JP2005126203A - 接着テープ貼付装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】接着テープの捨て打ちを効率よく行うことができる接着テープ貼付装置を提供することを目的とする。
【解決手段】ベーステープ22の片面に貼着された接着テープ22aを基板7に貼付ける接着テープ貼付装置において、基板7を保持し水平回転駆動機構31ΘによってΘ回転する第1の保持部34A、第2の保持部34Bに、捨て打ちプレート35A,35Bを着脱自在に装着する。接着テープの貼付け作業において、頭出し部分や継ぎ目部分など基板7に貼り付けることができない部分の捨て打ちが必要とされる場合には、第1の保持部34A、第2の保持部34BをΘ回転させて捨て打ちプレート35A,35Bを直ちに貼付ヘッドによる貼付作業位置に旋回移動させる。これにより、接着テープ22aの捨て打ちを効率よく行うことができる。
【選択図】図3

Description

本発明は、表示パネルなどの基板に電子部品を実装するための接着テープを貼付ける接着テープ貼付装置に関するものである。
表示パネルなどの基板に電子部品を実装する方法として、異方性導電テープなどの接着テープを用いる方法が広く用いられている。この方法では、基板の電極上に貼付けられた接着テープの上から電子部品を搭載して基板に対して押圧することにより、電子部品を基板に対して接着するとともに電子部品の接合用電極を基板の電極に導通させる。接着テープはベーステープの片面にテープ状の接着剤を貼着した積層テープの形態で供給され、基板への貼付けに際しては連続した接着テープを所定寸法に切断し、この切断された接着テープが基板の貼付け位置に押しつけられる。
この接着テープの貼付け作業を連続して反復実行する課程においては、切断された状態の接着剤をそのまま基板へ貼付けることができない事態が発生する。例えば積層テープを供給するリール交換を行った場合には、リールから引き出した積層テープを貼付け装置に導いてセットするいわゆる頭出し作業を行うが、この場合には最初に切断された接着テープは対象とする基板に応じた所定寸法とはなっていないため、このまま基板に貼付けることができず、基板以外の専用のステージにこの接着テープを貼付けるいわゆる捨て打ちが行われる(例えば特許文献1参照)。
また1巻きの積層テープにおいて接着剤は必ずしも完全に連続したテープ状とはなっておらず、接着テープが部分的に途切れた継目部が存在する場合がある。このような継目部をそのまま基板に貼付けると電子部品の正常な接着を行うことができないため、このような継目部が検出された場合にも上述の捨て打ちが行われる。
特開平10−173321号公報
しかしながら上述の貼付装置においては、基板保持部に専用の捨て打ちステージを設けた構成となっていることから、基板保持部のサイズが増大して装置コンパクト化の要請に反するとともに、捨て打ちを実行するたびに基板保持部を移動させて捨て打ちステージを貼付けヘッドによる貼付位置に位置合わせする必要があり、捨て打ちを効率よく行うことが困難であった。
そこで本発明は、接着テープの捨て打ちを効率よく行うことができる接着テープ貼付装置を提供することを目的とする。
本発明の接着テープ貼付装置は、ベーステープの片面に貼着された接着テープを保持部に保持された基板に貼付ける接着テープ貼付装置であって、前記保持部を水平方向および垂直方向に移動させる移動テーブル機構と、前記保持部を水平回転させる水平回転駆動機構と、所定長さに切断された前記接着テープを前記保持部に保持された基板の上面に貼付ける貼付ヘッドと、前記保持部に保持された基板を前記貼付ヘッドによる貼付作業位置において下方から支持する下受部と、前記保持部に着脱自在に装着され上面に前記接着テープが貼付け可能なプレート状の捨て打ち部とを備えた。
本発明によれば、水平方向および垂直方向に移動し更に水平回転する保持部に、上面に接着テープが貼付け可能なプレート状の捨て打ち部を着脱自在に装着する構成を採用することにより、捨て打ちが必要とされる場合には捨て打ち部を直ちに貼付ヘッドによる貼付作業位置に旋回移動させることができ、接着テープの捨て打ちを効率よく行うことができる。
次に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の接着テープ貼付装置が組み込まれた表示パネル組立装置の平面図、図2は本発明の一実施の形態の接着テープ貼付装置の作業対象となる表示パネルの平面図、図3は本発明の一実施の形態の接着テープ貼付装置の斜視図、図4は本発明の一実施の形態の接着テープ貼付装置の基板保持部における捨て打ちプレートの装着状態の説明図、図5は本発明の一実施の形態の接着テープ貼付装置の基板保持部の構成説明図、図6は本発明の一実施の形態の接着テープ貼付装置における接着テープ捨て打ち動作の動作説明図である。
まず表示パネル組立装置の全体構成を図1を参照して説明する。この表示パネル組立装置は、ガラス基板(以下、単に「基板」と略称する)に接着テープを介してドライバ用の電子部品を圧着により実装して、表示パネルの組立を行う機能を有している。図1において基台1上には、待機ステージ2,接着テープ貼付部3、仮圧着部4,本圧着部5及び搬出ステージ6が横一列に配置されている。
待機ステージ2は、電子部品がボンディングされる基板7を2枚載置可能なパネル載置テーブル2aを備えており、2枚の基板7はパネル載置テーブル2a上においてプリセンタ機構(図示せず)によって位置合わせされ、これにより2枚の基板7の相対位置が合わされる。ここで図2を参照して、基板7について説明する。図2において、基板7は表示パネルを構成するガラス基板を2枚重ね合わせた構成なっている。基板7の相直交する2つの縁部7a、7bは、片側のガラス基板の回路形成面が露呈した部品実装面となっており、縁部7a、7bに設けられた接続用端子には、ドライバ用の電子部品8が圧着により実装される。
接着テープ貼付部3(接着テープ貼付装置)は、基板保持部30に保持された2枚の基板7に対して接着テープを貼付ける。接着テープは、電子部品接合用の接着剤をテープ状にしてベーステープの片面に貼着したものである。基板保持部30はXYZΘテーブル機構31を備えており、接着テープ貼付けの際には、XYZΘテーブル機構31を駆動して後述する保持部に保持された2枚の基板7の縁部を、基板保持部30に隣接して設けられた第1の下受部33A,第2の下受部33B上にそれぞれ位置させる。そして基板7の縁部をこれらの下受部で下受けした状態で、テープ貼付ユニット32A,32Bによって接着テープの貼付けを行う。
仮圧着部4は、接着テープ貼付部3にて接着テープが貼りつけられ基板保持部40に保持された2枚の基板7に、ドライバ用の電子部品を搭載して仮圧着する。基板保持部40はXYZΘテーブル機構41を備えており、電子部品搭載の際には、XYZΘテーブル機構41を駆動して保持部に保持された2枚の基板7の縁部を、基板保持部40に隣接して設けられた下受部47上に順次位置させる。そして基板7の縁部を下受部47で下受けした状態で、電子部品搭載機構42によって電子部品の搭載を行う。ここでは、電子部品搭載機構42のインデックステーブル42aに設けられた保持ヘッド45を矢印方向に順次インデックス回転させることにより、電子部品供給部43から取り出された電子部品を、下受部47上の圧着作業位置まで搬送する。
本圧着部5は、2つの圧着部5A、5Bを備えている。圧着部5A、5Bは、それぞれ基板保持部50、60に保持された2枚の基板7に仮圧着された電子部品8を、圧着機構52,62によって本圧着する。圧着機構52には第1の下受部53A,第2の下受部53Bが、また圧着機構62には第3の下受部63A,第4の下受部63Bがそれぞれ配設されており、本圧着の際には、XYZΘテーブル機構51、61を駆動して基板保持部50,60に保持された基板7の縁部をそれぞれの下受部上に移動させる。
搬出ステージ6はパネル搬出テーブル6aを備えており、パネル搬出テーブル6aには本圧着部5によって本圧着が行われた後の基板7が載置される。また上述の各作業ステージの手前側には、基板搬送機構70が配設されている。基板搬送機構70は、スライドテーブル71上で基板搬送方向(図1において左右方向)に往復動する移動部材72に、複数の基板搬送ヘッドを配設した構造となっている。そして移動部材72が移動することにより、複数の基板搬送ヘッドによって各作業ステージ間で基板7を同時に搬送できるようになっている。
これらの基板搬送ヘッドのうち、第1の基板搬送ヘッド75、第2の基板搬送ヘッド76は移動部材72に直接結合されており、第3の基板搬送ヘッド77、第4の基板搬送ヘッド78は、それぞれ第1の伸縮機構73,第2の伸縮機構74を介して移動部材72に結合されている。第1の基板搬送ヘッド75、第2の基板搬送ヘッド76は、待機ステージ2から接着テープ貼付部3へ、接着テープ貼付部3から仮圧着部4へ、それぞれ2枚の基板7を同時に搬送する。
第3の基板搬送ヘッド77、第4の基板搬送ヘッド78は、仮圧着部4から本圧着部5へ、本圧着部5から搬出ステージ6へそれぞれ2枚の基板7を同時に搬送する。このとき、第1の伸縮機構73のロッド73aを伸縮させることにより、第3の基板搬送ヘッド77によって本圧着部5へ基板7を搬送する際の搬送先を、基板保持部50,60のいずれかに切り換えることができる。また、第2の伸縮機構74のロッド74aを伸縮させることにより、第4の基板搬送ヘッド78によって本圧着部5から基板7を取り出す際の基板7の取り出し元を、基板保持部50,60のいずれかに切り換えることができる。
次に図3を参照して、接着テープ貼付部3について説明する。図3において、基板保持部30のXYZΘテーブル機構31は、下からXテーブル31X、Yテーブル31Y、Zテーブル31Zおよび水平回転駆動機構31Θを順に段積みして構成されており、XYZΘテーブル機構31上には、基板7を保持する第1の保持部34A、第2の保持部34Bが設けられている。Xテーブル31X、Yテーブル31Y、Zテーブル31Zは、第1の保持部34A、第2の保持部34Bを水平方向および垂直方向に移動させる移動テーブル機構を構成し、第1の保持部34A、第2の保持部34Bは、水平回転駆動機構31Θにより水平回転する。第1の保持部34A、第2の保持部34Bは、円盤状の保持テーブルを水平回転駆動機構31Θに垂直軸周りに回転自在に装着した構成となっており、保持テーブルの上面には、基板7を真空吸引により吸着保持する吸引孔が形成されている。基板保持部40,50,60も同様の構成を有している。
第1の保持部34A、第2の保持部34Bには、それぞれ捨て打ちプレート35A,35Bが着脱自在に装着されている。捨て打ちプレート35A,35Bは、上面に接着テープ22aが貼付け可能なプレート状の捨て打ち部であり、後述する接着テープの貼付け作業において、送給される接着テープのうち継目部分や頭出し時・品種切換時の長さ半端部分など、基板7へ貼付けて使用することが出来ない部分を捨て打ちするために設けられている。捨て打ちプレート35A,35Bは、第1の保持部34A、第2の保持部34Bにおいて、基板7の実装辺側と反対側の方向に位置するように装着される。
捨て打ちプレート35A,35Bは、図4(a)に示すように、金属板を曲げ加工して製作されており、第1の保持部34A、第2の保持部34Bへの装着状態において捨て打ちの対象となる捨て打ち面35aには、接着テープの良好な転写性を確保するため、ポリイミドなどの樹脂が膜状に被覆されている。捨て打ち面35aの一方の側端部には、第1の保持部34A、第2の保持部34Bの軸部34aに捨て打ちプレート35A,35Bを着脱自在に装着するための装着部35cが、金属板を2段に折り曲げた屈曲部35bを介して設けられている。
軸部34aには、フランジ部を2枚組み合わせた構成の係止部34bが設けられており、 装着部35cには係止部34bの外周形状に対応した半円状の切込部が設けられている。捨て打ちプレート35A,35Bの装着時には、装着部35cを係止部34bの2枚のフランジ部の間に挟み込むことにより、捨て打ちプレート35A,35Bは軸部34aに着脱自在に保持される。
図4(b)に示すように、係止部34b、装着部35cにはそれぞれ凸部34c、凹部35dが相対応した位置に設けられており、装着状態において凸部34cが凹部35d内に嵌合することにより、捨て打ちプレート35A,35Bは、第1の保持部34A、第2の保持部34Bにそれぞれ正しい方向で装着される。そして第1の保持部34A、第2の保持部34Bを水平方向に回転させることにより、捨て打ちプレート35A,35Bの捨て打ち面35aは、後述するテープ貼付けユニット32A,32Bによるテープ貼付位置に移動する。
次に、第1の保持部34A、第2の保持部34Bを水平回転させる水平回転駆動機構について説明する。図5(a)に示すように、第1の保持部34A、第2の保持部34Bの回転軸にそれぞれ結合されたプーリ34dには、水平回転駆動機構31Θに配設されたモータ36から、プーリ37およびベルト38を介して回転が伝達される。したがってモータ36を駆動することにより、第1の保持部34A、第2の保持部34Bは水平面内でΘ回転する。
これにより第1の保持部34A、第2の保持部34Bに保持された基板7は、水平面内でそれぞれの回転軸周りにΘ回転し、図2に示す縁部7a,7bのいずれかを選択的に第1の下受部33A、第2の下受部33B上に位置させることができる。また第1の保持部34A、第2の保持部34Bの回転により、図5(b)に示すように、捨て打ちプレート35A,35Bを水平面内でそれぞれの回転軸周りにΘ回転させることができ、それぞれの捨て打ち面35a(図4参照)を、第1の下受部33A、第2の下受部33B上のテープ貼付位置に移動させることができる。ここで、捨て打ち面35aは接着テープ22aを複数回捨て打ち可能な大きさとなっており、捨て打ち動作実行の度に捨て打ちプレート35A,35Bの位置をY方向にずらすことにより、同一の捨て打ちプレート35A,35Bを交換することなく複数回使用できるようになっている。
図3において、基板保持部30の上方には、カメラ39がX方向に移動可能に配設されており、カメラ39は第1の保持部34A、第2の保持部34Bに保持された上の2枚の基板7を撮像する。この撮像により、基板7に設けられた認識マークを認識し、2枚の基板7の位置を検出する。そしてこの位置検出結果に基づいて、XYZΘテーブル機構30を駆動することにより、第1の保持部34A、第2の保持部34Bは水平方向に移動し、保持した2枚の基板7を第1の貼付ヘッド25A、第2の貼付ヘッド25Bによるテープ貼付位置にそれぞれ位置決めすることができる。
基板保持部30の後方には、第1の下受部33A,第2の下受部33Bが配設されている。第1の下受部33A,第2の下受部33Bは、第1の保持部34A,第2の保持部3
4Bに保持された2枚の基板7を、第1の貼付ヘッド25A、第2の貼付ヘッド25Bによる貼付作業位置においてそれぞれ下方から支持する。なお第1の下受部33A,第2の下受部33Bを合体した一体型の下受部として設けてもよい。
第1の下受部33A,第2の下受部33Bの上方には、2つのテープ貼付けユニット32A,32Bよりなる圧着機構32が配設されている。テープ貼付けユニット32A、32Bは、それぞれ縦フレーム20に、接着テープ供給リール21,接着テープ切断部23、リーダテープ剥離機構24,第1の貼付ヘッド25Aまたは第2の貼付ヘッド25B、リーダテープ回収リール28を配置した構成となっており、第1の保持部34A、第2の保持部34B毎にそれぞれ対応して個別に配置されている。
接着テープ供給リール21は卷回状態で収納した積層テープ22を下流側に供給する。積層テープ22は、リーダテープ27(ベーステープ)に電子部品をボンディングするための接着テープ22aを積層した構成となっている。接着テープ切断部23は積層テープ22に対して進退する切断刃を備えており、この切断刃により接着テープ供給リール21から引き出された積層テープ22のうち接着テープ22aのみを所定長さに切断する。
接着テープ供給リール21から接着テープ切断部23に至るテープ送給経路には、継目検出センサ26が配設されている。積層テープ22において接着テープ22aはテープ全長にわたって連続した一体物ではなく、所定長さの接着テープ22aを継ぎ合わせた構成となっており、接着テープ22a相互の継ぎ合わせ部分には、部分的に途切れた継目部22bが存在する。継目検出センサ26は、この継目部22bを光学的に検出する。継目検出センサ26は、テープ送給経路において接着テープが継ぎ合わされた継目部を検出する継目検出手段となっている。
継目22bを長さ範囲に含んだ接着テープ22aを電子部品の接着に使用すると、導通不良などの不具合の原因となるため、継目部22bの前後範囲の接着テープ22aは基板7に貼付けることなく捨て打ちしなければならない。このため、本実施の形態に示す接着テープ貼付装置においては、継目部22bを継目検出センサ26によって自動的に検出し、この継目部22bが第1の貼付ヘッド25Aの下方に位置したならば、検出された継目部22bの前後範囲の接着テープ22aを捨て打ちプレート35A,35Bに捨て打ち(貼り付け)するようにしている。
テープ貼付けユニット32A、32Bによる貼付動作時には、第1の貼付ヘッド25A、第2の貼付ヘッド25Bがそれぞれ下降し、積層テープ22を押し下げる。そして第1の保持部34A,第2の保持部34Bに保持された基板7の上面に対して積層テープ22の下面側の接着テープ22aを押しつけることにより、これらに基板7の縁部に所定長さに切断された接着テープ22aを圧着して貼付ける。
ここで、テープ貼付けユニット32A、32Bは互いに対称に配置されており、第1の貼付ヘッド25Aと第2の貼付ヘッド25Bとを極力近接させて配置した構成となっている。リーダテープ剥離機構24は、基板7に貼付けられた状態の接着テープ22aからピン24aによってリーダテープ27を剥離する。リーダテープ回収リール28は、接着テープから剥離された後のリーダテープ27を巻き取って回収する。
この表示パネル組立装置は上記のように構成されており、次に接着テープ貼付部3において実行される接着テープの捨て打ち動作について、図6を参照して説明する。図6(a)は、基板7を対象として接着テープ貼付作業を実行しているときの第1の保持部34A、第2の保持部34Bの状態を示している。すなわち、基板7の縁部7aが第1の下受部33A、第2の下受部33Bに位置しており、この状態で縁部7a上面に対して接着テー
プ22aが第1の貼付ヘッド25A、第2の貼付ヘッド25Bによって貼付けられる。このとき、捨て打ちプレート35A,35Bは、テープ貼付位置となる第1の下受部33A、第2の下受部33Bと反対側方向に延出しており、基板7への接着テープ貼付作業の妨げとはならない。
この接着テープ貼付作業を反復して実行する過程においては、切断された状態の接着テープ22aをそのまま基板へ貼付けることができない事態が発生する。例えば積層テープ22を供給するリール交換を行った場合の頭出し作業や、基板の品種変更によってテープ貼付け長さが変更になった場合には、既切断の接着テープ22aは対象とする基板に応じた所定寸法とはなっていないため、基板7に貼付けることができない。また接着テープ22aが部分的に途切れた継目部22bが継目検出センサ26によって検出された場合には、継目部22bの前後範囲を含む接着テープ22aは、基板7への貼付け対象から除外される。
このような場合には、以下に説明する接着テープの捨て打ちが実行される。すなわち、捨て打ちの対象となる接着テープ22aが、第1の貼付ヘッド25A、第2の貼付ヘッド25Bのいずれかの貼付位置まで送給されたならば、図6(b)に示すように、第1の保持部34A、第2の保持部34BをΘ回転させて捨て打ちプレート35A,35Bを180°旋回させ、捨て打ち面35aの先端部分を第1の下受部33A、第2の下受部33B上に位置させる。
そしてこの状態で、第1の貼付ヘッド25A、第2の貼付ヘッド25Bの貼付位置にある接着テープ22aを捨て打ち面35aに貼り付ける捨て打ち動作を行い、捨て打ち動作が終了したならば、直ちに第1の保持部34A、第2の保持部34Bを再度Θ回転させて捨て打ちプレート35A,35Bを図6(a)に示す原位置に戻す。これにより基板7は貼付作業位置に移動し、直ちに接着テープ22aの貼付作業を再開する。
そしてこのような捨て打ち動作を反復して行う過程において、捨て打ちプレート35A,35Bを貼付作業位置に移動させる際には、図6(c)に示すように、第1の下受部33A、第2の下受部33Bに対して捨て打ちプレート35A,35BをY方向に移動させ、捨て打ち面35a上の捨て打ち位置を順次ずらしていく。これにより、1枚の捨て打ちプレート35A,35Bを複数回反復使用することができる。
上記説明したように、本実施の形態の接着テープの貼付装置においては、水平方向および垂直方向に移動し、更に水平回転する保持部に、上面に接着テープ22aが貼付け可能な捨て打ちプレートを着脱自在に装着する構成を採用することにより、捨て打ちが必要とされる場合には捨て打ちプレートを直ちに貼付ヘッドによる貼付作業位置に旋回移動させることができ、接着テープ22aの捨て打ちを効率よく行うことができる。
本発明の接着テープ貼付装置は、接着テープの捨て打ちを効率よく行うことができるという効果を有し、ガラス基板に電子部品を圧着により実装して表示パネルを組み立てる分野等に有用である。
本発明の一実施の形態の接着テープ貼付装置が組み込まれた表示パネル組立装置の平面図 本発明の一実施の形態の接着テープ貼付装置の作業対象となる表示パネルの平面図 本発明の一実施の形態の接着テープ貼付装置の斜視図 本発明の一実施の形態の接着テープ貼付装置の基板保持部における捨て打ちプレートの装着状態の説明図 本発明の一実施の形態の接着テープ貼付装置の基板保持部の構成説明図 本発明の一実施の形態の接着テープ貼付装置における接着テープ捨て打ち動作の動作説明図
符号の説明
3 接着テープ貼付部
4 仮圧着部
5 本圧着部
7 基板
25A 第1の貼付ヘッド
25B 第2の貼付ヘッド
30 基板保持部
31 XYZΘテーブル機構
33A 第1の下受部
33B 第2の下受部
34A 第1の保持部
34B 第2の保持部
35A,35B 捨て打ちプレート

Claims (2)

  1. ベーステープの片面に貼着された接着テープを保持部に保持された基板に貼付ける接着テープ貼付装置であって、前記保持部を水平方向および垂直方向に移動させる移動テーブル機構と、前記保持部を水平回転させる水平回転駆動機構と、所定長さに切断された前記接着テープを前記保持部に保持された基板の上面に貼付ける貼付ヘッドと、前記保持部に保持された基板を前記貼付ヘッドによる貼付作業位置において下方から支持する下受部と、前記保持部に着脱自在に装着され上面に前記接着テープが貼付け可能なプレート状の捨て打ち部とを備えたことを特徴とする接着テープ貼付装置。
  2. 前記ベーステープの片面に貼着された接着テープを送給するテープ送給経路において前記接着テープが継ぎ合わされた継目部を検出する継目検出手段を備え、前記継目検出手段で検出した継目部が前記貼付ヘッドの下方に位置したならばこの継目部の前後範囲の接着テープを前記捨て打ち部に貼り付けることを特徴とする請求項1記載の接着テープ貼付装置。
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