JP2003282653A - 電子部品のボンディング装置およびボンディング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表示パネルの縁部に並設してボンディングす
る電子部品のピッチの大きさに自由に対応できる電子部
品のボンディング装置およびボンディング方法を提供す
ることを目的とする。 【解決手段】 電子部品５を表示パネル１の電極に圧着
するツール４１をヘッド部４０に複数個並列させて設
け、かつこれらのツール４１のピッチの大きさを送りね
じ７１ａ〜７１ｄやこれに螺合するナット７０ａ〜７０
ｄにより自由に変更できるようにした。したがって表示
パネル１にボンディングする電子部品５のピッチの大き
さに応じて、送りねじ７１ａ〜７１ｄを回転させてツー
ル４１を水平方向に移動させ、これによりツール４１の
ピッチを自由に変更することにより、電子部品５のピッ
チ変更に自由に対応できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表示パネルなどの
基板の縁部にピッチをおいて電子部品をボンディングす
る電子部品のボンディング装置およびボンディング方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶パネルやプラズマディスプレイ等の
表示パネルなどの基板の縁部には、複数個の電子部品を
並べてボンディングするようになっている。電子部品と
しては、フリップチップやフィルムキャリアにベアチッ
プを搭載したテープキャリアパッケージなどが多用され
ており、電子部品の下面に狭ピッチで多数形成された端
子（バンプやアウターリード）を基板の縁部にピッチを
おいて並設された電極に位置合わせしてボンディングす
るようになっている。

【０００３】基板にボンディングする電子部品のピッチ
の大きさは、基板の種類によって相違しており、また同
一基板の同一縁部であっても、ピッチの大きさは必ずし
も同じではない。このように、基板にボンディングする
電子部品のピッチの大きさは様々である。そこで従来
は、ツールのピッチが異なるヘッド部を備えたボンディ
ング装置を複数台用意して組立ラインを構成し、電子部
品のピッチの大きさに応じてボンディング装置を使い分
けていた。

【０００４】しかしながらこのような従来方法では、複
数台のボンディング装置を設置しなければならなかった
ので、設備コストが高くなるだけでなく、広い設置スペ
ースを必要とする等の問題点があった。更には、表示パ
ネルなどの基板を複数台のボンディング装置へ順に送り
ながら、各々のボンディング装置によりそれぞれ電子部
品のボンディング作業を行わねばならないため、作業能
率が悪く、すべての電子部品のボンディングが完了する
までに長い時間を要するという問題点があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】したがって本発明は、
基板の縁部にボンディングする電子部品のピッチの大き
さに自由に対応できるヘッド部を備えた電子部品のボン
ディング装置およびボンディング方法を提供することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、基板の辺の縁
部にピッチをおいて電子部品をボンディングする電子部
品のボンディング装置であって、電子部品を縁部に圧着
するツールをヘッド部に複数個並列させて設け、かつこ
れらのツールのピッチの大きさを変更するためにこれら
のツールを互いに独立して横方向へ移動させる移動手段
を備えた。

【０００７】また本発明は、前記移動手段が、前記各ツ
ールに一体的に設けられたナットと、ナットに螺入する
水平な送りねじと、送りねじを回転させるモータから成
る。

【０００８】また本発明は、請求項１又は２に記載の電
子部品のボンディング装置を用いる電子部品のボンディ
ング方法であって、前記基板が直交する少なくとも２つ
の辺の縁部に電子部品をボンディングする表示パネルで
あり、且つこの表示パネルが可動テーブルに載置されて
おり、表示パネルを前記可動テーブルに位置決めし、ま
た前記移動手段を駆動して前記各ツールのピッチを電子
部品のピッチに合わせ、表示パネルの１つの辺の縁部に
前記複数個のツールにより個別に電子部品を圧着してボ
ンディングする工程と、前記可動テーブルを駆動して表
示パネルを９０°または１８０°水平回転させて他の辺
の縁部を前記ヘッド部の下方に位置させるとともに、前
記移動手段を駆動して各ツールのピッチを電子部品のピ
ッチに合わせる工程と、前記各ツールを下降させて電子
部品を個別に前記縁部に圧着してボンディングする工程
とを含む。

【０００９】本発明によれば、基板の縁部にボンディン
グする電子部品のピッチの大きさに応じて、圧着ヘッド
のツールのピッチの大きさを自由に変更することによ
り、電子部品のピッチの大きさに自由に対応でき、また
１台のボンディング装置で多様な基板に電子部品をボン
ディングすることが可能となる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態にお
ける電子部品のボンディングシステムの全体斜視図、図
２は本発明の一実施の形態における本圧着装置の正面
図、図３は本発明の一実施の形態における本圧着装置の
背面図、図４は本発明の一実施の形態における本圧着装
置の断面図である。

【００１１】図１において、電子部品のボンディングシ
ステム（表示パネル組立装置）は、異方性導電テープ
（以下、「ＡＣＦ」という）の貼着装置１０、電子部品
の仮圧着装置２０、電子部品のボンディング装置である
本圧着装置３０から成っており、それぞれ基台９上に横
並びに設置されている。表示パネル１は、図示しない表
示パネル搬送機構によって貼着装置１０、仮圧着装置２
０、本圧着装置３０に順に送られて、これに対する必要
な作業が順に遂行される。本発明では、表示パネル１の
送り方向を横方向（Ｘ方向）、これに直交する方向をＹ
方向とする。貼着装置１０と仮圧着装置２０は周知のも
のであり、以下簡単に説明する。

【００１２】まず、ＡＣＦの貼着装置１０について説明
する。図１において、１は基板としての４角形の表示パ
ネルであって、テーブル１１に載置されている。本形態
のテーブル１１は可動テーブルであり、表示パネル１を
水平方向（Ｘ方向，Ｙ方向）、上下方向（Ｚ方向）、水
平回転方向（θ方向）に移動させることができる。表示
パネル１の複数の辺の縁部には１つの電子部品をボンデ
ィングするボンディング位置がピッチをおいて設けられ
ており、各ボンディング位置には、電極２が多数並設さ
れている。

【００１３】電子部品のボンディングピッチは、表示パ
ネルの品種によって異なり、また表示パネルの辺によっ
ても異なる。また同一表示パネルの同一の辺の縁部であ
っても、必ずしも等ピッチではなく、ピッチが異なる場
合がある。そこで本発明の本圧着装置は、電子部品のボ
ンディングピッチの大きさに自由に対応できるようにし
たものである。

【００１４】ＡＣＦ３は供給リール１２から導出され、
図示しないカッターにより所定長さに切断したうえで、
ボンディングツール１３により表示パネル１の縁部の電
極２上に横並びに貼着される。またＡＣＦ３が貼着され
ていたセパレートテープ４は巻取リール１４に巻取られ
る。テーブル１１はθテーブル（水平回転テーブル）１
１ａを有しており、表示パネル１を９０°あるいは１８
０°などの任意角度水平回転させてその向きを変え、各
辺の縁部の電極２をボンディングツール１３の下方に位
置させて各ボンディング位置の電極２上にＡＣＦ３を貼
着する。

【００１５】図１において、仮圧着装置２０は、上記の
ようにしてＡＣＦ３が貼着された表示パネル１の縁部上
に複数個の電子部品５（図４参照）を所定のピッチをお
いて仮付けしていく。表示パネル１はθテーブル２１ａ
を有するテーブル２１に載置して位置決めされており、
仮圧着ツール２２によりトレイ２３に収納された電子部
品５をボンディング位置のＡＣＦ３上に仮ボンディング
（仮付け）していく。仮圧着ツール２２はロータリーテ
ーブル２４の円周方向にピッチをおいて複数設けられて
おり、ロータリーテーブル２４が水平方向にピッチ回転
することにより各仮圧着ツール２２を所定の仮付け位置
（電子部品５の真上）に順に位置させ、そこで仮圧着ツ
ール２２に下降、上昇動作を行わせて電子部品５をＡＣ
Ｆ３に軽く押し付けて仮付けする。このテーブル２１も
上記テーブル１１と同様の可動テーブルであり、表示パ
ネルをＸ，Ｙ，Ｚ，θ方向の任意方向に移動させること
ができる。

【００１６】電子部品５としては、例えばフリップチッ
プや特許第３１０２３１２号公報に記載されているよう
に、フィルムキャリアにベアチップを搭載したテープキ
ャリアパッケージが多用されており、フリップチップの
下面のバンプやフィルムキャリアの下面に狭ピッチで形
成されたアウターリードなどの端子を電極２に合致させ
てボンディングする。なお、図１では、図が繁雑になる
ので、表示パネル１に貼着されたＡＣＦ３は省略してい
る。

【００１７】次に本発明の電子部品のボンディング装置
である本圧着装置３０について説明する。図１におい
て、仮圧着装置２０により電子部品５が仮圧着された表
示パネル１は、θテーブル３１ａを含むテーブル３１上
に送られてこれに載置される（図４も参照）。このテー
ブル３１も上記テーブル１１と同様の可動テーブルであ
り、表示パネル１をＸ，Ｙ，Ｚ，θ方向の任意方向に移
動させることができる。

【００１８】次に、図１〜図４を参照して本圧着装置３
０の主要部であるヘッド機構を説明する。３３は基台９
上に設置された本体フレームであり、ヘッド部４０が備
えられている。ヘッド部４０は複数個（本例では４個）
あって、Ｘ方向に横一列に並列されており、それぞれツ
ール４１を具備している。図４において、ツール４１の
下部の圧着部４２には加熱手段としてのヒータ４３が設
けられている。フレーム３３の上部には上下動手段とし
てのシリンダ３４が倒立して設けられており、シリンダ
３４のロッド３５の下端部に連結部３６を介してヘッド
部４０が装着されている。

【００１９】図４において、５０はフレームであって、
本体フレーム３３の背後に設けられている。フレーム５
０から前方へアーム状の支持部５１，５２，５３が前方
へ水平に延出している。上部の支持部５１は本体フレー
ム３３の上方へ延出し、その先端部に台座５４が取り付
けられている。シリンダ３４は台座５４上に設けられて
いる。本体フレーム３３の上面にはＸ方向のガイドレー
ル５５が設けられており、台座５４の下面にはガイドレ
ール５５にＸ方向にスライド自在に嵌合するスライダ５
６が装着されている。

【００２０】図４において、連結部３６の背面には垂直
なガイドレール３７が設けられている。中段の支持部５
２は本体フレーム３３に横方向に横長に開口された開口
部３８（図２，図３も参照）を貫通しており、その先端
部に設けられたスライダ５７はガイドレール３７に垂直
方向にスライド自在に嵌合している。またガイドレール
３７には複数個（本例では上下２個）のスライダ５８が
装着されている。スライダ５８は、前述のガイドレール
３７に垂直方向にスライド自在に嵌合しているととも
に、本体フレーム３３の前面に設けられた水平なガイド
レール５９にスライド自在に嵌合している。

【００２１】図４において、本体フレーム３３の背面に
は水平なガイドレール６１が設けられており、フレーム
５０の前面にはガイドレール６１にスライド自在に嵌合
するスライダ６２が設けられている。

【００２２】下部の支持部５３は、本体フレーム３３の
下部に横方向に横長に開口された開口部３９（図２，図
３も参照）を貫通し、その先端部には台部６３が装着さ
れている。基台９上にはブロック６４が設けられてお
り、ブロック６４上にはＸ方向のガイドレール６５が設
けられている。台部６３の下部にはガイドレール６５に
Ｘ方向にスライド自在に嵌合するスライダ６６が設けら
れており、また台部６３上には支持部６７が設けられて
いる。テーブル３１が駆動することにより、表示パネル
１は図４において鎖線で示す位置まで前進し、支持部６
７は表示パネル１の縁部を下方から支持する。そこでシ
リンダ３４のロッド３５が下方へ突出することによりツ
ール４１は下降し、その下端部の圧着部４２で電子部品
５を表示パネル１の縁部の電極２上に熱圧着してボンデ
ィングする。

【００２３】図４において、フレーム５０の背面にはナ
ット７０ａが設けられている。ナット７０ａには水平な
Ｘ方向の送りねじ７１ａが螺入している。送りねじ７１
ａはモータＭ１に駆動されて回転する。ヘッド部４０は
複数個あり、それぞれ上記と同様に、ナット７０ｂ〜７
０ｄ、送りねじ７１ｂ〜７１ｄ、モータＭ２〜Ｍ４等を
備えている。

【００２４】したがって、モータＭ１〜Ｍ４が駆動する
と、送りねじ７１ａ〜７１ｄはそれぞれ回転し、ヘッド
部４０は横方向（Ｘ方向）へ水平移動する。４つのヘッ
ド部４０には、それぞれ互いに独立してナット７０ａ〜
７０ｄ、送りねじ７１ａ〜７１ｂ、モータＭ１〜Ｍ４が
設けられており、したがって各モータＭ１〜Ｍ４を任意
に駆動することにより、各々のツール４１が圧着しよう
とする電子部品５の真上に位置するように、各ヘッド部
４０を互いに独立して自由に横方向へ水平移動させるこ
とができる。すなわち、上記機構によれば、各ヘッド部
４０を表示パネル１上に仮付けされた電子部品５のピッ
チの大きさに対応して、自由に横方向へ移動させること
ができる。以上のように、ナット７０ａ〜７０ｄ、送り
ねじ７１ａ〜７１ｄ、モータＭ１〜Ｍ４等は、各ツール
４１を互いに独立して横方向（Ｘ方向）へ移動させる移
動手段となっている。

【００２５】なお、本圧着装置３０は、前述の説明から
明らかなように、ヘッド部４０の水平移動に対応して支
持部６７を水平方向に移動可能な構成になっている。し
たがって、一旦、ヘッド部４０の圧着部４２と支持部６
７との平行度等の位置関係を調整すれば、その後ヘッド
部４０を水平方向に移動しても、これに対応する位置に
支持部６７を移動すれば、これらの平行度は保たれたま
まであるから、再度平行調整をする必要性はほとんど生
じない。これにより、ヘッドのピッチ変更作業に要する
時間が短縮され、作業能率が向上する。なお、本実施の
形態では、ヘッド部４０と支持部６７とは一体的に移動
可能に構成されているが、必ずしもその必要はなく、そ
れぞれ独立に移動可能に構成されてもよい。

【００２６】さらに、本圧着装置３０は、前述の説明か
ら明らかなように、ヘッド部４０と支持部６７とが、連
結部３６、支持部５１，５２，５３、フレーム５０等を
介して水平方向に一体的に移動可能に構成されている。
したがって、一旦、ヘッド部４０の圧着部４２と支持部
６７との平行度等の位置関係を調整すれば、その後ヘッ
ド部４０を水平方向に移動しても、この移動に付随して
平行度を確保したまま支持部６７がヘッド部４０と一体
的に水平移動するため、再度平行調整をする必要性はほ
とんど生じない。また、前述のように支持部の移動のた
めだけに独立にナット、送りねじ、モータ等の駆動手段
を設ける必要もない。これにより、ヘッドのピッチ変更
作業に要する時間が著しく短縮され、作業能率が格段に
向上すると共に、装置コストが大幅に削減される。した
がって、ヘッド部４０と支持部６７を水平方向に一体的
に移動可能としたこの構成が最も望ましい実施の形態で
ある。

【００２７】この電子部品のボンディング装置は上記の
ような構成より成り、次に全体の動作を説明する。図１
において、貼着装置１０、仮圧着装置２０によりＡＣＦ
３、電子部品５がボンディングされた表示パネル１は本
圧着装置３０へ送られる。本圧着装置３０では、以下に
述べるように仮圧着装置２０において表示パネル１の直
交する２つの辺の縁部に仮ボンディング（仮付け）され
た電子部品５をツール４１により表示パネル１に強く押
し付けて、電子部品５の下面の端子を縁部の電極２にボ
ンディング（本圧着）する。

【００２８】まず、各モータＭ１〜Ｍ４を駆動して各ツ
ール４１を横方向へ移動させることにより、各ツール４
１のピッチを電子部品５のピッチに合わせ、そこで各ツ
ール４１を下降させることにより電子部品５を表示パネ
ル１に圧着してボンディングし、次いで各ツール４１を
上昇させる。

【００２９】このようにして表示パネル１の一つの辺
（短辺）の縁部への電子部品５のボンディングが終了し
たならば、θテーブル３１ａを駆動して表示パネル１を
９０°水平回転させ、他の辺（長辺）の縁部をツール４
１の下方に位置させる。なお、表示パネルの品種によっ
ては、１８０°あるいは２７０°水平回転させる。この
とき、あるいはこれと前後して、モータＭ１〜Ｍ４を駆
動することにより、各ツール４１を横方向へ移動させる
ことにより、各ツール４１のピッチを長辺の縁部の電子
部品５のピッチに合わせる。次いで各ツール４１を下降
させて電子部品５を表示パネル１に圧着してボンディン
グし、次いで各ツール４１を上昇させる。なお、縁部の
１つおきの２個の電子部品５に１つおきの２個のツール
４１を同時に押し付けてボンディングした後、テーブル
３１を駆動して表示パネル１を１ピッチ分水平移動さ
せ、再度１つおきの２個の電子部品５に１つおきの２個
のツール４１を同時に押し付けてボンディングしてもよ
く、このようなボンディングスケジュールは自由に決定
できる。

【００３０】以上のようにこの本圧着装置によれば、表
示パネルなどの基板の複数の辺にボンディングされる電
子部品のピッチの大きさに応じて、ツールのピッチを自
由に変えながら、ボンディング作業を遂行することがで
きる。勿論、基板の品種変更により電子部品のピッチの
大きさが変更される場合も、上記の場合と同様にモータ
Ｍ１〜Ｍ４を駆動してツール４１のピッチを変更する。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、基
板にボンディングする電子部品のピッチの大きさに応じ
て、ツールのピッチの大きさを自由に変更することによ
り、電子部品のピッチ変更に自由に対応でき、また、１
台のボンディング装置で多様な基板に電子部品をボンデ
ィングすることが可能となる。したがって従来のよう
に、電子部品のピッチに応じたヘッド部を備えたボンデ
ィング装置を複数個用意する必要はなく、したがって設
備コストは安価になり、広い設置スペースも不要とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態における電子部品のボン
ディングシステムの全体斜視図

【図２】本発明の一実施の形態における本圧着装置の正
面図

【図３】本発明の一実施の形態における本圧着装置の背
面図

【図４】本発明の一実施の形態における本圧着装置の断
面図

【符号の説明】

１ 表示パネル（基板） ２ 電極 ５ 電子部品 ３０ 本圧着装置 ３１ テーブル ３１ａ θテーブル ３４ シリンダ（上下動手段） ４０ ヘッド部 ４１ ツール ７０ａ〜７０ｄ ナット（移動手段） ７１ａ〜７１ｄ 送りねじ（移動手段） Ｍ１〜Ｍ４ モータ（移動手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板の辺の縁部にピッチをおいて電子部品
   をボンディングする電子部品のボンディング装置であっ
   て、電子部品を前記縁部に圧着するツールをヘッド部に
   複数個並列させて設け、かつこれらのツールのピッチの
   大きさを変更するためにこれらのツールを互いに独立し
   て横方向へ移動させる移動手段を備えたことを特徴とす
   る電子部品のボンディング装置。
2. 【請求項２】前記移動手段が、前記各々のツールに一体
   的に設けられたナットと、ナットに螺入する水平な送り
   ねじと、送りねじを回転させるモータから成ることを特
   徴とする請求項１記載の電子部品のボンディング装置。
3. 【請求項３】請求項１又は２に記載の電子部品のボンデ
   ィング装置を用いる電子部品のボンディング方法であっ
   て、前記基板が直交する少なくとも２つの辺の縁部に電
   子部品をボンディングする表示パネルであり、且つこの
   表示パネルが可動テーブルに載置されており、表示パネ
   ルを前記可動テーブルに位置決めし、また前記移動手段
   を駆動して前記各ツールのピッチを電子部品のピッチに
   合わせ、表示パネルの１つの辺の縁部に前記複数個のツ
   ールにより個別に電子部品を圧着してボンディングする
   工程と、前記可動テーブルを駆動して表示パネルを９０
   °または１８０°水平回転させて他の辺の縁部を前記ヘ
   ッド部の下方に位置させるとともに、前記移動手段を駆
   動して各ツールのピッチを電子部品のピッチに合わせる
   工程と、前記各ツールを下降させて電子部品を個別に前
   記縁部に圧着してボンディングする工程とを含むことを
   特徴とする電子部品のボンディング方法。