JP2010251415A - 作業処理装置あるいは表示基板モジュール組立ラインまたは表示基板モジュール組立方法 - Google Patents

Abstract

【課題】搭載部品ズレ検査作業のみの処理時間が不要な、または搭載部品ズレ検査作業を行なう専用の処理作業装置が不要で、前記検査作業に必要な処理作業装置長を短くできる搭載部品ズレ検査を有する処理作業装置または搭載部品ズレ検査方法、あるいは、表示基板モジュール組立ラインまたは表示基板モジュール組立方法を提供することである。
【解決手段】表示基板を搬送する搬送手段によって搬送される前記表示基板の辺の処理作業箇所に貼付けた搭載部品位置のズレを、搭載部品が有するアライメントマークを撮像して検査する際に、前記表示基板を搬送中に少なくとも前記撮像をし、検査することを特徴とする。
【選択図】図６

Description

本発明は、液晶やプラズマなどのＦＰＤ(＝Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｉｓｐｌａｙ)の表示基板の周辺への駆動ＩＣの搭載やＣＯＦ(Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｆｉｌｍ)、ＦＰＣ(Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ)などのいわゆるＴＡＢ(＝Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ)接続および周辺基板(ＰＣＢ＝Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ)を実装する処理作業装置及びそれ等から構成される表示基板モジュール組立ラインに関するものである。より具体的には、搭載したＴＡＢやＩＣの位置ズレを検査する検査ユニット並びに検査ユニットまたは検査結果に基づいて構成される表示基板モジュール組立ラインまたは表示基板モジュール組立方法に関するものである。

表示基板モジュール組立ラインは、液晶、プラズマなどのFＰDの表示基板(以下、基本的には単に基板と略し、その他の基板、例えばＰＣＢの場合はＰＣＢ基板と明記する)に、複数の処理作業工程を順次行なうことで、該基板の周辺に、駆動ＩＣ、ＴＡＢおよびＰＣＢ基板などを実装する装置である。

例えば、処理工程の一例としては、(1)基板端部のＴＡＢ貼付け部を清掃する端子クリーニング工程、(2)清掃後の基板端部に異方性導電フィルム(ＡＣＦ＝Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ)を貼付けるＡＣＦ工程、(3)貼付けたＡＣＦの貼付け状態を検査するＡＣＦ検査工程、(4)ＡＣＦを貼付けた位置の基板配線にＴＡＢやＩＣを位置決めして搭載する搭載工程、(5)搭載したＴＡＢを加熱圧着することで、ＡＣＦにより固定する圧着工程、(6)圧着したＴＡＢやＩＣの位置や接続状態を検査する搭載検査工程、(7)ＴＡＢの基板側と反対側にＰＣＢ基板をＡＣＦなどで貼付け搭載するＰＣＢ工程(複数の工程)などからなる。さらには、処理する基板の辺の数や処理するＴＡＢやＩＣの数などで各処理装置の数や基板を回転する処理ユニットなどが必要となる。このような工程を得ることによって、基板上の電極とＴＡＢ/ＩＣ等の電極との間に設けたＡＣＦを熱圧着することによって基板とＴＡＢやＩＣを電気的に接続するものである。

前記ＡＣＦを熱圧着する際に、ＡＣＦやＩＣ、ＴＡＢの膨張、それらが圧着時のわずかに横方向に移動し、搭載部品の位置ズレが発生する。そのため、その位置ズレ量が適正範囲に収まっているか検査する必要がある。従来は、基板を隣接位置に搬送し、停止させて検査していた。このような従来技術としては下記の特許文献がある。

特開２００２−１１０７３３号公報

上記従来技術は、基板の寸法に応じた検査場所を必要とし、表示基板モジュール組立ラインが長くなる課題があった。また、上記従来技術は、検査のみの時間を必要とし、ライン全体の処理時間であるタクトが長くなる課題があった。特に、前記２つの課題は、基板の大型化に伴い顕著になってくる。

そこで、本発明の第１の目的は、搭載部品ズレ検査作業のみの処理時間が不要な、または搭載部品ズレ検査作業を行なう専用の処理作業装置が不要な、前記検査作業に必要な処理作業装置の長さを短くできる搭載部品ズレ検査機構を有する処理作業装置を提供することにある。
また、本発明の第２の目的は、表示基板モジュール組立のタクト時間を短縮できる、またはライン長の短い表示基板モジュール組立ライン及び表示基板モジュール組立方法を提供することである。
さらに、本発明の第３の目的は、搭載部品ズレ検査結果を表示基板モジュール組立ラインに反映させることで信頼性の高い、または稼働率の高い表示基板モジュール組立ラインあるいは表示基板モジュール組立方法を提供することである。

上記の第１の目的を達成するために、表示基板を搬送する搬送手段によって搬送される前記表示基板の辺の処理作業箇所に貼付けた搭載部品の位置ズレを検査する搭載部品ズレ検査ユニットを有する作業処理装置において、前記搭載部品ズレ検査ユニットは前記検査に必要な撮像部を撮像する撮像手段を有し、前記撮像手段は前記搬送中に前記撮像することを第１の特徴とする。

また、上記第１の目的を達成するために、第１の特徴に加え、前記搭載部品ズレ検査ユニットは前記撮像部を照明する照明手段と、前記検査の実行を制御する検査制御手段を有することを第２の特徴とする。
さらに、上記第１の目的を達成するために、第１または第２の特徴に加え、前記撮像手段または前記撮像手段の撮像位置は、前記処理作業箇所を熱圧着処理作業する本圧着作業処理装置の有する熱圧着ヘッドの下流に設けられ、前記熱圧着ヘッドは前記処理作業箇所で熱圧着した熱圧着ヘッドであることを第３の特徴とする。

また、上記第１の目的を達成するために、第３の特徴に加え、前記撮像手段または前記撮像手段の撮像位置は、前記本圧着作業処理装置の下流に設けた下流側作業処理装置の有する作業処理ヘッドの上流に設けられたことを第４の特徴とする。
さらに、上記第１の目的を達成するために、第１の特徴に加え、前記撮像手段は、熱圧着作業を処理する本圧着作業処理装置の下流に設けたことを第５の特徴とする。
また、上記第１の目的を達成するために、第３または第４の特徴に加え、前記搭載部品ズレ検査ユニットと前記熱圧着処理作業をする本圧着作業処理装置あるいは前記本圧着作業処理装置の下流に設けた下流側作業処理装置とは一体であることを第６の特徴とする。

さらに、上記第１の目的を達成するために、第１の特徴に加え、前記処理作業装置は搭載部品ズレ検査ユニットのみで構成されていることを第７の特徴とする。
また、上記の第１の目的を達成するために、第１の特徴に加え、前記撮像部は、前記処理作業箇所に設けられたアライメントマークであることを第８の特徴とする。
さらに 上記第１の目的を達成するために、第１乃至第８のいずれかの特徴に加え、前記撮像手段はエリアカメラまたラインセンサカメラであることを第９の特徴とする。
また、上記第１の目的を達成するために、第９の特徴に加え、前記検査制御手段は、前記搬送手段から得られる前記表示基板の搬送位置情報に基づき前記撮像をすることを第１０の特徴とする。

さらに、上記第１の目的を達成するために、第３または第４の特徴に加え、前記検査制御手段は、前記熱圧着処理作業をする本圧着作業処理装置あるいは前記本圧着作業処理装置の下流に設けた下流側作業処理装置の処理作業を制御する装置制御手段の有する検査情報に基づき前記撮像をすることを第１１の特徴とする。
また、上記の第１の目的を達成するために、第６の特徴に加え、前記本圧着作業処理装置は、複数の熱圧着ヘッドを有し、前記搭載部品ズレ検査ユニットの検査結果に基づいて、複数の熱圧着ヘッドのうち不合格と判定された処理作業を行なった熱圧着ヘッドを除いて処理作業を継続することを第１２の特徴とする。

さらに、上記の第２または第３の目的を達成するために、第１乃至第１２のいずれかの特徴に記載の作業処理装置と他の作業処理を行なう他作業処理装置と、前記表示基板を前記作業処理装置及び前記他作業処理装置間で順次搬送する搬送手段と、それらを制御する統括制御部を有する表示基板モジュール組立ラインにおいて、前記統括制御部は、前記搭載部品ズレ検査ユニットの検査結果に基づいて、前記他作業処理装置を制御することを第１３の特徴とする。
また、上記の第２または第３の目的を達成するために、第１３の特徴に加え、前記検査結果が不合格と判定されたときに、不合格を有する表示基板をスルーすることの指示であることを第１４の特徴とする。

さらに、上記の第２または第３の目的を達成するために、第１乃至第１２のいずれかの特徴に記載の作業処理装置と他の作業処理を行なう他作業処理装置と、前記表示基板を前記作業処理装置及び前記他作業処理装置間で順次搬送する搬送手段と、それらを制御する統括制御部を有する表示基板モジュール組立ラインにおいて、前記統括制御部は、前記位置ズレ検査に必要な検査データを記憶する記憶手段を備え、前記検査データを前記作業処理装置へ送信することを第１５の特徴とする。
また、上記の第２または第３の目的を達成するために、第１５の特徴に加え、前記検査データを前記記憶手段に記憶したＣＡＤデータに基づき作成することの指示であることを第１６の特徴とする。

さらに、上記の第２または第３の目的を達成するために、表示基板の辺に搭載した搭載部品に本圧着作業処理を行なう本圧着作業処理装置と、前記搭載部品の位置ズレを検査する搭載部品ズレ検査ユニットと、その他の作業処理を行なう他作業処理装置と、前記表示基板を搬送する搬送手段と、それらを制御する統括制御部を有する表示基板モジュール組立ラインにおいて、前記本圧着作業処理装置は、複数の本圧着作業処理ユニットを有し、前記搭載部品ズレ検査ユニットの検査結果おいて、不合格を多発する、あるいは不合格の頻度の高い本圧着作業処理ユニットを表示装置に表示することを第１７の特徴とする。

また、上記の第２または第３の目的を達成するために、表示基板を搬送する搬送手段によって搬送される前記表示基板の辺の処理作業箇所に貼付けた搭載部品位置のズレを、搭載部品が有するアライメントマークを撮像して検査し、及びその他の作業処理をして前記表示基板を組み立てる表示基板モジュール組立方法において、少なくとも前記検査のための撮像を前記基板の搬送中に行ない、前記検査結果に基づいて、前記他の作業処理を制御することの指示であることを第１８の特徴とする。

さらに、上記の第２または第３の目的を達成するために、第１８の特徴に加え、前記制御は、前記検査結果が不合格と判定された表示基板をスルーすることの指示であることを第１９の特徴とする。
また、上記の第２または第３の目的を達成するために、第１８の特徴に加え、前記位置ズレ検査に必要な検査データを前記作業処理装置へ送信し、前記検査は前記検査データを基づき行なわれることを第２０の特徴とする。
さらに、上記の第２または第３の目的を達成するために、第２０の特徴に加え、前記検査データをＣＡＤデータに基づき作成することを第２１の特徴とする。

また、上記の第２または第３の目的を達成するために、表示基板を搬送する搬送手段によって搬送される前記表示基板の辺の処理作業箇所に熱圧着した搭載部品の位置ズレを、搭載部品が有するアライメントマークを撮像して検査し、及びその他の作業処理をして前記表示基板を組み立てる表示基板モジュール組立方法において、前記熱圧着処理作業を複数の熱圧着ヘッドで行ない、前記位置ズレの検査結果において、不合格を多発する、あるいは不合格の頻度の高い熱圧着ヘッドを表示装置に表示することを第２２の特徴とする。
最後に、上記の第２または第３の目的を達成するために、第２２の特徴に加え、前記検査は搬送中に行なうことを第２３の特徴とする。

本発明によれば、搭載部品ズレ検査作業のみの処理時間が不要な、または搭載部品ズレ検査作業を行なう専用の処理作業装置が不要で、前記検査作業に必要な処理作業装置の長さを短くできる搭載部品ズレ検査作業を有する処理作業装置を提供することができる。
また、本発明によれば、表示基板モジュール組立のタクト時間を短縮できる、またはライン長の短い表示基板モジュール組立ライン及び表示基板モジュール組立方法を提供することができる。
さらに、本発明によれば、搭載部品ズレ検査結果を表示基板モジュール組立ラインに反映させることで信頼性の高い、または稼働率の高い表示基板モジュール組立ラインあるいは表示基板モジュール組立方法を提供することができる。

本発明の第１の実施形態である表示基板モジュール組立ラインを示す図である。 本発明の実施形態である基板の搬送装置の基本構成と動作説明図である 本発明の実施形態である搭載部品ズレ検査の検査箇所とタイミングチャート示す図である。 本発明の実施形態のアライメントマークによる搭載部品ズレ検査原理と判定方法を示した図である。 本発明の実施形態のダミーリードによる搭載部品ズレ検査原理と判定方法を示した図である。 本発明の実施形態である第１実施例の搭載部品ズレ検査ユニットの構成を示す図である。 本発明の実施形態である第１実施例におけるＣＡＤデータから得られる搭載部品ズレ検査データを示す図である。 本発明の実施形態である第１実施例における検査フローチャートを示した図である。 (a)は、撮像手段として、ハイスピードエリアカメラを用いた時、(b)は、通常のＣＣＤカメラ等のエリアカメラを用い時のシャッタと照明手段の発光タイミングを示した図である。 本発明の実施形態における作業員が作業品種を指定からその作業が終了するまでの処理フローを示したものである。

以下、本発明の一実施形態を図１から図１０を用いて説明する。
図１は、本発明の一実施形態である表示基板モジュール組立ライン１を、図２は、その基板の搬送装置の基本構成２を示した図である。

図１の装置は、基板Ｐを保持する基板保持手段１２とその基板を隣接する処理作業装置の位置まで搬送するための基板搬送手段１１からなる搬送装置によって、図中左から右に向かって基板を順次搬送しながら、基板の周辺部に各種処理作業を行って、ＩＣやＴＡＢなどの実装組立作業を行なう装置である。図１の装置は、まず、左側の基板長辺側の処理作業装置群１３Ｌで基板長辺側の処理を行ない、基板長辺側の処理を行った後、基板を基板回転手段１９で回転させ、同様な構成を有する基板短辺側の処理作業装置群１３Ｓで基板短辺側の処理を行なう。基板長辺側１３Ｌ及び基板短辺側１３Ｓにおいて、以下同一装置、同一機能については同一符号を記す。

図１で示す基板長辺側処理として、左から（1）基板端部のＴＡＢ貼付け部を清掃する端子クリーニング工程，(2)清掃後の基板端部に異方性導電フィルム(ＡＣＦ)を貼付けるＡＣＦ貼付工程，(3)貼付けたＡＣＦの貼付け状態を検査するＡＣＦ検査工程、(4)ＡＣＦを貼付けた位置の基板配線にＴＡＢやＩＣを位置決めして搭載する搭載工程，(5)搭載したＴＡＢやＩＣを加熱圧着することで、ＡＣＦにより固定する圧着工程を順次行ない、さらに基板長辺側の最後には周辺基板であるＰＣＢ基板を実装する処理作業を行なうように構成されている。

図中の１４〜２０は、長辺側、短辺側とも同一符号で示し、それぞれ、端子クリーニング処理作業装置１４、ＡＣＦ貼付処理作業装置１５、ＴＡＢ/ＩＣ搭載処理作業装置１６，本圧着処理作業装置１７、基板回転手段１９及び本圧着処理作業装置１７の下流側の搬送路上に設けられた搭載部品ズレ検査ユニット２０を示している。なお、ＰＣＢ基板実装作業処理装置は１３Ｓの下流側にあるがここでは割愛している。

図２は基板Ｐの搬送方向であるＸ方向から見たＡ−Ａ断面図である。同図に示すように、搬送装置２は、基板搬送手段１１と基板保持手段１２と有し、後述する図６に示すように各処理作業装置に搬送される各基板の位置を検出するリニアエンコーダ２aが設けてある。基板保持手段１２は基板搬送方向に細長い基板保持部材１２Ａを複数(図２では４本)有する。一方、基板搬送手段は前記基板保持部材１２Ａの間に複数(図２では３本)並置した、やはり、基板搬送方向に細長い基板搬送部材１１Ａと、図２(a)(b)に示すように基板１０を前記基板保持部材１１Ａに載置又は離間するために前記基板搬送部材１１Ａを昇降させる基板搬送部材昇降手段１１Ｂと、基板搬送手段１１をガイドレール１１Ｃ上で搬送方向に移動させるスライダ１１Ｄを有する。

このような構造における搬送方法を、図１に示す基板ＰをＡＣＦ貼付処理作業装置１５からＴＡＢ/ＩＣ搭載処理作業装置１６に搬送する場合を例に説明する。基板搬送手段１１は、ＡＣＦ貼付処理作業装置１５の場所で、図２(b)に示すように基板Ｐを基板搬送部材１１Ａにより保持し、基板搬送部材昇降手段１１Bにより上昇させ、基板Ｐを基板保持部材１２Ａから離間させる。その後、基板Ｐを上昇保持したままで、スライダ１１Ｄにより基板ＰをＴＡＢ/ＩＣ搭載処理作業装置１６の位置まで搬送する。このとき、基板搬送部材１１Ａは、基板保持部材１２Ａの部材の間を移動する。ＴＡＢ/ＩＣ搭載処理作業装置１６では、基板Ｐを下降させ基板保持部材１２Ａに載置(図２(a))し、基板搬送部材１１Ａを基板Ｐから離間させる。そして、基板ＰはＴＡＢ/ＩＣ搭載処理作業装置１６で搭載作業が行なわれる。この搭載作業中に、基板搬送手段１１は、基板Ｐを保持していない姿勢を保持し、次の基板を搬送するためにＡＣＦ貼付処理作業装置１５まで戻る。上記一連動作は、組立ライン１で作業中のすべての基板Ｐに対して同期して行なわれので、全ての基板Ｐが同期して搬送され、処理が行なわれることになる。

図１、図２に示す表示基板モジュール組立ライン及び搬送装置は一実施形態であって、特に、どのような処理作業装置を連ねる必要があるかは、組立作業を行なう表示基板モジュール構成に依存する。また、上述の搬送手段２は一例であり、基板の搬送位置を検出する手段を備えた搬送手段であればよい。

以下、本発明の最も特徴とする搭載部品ズレ検査ユニット２０について説明する。まず、搭載部品ズレ検査について説明する。図３は、後述する搭載部品ズレ検査の検査箇所とタイミングチャートを、図４は、アライメントマークによる検査原理と判定方法を示した図である。

図３の下側には、搭載部品Ｂが搭載される処理作業箇所Ｓ(図３の例では６箇所)とその両端にはアライメントマークＭを有する基板Ｐの一辺を示している。アライメントマークＭには、図４(a)に示すように、基板Ｐに設けた基板アライメントマークＭＰと搭載部品Ｂに設けた搭載部品アライメントマークＭＴがある。そこで、一点破線で示すアライメントマークＭを含む撮像エリアＨを撮像し、両アライメントマークを撮像して、そのズレ量、例えば図４(a)に示す両アライメントマークの中心を示すプラスのクロス位置ＭＰc、ＭＴcのズレ量を求め、そのズレ量が所定の範囲にあれは合格と判定する。極端な例ではあるが、図４(a)はズレ量が大きい不合格の例を、図４(b)はクロス位置が一致した合格の例を示したものである。

搭載部品の位置ズレを検査する箇所としては、上述のアライメントマークの他、ダミーリードＤを用いることもある。図５(a)は、図３に示す基板Ｐに搭載部品Ｂと対応する基板Ｐの処理作業箇所ＳにおけるダミーリードＤと実際に使用される実リードを示した図である。ダミーリードＤには、基板Ｐに基板ダミーリードＤＰが、搭載部品Ｂには搭載部品ダミーリードＤＴがある。それぞれダミーリードＤＰ、ＤＴは、それぞれ実際に使用されるリードＲＰ、ＲＴの端部にも設けられている。ダミーリードには、図５(b)に示すように基板ダミーリードＤＰが２箇所に分かれる離別タイプと、図５(c)に示すように基板ダミーリードＤＰが搭載部品ダミーリードＤＴより幅広の幅広タイプとがある。図５(d)は離別タイプの、図５(e)は幅広タイプにおける、合格、不合格の例を示した図である。

以下の説明では、アライメントマークによる検査例を代表して説明する。
次に、本実施形態における基本的な考え方を説明する。従来、基板Ｐを本圧着処理作業装置の下流に搬送し、停止させ、本圧着処理作業装置が次の基板Ｐを処理作業中に、アライメントマークを撮像し、検査していた。一方、本実施形態では、図１に示すように、撮像手段を本圧着処理作業装置１７の熱圧着ヘッドの搬送方向に対して下流に設け、次の処理作業装置（例えば、図１の長辺側では基板回転手段１９）との間を基板Ｐが搬送中に、各圧着処理作業箇所ＳのアライメントマークＭを含む撮像エリアＨを撮像し、画像を取込み検査する。基本的には、次の基板を処理する前に検査結果を得ることができる。たとえ、その後、検査時間を要したとしても、次の基板の熱圧着処理作業時間内に検査を完了することができるので、画像取込みと検査にのみ時間を設ける必要はない。

従って、本実施形態によれば、搭載部品ズレ検査作業のみの処理時間が不要な、並びに搭載部品ズレ検査作業のために基板Ｐの寸法に応じた処理作業スペースが不要な、または基板Ｐの寸法に応じた専用の搭載部品ズレ検査装置が不要な、搭載部品ズレ検査が可能な処理作業装置または搭載部品ズレ検査方法を提供することができる。
また、本実施形態によれば、表示基板モジュール組立のタクト時間を短縮できる、またはライン長の短い表示基板モジュール組立ライン及び表示基板モジュール組立方法を提供することができる。

図６は、それを実現する本発明の第１の実施例を示す図で、本圧着処理作業装置１７、搭載部品ズレ検査ユニット２０及び次の処理作業装置の例として基板回転手段１９のみを示した図である。次の処理作業装置としては、基板回転手段１９の他、ＰＣＢ基板実装作業処理装置やラインから基板を搬出する基板搬出装置などが考えられる。図１、図６に示すように、長辺側では、本圧着処理作業装置１７は２台の本圧着処理作業ユニット１７a、１７bを備えている。本発明の第１の実施例の搭載部品ズレ検査ユニット２０は、２台の本圧着処理作業ユニットうち下流のユニット１７bと基板回転手段１９間の搬送手段の下に設けられ、前段の２台の本圧着処理作業ユニット１７a、１７bで熱圧着した処理作業箇所を一度に検査する。この搭載部品ズレ検査ユニット２０は、基板短辺側及び基板長辺側の処理作業装置群１３Ｓ、１３Ｌ毎に四角形で示した本圧着処理作業装置１７の下流側に１台づつ設けられている。

搭載部品ズレ検査ユニット２０は、各辺にある複数の搭載部品Ｂが搭載される処理作業箇所ＳにあるアライメントマークＭを撮像するための照明手段２１及び撮像手段２２と、搬送手段２上の基板Ｐのリニアエンコーダ２aから位置を検出する位置エンコーダセンサ２４及び装置制御手段である装置制御部３０からの指示を受けて、撮像タイミング等の制御、撮像した画像信号を処理する検査制御手段である画像処理部２３とからなる。搭載部品ズレ検査ユニット２０の搬送方向の装置の長さに影響与える構成要素は、照明手段２１と撮像手段２２であるが、本実施例では特別な設置長さを必要とせず、従来の搬送手段２内に十分設置可能である。

図３は、前述したように図６に示した搭載部品ズレ検査ユニット２０の処理タイミングチャートを示す。図７はＣＡＤデータから得られる搭載部品ズレ検査に必要な搭載部品ズレ検査データ(以下、単に検査データという)例を示す。また、基板Ｐは、図３示す矢印Ａの方向に、即ち、左から右に向けて搬送される。時間は逆に右から左へと流れる
従って、最初に撮像するアライメントマークＭは、一番右側にある搭載部品Ｂ１の右側アライメントマークＭｍ１である。その後、搭載部品Ｂ１の左側アライメントマークＭh１、搭載部品Ｂ２の右側、左側アライメントマークＭｍ２、Ｍｈ２・・・と順次撮像する。アライメントマークＭの周囲に示す破線は、各位置における撮像エリアＨを表し、その添付符号は、アライメントマークＭの符号に合わして、Ｈｍ1、Ｈｈ1、Ｈｍ2、Ｈｈ2・・・と表す。その撮像エリアの位置はその中心位置で表し、その符号は、搬送方向はＸ方向であるから、Ｘｍ1、Ｘｈ1、Ｘｍ2、Ｘｈ2・・・と表す。式(１)、式(２)に示す各撮像エリアの位置を得るためには、第１に一番右側にあるアライメントマークＭｍ１の本圧着処理作業装置における位置から撮像手段間での距離Ｌｍ１、第２に右側アライメントマーク間の距離Ｌｍ、第３に左右アライメントマーク間の距離Ｌｍｈ及び搭載位置個数ｎである。
Ｘｍｎ=Ｌｍ１＋(n-１)× Ｌｍ・・・・・・・・(１)
Ｘｈｎ=Ｘｍｎ＋Ｌｍｈ ・・・・・・・・・・・(２)
ここでn＝１〜６の整数
また、検査データとしては、撮像エリアの寸法を規定する、Ｘ方向とＹ方向の長さ、ＨＸ、ＨＹが必要である。実際の撮像エリアは、基板Ｐを搬送手段２上に、載置する際或いは搬送中に生じるズレのため位置ズレが発生する。しかし、この位置ズレは、そのズレを見込んで撮像エリアを広く設定するか、あるいは、本圧着処理作業装置のアライメントで得られる位置ズレ量により撮像エリアを補正することにより対応が可能である。

搭載部品ズレ検査ユニット２０の検査処理フローを図８に示し、その検査フローを図３に示す処理タイミングチャートを参照して説明する。搭載部品ズレ検査ユニット２０は本圧着処理作業装置１７が処理作業を終了すると下記のステップにより検査処理を行なう。ステップ(1)：画像処理部２３は、エンコーダパルス信号を監視する。搬送手段２が動き始めるとエンコーダパルス信号２ｓが出力し始める。そこで、ステップ(2)：エンコーダパルス信号２ｓをカウントする。搬送手段２は、徐々に速度Ｖｈを上げ、その後速度を一定に保持し、基板Ｐが次の処理作業装置である基板回転手段１９に到着する手前から速度を徐々に低下させ停止する。エンコーダパルス信号２ｓは搬送手段の速度の立上がり立下がり時には、そのパルス幅は変化するが、撮像エリアＨノ位置は時間で管理するのではなく、距離で管理するのでエンコーダパルス数をカウントすれば得ることができる。そこで、ステップ(3)：カウント数が式(１)、式(２)に示すカウントかを判断する。ステップ(4)：撮像エリアと判断したら、画像処理部２３は、照明手段２１、撮像手段２２に撮像パルスＳtを出力する。そこで、照明手段２１は場合によってはフラッシングＦｓし、Ｆｓに同期して撮像手段２２は撮像し、画像データを画像処理部２３に転送する。画像処理部２３は、画像データを処理して位置ズレ検査をする。ステップ(5)：検査の結果か位置ズレが規定範囲以上であるか判断し、合否の判定を行なう。ステップ(6)不合格ならば、不合格となった処理作業位置、処理作業した熱圧着ヘッドの番号及びその位置ズレ量等の検査結果を記憶する。(ステップ7)すべての処理作業箇所Ｓにおける検査が終了したら、ステップ(8)：装置制御部３０は画像処理部２３による検査結果及び画像データを統括制御部６０に送信する。

本実施例では、画像処理部２３は、本圧着処理作業装置１７の制御部を兼ねる装置制御部３０に内蔵したが、次の作業処理装置の制御部に内蔵してもよい。さらに、前述したように、搭載部品ズレ検査ユニット２０は、装置長さを必要としないが、画像処理部２３を装置制御部３０から独立し、搭載部品ズレ検査ユニット専用のユニット制御部を設け、その内部に設けてもよい。

従って、本実施例によれば、確実に搭載部品ズレ検査を行なうことができる。

また、本実施例によれば、搭載部品ズレ検査作業のみの処理時間が不要な、並びに搭載部品ズレ検査作業のために基板Ｐの寸法に応じた処理作業スペースが不要な、または基板Ｐの寸法に応じた専用の搭載部品ズレ検査装置が不要な、前記検査作業搭載部品ズレ検査が可能な処理作業装置または搭載部品ズレ検査方法を提供することができる。
さらに、本実施例によれば、表示基板モジュール組立のタクト時間を短縮できる、またはライン長の短い表示基板モジュール組立ライン及び表示基板モジュール組立方法を提供することができる。

また、第１の実施例では、撮像手段等を搭載部品ズレ検査ユニット２０として、本圧着処理作業装置１７の後段に設けたが、その他の実施例として、撮像手段等を本圧着処理作業装置１７の内部であって、最下流の本圧着処理作業ユニット、即ち本圧着処理作業ユニット１７bの熱圧着ヘッド17ｂｈの下流に設けてもよい。

さらに、その他の実施例として、１枚の基板に対して本圧着処理作業箇所Ｓが多く、取得した画像の処理時間が所望の時間内、例えば、搬送中に処理できなければ、さらに、他の熱圧着ヘッドの下流に撮像に必要な撮像手段等を設けてもよい。本実施形態では、熱圧着ヘッド１７ahの下流に前記撮像手段等を設ける。
その他の実施例においても、第１の実施例と同様な効果を得ることができる。

上記の実施形態では、搬送速度が高速で搬送中に画像を取得するために画像がブレない照明手段２１、撮像手段２２の構成及びそれらの制御タイミングが重要である。図９(a)は、撮像手段として、ハイスピードエリアカメラを用いた時、図９(b)は、通常のＣＣＤカメラ等のエリアカメラを用いた時のシャッタと照明手段の発光タイミングを示した図である。

先ず、ハイスピードエリアカメラを用いた時を説明する。ハイスピードエリアカメラのシャッタスピードは搬送速度に比べて速いため、そのシャター開放時間Ｒａは短いために、照射手段２１を適切な光量Ｕａで点灯し続けて撮像する。一方、通常のハイスピードエリアカメラでは、カメラのシャタースピードは遅く、シャター開放時間Ｒｂは搬送速度より十分は長いため、搬送により画像が流れてしまうために、照明手段２１を短時間に発光Ｕｂさせ、ブレのない画像を取得する。短時間Ｕｔの発光のため、高光量の照射手段が必要である。

さらに、撮像手段２２として、ラインセンサカメラを用いることができる。ラインセンサを用いた場合、撮像範囲はライン状であり、光量はそれほど必要がないが、前述したアライメントマークＭを検出できる分解能とシャッタスピードが必要である。

従って、本実施形態の撮像手段２２の構成及びそれらの制御タイミングを制御するタイミング制御手段を有することで、確実に搭載部品ズレ検査を行なうことができる。

次に、図８の搭載位置ズレ検査フローチャートのステップ(6)による判定結果を受信した装置制御部３０と、ライン全体を制御する統括制御部６０の処理を説明する。

装置制御部３０は、画像処理部２３から得た検査結果情報と不合格となった搭載位置を有する基板ＩＤ情報とを、統括制御部６０に送信する。統括制御部６０は、搭載部品ズレ検査ユニット２０から下流の各装置に対して、例えば、基板搬送手段１９の装置制御部３１等に前記基板ＩＤ情報を流し、各装置は当該基板に対して処理を行なわず、ただ単に流す、スルー処理をすることを指示する。

また、装置制御部３０は、検査より不合格が規定回数以上連続するか、又は不合格の頻度が指定割合を超えたときには、本圧着処理作業装置１７に異常ありと判断し、統括制御部６０にその旨を送信する。また、図１に示す装置では、本圧着処理作業装置１７に対して複数(長辺側２つ)の本圧着処理作業ユニットを設けている。この場合、同じ本圧着処理作業ユニット、特にその本圧着作業処理ユニットの有する熱圧着ヘッドで不合格を多発する、あるいは不合格の頻度の高いときは、装置制御部３０は、残りの本圧着処理作業ユニットで作業を継続させるかを判断し、その旨を統括制御部６０に伝える。括制御装置６０は、不合格を多発する、あるいは不合格の頻度の高い本圧着作業処理ユニットあるいは熱圧着ヘッドを表示装置に表示する。継続する場合は、例えば、表示結果を見て、その間に対象の本圧着処理作業ユニットを交換、或いは修理を行ない、ラインの維持を行なう。

さらに、装置制御部３０は不合格情報だけでなく、画像処理データ及び検出結果等自体を統括制御部６０に送信し、統括制御部６０では、これらのデータをサーバ６１に蓄積し、例えば貼付け誤差情報等を時系列的あるいは統計的に処理して、表示装置６２によりオペレータに提供する。

以上の本実施形態によれば、搭載部品ズレに異常が発生したとき、その結果を本圧着処理作業装置にフィードバックすることで、稼働率の高い本圧着処理作業装置あるいは表示基板モジュール組立ラインを提供できる。

また、以上の本実施形態によれば、搭載部品ズレに異常が発生したとき、その結果を表示基板モジュール組立ラインにフィードフォワードし、不要な作業を行なわず、効率のよい、信頼性の高い表示基板モジュール組立ラインを提供できる。

さらに、以上の本実施形態によれば、搭載部品位置ズレ等の種々のデータを保存し、時系列変化、あるいは統計データを監視できる搭載部品ズレ検査ユニットまたは表示基板モジュール組立ラインを提供することができる。

図１０は、作業員が作業品種を指定からその作業が終了するまでの処理フローを示したものである。
先ずステップ(a):作業員が作業品種を指定する。ステップ(b):新品種かどうか判断し、既品種ならば直接ステップ(d)にいく。ステップ(c):新品種であるならば、統括制御部６０は、サーバ６１に蓄積されているＣＡＤデータから図に示す搭載部品ズレ検査データを作成・保存し、ステップ(d)にいく。ステップ(d):装置制御部３０は、搭載部品ズレ検査データを統括制御部６０から受取る。ステップ(e):その後、図８に示すステップ(1)〜ステップ(8)の処理を行なう。ステップ(f):統括制御部６０は、必要枚数の処理が終了したかどうかを判断する。終了でなければ、上述したステップ(e)に戻り、終了していれば次のステップ(ｇ)に進む。ステップ(g)品種切替の要求があるか判断し、あれば、ステップ(a)に戻り、なければ処理を終了する。

以上、説明したように本実施形態よれば、検査データをＣＡＤデータから自動的に得ることができ、作業員の負担を軽減できる搭載部品ズレ検査ユニットあるいは表示基板モジュール組立ラインを提供することができる。
上記ステップ(c)において、サーバ６１に蓄積されているＣＡＤデータから自動的に作成したが、入出力装置６３から入力してよい。

１：表示基板モジュール組立ライン ２：搬送手段
２a：リニアエンコーダ １１：基板搬送手段
１２：基板保持手段 １３Ｌ：基板長辺側の処理作業装置群
１３Ｓ：基板短辺側の処理作業装置群
１６：ＴＡＢ/ＩＣ搭載処理作業装置 １７：本圧着処理作業装置
１７a〜b：本圧着処理作業ユニット １７ah〜bh：熱圧着ヘッド
１９：基板回転手段 ２０：搭載部品ズレ検査ユニット
２１：照明手段 ２２：撮像手段
２３：画像処理部 ２４：位置エンコーダセンサ
３０：装置制御部 ６０：統括制御部
６１：サーバ ６２：表示装置
６３：入出力装置 Ｍ：アライメントマーク
ＭＰ：基板アライメントマーク ＭＴ：アライメントマーク
Ｐ：基板(表示基板) Ｓ：処理作業箇所。

Claims (23)

1. 表示基板を搬送する搬送手段によって搬送される前記表示基板の辺の処理作業箇所に貼付けた搭載部品の位置ズレを検査する搭載部品ズレ検査ユニットを有する作業処理装置において、
   前記搭載部品ズレ検査ユニットは前記検査に必要な撮像部を撮像する撮像手段を有し、前記撮像手段は前記搬送中に前記撮像することを特徴とする作業処理装置。
2. 前記搭載部品ズレ検査ユニットは前記撮像部を照明する照明手段と、前記検査をする検査制御手段を有することを特徴とする請求項１に記載の作業処理装置。
3. 前記撮像手段または前記撮像手段の撮像位置は、前記処理作業箇所を熱圧着処理作業する本圧着作業処理装置の有する熱圧着ヘッドの下流に設けられ、前記熱圧着ヘッドは前記処理作業箇所で熱圧着した熱圧着ヘッドであることを特徴とする請求項１または２に記載の作業処理装置。
4. 前記撮像手段または前記撮像手段の撮像位置は、前記本圧着作業処理装置の下流に設けた下流側作業処理装置の有する作業処理ヘッドの上流に設けられたことを特徴とする請求項３に記載の作業処理装置。
5. 前記撮像手段は、熱圧着作業を処理する本圧着作業処理装置の下流に設けたことを特徴とする請求項１に記載の作業処理装置。
6. 前記搭載部品ズレ検査ユニットと前記熱圧着処理作業をする本圧着作業処理装置あるいは前記本圧着作業処理装置の下流に設けた下流側作業処理装置とは一体であることを特徴とする請求項３または４に記載の作業処理装置。
7. 前記処理作業装置は搭載部品ズレ検査ユニットのみで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の処理作業装置
8. 前記撮像部は、前記処理作業箇所に設けられたアライメントマークであることを特徴とする請求項１に記載の処理作業装置
9. 前記撮像手段はエリアカメラまたはラインセンサカメラであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の作業処理装置。
10. 前記検査制御手段は、前記搬送手段から得られる前記表示基板の搬送位置情報に基づき前記撮像をすることを特徴とする請求項１に記載の作業処理装置。
11. 前記検査制御手段は、前記熱圧着処理作業をする本圧着作業処理装置あるいは前記本圧着作業処理装置の下流に設けた下流側作業処理装置の処理作業を制御する装置制御手段の有する検査情報に基づき前記撮像をすることを特徴とする請求項３または４に記載の作業処理装置。
12. 前記本圧着作業処理装置は、複数の熱圧着ヘッドを有し、前記搭載部品ズレ検査ユニットの検査結果に基づいて、複数の熱圧着ヘッドのうち不合格と判定された処理作業を行なった熱圧着ヘッドを除いて処理作業を継続することを特徴とする請求項６に記載の作業処理装置。
13. 請求項１乃至１２にいずれかに記載の作業処理装置と他の作業処理を行なう他作業処理装置と、前記表示基板を前記作業処理装置及び前記他作業処理装置間で順次搬送する搬送手段と、それらを制御する統括制御部を有する表示基板モジュール組立ラインにおいて、
    前記統括制御部は、前記搭載部品ズレ検査ユニットの検査結果に基づいて、前記他作業処理装置を制御することを特徴とする表示基板モジュール組立ライン。
14. 前記制御は、前記検査結果が不合格と判定されたときに、不合格を有する表示基板をスルーすることの指示であることを特徴とする請求項１３に記載の表示基板モジュール組立ライン。
15. 請求項１乃至１２のいずれかに記載の作業処理装置と他の作業処理を行なう他作業処理装置と、前記表示基板を前記作業処理装置及び前記他作業処理装置間で順次搬送する搬送手段と、それらを制御する統括制御部を有する表示基板モジュール組立ラインにおいて、
    前記統括制御部は、前記位置ズレ検査に必要な検査データを記憶する記憶手段を備え、前記検査データを前記作業処理装置へ送信することを特徴とする表示基板モジュール組立ライン。
16. 前記検査データを前記記憶手段に記憶したＣＡＤデータに基づき作成することを特徴とする請求項１５に記載の表示基板モジュール組立ライン。
17. 表示基板の辺に搭載した搭載部品に本圧着作業処理を行なう本圧着作業処理装置と、前記搭載部品の位置ズレを検査する搭載部品ズレ検査ユニットと、その他の作業処理を行なう他作業処理装置と、前記表示基板を搬送する搬送手段と、それらを制御する統括制御部を有する表示基板モジュール組立ラインにおいて、
    前記本圧着作業処理装置は、複数の本圧着作業処理ユニットを有し、前記搭載部品ズレ検査ユニットの検査結果おいて、不合格を多発する、あるいは不合格の頻度の高い本圧着作業処理ユニットを表示装置に表示することを特徴とする表示基板モジュール組立ライン。
18. 表示基板を搬送する搬送手段によって搬送される前記表示基板の辺の処理作業箇所に貼付けた搭載部品位置のズレを、搭載部品が有するアライメントマークを撮像して検査し、及びその他の作業処理をして前記表示基板を組み立てる表示基板モジュール組立方法において、
    少なくとも前記検査のための撮像を前記基板の搬送中に行ない、前記検査結果に基づいて、前記他の作業処理を制御することを特徴とする表示基板モジュール組立方法。
19. 前記制御は、前記検査結果が不合格と判定された表示基板をスルーすることの指示であることを特徴とする請求項１８に記載の表示基板モジュール組立方法。
20. 前記位置ズレ検査に必要な検査データを前記作業処理装置へ送信し、前記検査は前記検査データを基づき行なわれることを特徴とする請求項１８に記載の表示基板モジュール組立方法。
21. 前記検査データをＣＡＤデータに基づき作成することを特徴とする請求項２０に記載の表示基板モジュール組立方法。
22. 表示基板を搬送する搬送手段によって搬送される前記表示基板の辺の処理作業箇所に熱圧着した搭載部品の位置ズレを、搭載部品が有するアライメントマークを撮像して検査し、及びその他の作業処理をして前記表示基板を組み立てる表示基板モジュール組立方法において、
    前記熱圧着処理作業を複数の熱圧着ヘッドで行ない、前記位置ズレの検査結果において、不合格を多発する、あるいは不合格の頻度の高い熱圧着ヘッドを表示装置に表示することを特徴とする表示基板モジュール組立方法。
23. 前記検査は搬送中に行なうことを特徴とする請求項２２に記載の表示基板モジュール組立方法。

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