JP2003152331A - 位置決め方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 位置決め用マーカの捕捉範囲を拡大するとと
もに、一方の基板のマーカと他方の基板のマーカとの位
置合わせ方向、位置合わせ距離を割り出す。 【解決手段】 他方の基板の位置合わせ用マーカＭ１，
Ｍ２を、ある一つの中心マーカＭ１と、この中心マーカ
Ｍ１を中心とする３６０度の放射線上の位置に中心マー
カＭ１からの距離が異なる複数の外周マーカＭ２とを設
け、この各外周マーカＭ２は中心マーカＭ１からの距離
が異なるごとにその大きさを異ならせて、一方の基板の
基準マーカＭを重ね合わせたときの外周マーカＭ２の位
置から中心マーカＭ１への位置ずれを割り出す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、二枚の基板を位置
決めするに際し、一方の基板に設けられた基準マーカと
他方の基板に設けられた位置合わせ用マーカとの両マー
カの重ね合わせにより位置決めする位置決め方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、一般の回路基板と回路基板との接
続や液晶表示装置のモジュール化工程においては、二枚
の配線基板をある間隔を維持しつつ、配線基板表面に作
製された画素や電極パターンを合わせるために、それぞ
れの配線基板に付けられた位置決めマーカを合わせるこ
とにより、二枚の配線基板の位置決めが行われている。
例えば、図９（ａ）に示す位置決めマーカの例は、一方
の配線基板に正円形状の基準マーカＮが設けられ、他方
の配線基板に位置合わせ用マーカＮ１が正円形状の基準
マーカＮよりも一回り大きく設けられ、これらの各マー
カＮ，Ｎ１を重ね合わせて位置決めを行っている。ま
た、図８（ａ）に示す位置決めマーカの例は、一方の配
線基板に基準マーカＮ３が十字状に設けられ、他方の配
線基板に位置合わせ用マーカＮ４が十字状に設けられ、
これら十字状の各マーカＮ３，Ｎ４を重ね合わせて位置
決めを行っている。位置決めは各マーカの位置を認識す
る撮影手段（認識用カメラ）に撮影しながら行う。これ
らの例は、最も代表的な例であり、配線二枚の基板の表
面に配置されたマーカは、各々単一（一つずつ）の同一
形状で位置決めを行うものであるが、二枚の配線基板に
各々単一（一つずつ）であるが、異なる形状のものもあ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のマーカでは、基板表面に配置された位置決めマーカ
が、その認識用カメラの視野から外れた場合、手動にて
（目視により）マーカを探す必要がある。例えば、図８
（ｂ）と図９（ｂ）に示すように、認識用カメラの視野
Ｓから外れた場合には、マーカの探索に多くの時間を費
やさざるを得ず、これを解消するために、複雑な位置決
めプログラムを用いたプロセスを開発して使用している
のが実情である。また、位置決め用マーカを認識用カメ
ラ等で補足することができたとしても、どの方向にどれ
くらいの距離で現在の位置ずれを補正すれば良いかを認
識することは容易ではなかった。

【０００４】通常、半導体や液晶パネルなどの二枚の配
線基板の位置決めは、サブミクロンから数十ミクロンま
での精度が要求されている。よって、基板位置を認識す
る認識用カメラの視野範囲は、直径数ミクロンから数百
ミクロンまであり、この範囲内に二枚の配線基板を精度
良く、位置決めすることは困難である。また、液晶パネ
ルなどは、配線基板表面に数種類のパターンが形成され
ており、これらのパターンの絶対的な位置決め精度は、
それぞれのパターン毎のマスクの位置決め精度に支配さ
れる。このことより、マスク枚数が多くなればなる程、
位置決め補正、位置合わせ処理に時間がかかることとな
る。

【０００５】そこで本発明の目的は、位置決め用マーカ
の捕捉範囲を拡大するとともに、一方の基板のマーカと
他方の基板のマーカとの位置合わせ方向（位置ずれ補正
方向）、位置合わせ距離（位置ずれ補正距離）や位置合
わせ角度（位置ずれ補正角度）を割り出すことが可能な
位置合わせ方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の請求項１記載の位置決め方法は、二枚の基板
を位置決めするに際し、一方の基板に設けられた基準マ
ーカと他方の基板に設けられた位置合わせ用マーカとの
両マーカの重ね合わせにより位置決めする位置決め方法
であって、他方の基板の位置合わせ用マーカを、ある一
つの中心マーカと、この中心マーカを中心とする３６０
度の放射線上の位置に中心マーカからの距離が異なる複
数の外周マーカとを設け、この各外周マーカに中心マー
カへの方向が示され、一方の基板の基準マーカを重ね合
わせたときの外周マーカの位置から中心マーカの位置ズ
レを割り出すことを特徴とする。

【０００７】本発明によれば、中心マーカを中心とする
３６０度の放射線上の位置に中心マーカからの距離が異
なる複数の外周マーカが設けられているので、二枚の基
板を位置決めに際し、認識用カメラにより外周マーカの
いずれかを補足する確立が高くなる。また、認識用カメ
ラにより複数の外周マーカのいずれかを補足することが
できれば、外周マーカには中心マーカの方向が示されて
いるので、一方の基板の基準マーカの中心マーカへの位
置決め方向（位置ずれ補正方向）が割り出される。

【０００８】本発明の請求項２記載の位置決め方法は、
二枚の基板を位置決めするに際し、一方の基板に設けら
れた基準マーカと他方の基板に設けられた位置合わせ用
マーカとの両マーカの重ね合わせにより位置決めする位
置決め方法であって、他方の基板の位置合わせ用マーカ
を、ある一つの中心マーカと、この中心マーカを中心と
する３６０度の放射線上の位置に中心マーカからの距離
が異なる複数の外周マーカとを設け、この各外周マーカ
は中心マーカからの距離が異なるごとにその大きさを異
ならせて、一方の基板の基準マーカを重ね合わせたとき
の外周マーカの位置から中心マーカへの位置ずれを割り
出すことを特徴とする。

【０００９】本発明によれば、中心マーカを中心とする
３６０度の放射線上の位置に中心マーカからの距離が異
なる複数の外周マーカが設けられているので、二枚の基
板を位置決めに際し、認識用カメラ等により外周マーカ
のいずれかを補足する確立が高くなる。また、認識用カ
メラ等の撮像手段により複数の外周マーカのいずれかを
補足することができれば、各外周マーカは中心マーカか
らの距離が異なるごとにその大きさを異ならせているの
で、一方の基板の基準マーカの中心マーカへの位置決め
距離（位置ズレ補正距離）が割り出される。

【００１０】本発明の請求項３記載の位置決め方法は、
前記外周マーカと中心マーカは、３６０度の放射線上の
位置に配置される一群のマーカとすると、この一群のマ
ーカ群は３６０／ｎ度回転対称となる位置にｎ個配置さ
れていることを特徴とする。

【００１１】本発明によれば、基準マーカの中心マーカ
に対する位置ずれ角度を割り出すこととなる。すなわ
ち、回転対象になる、例えば１２０度、９０度や４５度
ごとに外周マーカを形成することにより、カメラの視野
範囲に捕らえた外周マーカとの関係で、その視野範囲の
外周マーカから中心マーカまでの位置ずれ角度（位置ず
れ補正角度）が割り出される。

【００１２】本発明の請求項４記載の位置決め方法は、
前記一方の配線基板は、一対の基板間に液晶層が挟持さ
れる液晶表示パネルの一方の基板又はこの一方の基板の
外周に配されるフレキシブル配線基板であり、前記他方
の配線基板は、上記液晶表示パネルの一方の基板に対応
して配されるフレキシブル配線基板又は上記フレキシブ
ル配線基板に対応して配されるプリント配線基板である
ことを特徴とする。

【００１３】本発明によれば、液晶表示パネルの一方の
基板とこの一方の基板に対応して配されるフレキシブル
配線基板とを前記基準マーカと外周マーカとの関係によ
りその位置決め方向（位置ずれ補正方向）、位置決め距
離（位置ズレ補正距離）、又は、位置ずれ角度（位置ず
れ補正角度）を割り出し、瞬時に位置決めすることとな
る。他方、液晶表示パネルの一方の基板の外周に配され
るフレキシブル配線基板とこのフレキシブル配線基板に
対応して配されるプリント配線基板とを前記基準マーカ
と外周マーカとの関係によりその位置決め方向（位置ず
れ補正方向）、位置決め距離（位置ズレ補正距離）、又
は、位置ずれ角度（位置ずれ補正角度）を瞬時に割り出
し、速やかに位置決めすることとなる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。

【００１５】（第１の実施の形態）本実施の形態は、図
1乃至図４に示すように、液晶表示装置におけるＣＯＧ
実装に本発明を適用したものである。すなわち、液晶層
を一対の基板で挟み込み液晶表示パネル１を表示するた
めの駆動用半導体素子ＩＣが設けられた液晶表示パネル
１と、液晶表示パネル１の外周に配されるプリント配線
基板ＰＣと、液晶表示パネル１とプリント配線基板ＰＣ
との間に配され液晶表示パネル１の駆動用回路とプリン
ト配線基板ＰＣの駆動用半導体素子とを電気接続するフ
レキシブル配線基板ＦＣとからなる（図９参照）。接続
する順番は、まず液晶表示パネル１とフレキシブル配線
基板ＦＣとを接続し、次にフレキシブル配線基板ＦＣと
プリント配線基板ＰＣとを接続する。液晶表示パネル１
とフレキシブル配線基板ＦＣ、フレキシブル配線基板Ｆ
Ｃとプリント配線基板ＰＣの接続は、異方導電性接着剤
（Anistropic Conductive Film、以下ＡＣＦと称する）
を使用している。なお、フレキシブル配線基板ＦＣの端
子電極３と液晶パネル１の端子電極４は、対向する直線
状に形成されている（図２）。

【００１６】本実施の形態は、液晶表示パネル１の一方
の基板１Ａの実装領域に正円状の基準マーカＭが左右に
各々一対設けられ、他方、フレキシブル配線基板ＦＣに
位置合わせ用のマーカＭ１、Ｍ２が設けられている（図
３、図４）。位置合わせ用のマーカＭ１、Ｍ２は、ある
一つの中心マーカＭ１と、この中心マーカＭ１を中心と
する３６０度の放射線上の位置に中心マーカＭ１からの
距離が異なる外周マーカＭ２とからなり、外周マーカＭ
２は中心マーカＭ１を中心とする３６０度の放射線上の
位置に複数設けられている。すなわち、位置合わせ用の
マーカＭ１、Ｍ２は、中心マーカＭ１を中心とし、その
４５度ずつの回転対称の位置に外周マーカＭ２が配置さ
れている。したがって、対称軸Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４
を中心に４５度ずつ回転移動させても、同心円上に同一
形状、同一の大きさのマーカＭ１，Ｍ２が存在すること
になる。本実施の形態のマーカＭ１，Ｍ２の位置を式で
表すと、３６０／ｎ度回転対称となる位置に一群のマー
カ群がｎ個配置されていることとなる。ただし、ｎ＞２
である自然数であり、一群のマーカ群とは、３６０／ｎ
度の回転対称となる位置に設けられるマーカＭ１，Ｍ２
の集合体である。

【００１７】そして、中心マーカＭ１は基準マーカＭと
その形状と大きさがほぼ一致し、外周マーカＭ２は中心
マーカＭ１からの距離が離れるごとにその形状が大きく
形成されている。したがって、大きさの大きな外周マー
カＭ２から小さな外周マーカＭ２に向かって移動させれ
ば、中心マーカの位置に容易に位置合わせさせることが
できるようになっている。

【００１８】中心マーカＭ１と外周マーカＭ２は、フレ
キシブル配線基板ＦＣの導電部３の銅箔等の金属箔をく
り抜いて形成されているが、フレキシブル配線基板ＦＣ
を貫通させた穴で形成させることも可能である。位置合
わせ用マーカＭ２の内側は透明であるが、導電部の端子
電極３は銅箔等の金属箔で形成されているために光を通
さない。カバーフィルム６とベースフィルム７は位置合
わせ用マーカＭ２を構成している銅箔等の金属箔３を挟
んでいるのみであり、特に何も施していない（図４の右
側の断面図参照）。このベースフィルム（基材）７とカ
バーフィルム（保護膜）６は樹脂で形成された多層膜構
造であり、非導電性であると共に半透明なため光を通
す。したがって、半透明な樹脂６，７を介して基準マー
カＭ１と位置合わせ用マーカＭ２との位置合わせが可能
になっている。

【００１９】本実施の形態によれば、いずれかの外周マ
ーカＭ２が認識用カメラの視野内に捉えられれば、瞬時
に位置決めが行える。すなわち、外周マーカＭ２は、そ
の大きさにより中心マーカＭ１までの距離の情報が示さ
れていることとなり、いずれかの外周マーカＭ２の位置
に基準マーカＭを合わせれば、中心マーカＭ１に対する
距離が割り出される。すなわち、外周マーカＭ２は中心
マーカＭ１を中心とする３６０度の放射線上の位置にお
いて、その４５度ずつの回転対称の位置に配置されてい
るので、外周マーカＭ２の位置に合わせると中心マーカ
Ｍ１までの位置ずれ補正角度が４５度であると割り出さ
れる。

【００２０】なお、本実施の形態は、左右一対の基準マ
ーカＭと左右一対の位置合わせ用のマーカＭ１，Ｍ２に
よるものであるが、一方の配線基板（液晶表示パネル１
の一方の基板１Ａ又はフレキシブル配線基板ＦＣ）と他
方の配線基板（液晶表示パネル１の一方の基板１Ａ又は
フレキシブル配線基板ＦＣ）に、各々一つずつのマーカ
を形成して位置決めしても良い。

【００２１】（第２の実施の形態）本実施の形態は、上
記第１の実施の形態の左右の位置合わせ用のマーカが異
なる形状に形成されている。すなわち、図４及び図５の
下側に示すように、フレキシブル配線基板ＦＣの図中左
右の上方の外周マーカＭ２は正円の円形形状に形成さ
れ、図中左右の下方の外周マーカＭ４は十字形状に形成
されている。また、上方の位置における中心マーカＭ１
は、正円形状であり、液晶表示パネル１の一方の基板１
Ａには、第１の実施の形態と同様、正円形状の基準マー
カＭ，Ｍが形成されている。また、下方の位置における
中心マーカＭ３は、十字形状であり、液晶表示パネル１
の一方の基板１Ａには、十字形状の基準マーカＭ，Ｍが
形成されている。なお、図４と図５の例は、上方に左右
一対の第１の実施の形態の正円形状が設けられ、下方に
左右一対の第２の実施の形態の十字形状が設けられて、
この両者で位置決めを高精度に行うものである。

【００２２】このような二枚の配線基板１Ａ，ＦＣを位
置決めするに際しては、位置合わせ用マーカの位置を認
識する撮影手段（認識用カメラ）が正円形状の外周マー
カＭ２を認識すると、それは必ず上方の位置決めであ
り、十字状の外周マーカＭ４を認識すると、それは必ず
下方側の位置決めである。したがって、各々中心マーカ
Ｍ１，Ｍ３から放射状の位置に形成されている両外周マ
ーカＭ２，Ｍ４が混在する箇所においても、上下いずれ
の位置決めのものかが容易に認識できることとなる。こ
のように、いくつかの位置合わせを同時に行う場合に
は、位置合わせ用の外周マーカＭ２，Ｍ４が各々異なる
形状に形成すると良い。

【００２３】（第３の実施の形態）本実施の形態は、図
６に示すように、フレキシブル配線基板ＦＣに位置合わ
せ用のマーカＭ５、Ｍ６が設けられている。位置合わせ
用のマーカＭ５、Ｍ６は、ある一つの中心マーカＭ５
と、この中心マーカＭ５を中心とする３６０度の放射線
上の位置に中心マーカＭ５からの距離が異なる外周マー
カＭ６とからなり、外周マーカＭ６は中心マーカＭ５を
中心とする３６０度の放射線上の位置に複数設けられて
いる。すなわち、位置合わせ用のマーカＭ５、Ｍ６は、
中心マーカＭ５を中心とし、その１２０度ずつの回転対
称の位置に配置されている。したがって、対称軸Ｇ１，
Ｇ２，Ｇ３を中心に１２０度ずつ回転移動させても、同
心円上に同一形状、同一の大きさのマーカＭ５，Ｍ６が
存在することになる。本実施の形態の外周マーカＭ６は
１２０度の角度範囲を有する「く」の字状に３個ずつ構
成され、この「く」の字の各辺は、中心マーカＭ５の中
心に向かって形成されている。つまり、「く」の字状の
外周マーカは、「く」の字の各辺が位置情報とともに中
心方向を表示する。本実施の形態の外周マーカＭ２の位
置を式で表すと、３６０／ｎ度回転対称でｎ＝３の場合
となる。ただし、ｎ＞２である自然数である。なお、液
晶表示パネル１の一方の基板１Ａの基準マーカは、図示
しないが、正円形状でも十字形状でも良い。

【００２４】本実施の形態によれば、外周マーカＭ６の
各々に位置決め方向が示されているために、位置検出用
カメラの視野内において外周マーカＭ６のいずれか一部
が認識されれば、中心マーカＭ５の方向へ移動させるこ
とにより位置決めが行える。なお、本実施の形態の場
合、最内周の３個ずつの「く」の字状の外周マーカＭ６
の背中合わせの交差点（対称軸Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３の交差
点）が中心であるから、必ずしも中心マーカＭ１は円形
形状である必要はなく、対象軸Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３の交差
点が示されたままで、必ずしも円形形状等（本実施の形
態の中心マーカＭ１は三叉状）の中心マーカＭ１でなく
とも良い。

【００２５】本実施の形態においても、第１の実施の形
態と同じように、「く」の字状の外周マーカＭ６を中心
マーカＭ５から距離が離れるごとにその大きさを大きく
して、その表示により中心マーカＭ５からの距離を割り
出すようにしても良い。また、上記各実施の形態は、左
右一対の基準マーカと左右一対の位置合わせ用のマーカ
によるものであるが、一方の配線基板（液晶表示パネル
１の一方の基板１Ａ又はフレキシブル配線基板ＦＣ）と
他方の配線基板（液晶表示パネル１の一方の基板１Ａ又
はフレキシブル配線基板ＦＣ）に、各々一つずつのマー
カを形成して位置決めしても良い。

【００２６】以上、上記各本実施の形態では、ＣＯＧ実
装に代表される液晶表示装置に本発明を適用した場合で
説明したが、本発明は液晶表示装置以外の表示装置や端
子電極を有する配線基板と配線基板の接続、すなわち、
一般の配線基板の接続にも広く適用可能である。

【００２７】

【発明の効果】本発明の位置合わせ方法は、他方の基板
の位置合わせ用マーカを、ある一つの中心マーカと、こ
の中心マーカを中心とする３６０度の放射線上の位置に
中心マーカからの距離が異なる複数の外周マーカとを設
け、この各外周マーカに中心マーカへの方向を示した
り、各外周マーカを中心マーカからの距離が異なるごと
にその大きさを異ならせたり、又、外周マーカを中心マ
ーカを中心とする３６０度の放射線上の位置において３
６０／ｎ度回転対称となる位置に配置することにより、
位置決め用マーカの捕捉範囲を拡大するとともに、一方
の基板のマーカと他方の基板のマーカとの位置合わせ方
向（位置ずれ補正方向）、位置合わせ距離（位置ずれ補
正距離）や位置合わせ角度（位置ずれ補正角度）を割り
出すことが可能となる。

【００２８】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の液晶表示パネルと
フレキシブル配線基板とプリント配線基板との関係を示
す平面図

【図２】上記第１の実施の形態の基準マーカと位置決め
用マーカとの関係を示す平面図

【図３】上記第１の実施の形態の基準マーカと位置決め
用マーカとの関係を示す拡大平面図

【図４】本発明の第２の実施の形態の液晶表示パネルと
フレキシブル配線基板との関係を示す平面図

【図５】上記第１の実施の形態の基準マーカと位置決め
用マーカとの関係を示す拡大平面図

【図６】本発明の第３実施の形態の基準マーカと位置決
め用マーカとの関係を示す拡大図

【図７】上記第３の実施の形態の他の例を図

【図８】従来の基準マーカと位置決め用マーカとこれら
のマーカと認識用カメラの視野との関係を示す図

【図９】従来の基準マーカと位置決め用マーカとこれら
のマーカと認識用カメラの視野との関係を示す図

【符号の説明】

１ 液晶表示パネル １Ａ 液晶表示パネルの一方の配線基板 ３ フレキシブル配線基板の導電端子
部（金属箔） ４ 液晶パネルの端子電極 ５ プリント配線基板の端子電極 ６ フレキシブル配線基板のカバーフ
ィルム ７ フレキシブル配線基板のベースフ
ィルム Ｍ 基準マーカ Ｍ１、Ｍ３、Ｍ５ 中心マーカ（位置合わせ用マー
カ） Ｍ２、Ｍ４、Ｍ６ 外周マーカ（位置合わせ用マー
カ） Ｎ 従来の基準マーカ Ｎ１、Ｎ３ 従来の中心マーカ（位置合わせ用
マーカ） Ｎ２、Ｎ４ 従来の外周マーカ（位置合わせ用
マーカ） ＦＣ フレキシブル配線基板 ＰＣ プリント配線基板 ＩＣ 駆動用半導体素子

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 二枚の基板を位置決めするに際し、一方
   の基板に設けられた基準マーカと他方の基板に設けられ
   た位置合わせ用マーカとの両マーカの重ね合わせにより
   位置決めする位置決め方法であって、他方の基板の位置
   合わせ用マーカを、ある一つの中心マーカと、この中心
   マーカを中心とする３６０度の放射線上の位置に中心マ
   ーカからの距離が異なる複数の外周マーカとを設け、こ
   の各外周マーカに中心マーカへの方向が示され、一方の
   基板の基準マーカを重ね合わせたときの外周マーカの位
   置から中心マーカの位置ズレを割り出すことを特徴とす
   る位置決め方法。
2. 【請求項２】 二枚の基板を位置決めするに際し、一方
   の基板に設けられた基準マーカと他方の基板に設けられ
   た位置合わせ用マーカとの両マーカの重ね合わせにより
   位置決めする位置決め方法であって、他方の基板の位置
   合わせ用マーカを、ある一つの中心マーカと、この中心
   マーカを中心とする３６０度の放射線上の位置に中心マ
   ーカからの距離が異なる複数の外周マーカとを設け、こ
   の各外周マーカは中心マーカからの距離が異なるごとに
   その大きさを異ならせて、一方の基板の基準マーカを重
   ね合わせたときの外周マーカの位置から中心マーカへの
   位置ずれを割り出すことを特徴とする位置決め方法。
3. 【請求項３】 前記前記外周マーカと中心マーカは、３
   ６０度の放射線上の位置に配置される一群のマーカとす
   ると、この一群のマーカ群は３６０／ｎ度回転対称とな
   る位置にｎ個配置されていることを特徴とする請求項１
   又は請求項２記載の位置決め方法。
4. 【請求項４】 前記一方の配線基板は、一対の基板間に
   液晶層が挟持される液晶表示パネルの一方の基板又はこ
   の一方の基板の外周に配されるフレキシブル配線基板で
   あり、前記他方の配線基板は、上記液晶表示パネルの一
   方の基板に対応して配されるフレキシブル配線基板又は
   上記フレキシブル配線基板に対応して配されるプリント
   配線基板であることを特徴とする請求項１乃至請求項３
   記載の位置決め方法。