JP2007047286A

JP2007047286A - 異方導電膜貼付装置及び方法

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Publication number: JP2007047286A
Application number: JP2005229579A
Authority: JP
Inventors: Tetsuro Ueno; 哲朗上野; Shinjiro Tsuji; 慎治郎辻
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-08-08
Filing date: 2005-08-08
Publication date: 2007-02-22
Anticipated expiration: 2025-08-08
Also published as: JP5076292B2

Abstract

【課題】基板の端部の複数の電極部に対して異方導電膜を短時間に貼り付けることができ、大型の基板の複数の電極部に対する異方導電膜の貼付工程の生産性を向上できる異方導電膜貼付装置を提供する。
【解決手段】１又は複数の電極部の長さに対応する幅寸法を有しかつ異方導電膜の背面側にセパレータ１６を配して供給リール１８に巻回された貼付テープ１７を、基板２の端部２ａに対してその長手方向と直交する方向から電極部上に供給する異方導電膜供給部１９と、供給する異方導電膜を電極部の幅寸法に対応する寸法にカットするカット機構２２と、カットした異方導電膜を基板２の端部２ａの電極部に押圧して貼り付ける貼付ヘッド１１と、電極部に貼り付けた異方導電膜のセパレータ１６を剥離する剥離ローラ２３とを備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板の端部に設けられた複数の電極部に異方導電膜を介して部品を実装するため、基板の端部に異方導電膜を貼り付ける異方導電膜貼付装置及び方法に関するものである。

液晶表示パネルやプラズマ表示パネルなどのフラットパネルディスプレイ（以下、ＦＰＤと記す）においては、ＦＰＤを駆動するＴＡＢ（ＴａｐｅＡｕｔｏｍａｔｅｄＢｏｎｄｉｎｇ）部品やフリップチップＩＣなどから成るドライバＩＣ（以下、部品と称する）を実装するため、ＦＰＤの基板の端部に、そのほぼ全長にわたって適当間隔置きに複数の電極部が設けられている。部品の実装は、基板端部の電極部上に異方導電膜を貼り付け、この異方導電膜を介して基板の電極部上に部品の電極を位置決めして仮固定した後、熱と圧力を負荷して本圧着することで行われている。そして、近年はＦＰＤの大型化が急速に進行しており、それに伴って基板端部の長さも大きくなり、電極部及び部品の数も増加している。

上記基板端部の電極部上に異方導電膜を貼り付けるための、従来の異方導電膜貼付装置としては、電極部の幅に対応する幅寸法の細幅長尺の異方導電膜の表面にセパレータを配置した貼付テープを用い、この貼付テープを巻回したリールから貼付テープを引き出し、電極部の長さ寸法に対応する長さで異方導電膜をカットし、貼付ヘッドにてカットした異方導電膜を基板の電極部上に押圧して貼り付け、貼り付けた異方導電膜上のセパレータを剥離手段にて剥離するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

また、上記貼付テープを巻回したリールから貼付テープを引き出して基板端部の長手方向に沿う方向に供給し、電極部の長さ寸法に対応する長さの貼付領域の異方導電膜を残すとともに貼付領域間に異方導電膜を除去した分離領域を形成し、前記貼付領域の異方導電膜を電極部上に位置決めして貼付ヘッドにてセパレータの上から押圧して電極部に貼り付け、その後貼り付けた異方導電膜からセパレータを剥離させ、以後、次の貼付領域を次の電極部上に位置決めして電極部に貼り付けてセパレータを剥離させるという動作を繰り返すように構成したものが知られている（例えば、特許文献２参照。）。

従来の同様の異方導電膜貼付装置を、図７を参照して説明する。図７において、１０１は基板、１０２はその端部に沿って設けられた電極部であり、この電極部１０２上に異方導電膜１０３を貼り付けるものである。基板１０１の端部に沿って移動位置決め可能な移動体１０４に、異方導電膜の背面にセパレータを付着させた貼付テープ１０６を巻回した供給リール１０５と剥離したセパレータ１０７を巻き取る巻取リール１０８と、供給リール１０５から巻取リール１０８の間で貼付テープ１０６及び剥離したセパレータ１０７をガイドするガイドピン１０９ａ〜１０９ｄと、貼付テープ１０６の異方導電膜を電極部１０２の長さに対応する長さ毎にセパレータ１０７を残した状態でカットするカッター部１１０と、貼付テープ１０６を基板１０１の表面と平行に保持するガイドピン１０９ｂ、１０９ｃ間でセパレータ１０７上から異方導電膜１０３を基板１０１の電極部１０２に押圧する貼付ヘッド１１１と、貼付ヘッド１１１を昇降駆動する昇降駆動手段１１２と、貼付ヘッド１１１にて異方導電膜１０３を貼付けた後セパレータ１０７を剥離する剥離ピン１１３と、剥離ピン１１３の移動駆動手段１１４とを設けた構成とされており、移動体１０４を間欠移動させて基板１０１の端部の各電極部１０２上に順次異方導電膜１０３を貼り付けるように構成されている。
特許第３３２４５９９号明細書特開平１０−５１１１５号公報

ところが、上記特許文献１、特許文献２に開示された構成や、図７に示したような構成の異方導電膜貼付装置では、基板端部の各電極部に個々に順次異方導電膜を貼り付けるものであるため、基板が大型化が進展して基板の端部の長さが長くなり、電極部の数が多くなると、基板端部の全ての電極部に異方導電膜を貼り付けるのに多くの時間を要するという問題があり、また供給リールに巻回される貼付テープの長さが限られているため、基板が大型化し、電極部の総長さが長くなると、短時間に供給リールを交換する必要が生じることになり、その段取り替えに多大な時間を要するという問題があり、生産性を著しく低下させ、特に大型のＦＰＤの生産性向上に対して弊害となる。

また、上記特許文献２に記載された構成では、貼付領域間をカットして除去した分離領域を設けているので、その分離領域を電極部間の間隔に対応させ、基板の端部に配設されている電極部に対応する部分のみ異方導電膜を残し、電極部間ではセパレータのみを残し、この状態の貼付テープを基板の端部上にその全長にわたって供給し、各異方導電膜をそれぞれ各電極部に対向させ、その後貼付ヘッドにて基板端部の全長にわたって一括して貼付テープを押圧し、各電極部に一工程で異方導電膜を貼り付けるようにすることも考えられるが、その場合貼付工程のタクトは短くすることができるが、分離領域の異方導電膜が無駄になるとともに異方導電膜は高価であるため、非常にコスト高になるという問題があり、さらに上記以上に供給リールを交換する頻度が高くなっしまい、特に大型のＦＰＤの生産性向上に対して大きな弊害となる。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、基板の端部の複数の電極部に対して異方導電膜を短時間に貼り付けることができるとともに異方導電膜を供給する供給リールの交換頻度も少なくでき、大型の基板の複数の電極部に対する異方導電膜の貼付工程の生産性を向上できる異方導電膜貼付装置及び方法を提供することを目的とする。

本発明の異方導電膜貼付装置は、基板の端部に設けられた複数の電極部に異方導電膜を介して部品を実装するため、基板の端部に異方導電膜を貼り付ける異方導電膜貼付装置であって、１又は複数の電極部の長さに対応する幅寸法を有しかつ背面側にセパレータを配してリールに巻回された異方導電膜を、基板の端部に対してその長手方向と直交する方向から電極部上に供給する供給機構と、供給する異方導電膜を電極部の幅寸法に対応する寸法にカットするカット機構と、カットした異方導電膜を基板の電極部に押圧して貼り付ける貼付ヘッドと、電極部に貼り付けた異方導電膜のセパレータを剥離する剥離機構とを備えたものである。

また、本発明の異方導電膜貼付方法は、基板の端部に設けられた複数の電極部に異方導電膜を貼り付けた後、異方導電膜を介して部品を実装する工程において、基板の端部に異方導電膜を貼り付ける異方導電膜貼付方法であって、１又は複数の電極部の長さに対応する幅寸法を有しかつ背面側にセパレータを配してリールに巻回された異方導電膜を、基板の端部に対してその長手方向と直交する方向から電極部上に供給する工程と、供給する異方導電膜を電極部の幅寸法に対応する寸法にカットする工程と、カットした異方導電膜を基板の電極部に押圧して貼り付ける工程と、電極部に貼り付けた異方導電膜のセパレータを剥離する工程とを有するものである。

この構成によると、異方導電膜を基板の端部に対してその長手方向と直交する方向から供給するので、基板の端部に設けられている複数の電極部に対して一工程で一括して異方導電膜を貼り付けることができ、基板の端部の電極部に対する異方導電膜貼付工程のタクトを格段に短くすることができ、また一回の貼付工程での異方導電膜の供給量は電極部の幅寸法に対応するものであるため非常に短く、そのため異方導電膜を巻回したリールを交換する必要が生じる時間間隔が非常に長くなり、特に大型のＦＰＤの生産性向上に対して大きな効果を発揮することができる。

また、供給機構が、異方導電膜を基板の外側から基板端部に向けて供給すると、供給する異方導電膜が基板の表面に接触して付着する恐れがなく、高い信頼性をもって効率的に貼り付けることができる。

また、供給機構が、貼付ヘッドにて異方導電膜を基板の電極部に押圧する前に弛ませることで、押圧時に大きな張力が作用して延びが発生する恐れがなく、位置精度良く貼り付けることができる。

また、供給する異方導電膜が、各電極部の長さに対応する幅寸法を有すると、電極部間の無駄な異方導電膜が要らず、高価な異方導電膜を１００％有効利用できてコスト低下を図ることができる。

また、その場合に、貼付けた異方導電膜から剥離したセパレータを貼付ヘッドに設けた開口を通して基板の外側に引き出し、このセパレータを巻き取る巻取リールを貼付ヘッドより基板外側に配設すると、貼付装置の主要機構がすべて基板上に配置せず、その外側に配置できるので、作業性及びメンテナンス性が向上する。

また、供給する異方導電膜が、基板端部の長さに対応する幅寸法を有すると、基板の端部の全長にわたって設けられたすべての電極部に対して一工程で一括して異方導電膜を貼り付けることができ、簡単な構成にて異方導電膜貼付工程のタクトを格段に短くすることができ、特に大型のＦＰＤの生産性向上に対して大きな効果を発揮することができる。

本発明の異方導電膜貼付装置及び方法によれば、基板の端部に設けられている複数の電極部に対して一工程で一括して短いタクトで異方導電膜を貼り付けることができ、また一回の貼付工程での異方導電膜の供給量が非常に短いため、異方導電膜を巻回したリールを交換する必要が生じる時間間隔が非常に長くなり、大型のＦＰＤの生産性向上に対して大きな効果を発揮することができる。

以下、本発明の異方導電膜貼付装置の一実施形態について、図１〜図４を参照しながら説明する。本実施形態の異方導電膜貼付装置１は、液晶パネル（以下、基板と称する）２の端部にその長手方向に適当間隔置きに複数設けられた電極部にそれぞれ異方導電膜を貼り付けるものである。尚、本発明においては、基板は、液晶パネルに限定されるものではなく、プラズマディスプレイパネルなどのＦＤＰやその他の各種基板に適用できる。

基板２の３辺の端部２ａには、異方導電膜を貼り付けるべき複数の電極部（図示せず）が適当間隔置きに設けられており、この基板２が、所定の基板受け渡し位置で、異方導電膜貼付装置１の基板保持部３に受け渡される。基板保持部３は、図１、図２に示すように、基板受け渡し位置で載置された基板２を所定の貼付位置に移送して位置決めするものであり、昇降部（図示せず）上に、Ｘ方向に移動・位置決めするＸ方向テーブル４とＹ方向に移動・位置決めするＹ方向テーブル５と回転方向の位置決めをする回転テーブル６とが設置され、回転テーブル６に基板２を吸着して保持する保持面７を設けた構成とされている。Ｘ方向テーブル４は、Ｘ方向移動体４ａがレールガイド４ｂにて移動自在に支持され、送りねじ機構４ｃにて駆動され、Ｙ方向テーブル５は、Ｙ方向移動体５ａがレールガイド５ｂにて移動自在に支持され、送りねじ機構５ｃにて駆動される。

Ｘ方向の一端側には、貼付位置に位置決めされた基板２の端部２ａを下方から受けて支持するようにＹ方向に延びる受台８が配設されている。この受台８はＸ方向に狭幅で、Ｙ方向には基板２の最大の端部２ａの長さに対応した長さを有している。この受台８の上面に対して梁部９ａが上方から対向するように門型の加圧フレーム９が立設されている。

加圧フレーム９の梁部９ａには、基板２の端部２ａに設けられている各電極部の配置間隔に対応して複数（端部２ａに設けられる電極部の最大数）の加圧手段１０が配設されている。各加圧手段１０から下方に延出された出力軸には、貼付ヘッド１１が装着され、貼付ヘッド１１の下端部には押圧ツール１２が位置調整機構１３を介して装着されている。押圧ツール１２は、電極部上に貼り付けるべき異方導電膜の幅及び長さに対応し、それより若干大きい押圧面１２ａを下端に有している。また、貼付ヘッド１１には、Ｘ方向に貫通する開口１４が形成されている。

受台８に対して基板保持部３とは反対側には、異方導電膜１５の背面にセパレータ１６を配した貼付テープ１７（図４参照）を巻回した複数（貼付ヘッド１１と同数）の供給リール１８を搭載した異方導電膜供給部１９が配設されている。貼付テープ１７の幅寸法は、基板２の端部２ａに設けられている各電極部の長さに対応し、それより若干大きな寸法、例えば３０〜４０ｍｍ程度であり、供給リール１８に、例えば２００ｍ程度の長さのものが巻回されている。

供給リール１８から引き出された貼付テープ１７は、テンションローラ２０を経て、受台８上の基板端部２ａ上に向けて延出されている。テンションローラ２０と受台８上との間には、貼付テープ１７を基板端部２ａの高さまで押し下げる押下ローラ２１、貼付テープ１７のセパレータ１６のみを残して異方導電膜１５を貼付テープ１７の幅方向に切断するカット機構２２が配設されている。カット機構２２は、上昇動作して異方導電膜１５を切断するカッター２２ａとセパレータ１６を支持する支持ブロック２２ｂにて構成されている。また、受台８上で貼付ヘッド１１にて貼付テープ１７をセパレータ１６の上から押圧して異方導電膜１５を基板端部２ａに貼り付けた後セパレータ１６を剥離させる剥離ローラ２３が基板端部２ａより若干基板２内側の位置に配設され、かつこの剥離ローラ２３を基板端部２ａの上部に向けて水平方向に移動させてセパレータ１６を剥離させる駆動手段２４が設けられている。

剥離されたセパレータ１６は、ガイドローラ２５ａ、２５ｂにて基板端部２ａの近傍位置で上方に移動して反転され、貼付ヘッド１１に設けられた開口１４を通って異方導電膜供給部１９側に向けて延出され、貼付テープ１７を基板端部２ａの電極部の幅寸法に対応する所定寸法づつ精度良く移動させる定量送り装置２６を介して、加圧フレーム９と供給リール１８の間に配設された巻取リール２７に巻き取られる。

以上の構成の異方導電膜貼付装置１による異方導電膜１５の貼付方法を、主として図４を参照して説明する。まず、図４（ａ）に示すように、カット機構２２のカッター２２ａを矢印ａのように上昇させて貼付テープ１７の異方導電膜１５を切断する。この切断間隔は、定量送り装置２６により送り量に規定されており、基板端部２ａの電極部の幅寸法に対応する所定寸法に設定されている。次に、図４（ｂ）に示すように、カッター２２ａを矢印ｂのように下降させた後、定量送り装置２６を作動させて矢印ｃのように貼付テープ１７を所定量送り、最先端の切断された異方導電膜１５ａを基板端部２ａに貼り付けることができる位置に移動させる。次に、図４（ｃ）に示すように、押下ローラ２１を矢印ｄのように押し下げるとともに、テンションローラ２０を図３に示すように受台８側に向けて移動させて矢印ｅのように貼付テープ１７に所定量の弛みを持たせた状態とする。

次に、図４（ｄ）及び図３に示すように、加圧手段１０にて貼付ヘッド１１を矢印ｆのように下降動作させ、貼付ヘッド１１の下端の押圧ツール１２にてセパレータ１６の上から押圧し、最先端の切断された異方導電膜１５ａを基板端部２ａの電極部上に圧着させる。次に、図４（ｅ）に示すように、貼付ヘッド１１を矢印ｇのように復帰上昇させるとともに、押下ローラ２１を矢印ｈのように復帰上昇させる。次に、図４（ｆ）に示すように、テンションローラ２０による弛ませ動作を解除して矢印ｉのように貼付テープ１７を引き戻すテンションを作用させるとともに、剥離ローラ２３を駆動手段２４にて移動駆動することで、貼り付けられた異方導電膜１５ａからセパレータ１６を剥離させる。

以上の動作によって、基板端部２ａに設けられている複数の電極部の全てに対して一工程で一括して異方導電膜１５を貼り付けることができ、さらにその工程での貼付テープ１７の送り量が電極部の幅寸法よりも若干大きいだけで非常に小さく、また剥離ローラ２３の移動量も短いためにそれらの動作時間が短時間で済み、一工程のタクトが短くなるので、高い生産性をもって基板端部２ａの複数の電極部に異方導電膜を貼り付けることができる。

また、異方導電膜１５は基板端部２ａの各電極部に対応する部分にのみそれぞれ貼り付け、電極部間には異方導電膜１５が貼り付けられないので、高価な異方導電膜１５が無駄に消費されることがなく、コストロスを無くすことができる。また、一工程で貼り付ける貼付テープ１７の長さ（例えば、１．５ｍｍ）が短いので、供給リール１８に巻回されている貼付テープ１７の長さ（例えば、２００ｍ）に鑑み、供給リール１８の交換が長期間必要でなく、供給リール１８の交換のための作業中断による生産性の低下を無くすことができる。

次に、本発明の異方導電膜貼付装置の他の実施形態について、図５、図６を参照して説明する。なお、上記実施形態と同一の構成要素については同一参照符号を付して説明を省略し、主として相違点についてのみ説明する。

図５、図６において、本実施形態では、基板２の端部２ａのほぼ全長にわたる長さに構成された単一の貼付ヘッド１１及び押圧ツール１２が配設され、単一の加圧手段１０にて貼付ヘッド１１を押圧駆動するように構成されている。押圧ツール１２には、その長手方向に適当間隔置きに複数の位置調整機構１３が設けられている。また、異方導電膜１５とその背面に付着されたセパレータ１６からなる貼付テープ１７、及びそれを巻回した供給リール１８からセパレータ１６の巻取リール２７に至る経路の各ローラの幅寸法も、同様に基板２の端部２ａのほぼ全長にわたる長さに構成されている。

また、異方導電膜１５を剥離した後のセパレータ１６は、基板２の端部２ａ近傍で反転させることなく、ガイドローラ２５ａだけを介して基板２の上部に延出され、基板２の上部に定量送り装置２６及び巻取リール２７が配設されている。

本実施形態においても、基板端部２ａに設けられている複数の電極部の全てに対して一工程で一括して異方導電膜１５を貼り付けることができ、さらにその工程での貼付テープ１７の送り量が電極部の幅寸法よりも若干大きいだけで非常に小さく、また剥離ローラ２３の移動量も短いためにそれらの動作時間が短時間で済み、一工程のタクトが短くなるので、高い生産性をもって基板端部２ａの複数の電極部に異方導電膜を貼り付けることができる。また、一工程で貼り付ける貼付テープ１７の長さが短いので、供給リール１８に巻回されている貼付テープ１７の長さに鑑み、供給リール１８の交換が長期間必要でなく、供給リール１８の交換のための作業中断による生産性の低下を無くすことができるいう効果が発揮される。

以上の実施形態の説明では、セパレータ１６の剥離手段として、剥離ローラ２３を移動させるようにした例を示したが、これに限定されるものではなく、例えばセパレータ１６の上面を吸着手段にて吸着し、吸着手段を上方に引き上げて剥離するように構成しても良い。

本発明の異方導電膜貼付装置によれば、基板の端部に設けられている複数の電極部に対して一工程で一括して短いタクトで異方導電膜を貼り付けることができ、また一回の貼付工程での異方導電膜の供給量が非常に短く、異方導電膜の供給リールの交換間隔を長くできるため、大幅な生産性向上を達成でき、各種ＦＰＤ、特に大型のＦＰＤにおける異方導電膜の貼付工程に有効に利用できる。

本発明の異方導電膜貼付装置の一実施形態の部分断面側面図。同実施形態を図１の裏面側から見た斜視図。同実施形態における圧着時の動作状態を示す部分断面側面図。同実施形態における各動作工程を示す側面図。本発明の異方導電膜貼付装置の他の実施形態の部分断面側面図。同実施形態を図５の裏面側から見た斜視図。従来例の異方導電膜貼付装置の要部構成を示す斜視図。

符号の説明

１異方導電膜貼付装置
２基板
２ａ端部
３基板保持部
１１貼付ヘッド
１４開口
１５、１５ａ異方導電膜
１６セパレータ
１７貼付テープ
１８供給リール
１９異方導電膜供給部
２０テンションローラ
２２カット機構
２３剥離ローラ
２７巻取リール

Claims

基板の端部に設けられた複数の電極部に異方導電膜を介して部品を実装するため、基板の端部に異方導電膜を貼り付ける異方導電膜貼付装置であって、１又は複数の電極部の長さに対応する幅寸法を有しかつ背面側にセパレータを配してリールに巻回された異方導電膜を、基板の端部に対してその長手方向と直交する方向から電極部上に供給する供給機構と、供給する異方導電膜を電極部の幅寸法に対応する寸法にカットするカット機構と、カットした異方導電膜を基板の電極部に押圧して貼り付ける貼付ヘッドと、電極部に貼り付けた異方導電膜のセパレータを剥離する剥離機構とを備えたことを特徴とする異方導電膜貼付装置。
供給機構は、異方導電膜を基板の外側から基板端部に向けて供給することを特徴とする請求項１記載の異方導電膜貼付装置。
供給機構は、貼付ヘッドにて異方導電膜を基板の電極部に押圧する前に弛ませることを特徴とする請求項１又は２記載の異方導電膜貼付装置。
供給する異方導電膜は、各電極部の長さに対応する幅寸法を有することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の異方導電膜貼付装置。
貼付けた異方導電膜から剥離したセパレータを貼付ヘッドに設けた開口を通して基板の外側に引き出し、このセパレータを巻き取る巻取リールを貼付ヘッドより基板外側に配設したことを特徴とする請求項４記載の異方導電膜貼付装置。
供給する異方導電膜は、基板端部の長さに対応する幅寸法を有することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の異方導電膜貼付装置。
基板の端部に設けられた複数の電極部に異方導電膜を貼り付けた後、異方導電膜を介して部品を実装する工程において、基板の端部に異方導電膜を貼り付ける異方導電膜貼付方法であって、１又は複数の電極部の長さに対応する幅寸法を有しかつ背面側にセパレータを配してリールに巻回された異方導電膜を、基板の端部に対してその長手方向と直交する方向から電極部上に供給する工程と、供給する異方導電膜を電極部の幅寸法に対応する寸法にカットする工程と、カットした異方導電膜を基板の電極部に押圧して貼り付ける工程と、電極部に貼り付けた異方導電膜のセパレータを剥離する工程とを有することを特徴とする異方導電膜貼付方法。
異方導電膜を基板の外側から基板端部に向けて供給することを特徴とする請求項７記載の異方導電膜貼付方法。
供給した異方導電膜を基板の電極部に押圧する前に弛ませることを特徴とする請求項７又は８記載の異方導電膜貼付方法。
各電極部の長さにそれぞれ対応する幅寸法の複数の異方導電膜を同時に供給することを特徴とする請求項７〜９の何れかに記載の異方導電膜貼付方法。
貼付ヘッドにて貼付けた異方導電膜から剥離したセパレータを貼付ヘッドに設けた開口を通して基板の外側に引き出し、巻取リールにて巻き取ることを特徴とする請求項１０記載の異方導電膜貼付方法。
基板端部の長さに対応する幅寸法の異方導電膜を供給することを特徴とする請求項７〜９の何れかに記載の異方導電膜貼付方法。