JP2006040978A - 電子部品実装方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 透明基板に設けられた透明導電膜のアライメントマークおよび電子部品に設けられた不透明導電膜のアライメントマークを同時に撮像装置により撮像可能とする。
【解決手段】 透明基板１１の透明電極部１２に設けられた透明導電膜のアライメントマーク２３および電子部品１３の不透明電極部２２に設けられた不透明導電膜のアライメントマーク２４に、透明基板側に配置された照明手段２５により可視光および近赤外光からなる照明光を照射する。透明導電膜のアライメントマークで反射した可視光および不透明導電膜のアライメントマークで反射した近赤外光が撮像装置２０に入射され両アライメントマークが同時に撮像される。両アライメントマークの取得画像情報に基づいて透明電極部と不透明電極部とが位置合わせされる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、基板の電極部と電子部品の電極部とを位置合わせして圧着する電子部品実装方法および装置に関するものである。

液晶パネルの電極部とフレキシブル基板の電極部とをＡＣＦテープを介して圧着する電子部品実装装置は広く知られている。特許文献１に記載されたこのような電子部品実装装置は、各位置ａ，ｂ，ｃを順次移動する圧着ツール２３がＦＰＣ受取位置ａでＦＰＣ７を吸着し、吸着したＦＰＣ７にＡＣＦテープ１２をＡＣＦテープ貼付け位置ｂで貼り付け、仮圧着位置ｃでＦＰＣ７の電極部およびアライメントマーク１１を透明な受台３９の上方に位置させる。受台３９の下方に配置されたＣＣＤカメラ４４のピントがＦＰＣ７のアライメントマーク１１に合う位置までＦＰＣ７を吸着保持した圧着ツール２３が下降し、ＣＣＤカメラ４４がアライメントマーク１１を撮像した後に圧着ツール２３は上昇位置まで退避する。続いて、液晶パネル１を上面に吸着保持するパネルテーブル３８が前進して液晶パネル１のアライメントマーク６が透明な受台３９上に位置され、ＣＣＤカメラ４４が液晶パネル１のアライメントマーク６を撮像する。ＣＣＤカメラ４４が別々に撮像したアライメントマーク６，１１の画像のズレが演算され、このズレ量に応じてパネルテーブル３８が補正移動され、液晶パネル１とＦＰＣ７とが位置合わせされる。位置合わせ後に圧着ツール２３が下降し、受台３９との間で液晶パネル１とＦＰＣ７とがＡＣＦテープ１２を介して圧着される。
特開２００４−２１０５１号公報（第５−６頁、第１，２図）

特許文献１に記載の電子部品実装装置では、ＦＰＣ７および液晶パネル１のアライメントマーク１１，６を別々にＣＣＤカメラ４４で撮像するので、撮像時間が長くなる。撮像時間を短縮するために、図９に示すように、液晶パネル６１の電極およびアライメントマークが形成された電極部６２にＡＣＦテープ６３を貼り付け、この電極部６２を透明な圧着台６４（特許文献１の受台２９に相当）上に載置し、ＦＰＣ６５の電極およびアライメントマークが形成された電極部６６を圧着台６４の上方で電極部６２に接近して対向位置させた状態で、可視光６７をハーフミラー６８で屈曲させて電極部６２のアライメントマークに圧着台６４の下方から照射し、電極部６２のアライメントマークを圧着台６４の下方に配置したＣＣＤカメラ６９により同軸落射光で撮像している。これと同時に可視光７０をＦＰＣ６５の電極部６６に上方から照射してＦＰＣ６５のアライメントマークの影をＣＣＤカメラ６９で撮影している。これによれば、液晶パネル６１およびＦＰＣ６５のアライメントマークをＣＣＤカメラ６９により同時に撮像でき撮像時間を短縮することができる。

しかしながら、液晶パネル６１の電極およびアライメントマークがＩＴＯ膜などの透明導電膜で形成されている場合は、図１０に示す画像ように、ＦＰＣ３に上方から照射される可視光７０の影響により、液晶パネル６１の電極部６２に形成された透明導電膜のアライメントマークを可視光の同軸落射光によりＣＣＤカメラ６９で撮像することができない。なお、ＦＰＣ６５の電極部６６に形成された不導電膜のアライメントマークの影７１はＣＣＤカメラ６９で撮像されている。

本発明は係る従来の不具合を解消するためになされたもので、透明基板に設けられた透明導電膜のアライメントマークおよび電子部品に設けられた不透明導電膜のアライメントマークを同時に撮像装置により撮像可能とすることを目的とする。

上記の課題を解決するため、請求項１に記載の発明の構成上の特徴は、透明基板に設けられた透明導電膜の透明電極部と電子部品に設けられた不透明導電膜の不透明電極部とを位置合わせして圧着する電子部品実装方法において、前記透明電極部に設けられた透明導電膜のアライメントマークおよび前記不透明電極部に設けられた不透明導電膜のアライメントマークに、前記透明基板側に配置された照明手段により可視光および近赤外光からなる照明光を照射し、前記透明導電膜のアライメントマークで反射した可視光および前記不透明導電膜のアライメントマークで反射した近赤外光が入射される撮像装置により前記両アライメントマークを撮像し、前記撮像装置により撮像された透明導電膜および不透明導電膜のアライメントマークの取得画像情報に基づいて前記透明基板を前記電子部品に対し相対移動させて前記透明電極部と前記不透明電極部とを位置合わせすることである。

請求項２に記載の発明の構成上の特徴は、透明基板に設けられた透明導電膜の透明電極部を透明の圧着台上に載置し、電子部品に設けられた不透明導電膜の不透明電極部を異方性導電膜を介在した状態で前記透明電極部と位置合わせした後に圧着接合する電子部品実装方法において、前記透明電極部に設けられた透明導電膜のアライメントマークおよび前記不透明電極部に設けられた不透明導電膜のアライメントマークに、照明手段から発せられ前記圧着台を透過した可視光および近赤外光からなる照明光を照射し、前記透明導電膜のアライメントマークで反射した可視光および前記不透明導電膜のアライメントマークで反射した近赤外光が前記圧着台を透過して入射されるＣＣＤカメラにより両アライメントマークを撮影し、前記ＣＣＤカメラにより撮像された透明導電膜および不透明導電膜のアライメントマークの取得画像情報に基づいて前記透明基板を前記電子部品に対し相対移動させて前記透明電極部と前記不透明電極部とを位置合わせすることである。

請求項３に記載の発明の構成上の特徴は、請求項１または２おける前記透明基板はＬＣＤガラス基板、透明導電膜はＩＴＯ膜、電子部品はＦＰＣであり、請求項２における異方性導電膜はＡＣＦテープであることである。

請求項４に記載の発明の構成上の特徴は、請求項１乃至３のいずれか１項において、前記電子部品の背面側に遮蔽板を配置して外乱光を遮蔽することである。

請求項５に記載の発明の構成上の特徴は、透明基板に設けられた透明導電膜の透明電極部が透明の圧着台上に載置され、電子部品に設けられた不透明導電膜の不透明電極部を異方性導電膜を介在した状態で前記透明電極部と位置合わせして接合する電子部品実装装置において、前記透明電極部に設けられた透明導電膜のアライメントマークおよび前記不透明電極部に設けられた不透明導電膜のアライメントマークを前記圧着台を透過して照射する可視光および近赤外光を発する可視光源および近赤外光源を備えた照明装置と、前記透明導電膜のアライメントマークで反射した可視光および前記不透明導電膜のアライメントマークで反射した近赤外光が前記圧着台を透過して入射され両アライメントマークを撮像する撮像装置と、前記撮像装置により撮像された透明導電膜および不透明導電膜のアライメントマークの取得画像情報に基づいて前記透明基板を前記電子部品に対し相対移動させて前記透明電極部と前記不透明電極部とを位置合わせする手段とを備えたことである。

請求項６に記載の発明の構成上の特徴は、請求項５において、前記透明導電膜のアライメントマークで反射した可視光および前記不透明導電膜のアライメントマークで反射した近赤外光が前記圧着台を透過して前記撮像装置に入射する光路の途中にハーフミラーが配置され、前記可視光源および近赤外光源から発せられた可視光および近赤外光の少なくとも一方が前記ハーフミラーにより屈曲されて前記光路を通って前記アライメントマークを照射することである。

請求項７に記載の発明の構成上の特徴は、請求項５または６において、前記透明基板がＬＣＤガラス基板、透明導電膜がＩＴＯ膜、電子部品がＦＰＣ、異方性導電膜が前記ＬＣＤガラス基板の透明電極または前記ＦＰＣの不透明電極上に貼付けられたＡＣＦテープであり、前記透明導電膜および不透明導電膜のアライメントマークが対をなして２対設けられ、前記可視光源と近赤外光源を備えた照明装置および前記撮像装置が前記アライメントマークの各対に対応して一対設けられたことである。

上記のように構成した請求項１に係る発明においては、透明基板の透明電極部に設けられた透明導電膜のアライメントマークおよび電子部品の不透明電極部に設けられた不透明導電膜のアライメントマークに、透明基板側に配置された照明手段により可視光および近赤外光からなる照明光を照射する。透明導電膜のアライメントマークで反射した可視光および不透明導電膜のアライメントマークで反射した近赤外光が撮像装置に入射され両アライメントマークが同時に撮像される。両アライメントマークの取得画像情報に基づいて透明電極部と不透明電極部とが位置合わせされる。これにより、透明導電膜のアライメントマークおよび不透明導電膜のアライメントマークを同時に撮像装置により撮像することができ、アライメントマークの撮像時間を短縮することができる。

上記のように構成した請求項２に係る発明においては、透明基板の透明電極部が透明な圧着台上に載置され、電子部品の不透明電極部が異方性導電膜を介在して透明電極部と対向して位置される。この状態で透明導電膜のアライメントマークおよび不透明導電膜のアライメントマークに、圧着台を透過した可視光および近赤外光からなる照明光が照射される。透明導電膜のアライメントマークで反射した可視光、および不透明導電膜のアライメントマークで反射し異方性導電膜を通過した近赤外光がＣＣＤカメラに入射され両アライメントマークが同時に撮像される。両アライメントマークの取得画像情報に基づいて透明電極部と不透明電極部とが位置合わせされた後に圧着される。これにより、透明導電膜のアライメントマークおよび不透明導電膜のアライメントマークを同時に撮像装置により撮像することができ、アライメントマークの撮像時間、延いては電子部品の透明基板への圧着時間を短縮することができる。

上記のように構成した請求項３に係る発明においては、ＬＣＤガラス基板に設けられた透明なＩＴＯ膜のアライメントマークと、ＦＰＣに設けられた不透明導電膜のアレイメントマークをＡＣＦテープを介在した状態で撮像装置が同時に撮像することができる。

上記のように構成した請求項４に係る発明においては、電子部品の背面側に遮蔽板を配置して外乱光を遮蔽するようにしたので、透明導電膜のアライメントマークで反射した可視光および不透明導電膜のアライメントマークで反射した近赤外光が撮像装置に外乱光を遮蔽した状態で入射されるので、両アライメントマークを同時に鮮明に撮像することができる。

上記のように構成した請求項５に係る発明においては、透明基板の透明電極部が透明な圧着台上に載置され、電子部品の不透明電極部が異方性導電膜を介在して透明電極部と対向して位置される。この状態で透明導電膜のアライメントマークおよび不透明導電膜のアライメントマークに、圧着台を透過した可視光および近赤外光からなる照明光が照射される。透明導電膜のアライメントマークで反射した可視光および不透明導電膜のアライメントマークで反射した近赤外光が撮像装置に入射され両アライメントマークが同時に撮像される。両アライメントマークの取得画像情報に基づいて透明電極部と不透明電極部とが位置合わせされた後に圧着される。これにより、透明導電膜のアライメントマークおよび不透明導電膜のアライメントマークを同時に撮像装置により撮像することができ、アライメントマークの撮像時間、延いては電子部品の透明基板への接合時間を短縮することができる電子部品実装装置を提供することができる。

上記のように構成した請求項６に係る発明においては、可視光および近赤外光の少なくとも一方がハーフミラーにより屈曲されてアライメントマークに照射され、アライメントマークで反射した可視光および近赤外光がハーフミラーを通過して撮像装置に入射するので、照明装置をコンパクトに構成することができる。

上記のように構成した請求項７に係る発明においては、ＬＣＤガラス基板に設けられた透明なＩＴＯ膜の透明電極部のアライメントマークと、ＦＰＣに設けられた不透明導電膜の不透明電極部のアレイメントマークが対をなして２対設けられ、可視光源と近赤外光源とを備えた照明装置および撮像装置がアライメントマークの各対に対応して一対設けられている。これにより、一対の透明電極部のアライメントマークに可視光が、一対の不透明電極部のアライメントマークにＡＣＦテープを通過した近赤外光が圧着台を透過して照射され、透明導電膜のアライメントマークで反射した可視光および不透明導電膜のアライメントマークで反射しＡＣＦテープを通過した近赤外光が一対の撮像装置に入射され、両アライメントマークが同時に撮像される。この取得画像情報に基づいて各対の透明導電膜のアライメントマークと不透明導電膜のアライメントマークとを整合させるように透明基板と電子部品とを相対移動させることにより不透明電極部と透明電極部とを高精度に位置合わせすることができる。

以下、本発明に係る実施の形態を図面を参照して説明する。図１において、１０はＬＣＤガラス基板などの透明基板１１上にＦＰＣなどの電子部品１３を位置合せして装着し仮圧着する電子部品実装装置であり、透明基板１１の透明電極部１２が載置される透明な圧着台１４、および透明基板１１を保持して水平面内および上下方向に移動するとともに回転するステージ１５を有するステージ装置１６が基台３１上に載置されている。圧着台１４の上方には、圧着台１４上に載置された透明電極部１２上に電子部品１３の不透明電極部２２を重ねて圧着する部品移載装置１７が設けられている。圧着台１４の下方には、圧着台１４上に載置された透明電極部１２のアライメントマーク２３、およびこの透明電極部１２に接近して対向位置された不透明電極部２２のアライメントマーク２４に、可視光および近赤外光からなる照明光を圧着台１４を透過して照射する照明装置２５、およびアライメントマーク２３，２４で反射した可視光および近赤外光が入射し両アライメントマーク２３，２４を同時に撮像するＣＣＤカメラ等の撮像装置２０が配置されている。２１は制御装置で、ステージ装置１６、部品移載装置１７および撮像装置２０などを制御する。

透明基板１１に電子部品１３が圧着された装置、例えば液晶表示装置２６は、図２に示すように、透明基板１１であるＬＣＤガラス基板と、ＬＣＤガラス基板１１の中央に設けられた液晶部２７と、ＬＣＤガラス基板１１の縁部に圧着された電子部品１３であるＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）から構成されている。ＬＣＤガラス基板１１の一側縁部は、図３に示すように、上面にＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜等の透明導電膜を蒸着して複数の電極２９が狭ピッチにて形成されるとともに、これら電極２９の近傍に一対のアライメントマーク２３が透明導電膜で形成され透明電極部１２をなしている。ＦＰＣは透明または半透明のフレキシブル基板に電子回路が形成されたもので、その先端縁部は、図４に示すように、下面に透明基板１１の各電極２９およびアライメントマーク２３に対応する複数の電極３０およびアライメントマーク２４が不透明導電膜で形成され不透明電極部２２をなしている。ＦＰＣ１３の不透明電極部２２は、ＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film）テープ等の異方性導電膜２８を介在してＬＣＤガラス基板１１の透明電極部１２に圧着されている。

ステージ装置１６は、透明基板１１をステージ１５の上面に保持し、ステージ１５を水平面内および上下方向に移動させるとともに回転させて透明基板１１の透明電極部１２を所望位置に位置させるためのもので、基台３１上を水平なＸ軸に沿って往復動するＸ軸テーブルと、Ｘ軸テーブル上をＸ軸と直交する水平なＹ軸に沿って往復動するＹ軸テーブルと、Ｙ軸テーブル上をＸ，Ｙ軸と直交する上下方向のＺ軸に沿って往復動するＺ軸スライダと、Ｚ軸スライダに回転可能に支承されサーボモータによりθ軸回りに割出し回転されるステージ１５を備えている。Ｘ，Ｙ軸テーブルおよびＺ軸スライダは周知のリニアガイド等により直線案内され、ボールネジを介してサーボモータにより移動される。ステージ１５の上面には、真空ポンプに切替弁を介して接続された複数の吸着穴が開口されており、吸着穴が真空ポンプに接続されると透明基板１１は負圧によりステージ１５の上面に吸着保持され、大気に接続されると開放される。

部品移載装置１７は、基台３１に固定された架台３２上をＹ軸に沿って往復動するＹ軸スライダ３３と、Ｙ軸スライダ３３上を上下方向のＺ軸に沿って往復動するＺ軸スライダ３４を備えている。Ｙ，Ｚ軸スライダ３３，３４は、架台３２およびＹ軸スライダ３３に夫々取り付けられたリニアガイドによりＹ,Ｚ軸方向に案内され、ボールネジ３６，３７を介してサーボモータ３８，３９により移動される。Ｚ軸スライダ３４の下面から突出した軸部３５には、部品保持部材４１が相対回転を規制されてＺ軸方向に移動可能に装架されている。部品保持部材４１は、シリンダ４２を介して軸部３５に連結され、シリンダ４２の内部圧力が所定値以上になると減圧する減圧弁がシリンダ４２に接続されている。電子部品１３の不透明電極部２２を透明基板１１の透明電極部１２に仮圧着する力が所定値以上になるとシリンダ４２内の液圧が減圧弁を通って排出され部品保持部材４１が軸部３５に対して後退し、不透明電極部２２は所定圧力で透明電極部１２に仮圧着される。

部品保持部材４１の下端には直方体形状の保持部４３が形成され、保持部４３の細長い方形状の下面には、真空ポンプに切替弁を介して接続された複数の吸着穴が開口されており、吸着穴が真空ポンプに接続されると電子部品１３は不透明電極部２２の背面を負圧により保持部４３の下面に吸着されて部品保持部材４１に保持され、大気に接続されると電子部品１３は保持部４３から開放される。保持部４３には加熱手段としてヒータが設けられ、吸着された電子部品１３の不透明電極部２２はヒータにより加熱される。これにより、部品移載装置１７は、圧着台１４からＹ軸方向に離間して配置された部品供給装置４５から電子部品１３を保持部４３で不透明電極部２２背面を吸着してピックアップし、不透明電極部２２が圧着台１４に載置された透明電極部１２と対向する位置までＹ軸方向に移送する。

透明基板１１の透明電極部１２に設けられた透明導電膜のアライメントマーク２３、および電子部品１３の不透明電極部２２に設けられた不透明導電膜のアライメントマーク２４に、可視光および近赤外光を透明な圧着台１４を透過して照射する照明装置２５、およびアライメントマーク２３，２４で反射した可視光および近赤外光が入射し両アライメントマーク２３，２４を同時に撮像するＣＣＤカメラ等の撮像装置２０が、圧着台１４の下方に設けられている。透明導電膜および不透明導電膜のアライメントマーク２３，２４は、対をなして２対設けられており、照明装置２５および撮像装置２０は、図５に示すようにアライメントマークの各対に対応して１対設けられている。

一対の照明装置２５および撮像装置２０は、左右勝手が異なるだけで他の構成は同じであるので一方の照明装置２５および撮像装置２０について説明する。撮像装置２０および照明装置２５は圧着台１４の下方に配置された筐体４７に設けられている。筐体４７の先端には、透明基板１１の透明電極部１２に設けられた透明導電膜のアライメントマーク２３で反射した可視光、および電子部品１３の不透明電極部２２に設けられた不透明導電膜のアライメントマーク２４で反射した近赤外光を水平方向に９０度屈曲させ、筐体４７の後端に取付けられた撮像装置２０に入射させるプリズム４８が取付けられている。電子部品１３の背面側には、外乱光を遮蔽する遮蔽板５２が配置され外乱光が撮像装置２０に入射することを防止している。

筐体４７には、アライメントマーク２３，２４で反射した可視光および近赤外光が圧着台１４を透過して撮像装置２０に入射する光路の途中にハーフミラー４９が設けられている。筐体４７に固定された可視光源５０から発せられる可視光はハーフミラー４９により９０度屈曲されプリズム４８により上方に屈曲されて圧着台１４上に載置された透明基板１１の透明電極部１２に照射される。筐体４８には近赤外光源５１がプリズム４８と並んで取付けられ、近赤外光源５１から発せられた近赤外光は、プリズム４８の横から斜め方向に圧着台１４を透過し、透明電極部１２に予め貼り付けられたＡＣＦテープ等の異方性導電膜２８を通過して電子部品１３の不透明電極部２２に照射される。

制御装置２１はコンピュータを内蔵し、記憶装置には、透明基板１１の透明電極部１２に設けられた透明導電膜のアライメントマーク２３と電子部品１３の不透明電極部２２に設けられた不透明導電膜のアライメントマーク２４とを撮像装置２０により同時に撮像し、アライメントマーク２３，２４の取得画像情報に基づいて透明基板１１を電子部品１３に対し相対移動させて透明電極部１２と不透明電極部２２とを位置合わせし、その後に透明電極部１２と不透明電極部２２とをＡＣＦテープ２８を介在して圧着させる図６に示す制御プログラムが記憶されている。

次に、上述した電子部品実装方法および装置の作動を制御プログラムに基づいて説明する。ＡＣＦテープ２８を透明電極部１２に予め貼り付けられた透明基板１１がステージ１５上面に載置されると、ステージ装置１６は制御装置２１からの指令に基づいてステージ１５上面に開口する吸着穴を真空ポンプに接続し、透明基板１１をステージ１５の上面に吸着保持する。そして、ステージ１５をＸ軸およびＹ軸テーブルの移動により水平面内で移動させるとともにＺ軸スライダ上で回転させて、透明基板１１の透明電極部１２を圧着台１４の上方に搬送し、その後ステージ１５の上面が圧着台１４の上面と同一水平面内に位置するまでＺ軸スライダを下降して透明基板１１の透明電極部１２を圧着台１４上に載置する（ステップＳ１）。

部品移載装置１７のＹ軸スライダ３３が部品供給装置４５の上方に移動され、Ｚ軸スライダ３４が下降されて保持部４３が部品供給装置４５に載置された電子部品１３の不透明電極２２の背面に当接される。制御装置２１からの指令に基づいて保持部４３の下面に開口する吸着穴が真空ポンプに接続され、電子部品１３が不透明電極２２の背面を保持部４３の下面に吸着されて部品保持部材４１に保持される。その後Ｚ軸スライダ３４が上昇され、Ｙ軸スライダ３３が圧着台１４の近傍まで移動されると、Ｚ軸スライダ３４が電子部品１３の不透明電極２２が圧着台１４に載置された透明電極部１２と接近して対向する位置まで下降される（ステップＳ２）。

このとき、圧着台１４に載置された透明基板１１の透明電極部１２に設けられた透明導電膜の１対のアライメントマーク２３には、アライメントマーク２３に対応して設けられた１対の照明装置２５の可視光源５０から発せられた可視光がハーフミラー４９およびプリズム４８により上方に向けられて圧着台１４を透過して照射される。この可視光のアライメントマーク２３からの同軸落射光は圧着台１４を透過してプリズム４８により水平に屈曲され、ハーフミラー４９を透過して撮像装置２０に入射される。透明電極１２に接近して対向位置された不透明電極部２２に設けられた不透明導電膜の一対のアライメントマーク２４には、アライメントマーク２４に対応して設けられた１対の近赤外光源５１から斜め上方に発せられた近赤外光が圧着台１４、透明電極部１２、ＡＣＦテープ２８を通過して照射される。この近赤外光のアライメントマーク２４からの反射光は圧着台１４を透過してプリズム４８により水平に屈曲され、ハーフミラー４９を透過して撮像装置２０に入射される。この状態で、撮像装置２０は制御装置２１からの指令によりアライメントマーク２３，２４を同時に撮像し、アライメントマーク２３，２４の画像情報を制御装置２１に入力する（ステップＳ３）。

ステップＳ３において可視光源５０から発せられた可視光が透明電極部１２の透明導電膜のアライメントマーク２３に垂直に照射され、アライメントマーク２３からの同軸落射光が撮像装置２０に入射されるので、撮像装置２０により撮像された画像には図７に示されるように透明導電膜で形成されたアライメントマーク２３の像５３が鮮明に撮像される。そして、近赤外光源５１から発せられた波長の長い近赤外光はＡＣＦテープ２８を通過して不透明電極部２２の不透明導電膜のアライメントマーク２４を十分照射することができ、アライメントマーク２４からの反射光は、近赤外光を感応可能なＣＣＤカメラ等の撮像装置２０に入射されるので、撮像装置２０により撮像された画像には不透明導電膜で形成されたアライメントマーク２４の像５４が鮮明に撮像される。

撮像装置２０により撮像されたアライメントマーク２３，２４の取得画像情報に基づいて一対のアライメントマーク２３の中心を結ぶ線分と一対のアライメントマーク２４の中心を結ぶ線分とが一致するように、ステージ１５がＸ，Ｙ軸方向に直線移動されθ軸回りに回転されることにより、透明基板１１が電子部品１３に対し相対移動され、透明電極部１２と不透明電極部２２とが位置合わせされる（ステップＳ４）。その後にＺ軸スライダ３４が下降され、保持部４３に吸着されてヒータにより過熱された電子部品１３の不透明電極部２２がＡＣＦテープ２８を介して透明基板１１の透明電極部１２に所定圧力で押圧されて熱圧着される（ステップＳ５）。保持部４３の吸着穴が大気に連通されて電子部品１３が開放された後にＺ軸スライダ３４が後退され、ステージ装置１６はステージ１５を電子部品１３が仮圧着された透明基板１１をステージ１５から搬出する搬出位置に移動させる。

上記実施形態では、透明基板１１を吸着したステージ１５が、アライメントマーク２３，２４を撮像装置２０で撮像した画像情報に基づいて自動的にサーボモータによりＸ，Ｙ軸方向に直動されるとともにθ軸回りに回転され、透明電極部１２と不透明電極部２２とが一致するように透明基板１１が電子部品に対して相対移動されているが、撮像装置２０により撮像したアライメントマーク２３，２４の画像を表示装置に表示し、透明導電膜のアライメントマーク２３が不透明導電膜のアライメントマーク２４に整合するように、透明基板１１を吸着したステージ１５を表示装置に表示された画像情報に基づいて手動でＸ，Ｙ軸方向に直動させるとともにθ軸回りに回転させて、透明電極部１２と不透明電極部２２とを一致させるようにしてもよい。アライメントマーク２３，２４が整合したか否かを表示装置の画面を目視して容易に判断できるように、アライメントマーク２３は、図８に示すように、円形、正方形、三角などの頭部と頭部から僅かに離れて設けられた平行バー部から構成し、アライメントマーク２４は、アライメントマーク２３の頭部が嵌まり込むように中心部分をくり抜いた環状の円形、正方形、三角形の環状頭部と環状頭部から突出されアライメントマーク２３の平行バー部の間に入れられるバー部とから構成するとよい。電子部品１３の一対のアライメントマーク２４の環状頭部の中心部分に透明基板１１の一対のアライメントマーク２３の頭部を嵌めこみ、平行バー部の間にバー部を入れることにより、透明基板１１の透明電極１２を電子部品１３の不透明電極２２に容易に正確に位置合せすることができる。

また、上記実施形態では、アライメントマーク２３，２４を一致させるためにステージをＸ，Ｙ軸方向に直動させるとともにθ軸回りに回転させているが、部品移載装置１７の部品保持部材４１をＸ，Ｙ軸方向に直動させるとともにθ軸回りに回転させて電子部品１３の不透明電極部２２のアライメントマーク２４を透明基材１１の透明電極部１２のアライメントマーク２３に一致させるようにしてもよい。

上記実施形態では、可視光源５０および近赤外光源５１から可視光および近赤外光を同時に連続的に発しているが、電子部品１３の不透明電極２２が圧着台１４に載置された透明電極部１２と接近して対向する位置まで下降された状態で、可視光源５０および近赤外光源５１のから可視光および近赤外光を短時間ずつ順次発し、アライメントマーク２３，２４を各反射光で撮像装置２０により撮像し、取得画像情報を制御装置２１に入力するようにしてもよい。また、可視光源５０および近赤外光源５１から可視光および近赤外光を短時間ずつ交互に連続して発するようにしてもよい。

さらに、上記実施形態では、近赤外光源５１から斜め上方に発せられた近赤外光が不透明導電膜のアライメントマーク２４に照射されるようにしているが、近赤外光源５０から発せられた近赤外光がハーフミラーにより屈曲されてアライメントマーク２４に照射され、アライメントマーク２４からの同軸落射光がハーフミラーを通過して撮像装置２０に入射するようにしてもよい。また、可視光源５０および近赤外光源５１をプリズム４８の両側で筐体４７に取付け、可視光源５０および近赤外光源５１から斜め上方に発せられた可視光および近赤外光がアライメントマーク２３，２４に照射されるようにしてもよい。

上記実施の形態においては電子部品１３がポリイミドフィルムをベース材に用いたＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）である場合すなわちＦＯＧ（Film on Glass）について本発明を適用したが、電子部品１３がチップである場合すなわちＣＯＧ（Chip on Glass）の場合でも本発明を適用することが可能である。

さらに、上述した実施の形態においては透明基板１１の透明電極部１２および電子部品１３の不透明電極部２２にアライメントマーク２３，２４を電極２９，３０と別に形成したが、特定の電極、端子をアライメントマークとして使用してもよい。

本実施の形態に係る電子部品実装装置の構成を示す図。 電子部品が透明基板に圧着される一例としての液晶表示装置を示す図。 液晶表示装置の透明電極部を示す部分拡大図。 実装部品の不透明電極部を示す部分拡大図。 一対の照明装置および撮像装置を上方から見た図。 電子部品実装装置の制御プログラムを示す図。 透明導電膜および不透明導電膜のアライメントマークを撮像した画像を示す図。 アライメントマークを示す図。 透明導電膜のアライメントマークを可視光の同軸落射光で撮像し、不透明導電膜のアライメントマークを可視光の透過光で撮像する電子部品実装装置を示す図。 透明導電膜のアライメントマークを可視光の同軸落射光で撮像し、不透明導電膜のアライメントマークを可視光の透過光で撮像した画像を示す図。

符号の説明

１０…電子部品実装装置、１１…透明基板、１２…透明電極部、１３…電子部品、１４…圧着台、１５…ステージ、１６…ステージ装置、１７…部品移載装置、１８…部品実装ヘッド、２０…撮像装置、２１…制御装置、２２…不透明電極部、２３，２４…アライメントマーク、２５…照明装置、２８…ＡＣＦテープ（異方性導電膜）、２９，３０…電極、３１…基台、４１…部品保持部材、４３…保持部、４５…部品供給装置、４７…筐体、４８…プリズム、４９…ハーフミラー、５０…可視光源、５１…近赤外光源、５２…遮蔽板、５３，５４…アライメントマークの像。

Claims (7)

1. 透明基板に設けられた透明導電膜の透明電極部と電子部品に設けられた不透明導電膜の不透明電極部とを位置合わせして圧着する電子部品実装方法において、
   前記透明電極部に設けられた透明導電膜のアライメントマークおよび前記不透明電極部に設けられた不透明導電膜のアライメントマークに、前記透明基板側に配置された照明手段により可視光および近赤外光からなる照明光を照射し、
   前記透明導電膜のアライメントマークで反射した可視光および前記不透明導電膜のアライメントマークで反射した近赤外光が入射される撮像装置により前記両アライメントマークを撮像し、
   前記撮像装置により撮像された透明導電膜および不透明導電膜のアライメントマークの取得画像情報に基づいて前記透明基板を前記電子部品に対し相対移動させて前記透明電極部と前記不透明電極部とを位置合わせすることを特徴とする電子部品実装方法。
2. 透明基板に設けられた透明導電膜の透明電極部を透明の圧着台上に載置し、電子部品に設けられた不透明導電膜の不透明電極部を異方性導電膜を介在した状態で前記透明電極部と位置合わせした後に圧着接合する電子部品実装方法において、
   前記透明電極部に設けられた透明導電膜のアライメントマークおよび前記不透明電極部に設けられた不透明導電膜のアライメントマークに、照明手段から発せられ前記圧着台を透過した可視光および近赤外光からなる照明光を照射し、
   前記透明導電膜のアライメントマークで反射した可視光および前記不透明導電膜のアライメントマークで反射した近赤外光が前記圧着台を透過して入射されるＣＣＤカメラにより両アライメントマークを撮影し、
   前記ＣＣＤカメラにより撮像された透明導電膜および不透明導電膜のアライメントマークの取得画像情報に基づいて前記透明基板を前記電子部品に対し相対移動させて前記透明電極部と前記不透明電極部とを位置合わせすることを特徴とする電子部品実装方法。
3. 請求項１または２おける前記透明基板はＬＣＤガラス基板、透明導電膜はＩＴＯ膜、電子部品はＦＰＣであり、請求項２における異方性導電膜はＡＣＦテープであることを特徴とする電子部品実装方法。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項において、
   前記電子部品の背面側に遮蔽板を配置して外乱光を遮蔽することを特徴とする電子部品実装方法。
5. 透明基板に設けられた透明導電膜の透明電極部が透明の圧着台上に載置され、電子部品に設けられた不透明導電膜の不透明電極部を異方性導電膜を介在した状態で前記透明電極部と位置合わせして接合する電子部品実装装置において、
   前記透明電極部に設けられた透明導電膜のアライメントマークおよび前記不透明電極部に設けられた不透明導電膜のアライメントマークを前記圧着台を透過して照射する可視光および近赤外光を発する可視光源および近赤外光源を備えた照明装置と、
   前記透明導電膜のアライメントマークで反射した可視光および前記不透明導電膜のアライメントマークで反射した近赤外光が前記圧着台を透過して入射され両アライメントマークを撮像する撮像装置と、
   前記撮像装置により撮像された透明導電膜および不透明導電膜のアライメントマークの取得画像情報に基づいて前記透明基板を前記電子部品に対し相対移動させて前記透明電極部と前記不透明電極部とを位置合わせする手段とを備えたことを特徴とする電子部品実装装置。
6. 請求項５において、
   前記透明導電膜のアライメントマークで反射した可視光および前記不透明導電膜のアライメントマークで反射した近赤外光が前記圧着台を透過して前記撮像装置に入射する光路の途中にハーフミラーが配置され、
   前記可視光源および近赤外光源から発せられた可視光および近赤外光の少なくとも一方が前記ハーフミラーにより屈曲されて前記光路を通って前記アライメントマークを照射することを特徴とする電子部品実装装置。
7. 請求項５または６において、
   前記透明基板がＬＣＤガラス基板、透明導電膜がＩＴＯ膜、電子部品がＦＰＣ、異方性導電膜が前記ＬＣＤガラス基板の透明電極部または前記ＦＰＣの不透明電極部上に貼付けられたＡＣＦテープであり、
   前記透明導電膜および不透明導電膜のアライメントマークが対をなして２対設けられ、
   前記可視光源と近赤外光源を備えた照明装置および前記撮像装置が前記アライメントマークの各対に対応して一対設けられたことを特徴とする電子部品実装装置。