取り付けられたツール部１３と、ツール
本体１１の側面に取り付けられ各ヒータ１２の加熱温度
を検出する複数の熱電対（温度検出器）１４とを有して
いる。なお、ツール部１３はツール本体１１の一部とし
て設けることも可能である。また、熱電対１４はツール
本体１１の側面に取り付ける他、ツール本体１１内に埋
設することも可能である。

【００１８】また、制御ユニット２０は、各ヒータ１２
の設定温度を調節する設定温度調節器２１と、設定温度
調節器２１に接続されたコントローラ２２と、コントロ
ーラ２２に接続された記憶装置２３および操作盤２４と
を有している。なお、設定温度調節器２１は、出力ユニ
ット２５を介して各ヒータ１２に接続されている。

【００１９】ここで、設定温度調節器２１は、複数のポ
ート２１ａのそれぞれを介して、各ヒータ１２の出力ユ
ニット２５および各熱電対１４に接続されており、出力
ユニット２５の出力値を変更することにより各ヒータ１
２の設定温度を調節することができるようになってい
る。また、設定温度調節器２１は、各熱電対１４による
検出結果に基づいて各ヒータ１２の設定温度をフィード
バック制御により補正することができるようになってい
る。

【００２０】また、コントローラ２２は、設定温度調節
器２１により調節される各ヒータ１２の設定温度および
制御パラメータ（出力ユニット２５における電圧印加方
法等を特定するためのパラメータ）を変更するためのも
のであり、記憶装置２３に保持されたデータのうち、圧
着対象となる電子部品（テープキャリア部品３２または
プリント基板３３）の品種に基づいて、各ヒータ１２の
設定温度および制御パラメータを変更することができる
ようになっている。

【００２１】なお、記憶装置２３には、各ヒータ１２の
設定温度および制御パラメータが電子部品の品種ごとに
保持されており、操作盤２４を介してコントローラ２２
に対して品種名を入力することにより、その品種に対応
するデータが記憶装置２３からコントローラ２２に読み
込まれ、設定温度調節器２１により各ヒータ１２の設定
温度および制御パラメータが切り替えられるようになっ
ている。

【００２２】次に、このような構成からなる本実施の形
態の作用について説明する。なおここでは、形状が異な
る２品種のプリント基板３３に対してテープキャリア部
品３２を圧着する場合について説明する。

【００２３】まず、図３（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）
（ｅ）により、矩形状のプリント基板３３に対してテー
プキャリア部品３２を圧着する場合について説明する。
この場合には、図３（ｅ）に示すように、プリント基板
３３上での熱伝達特性が長手方向に関して均一であるの
で、ツール部１３の温度分布を長手方向に関して均一に
することにより、各テープキャリア部品３２とプリント
基板３３とを同一の温度条件で圧着することができる。

【００２４】ここで、例えば、図３（ａ）に示すよう
に、ツール部１３に沿って設けられた９つのヒータ１２
の全ての設定温度を一定温度Ｔ₁とした場合には、ヒー
タ１２の個体差および外乱等により、ツール部１３の温
度分布は長手方向に関して均一にならず、例えば図３
（ｂ）に示すような温度分布となる。

【００２５】そこで、本実施の形態においては、各ヒー
タ１２の設定温度を一定温度Ｔ₁からばらつかせてツー
ル部１３での温度分布を均一にすることとし、そのため
の各ヒータ１２の設定温度をあらかじめ求めておく。こ
こで、このような設定温度は、理論的な計算や、校正実
験、コンピュータシミュレーション等の各種の手法によ
り求めることができる。具体的には例えば、９つのヒー
タ１２の全てを設定温度Ｔ₁で加熱したときのツール部
１３の温度分布に基づいて、ツール部１３の温度分布の
平均値ＴＡと、平均値ＴＡからの差分（ΔＴ、−ΔＴ）
とを求めることにより（図３（ｂ）参照）、各ヒータ１
２ごとに設定温度Ｔ₂，Ｔ₃を求めることができる（図３
（ｃ）参照）。また、各熱電対１４による検出結果に基
づいて各ヒータ１２の設定温度をフィードバック制御
し、全ての熱電対１４の検出結果が所望の一定値となっ
たときの各ヒータ１２の設定温度から求めるようにして
もよい。

【００２６】次に、図４（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）によ
り、Ｌ字形状のプリント基板３３に対してテープキャリ
ア部品３２を圧着する場合について説明する。この場合
には、図４（ｃ）に示すように、プリント基板３３上で
の熱伝達特性が長手方向に関して不均一であるので、ツ
ール部１３の温度分布をプリント基板３３の形状に対応
した温度分布に変更することにより（図４（ｂ）参
照）、テープキャリア部品３２とプリント基板３３との
接続部分であるＡＣＦ３４の温度分布が均一になり（図
４（ｄ）参照）、各テープキャリア部品３２とプリント
基板３３とを同一の温度条件で圧着することができる。

【００２７】そこで、本実施の形態においては、各ヒー
タ１２の設定温度を一定温度からばらつかせてＡＣＦ３
４での温度分布を均一にすることとし、そのための各ヒ
ータ１２の設定温度をあらかじめ求めておく。ここで、
このような設定温度は、上述した矩形状のプリント基板
３３の場合と同様に、理論的な計算や、校正実験、コン
ピュータシミュレーション等の任意の手法により求める
ことができる。

【００２８】なお、上述した方法により求められた各ヒ
ータ１２の設定温度は、例えば操作盤２４を介して品種
ごとに入力することにより、各ヒータ１２の制御パラメ
ータとともに記憶装置２３に保持される。そして、オペ
レータが操作盤２４を介してコントローラ２２に対して
品種名を入力することにより、その品種に対応するデー
タが記憶装置２３からコントローラ２２に読み込まれ、
設定温度調節器２１により各ヒータ１２の設定温度およ
び制御パラメータが切り替えられる。

【００２９】このように本実施の形態によれば、ツール
本体１１の長手方向に沿ってヒータ１２を複数設け、こ
れら各ヒータ１２の設定温度を設定温度調節器２１によ
り個別に調節するようにしたので、ツール部１３の温度
分布を圧着対象となる電子部品の品種に応じて簡易かつ
正確に切り替えることができ、テープキャリア部品３２
とプリント基板３３とを同一の温度条件で確実に圧着す
ることができる。具体的には、圧着対象となる電子部品
が単純な矩形状等である場合には、ツール部１３の温度
分布を長手方向に関して精度良く均一にすることがで
き、また、圧着対象となる電子部品がＬ字形状等の複雑
な形状である場合には、ツール部１３の温度分布をプリ
ント基板３３の形状に対応した任意の温度分布にするこ
とができる。

【００３０】また、本実施の形態によれば、形状等が異
なる複数の品種のそれぞれに対応して各ヒータ１２の設
定温度を保持しているので、電子部品の品種替え作業を
行う場合でも操作盤２４等から品種名等を入力するだけ
で各ヒータ１２の設定温度を切り替えることができ、こ
のため、電子部品の品種替え作業に要する時間および手
間を削減することができる。

【００３１】さらに、本実施の形態によれば、各ヒータ
１２の設定温度とともに各ヒータ１２の制御パラメータ
を電子部品の品種ごとに保持し、各ヒータ１２の設定温
度とともに各ヒータ１２の制御パラメータを切り替える
ようにしているので、電子部品の品種替え作業をより簡
易に行うことができる。

【００３２】さらにまた、本実施の形態によれば、各熱
電対１４による検出結果に基づいて設定温度調節器２１
により各ヒータ１２の温度をフィードバック制御により
補正しているので、ツール部１３の温度分布をより精度
良く均一（または任意の温度分布）にすることができ
る。

【００３３】なお、上述した実施の形態においては、プ
リント基板（第１の電子部品）３３に対してテープキャ
リア部品（第２の電子部品）３２を圧着する場合を例に
挙げて説明したが、これに限らず、例えば、ガラス基板
（第１の電子部品）３１に対してテープキャリア部品
（第２の電子部品）３２を圧着する場合にも同様にして
適用することができる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ツ
ール部の温度分布を圧着対象となる電子部品の品種に応
じて簡易かつ正確に切り替えることができ、電子部品同
士を同一の温度条件で確実に圧着することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による電子部品圧着装置の一実施の形態
を示す斜視図。

【図２】図１に示す電子部品圧着装置の制御系を示すブ
ロック図。

【図３】圧着対象となる電子部品が矩形状である場合に
おける、ヒータの設定温度とツール部の温度分布との関
係を説明するための図。

【図４】圧着対象となる電子部品がＬ字形状である場合
における、ヒータの設定温度とツール部の温度分布との
関係、およびヒータの設定温度と接続部分（ＡＣＦ３
４）の温度分布との関係を説明するための図。

【図５】液晶パネルの製造工程の一部（圧着工程）を説
明するための図。

【図６】従来の電子部品圧着装置を示す斜視図。

【図７】図６に示す電子部品圧着装置のツール部の温度
分布を説明するための図。

【図８】図６に示す電子部品圧着装置によりＬ字形状の
プリント基板に対してテープキャリア部品を圧着する場
合の接続部分（ＡＣＦ３４）の温度分布を説明するため
の図。

【符号の説明】

１ 電子部品圧着装置 １０ ボンディングユニット １１ ツール本体 １２ ヒータ １３ ツール部 １４ 熱電対（温度検出器） ２０ 制御ユニット ２１ 設定温度調節器 ２１ａ ポート ２２ コントローラ ２３ 記憶装置 ２４ 操作盤 ２５ 出力ユニット ３１ ガラス基板 ３２ テープキャリア部品（第２の電子部品） ３３ プリント基板（第１の電子部品）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H092 GA48 GA51 HA25 MA32 MA35 NA15 NA27 5F044 NN13 NN22 5G435 AA17 BB01 BB11 BB12 CC09 EE32 EE33 EE42 EE45 HH12 KK05 KK10

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１の電子部品に対して第２の電子部品を
   圧着するための電子部品圧着装置において、 ツール本体と、 前記ツール本体の長手方向に沿って設けられた複数のヒ
   ータと、 前記ツール本体の外面に設けられ前記第２の電子部品を
   加熱および加圧するツール部と、 前記各ヒータの設定温度を調節する設定温度調節器とを
   備えたことを特徴とする電子部品圧着装置。
2. 【請求項２】前記各ヒータの設定温度を電子部品の品種
   ごとに保持する記憶装置と、 前記記憶装置に保持されたデータのうち、圧着対象とな
   る第１の電子部品または第２の電子部品の品種に対応し
   たデータに基づいて、前記設定温度調節器により調節さ
   れる前記各ヒータの設定温度を変更するコントローラと
   をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の電子部
   品圧着装置。
3. 【請求項３】前記記憶装置は前記各ヒータの設定温度と
   ともに前記各ヒータの制御パラメータを電子部品の品種
   ごとに保持し、 前記コントローラは前記各ヒータの設定温度とともに前
   記各ヒータの制御パラメータを変更することを特徴とす
   る請求項２記載の電子部品圧着装置。
4. 【請求項４】前記各ヒータの加熱温度を検出する温度検
   出器をさらに備え、 前記設定温度調節器は前記温度検出器による検出結果に
   基づいて前記各ヒータの温度をフィードバック制御によ
   り補正することを特徴とする請求項１記載の電子部品圧
   着装置。