JP2008004826A

JP2008004826A - テープ状部材の供給装置及び供給方法

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Publication number: JP2008004826A
Application number: JP2006174097A
Authority: JP
Inventors: Kazuhito Ikeda; 和仁池田
Original assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Current assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Priority date: 2006-06-23
Filing date: 2006-06-23
Publication date: 2008-01-10
Anticipated expiration: 2026-06-23
Also published as: JP4796901B2

Abstract

【課題】供給リールからテープ状部材が円滑に繰り出されていないときに、そのテープ状部材が供給リールに逆巻きされるのを防止した供給装置を提供することにある。
【解決手段】テープ状部材を供給する供給装置であって、
テープ状部材４が巻装された供給リール９と、供給リールから繰り出されるテープ状部材を巻き取る巻き取りリール１２と、供給リールからテープ状部材を繰り出す際にテープ状部材が繰り出されずにすでに繰り出された部分が供給リールに巻き取られようとしたときにそのことを検出する受光器と、受光器の検出に基いてテープ状部材が供給リールに巻き取られるのを阻止する張力を与えるソレノイド４６を具備する。
【選択図】図１

Description

この発明は供給リールから繰り出されるテープ状部材を巻き取りリールで巻き取るテープ状部材の供給装置及び供給方法に関する。

たとえば、液晶ディスプレイパネルやプラズマディスプレイパネルに代表されるフラットパネルディスプレイなどの製造工程においては、ガラス製の基板の側部上面に設けられた端子部にＴＣＰ（Tape Carrier Package）を、μｍ単位の直径の金属粒子を含有する熱硬化性の樹脂によって形成された粘着性を有する異方性導電テープを介して貼着する工程がある。

上記異方性導電テープは、上記ＴＣＰを上記基板の側部上面の端子部に貼着する前に、基板の側部上面に所定の長さに切断されて貼着される。異方性導電テープの一側面には、この異方性導電テープとでテープ状部材を形成する剥離テープが貼着されていて、異方性導電テープはこの剥離テープとともに供給リールに巻装されている。

基板の側部上面にＴＣＰを異方性導電テープによって貼着する場合、まず、剥離テープとともに供給リールから繰り出された異方性導電テープを所定長さに切断する。このときの異方性導電テープの切断長さは、上記基板の側部上面に設けられた端子部に対応する長さに設定される。

ついで、所定長さに切断された異方性導電テープは、その切断された部分が基板の端子部が設けられた一側部の上面に対向するよう上記供給リールから上記剥離テープとともに引き出されて位置決めされる。上記基板は水平方向に駆動されるステージ上に載置されていて、端子部が設けられた一側部がバックアップツール上に対向位置するよう位置決めされる。

基板が位置決めされると、上記バックアップツールの上方に上下駆動可能に配置されたヒータを有する加圧ツールを下降させ、異方性導電テープの所定の長さに切断された部分を、上記基板に加圧加熱して貼着する。つまり、異方性導電テープは基板の一側部上面に仮圧着される。仮圧着された異方性導電テープには上記ＴＣＰが仮圧着されてから本圧着される。

特許文献１には供給リールから繰り出された異方性導電テープを巻き取りリールによって巻き取るとともに、その途中で所定の長さに切断して基板に貼着する装置が示されている。
特開２００３−５１５１７号公報

異方性導電テープは粘着性を有する。そのため、異方性導電テープは、フッ素樹脂などによって形成されて異方性導電テープが貼着し難い上記剥離テープを介して供給リールに巻装されている。それによって、異方性導電テープを上記供給リールから確実に繰り出すことができるようにしている。

しかしながら、異方性導電テープは経時劣化によって粘着性が増大するということがあり、そのような場合には上記剥離テープが異方性導電テープに強く付着してしまうため、供給リールから円滑に繰り出すことができなくなる。

さらに、異方性導電テープには、供給リールに残留する量が所定の長さになったとき、そのことを知らせるための残量検知テープが上記異方性導電テープに貼着されて設けられている。残量検知テープは上記異方性導電テープや剥離テープと異なる色に着色され、その色によって光学的に判別できるようになっている。

異方性導電テープの上記残量検知テープが設けられた部分は、他の部分に比べて厚くなるから、供給リールの巻き芯に対して強く巻かれた状態となる。つまり、巻き締まり状態になっている。

巻き締まり状態にあると、残量検知テープが異方性導電テープに付着してしまうことがあり、その場合にも異方性導電テープを供給リールから円滑に繰り出すことができなくなるということがある。

このような理由によって、異方性導電テープが供給リールから円滑に繰り出されなくなった状態で、供給リールが回転駆動されると、異方性導電テープの供給リールからすでに繰り出された部分が繰り出し方向に回転する供給リールに巻き取られてしまうことになる。つまり、供給リールから繰り出された異方性導電テープが供給リールに再び巻き取られる逆巻き現象が生じる。

異方性導電テープの逆巻き現象が生じると、供給リールから異方性導電テープを繰り出すことができなくなるから、装置を停止させて点検、修理しなければならないから、生産性の大幅な低下を招くことになる。

この発明は、供給リールに巻装されたテープ状部材がその粘着性の増大などによって円滑に繰り出されなくなったとき、逆巻き現象が生じる前にそのことを検出してテープ状部材を確実に繰り出すことができるにしたテープ状部材の供給装置及び供給方法を提供することにある。

この発明は、テープ状部材を供給する供給装置であって、
上記テープ状部材が巻装された供給リールと、
この供給リールから繰り出される上記テープ状部材を巻き取る巻き取りリールと、
上記供給リールから上記テープ状部材を繰り出す際にテープ状部材が繰り出されずにすでに繰り出された部分が上記供給リールに巻き取られようとしたときにそのことを検出する検出手段と、
この検出手段の検出に基いて上記テープ状部材が上記供給リールに巻き取られるのを阻止する張力を与える加圧手段と
を具備したことを特徴とするテープ状部材の供給装置にある。

上記検出手段は、上記供給リールから繰り出される上記テープ状部材によって所定方向に回転される回転盤と、この回転盤に対向して配置され上記テープ状部材が上記供給リールから繰り出されずに巻き取られようとしたときにそのことを上記回転盤の回転状態から検出するセンサとによって構成されていることが好ましい。

この発明は、テープ状部材を供給する供給方法であって、
供給リールから繰り出される上記テープ状部材を巻き取りリールによって巻き取る工程と、
上記供給リールから上記テープ状部材を繰り出す際にテープ状部材が繰り出されずにすでに繰り出された部分が上記供給リールに巻き取られようとしたときにそのことを検出する工程と、
上記検出に基いて上記テープ状部材が上記供給リールに巻き取られるのを阻止する張力を与える工程と
を具備したことを特徴とするテープ状部材の供給方法にある。

この発明によれば、テープ状部材が供給リールから繰り出されずに供給リールに巻き取られる逆巻き現象が生じる前に、そのことを検出して逆巻き現象が生じるのを防止することで、逆巻き現象によって装置が停止することがないようにしたテープ状部材の供給装置及び供給方法を提供するこができる。

以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態を説明する。

図１はこの発明の一実施の形態に係るテープ状部材の供給装置としての貼着装置を示し、この貼着装置は基板ステージ５を備えている。この基板ステージ５はベース６を有し、このベース６の上面にＸ駆動源６ａ、Ｙ駆動源６ｂ及びθ駆動源６ｃによってＸ、Ｙ及びθ方向に駆動されるテーブル７が設けられている。

上記テーブル７上には、液晶ディスプレイパネルからなる基板Ｗが供給されて真空吸着される。基板Ｗの上面の一側部には図３（ｂ）に示すように複数の端子１ａが所定間隔で形成された複数、この実施の形態では３つの端子部１が設けられている。

上記基板Ｗの端子部１が設けられた側部上面には、後述するように３つの端子部１にわたる長さに切断された、両面粘着性の異方性導電テープ２が図３（ａ）に示すように貼着されるようになっている。上記異方性導電テープ２は金属粒子が混入された熱硬化性樹脂からなる。そして、各端子部１には、ＴＣＰなどの電子部品３が異方性導電テープ２を介して貼着される。

図１に示すように、上記異方性導電テープ２は、この異方性導電テープ２とでテープ状部材４を構成する剥離テープ８に貼着されていて、供給リール９に巻装されている。テープ状部材４は異方性導電テープ２を下方に向けて上記供給リール９から繰り出され、一対のガイドローラ１１にガイドされて巻き取りリール１２に巻き取られる。それによって、テープ状部材４は一対のガイドローラ１１にガイドされた部分が上記テーブル７に載置された上記基板Ｗの端子部１の上方に平行に対向して走行するようになっている。

上記テーブル７の上方にはヒータ１３ａを有する加圧部としての加圧ツール１３が上下駆動機構１４によって上下動可能に設けられている。上記テープ状部材４の異方性導電テープ２は、後述する切断ユニット２３によって所定長さに切断され、その所定長さの切断部分２ａが上記加圧ツール１３の下方に後述するように位置決めされる。

異方性導電テープ２の切断部分２ａが位置決めされると、上記加圧ツール１３が下降して異方性導電テープ２の切断部分２ａが上記基板Ｗの側辺部の端子部１が設けられた部分に仮圧着される。その後、上記剥離テープ８が図示しない離型ローラによって異方性導電テープ２から剥離され、その剥離テープ８だけが上記巻き取りリール１２に巻き取られるようになっている。

上記テープ状部材４の搬送は送り装置２０によって行なわれる。この送り装置２０は剥離テープ８を挟持可能に形成されたチャック２１を有する。このチャック２１は図示しないガイド体によって回転不能にガイドされ、サーボモータなどの送り駆動源２２ｂによって回転駆動される駆動ねじ２２ａによって直線駆動されるようになっている。

したがって、上記チャック２１が剥離テープ８を挟持した状態で上記駆動ねじ２２ａを回転駆動し、このチャック２１を図１に矢印Ｘで示す方向へ駆動すれば、上記剥離テープ８とともに異方性導電テープ２をＸ方向へ繰り出し、その切断部分２ａを加圧ツール１３の下方に位置決めできるようになっている。

上記供給リール９は繰り出し駆動源１５（図４に示す）によって回転駆動されてテープ状部材４を繰り出すようになっており、上記巻き取りリール１２は巻き取り駆動源１６によって回転駆動されて剥離テープ８を巻き取るようになっている。上記繰り出し駆動源１５、巻き取り駆動源１６及び送り駆動源２２ｂは制御装置１８によって後述するように駆動が制御される。

上記異方性導電テープ２は基板Ｗよりも搬送方向上流側において、上記切断ユニット２３によって所定の長さに切断される。この切断ユニット２３は、カッタ２４と剥離機構２５から構成されている。

上記カッタ２４は、テープ状部材４が供給リール９から繰り出されて水平に走行する部分の下方に先端を対向させて配置されていて、図示しない駆動機構によって上下方向に駆動可能となっている。上記剥離機構２５は、上記カッタ２４よりもテープ状部材４の走行方向下流側にテープ状部材４の下方に対向して配置されている。

搬送されるテープ状部材４の上面側には、上記カッタ２４と剥離機構２５とに対向して保持ブロック２６が配設されている。この保持ブロック２６には、剥離テープ８を介して上記異方性導電テープ２の上面を押圧する押し出し部材２７がスライド可能に設けられている。この押し出し部材２７は図示せぬシリンダなどによって所定のタイミングで押圧される。

上記押し出し部材２７の下方には、テープ状部材４を介して剥離ヘッド２８が対向して配置されている。この剥離ヘッド２８はベース板２９に取り付けられている。このベース板２９には粘着テープ３１が巻回された供給リール３２が設けられ、この粘着テープ３１は上記剥離ヘッド２８の上面に沿って走行して巻取りリール３３に巻き取られるようになっている。

上記ベース板２９は図示しないシリンダによって上下駆動される。ベース板２９が上昇方向に駆動されると、押し出し部材２７によって異方性導電テープ２の一対の切断線２ｂによって切断された箇所が押し下げられる。上記切断線２ｂは、上記カッタ２４が上昇方向に駆動され、異方性導電テープ２の上記保持ブロック２６の下面に対向する部分に突き当たることで形成される。なお、そのとき剥離テープ８は切断されない。

それによって、異方性導電テープ２の上記カッタ２４によって切断された部分２ｃが剥離ヘッド２８の粘着テープ３１に押し付けられるから、その部分２ｃが剥離テープ８から剥離される。つまり、異方性導電テープ２は、基板Ｗに貼着される所定長さの両端部分が上記カッタ２４によって切断され、その切断部分２ｃが上記剥離機構２５によって除去されてから、上記所定の長さに切断分離された部分２ａが上記加圧ツール１３によって基板Ｗの端子部１に貼着されることになる。

上記供給リール９と切断ユニット２３との間には、上記供給リール９から繰り出されたテープ状部材４に空気圧によって張力を付与するエアダンサ３５が設けられている。このエアダンサ３５はダンサケース３６を有する。このダンサケース３６は一側面が開口した扁平な箱型状に形成されていて、その開口部３６ａを横に向けるとともに長手方向と交差する方向を上下方向に沿わせて配置されている。つまり、ダンサケース３６は横向きに配置されている。

上記ダンサケース３６の開口部３６ａと反対側の側面には吸引手段としての吸引ブロア３７が設けられている。吸引ブロア３７はダンサケース３６内の気体を吸引して内部を負圧にする。

上記供給リール９から繰り出されたテープ状部材４は一対のガイドローラ３８ａにガイドされて上記ダンサケース３６の開口部３６ａに対向して走行するようになっている。その状態で、上記吸引ブロア３７を作動させてダンサケース３６内を負圧すれば、上記テープ状部材４は上記吸引ブロア３７の吸引力によってダンサケース３６内に引き込まれて湾曲する。すなわち、テープ状部材４に吸引ブロア３７の吸引力が作用することで、このテープ状部材４には上記吸引力に対応する張力が付与されることになる。

上記ダンサケース３６の開口部３６ａには，このダンサケース３６内に引き込まれるテープ状部材４をガイドして円滑に湾曲させる一対のガイドローラ３８ｂが設けられている。さらに、開口部３６ａと対向する部位には、吸引ブロア３７の吸引力によってテープ状部材４をダンサケース３６内へ引き込むときに、テープ状部材４をダンサケース３６内へ付勢する加圧気体を噴射する加圧手段としての加圧ノズル３９が配置されている。

加圧ノズル３９には開閉制御弁４０を有する空気配管４０ａが接続されている。上記吸引ブロア３７の発停と、上記開閉制御弁４０の開閉は上記制御装置１８によって制御される。

なお、上記ダンサケース３６には、この内部に吸引されて引き込まれたテープ状部材４の引き込み量を検出する複数、たとえば第１乃至第５の検出センサ５１〜５５（図４に示す）ダンサケース３６の開口部３６ａ側から閉塞端側に向かって所定の間隔で順次設けられている。

第１乃至第５の検出センサ５１〜５５の検出信号はそれぞれ上記制御装置１８に出力され、その検出信号に基づいて上記繰り出し駆動源１５による供給リール９の回転速度が制御され、上記供給リール９からテープ状部材４が単位時間当たりに繰り出される長さが制御される。

それによって、ダンサケース３６内に引き込まれるテープ状部材４の湾曲長さは、巻き取りリール１２による巻き取り量の変化に係らず、ほぼ一定に維持されるようになっている。

図２（ａ），（ｂ）に示すように、上記テープ状部材４をガイドする一対のガイドローラ３８ａの一方には、このガイドローラ３８ａを回転可能に支持したローラ軸４１に、検出手段を構成する回転盤４２が一体的に設けられている。この回転盤４２には周方向に等間隔で複数の透孔４３が形成されている。回転盤４２の一側面には投光器４４が設けられ、他側面には投光器４４と対向して受光器４５が設けられている。

上記投光器４４から出力された光Ｌは回転盤４２に形成された透孔４３を介して上記受光器４４によって検出され、その検出信号は上記制御装置１８に入力される。上記送り装置２０によってテープ状部材４を繰り出しているときに、上記回転盤４２が一定の速度で回転していれば、上記受光器４４が上記投光器４４から出力された光Ｌを検出することで、上記制御装置１８に出力される検出信号の周期は一定となる。つまり、テープ状部材４が円滑に繰り出されていれば、制御装置１８には受光器４４から一定の周期で検出信号が入力される。

しかしながら、テープ状部材４が後述するように供給リール９から円滑に繰り出されなくなると、上記回転盤４２の回転速度が変化するから、受光器４４が検出する検出信号の周期が変化する。それによって、制御装置１８は上記ガイドローラ３８ａの回転が変化したこと、つまりテープ状部材４の送り速度に変化が生じたことを検出し、その検出信号を制御装置１８に出力するようになっている。
なお、この実施の形態では、上記投光器４４と受光器４５は、上記回転盤４２の回転状態からテープ状部材４の逆巻き現象を検出するセンサを構成している。

上記一対のガイドローラ３８ａの間には、テープ状部材４に上記供給リール９から繰り出される方向の張力を付与する加圧手段としてのたとえばソレノイド４６が設けられている。このソレノイド４６の可動軸４７の先端には加圧ローラ４８が回転可能に設けられている。

上記回転盤４２の回転速度が変化してそのことを受光器４５が検出し、その検出信号が制御装置１８に出力されると、この制御装置１８から上記ソレノイド４６に駆動信号が出力され、その駆動信号によって上記可動軸４７が突出方向に駆動される。それによって、テープ状部材４は、可動軸４７の先端に設けられた加圧ローラ４８によって加圧されるようになっている。

このような構成の貼着装置においては、繰り出し駆動源１５、巻き取り駆動源１６及び送り装置２０が制御装置１８によって同期して駆動されることで、供給リール９に巻装されたテープ状部材４が所定長さづつ繰り出され、その異方性導電テープ２が切断されて基板ステージ５に保持された基板Ｗの端部に貼着される。

供給リール９に巻装されたテープ状部材４は、経時劣化して異方性導電テープ４の粘着性が増大したり、残量検知テープによって巻き締まり状態にあるなどして、その部分の粘着度合が増加する。

テープ状部材４の粘着度合が増加すると、図５（ａ）にＺで示す付着部分が生じ、供給リール９が同図に矢印で示す繰り出し方向に回転駆動されても、上記付着部分Ｚでテープ状部材４が剥がれず、その付着部分Ｚが図５（ｂ）に示すように供給リール９の回転方向に移動する。それに伴って、テープ状部材４の繰り出し方向も同図に鎖線で示す方向から実線で示す方向に変化する。つまり、テープ状部材４が供給リール９から繰り出されなくなる。

このように、テープ状部材４が供給リール９から繰り出されなくなると、この供給リール９の回転によってテープ状部材４の既に繰り出されてダンサケース３６内に吸引されている部分が引き出されて上記供給リール９に再度巻き取られる、逆巻き現象が生じる虞がある。

しかしながら、付着部分Ｚが剥がれない状態で、供給リール９が回転駆動されているにも係らず、テープ状部材４が繰り出されなくなると、テープ状部材４をガイドしたガイドローラ３８ａと一体的に設けられた回転盤４２の回転速度が変化する。つまり、回転盤４２はその回転が瞬間的に停止した後、すでに繰り出されたテープ状部材４が巻き取られる方向に走行し始めることで、回転方向が逆方向になる。

このように、回転盤４２の回転速度（回転方向）が変化すると、受光器４５が上記回転盤４２に形成された透孔４３を介して検出する光Ｌの周期も変化するから、そのことが受光器４５から制御装置１８に出力される。それによって、制御装置１８はソレノイド４６に駆動信号を出力する。

上記ソレノイド４６は、制御装置１８からの駆動信号によって図２（ａ）に実線で示す状態から鎖線で示すように可動軸４７が突出する方向に駆動され、その先端に設けられた加圧ローラ４８によってテープ状部材４の上記供給リール９から繰り出された部分を加圧する。

それによって、テープ状部材４は同図に実線で示す状態から鎖線で示すように変位させられるから、その変位量に応じた張力が発生し、その張力によって図５（ａ）から図５（ｂ）に示す位置に変位した付着部分Ｚが剥がされる。

付着部分Ｚが剥がされれば、テープ状部材４は供給リール９から円滑に繰り出されることになるから、テープ状部材４の供給リール９から既に繰り出された部分が再び上記供給リール９に巻き取られるという、逆巻き現象が生じるのが防止される。つまり、テープ状部材４の繰り出し不良が発生するのが防止されるから、その繰り出し不良によって貼着装置を停止させて点検修理するという事態を招くことがない。

上記一実施の形態では逆巻き防止手段としてソレノイドを用いたが、ソレノイドに代わり、たとえばシリンダを用いるようにしてもよく、要はテープ状部材４の繰り出し不良が生じてそのことが検出されたならば、直ちに上記テープ状部材に張力を付与することができるものであればよい。

また、供給リールから繰り出されるテープ状部材に逆巻き現象が生じたか否かを、透孔が穿設された回転盤を挟んで配置された投光器と受光器からなるセンサによって検出するようにしたが、センサとしては投光器と受光器が一体化された投受光器を用いる一方、回転盤の一側面には光を反射する縞模様を回転盤の周方向に沿って所定間隔で設ける。そして、投受光器がその縞模様を検出する周期によってテープ状部材に逆巻き現象が生じたか否かを検出するようにしてもよい。

この発明の一実施の形態を示すテープ状部材の貼着装置の概略的構成図。（ａ）は貼着装置のテープ状部材に張力を付与するソレノイドの部分の拡大図、（ｂ）は回転盤を挟んで配置された投光器と受光器を示す側面図。（ａ）はＴＣＰが貼着された基板の説明図、（ｂ）はＴＣＰが貼着される前の基板の説明図。貼着装置の制御系統を示すブロック図。供給リールに生じたテープ状部材の貼着部分の説明図。

符号の説明

４…テープ状部材、９…供給リール、１２…巻き取りリール、１８…制御装置、４４…投光器（検出手段）、４５…受光器（検出手段）、４６…ソレノイド（加圧手段）。

Claims

テープ状部材を供給する供給装置であって、
上記テープ状部材が巻装された供給リールと、
この供給リールから繰り出される上記テープ状部材を巻き取る巻き取りリールと、
上記供給リールから上記テープ状部材を繰り出す際にテープ状部材が繰り出されずにすでに繰り出された部分が上記供給リールに巻き取られようとしたときにそのことを検出する検出手段と、
この検出手段の検出に基いて上記テープ状部材が上記供給リールに巻き取られるのを阻止する張力を与える加圧手段と
を具備したことを特徴とするテープ状部材の供給装置。
上記検出手段は、上記供給リールから繰り出される上記テープ状部材によって所定方向に回転される回転盤と、この回転盤に対向して配置され上記テープ状部材が上記供給リールから繰り出されずに巻き取られようとしたときにそのことを上記回転盤の回転状態から検出するセンサとによって構成されていることを特徴とする請求項１記載のテープ状部材の供給装置。
テープ状部材を供給する供給方法であって、
供給リールから繰り出される上記テープ状部材を巻き取りリールによって巻き取る工程と、
上記供給リールから上記テープ状部材を繰り出す際にテープ状部材が繰り出されずにすでに繰り出された部分が上記供給リールに巻き取られようとしたときにそのことを検出する工程と、
上記検出に基いて上記テープ状部材が上記供給リールに巻き取られるのを阻止する張力を与える工程と
を具備したことを特徴とするテープ状部材の供給方法。