JP2011082379A - Apparatus and method for full compression bonding - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、TAB(Tape Automated Bonding)/COF(Chip on film)やCOG(Chip on glass)等の搭載部品をACF(Anisotropic Conductive Film)を介して加熱圧着することで、それらをFPD(Flat panel display)基板またはプリント基板に固定する本圧着装置に関わり、特に確実に搭載部品を加熱圧着できる本圧着装置に関する。 In the present invention, mounting parts such as TAB (Tape Automated Bonding) / COF (Chip on film) and COG (Chip on glass) are thermocompression bonded through ACF (Anisotropic Conductive Film), and FPD (Flat) display) The present invention relates to a main pressure bonding apparatus for fixing to a substrate or a printed circuit board, and more particularly to a main pressure bonding apparatus capable of reliably heat-bonding a mounted component.
従来、液晶基板に代表される表示基板(以下、単に基板という)は多様化してきている。これに伴い当該基板の製造設備も多様化への対応を要求されており、製造設備を構成する本圧着装置においても、同様な要求がある。従来においても、本圧着装置の搭載ピッチを等間隔で変更する要求があり、特許文献1に示す技術は、複数ある圧着刃の位置を等ピッチを維持したまま変更するピッチ変更手段を備えている。
Conventionally, display substrates represented by liquid crystal substrates (hereinafter simply referred to as substrates) have been diversified. Along with this, the manufacturing equipment for the substrate is required to cope with diversification, and the same crimping apparatus constituting the manufacturing equipment has the same demand. Conventionally, there is a request to change the mounting pitch of the crimping apparatus at equal intervals, and the technique shown in
しかしながら、近年、基板ピッチの多様化の要求も加わり、搭載ピッチを単に等間隔で変更するだけでなく、搭載ピッチをフリーに変更できることが望まれている。フリーに変更する一例として、図8Aに示すように、圧着刃部21(圧着刃22)が片側(図では左側)片寄った位置に配置される場合がある。この場合、図8Bに示すように、加圧ベース11が下降し圧着刃22がACFを熱圧着するために基板2に接触して加圧すると、圧着刃22は基板2から反力を受けて、加圧ベースの支持部aを回転中心として矢印Mに示すような回転モーメントが発生し、圧着刃22が傾いたり、上下動作を支えている上下ガイド12にかじりが発生させたりし、確実に熱圧着できないことが解った。圧着刃22が加圧ベースの支持部aを中心に左右に均等に配置されている場合は、各圧着刃22は基板2に均等に作用し、各圧着刃への反力は支持部aから左右に均等に分布するために上記のような回転モーメントは発生しない。
However, in recent years, demands for diversifying the substrate pitch have been added, and it is desired that the mounting pitch can be changed freely as well as simply changing the mounting pitch at regular intervals. As an example of changing to free, as shown to FIG. 8A, the crimping blade part 21 (crimping blade 22) may be arrange | positioned in the position where one side (left side in the figure) was offset. In this case, as shown in FIG. 8B, when the
本発明の目的は、上記の課題を鑑みてなされたもので、圧着刃の配置が左右に均等に配置されていない偏配置の状態でも、基板への圧着時に、圧着刃が傾いたり、上下ガイドにかじりが発生したりすることなく、確実に熱圧着できる信頼性の高いFPD用の本圧着装置または本圧着方法を提供することにある。 The object of the present invention has been made in view of the above problems, and even when the crimping blades are not arranged evenly on the right and left sides, the crimping blades are tilted or vertically guided when crimping to the substrate. An object of the present invention is to provide a highly reliable main crimping apparatus or main crimping method for an FPD that can reliably perform thermocompression without causing galling.
本発明は、上記目的を達成するために、先端に圧着刃を具備する複数の圧着刃部と、前記圧着刃部を支持する加圧ベースと、前記加圧ベースに沿って前記複数の前記圧着刃部を移動させる圧着刃部移動部とを有し、前記圧着刃によりFPD基板またはプリント基板を加圧し、搭載部品を前記FPD基板またはプリント基板に固定する本圧着装置において、前記加圧時に前記圧着刃が前記FPD基板またはプリント基板から受ける反力と前記複数の圧着刃部の偏配置に基づく回転モーメントを補償または低減する補償力を前記加圧ベースに与える偏配置補償部を有することを第1の特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a plurality of crimping blade portions each having a crimping blade at a tip, a pressure base supporting the crimping blade portion, and the plurality of the pressure bonding along the pressure base. A crimping blade moving unit that moves the blade, presses the FPD substrate or the printed circuit board with the crimping blade, and fixes the mounted component to the FPD substrate or the printed circuit board. A biasing arrangement compensator that provides the pressure base with a compensation force that compensates or reduces a reaction force received by the crimping blade from the FPD board or the printed board and a rotational moment based on the offset arrangement of the plurality of crimping blades; One feature.
また、本発明は、上記目的を達成するために、第1の特徴に加え、前記偏配置補償部は、前記加圧ベースの両端側のうち少なくとも一方に設けられていることを第2の特徴とする。 In addition to the first feature, the second feature of the present invention is that, in addition to the first feature, the partial arrangement compensation unit is provided on at least one of both end sides of the pressure base. And
さらに、本発明は、上記目的を達成するために、第2の特徴に加え、前記偏配置補償部は前記加圧ベースの下部側または上部側に設けられていることを第3の特徴とする。 Furthermore, in order to achieve the above object, the third feature of the present invention is that, in addition to the second feature, the partial arrangement compensation portion is provided on the lower side or the upper side of the pressure base. .
また、本発明は、上記目的を達成するために、先端に圧着刃を具備する複数の圧着刃部を前記圧着刃部を支持する加圧ベースに沿って移動させて前記圧着刃部の配置を決定し、前記圧着刃でFPD基板またはプリント基板を加圧し、搭載部品をFPD基板またはプリント基板に固定する本圧着方法において、前記加圧時に前記圧着刃が前記FPD基板またはプリント基板から受ける反力と前記複数の圧着刃部の偏配置に基づく回転モーメントを補償または低減する補償力を前記加圧ベースに付与することを第4の特徴とする。 Further, in order to achieve the above object, the present invention moves the plurality of crimping blade portions each having a crimping blade at the tip along a pressure base that supports the crimping blade portion, thereby arranging the crimping blade portions. In the final press-bonding method of determining and pressurizing the FPD board or the printed board with the press-fit blade and fixing the mounted component to the FPD board or the print board, the reaction force that the press-fit blade receives from the FPD board or the print board during the pressurization A fourth feature is that a compensation force for compensating or reducing a rotational moment based on the uneven arrangement of the plurality of crimping blade portions is applied to the pressure base.
さらに、本発明は、上記目的を達成するために、第2または第4の特徴に加え、前記補償力をエアシリンダで発生させることを第5の特徴とする。 Furthermore, in order to achieve the above object, the present invention has a fifth feature that, in addition to the second or fourth feature, the compensation force is generated by an air cylinder.
本発明によれば、圧着刃が偏配置の状態でも、基板への圧着時に、圧着刃が傾いたり、上下ガイドにかじりが発生したりすることなく、確実に熱圧着できる信頼性の高いFPD用の本圧着装置及び本圧着方法を提供することができる。 According to the present invention, even when the crimping blades are in an uneven arrangement, the crimping blades can be reliably thermocompression bonded without causing the crimping blades to be tilted or the upper and lower guides to be galvanized. The present crimping apparatus and the present crimping method can be provided.
図1は本発明の基本的な考え方を示した図で、圧着刃22を有する圧着刃部21を左側に偏配置した場合の例を示す図である。この場合、図8Bで説明したように、圧着刃22がACFを熱圧着するために圧着刃22を基板2に押付けると、その押付時に圧着刃22は基板2から反力Rを受け、回転モーメントM=R×KMが発生する。そこで、本発明では、図1Aに示すように、この回転モーメントを打ち消すように補償または低減する回転モーメントMH(例えば、H×KH)を生む補償力Hを加圧ベース11の作用点bに与える。その結果、基板2への熱圧着時に、加圧ベース11を水平に保つことができ、圧着刃が傾いたり、上下ガイドにかじりが発生したりすることなく確実に熱圧着することができる。
FIG. 1 is a diagram showing a basic concept of the present invention, and is a diagram showing an example in which a
圧着刃部21をどのように配置するかは処理すべき基板に対応して予め決められており、そのときに発生する偏配置に基づく回転モーメントも予め知ることができる。従って、補償力も予め知ることができる。補償力を与えるタイミングは、基本的には加圧ベースの昇降に影響を与えないので常時与えていてもよいし、圧着時前に与えて圧着終了後解除してもよい。なお、反力による回転モーメントを完全に打ち消すことが望ましいが、圧着刃の傾きが許容範囲内であり、上下ガイドにかじりが発生しない程度の補償力でもよい。
How to arrange the
図1Aは、圧着刃部21の偏配置側にある加圧ベースの端部付近に前記補償力Hを下向きに与える例を示した図である。図1Bは圧着刃部21の偏配置側とは反対側にある加圧ベース端部付近に前記補償力Hを上向きに与える例を示し図である。
図2は、本発明の第1の実施形態を示す本圧着装置1を示す。図2に示す本圧着装置1は、5台の圧着刃部21が左側に偏配置した例を示している。図2に示す第1の実施形態の基本的な考え方は、この偏配置に基づき発生する反力Rによる回転モーメントを打ち消すように補償または低減する補償力Hを加圧ベース11の左右両端側に設けた支え用エアシリンダ41で加圧ベース11に与えるものである。
FIG. 1A is a diagram showing an example in which the compensation force H is applied downward to the vicinity of the end portion of the pressure base on the unevenly arranged side of the crimping
FIG. 2 shows the
図2に示す本圧着装置1は、加圧ベース11の上部に設けられた加圧ベース駆動部50の加圧シリンダ51により加圧ベース11と共に、圧着ヘッド20を構成する圧着刃部21を下降させ、その後圧着刃部21に対応してその下部に設けられた下刃部31の下刃32に圧着刃22を押付け、図3に示すようにTAB5(図3では表裏逆さまに表示)を基板2に圧着固定する。加圧ベース11は、加圧ベース11の上部左右両端側に設けられた上下ガイド12により水平に下降する。上下ガイド12は、細長い円筒状のガイド12a内を加圧ベース11に一端を固定されたガイドシャフト12bをスライドさせる構造を有する。
The press-
しかしながら、図2では、5台の圧着刃部21が左側に偏配置されており、前述したように、圧着時に偏配置により圧着刃22が傾いたり、上下ガイドにかじりを発生させたりする反力Rを発させる。そこで、反力による回転モーメントを補償する偏配置補償部40(40L、40R)を加圧ベース11の下部左右両端側に設けている。偏配置補償部40は、支え用エアシリンダ41が装置本体に固定された台座43上に設けられ、そのシリンダロッド42により加圧ベース11に固定された中継シャフト11aを介して加圧ベース11に図1Aに示す補償力Hを与え、偏配置による回転モーメントを補償または低減し、圧着刃22を水平に保つ。
However, in FIG. 2, the five crimping
本実施形態では補償の仕方に図4に示す二通りがある。その第1は、図4Aに示すように左側反力Rを左側の偏配置補償部40Lにより加圧ベース11の左側を引き下げる補償力HLを与えて補償するものである。このとき、図4Aにおける右側の偏配置補償部40Rは力を発生しないニュートラルな状態を維持する。
第2は、図4Bに示すように左側反力Rを右側の偏配置補償部40Rにより加圧ベースの左側を引き上げる補償力HRを与えて補償するものである。このとき、第1と同様に、左側の偏配置補償部40Lは力を発生しないニュートラルな状態を維持する。
In this embodiment, there are two ways of compensation shown in FIG. First, as shown in FIG. 4A, the left reaction force R is compensated by applying a compensation force HL for lowering the left side of the
Secondly, as shown in FIG. 4B, the left reaction force R is compensated by applying a compensation force HR that raises the left side of the pressure base by the right
また、図2とは異なり右側に偏配置があるときは、上記第1、第2の補償の仕方は左右が逆になる。 Further, unlike FIG. 2, when there is an uneven arrangement on the right side, the first and second compensation methods are reversed on the left and right.
さらに、図2に示す支え用エアシリンダ41はロッドが両方向に作動する複動シリンダであり、どちらの圧力をかけるかによって、上記の二通りのうちどちらかを選択できる。従って、本実施形態では左右に偏配置補償部40L、40Rを設けたが必ずしも左右に設ける必要がなく、片側だけでもよい。支え用エアシリンダ41が一方向にしか作動しない単動シリンダで、例えば押出し形である場合には、偏配置補償部40を左右に設け、図4Bに示す第2の方法で補償する。
Further, the
上記の本実施形態によれば、圧着刃部を偏配置に配置しても、圧着時に発生する偏配置に基づく回転モーメントを打ち消すように補償または低減し、加圧ベース11を水平に維持でき、圧着刃が傾いたり、上下ガイドにかじりが発生したりすることなく、確実に熱圧着することができる。
According to the above embodiment, even if the crimping blade portions are arranged in an uneven arrangement, the
図5は、図2に示す本圧着装置1のTAB搭載処理フローを示した図である。以下、処理フローを説明する。
まず、処理基板に対応して図2に示すように圧着ヘッド20(圧着刃部21と下刃部31)を配置する(Step1)。図2では、5台の圧着刃部21が左側に配置されており、加圧ベース11の中心から左側に偏配置を発生させた状態にある。圧着刃部21をどのように配置するかは処理すべき基板に対応して予め決められており、そのときに発生する偏配置に基づく回転モーメント、補償力Hも予め知ることができる。そこで、その後、予め設定された偏配置に基づき、図4Aに示すように加圧ベース11に補償力Hを付与する(Step2)。補償力を付与後、付与した状態で圧着刃22を下刃部31の下刃32の手前まで降下させる(Step3)。補償力Hで加圧ベースを水平に保ちながら、前記下刃32に搬送された基板のTAB搭載部2a(図3参照)を圧着刃22で加熱圧着する(Step4)。加熱圧着後、加圧ベース11を上昇させる(Step5)。その後、全ての基板に対して処理作業が完了する迄、Step3からStep5の処理を繰返して行なう。
FIG. 5 is a diagram showing a TAB mounting process flow of the main crimping
First, as shown in FIG. 2, the pressure-bonding head 20 (pressure-
上記のステップのうち既にStep2を実現する構成(偏配置補償部40)は既に説明した。そこで、以下、Step1、3、4及び5を実現する構成を図6を用いて説明する。
図6は図2に示す圧着刃部21を矢印Bから見たときの側面図を示した図で、圧着刃部21の他、圧着刃部21を左右に移動させる圧着刃部移動部60を示す。
Of the above steps, the configuration that already realizes Step 2 (deviation arrangement compensation unit 40) has already been described. Therefore, the configuration for realizing
6 is a side view of the crimping
圧着刃部移動部60は、図6の右側(図2の紙面後方側)の後方枠部18と圧着刃部21との間の上下2ヶ所に設けられた圧着刃部移動部61U、61Dと、圧着刃部21と加圧ベース11との間に設けられた圧着刃部移動部61Jを有する。それぞれの圧着刃部移動部60において、後方枠部18または加圧ベース11に固定されたレール62U、62D、62J上をスライダ63U、63D、63Jが摺動し、圧着刃部21を紙面垂直方向に移動させることができる。圧着刃部移動部60をモータ等で駆動してもよいし、手動で移動させてもよい。また、同様な機構が下刃部31に設けられている。これによって、所望の圧着ヘッド20の配置、即ちStep1が実現できる。
The crimping blade
一方、圧着刃部21は、シリンダ23により圧着刃22を降下し、下刃32に載置された図3に示すTAB搭載部2aを圧着する圧着部21Aと、シリンダ23や加圧ベースの昇降による圧着部21の昇降をガイドする圧着部ガイド21Bを有する。圧着部21Aはシリンダ23により昇降するシリンダロッド24により圧着刃22を下刃32に搭載されたTAB搭載部に押圧する。この時各圧着刃22は基板から個々の反力を受け、全体として反力Rを受ける。シリンダロッド24と圧着刃22の間には、圧着時の基板に対する圧着刃の衝撃を和らげるバネ29がある。なお、35は圧着刃22内に設けたヒータ(図示せず)への配線であり、36は圧着刃22の温度を測定する熱電対へのリード線である。
On the other hand, the crimping
また、圧着部ガイド21Bは、スライド63U,63Dを固定する圧着部固定枠28に固定されたガイドレール25を移動する圧着部スライダ26、27U、27Dを有する。加圧ベース11による圧着部21Aの昇降時には、全ての圧着部スライダ26、27U、27Dが昇降し、シリンダ23による圧着刃22の昇降時には、圧着部スライダ27U、27Dのみが昇降する。前者の昇降でStep3、Step5が、後者の昇降でStep4が実現できる。
The crimping
上記のように本実施形態によれば、偏配置を補償した状態で熱圧着することにより加圧ベース11を水平に維持でき、圧着刃が傾いたり、上下ガイドにかじりが発生したりすることなく、確実に熱圧着できる信頼性の高いFPD用の本圧着装置を提供することができる。
As described above, according to the present embodiment, the
次に、本発明の第2の実施形態である本圧着装置1を図7を用いて説明する。第2の実施形態では、偏配置補償部70を加圧ベース11の上部左側に設け、補償力を与える手段としてバネ(引張りまたは圧縮バネ)71を用いたものである。勿論エアシリンダを用いていもよい。偏配置補償部70以外の構成は第1の実施形態と同じである。
Next, a main crimping
偏配置補償部70は、内部にバネ71を内在可能なシリンダ状の筒72と一端が加圧ベース11に固定接続され他端は該筒72内で引張りバネ71と接触している連結棒73とからなる。
既に述べたように、圧着ヘッド20の配置は処理すべき基板に対して予め決められており、偏配置に基づく反力R、補償力Hも予め知ることができる。図7では右側に圧着ヘッド20が配置されているので、右側に偏配置が発生する。これを補償するために偏配置補償部70の筒内72に引張りバネ71をセットし、紙面上向に補償力Hを付与する。図7とは異なり、左側に偏配置がある場合にはバネとして圧縮バネを用いる。バネを用いると加圧ベース11の移動距離によって補償力は変化する。従って、加圧ベース11が熱圧着の状態時に、適切な補償力Hが得られるバネ定数を有するものを選ぶ。
The
As already described, the arrangement of the
上記実施形態では、偏配置補償部70を片側に設けたが、両側に偏配置補償部70を設け、圧縮バネあるいは引張りバネのどちらか一方の種類のバネを用いて補償してもよい。
In the above embodiment, the partial
また、上下ガイド12内にバネを設けることで、上下ガイドに偏配置補償部70の機能を持たせ、兼用させてもよい。
Further, by providing a spring in the upper and
さらに、上記実施形態では、補償力の発生源としてバネを用いたが、例えば筒72の上端と連結棒73の上部に電磁石などの磁石を用いても、バネと同様な効果を奏することができる。特に電磁石の場合は、加圧ベース11の移動距離に合わせて電流を調整することにより補償力を一定に保つことが可能である。
Furthermore, in the above embodiment, a spring is used as a source for generating the compensation force. However, for example, even when a magnet such as an electromagnet is used for the upper end of the
さらにまた、偏配置補償部を、偏配置を補償または低減する錘で構成してもよい。例えば、配置のパターンに対して偏配置を補償または低減できる錘を用意し、当該錘を加圧ベースから垂下または加圧ベース上に載置できる手段を加圧ベースの両端側に設ける。 Furthermore, the partial arrangement compensation unit may be constituted by a weight that compensates or reduces the partial arrangement. For example, a weight capable of compensating or reducing the uneven arrangement with respect to the arrangement pattern is prepared, and means capable of hanging the weight from the pressure base or placing it on the pressure base is provided on both ends of the pressure base.
以上、第2の実施形態においても、偏配置を補償した状態で熱圧着することで、加圧ベース11を水平に維持でき、圧着刃が傾いたり、上下ガイドにかじりが発生したりすることなく、確実に熱圧着できる信頼性の高いFPD用の本圧着装置を提供することができる。
As described above, also in the second embodiment, the
本発明は、液晶、PDP、FPD、有機ELなどの比較的長尺の高精度ACF接合が必要で、高速接合による低コスト化が必須のFPD製造装置に適用可能である。 The present invention is applicable to an FPD manufacturing apparatus that requires a relatively long and highly accurate ACF bonding such as a liquid crystal, a PDP, an FPD, and an organic EL and that requires cost reduction by high-speed bonding.
1:本圧着装置 2:基板 6:ACF
11:加圧ベース 12:上下ガイド 20:圧着ヘッド
21:圧着刃部 22:圧着刃 31:下刃部
32:下刃 40,70:偏配置補償部
41:支え用エアシリンダ 50:加圧ベース駆動部 60:圧着刃部移動部
71:バネ(圧縮または引張りバネ) H:補償力
R:反力。
1: Main crimping device 2: Substrate 6: ACF
11: Pressurizing base 12: Vertical guide 20: Crimping head 21: Crimping blade part 22: Crimping blade 31: Lower blade part 32: Lower blade 40, 70: Unbalanced compensation part 41: Supporting air cylinder 50: Pressure base Drive unit 60: Crimp blade moving unit 71: Spring (compression or tension spring) H: Compensation force R: Reaction force
Claims (9)
前記加圧時に前記圧着刃が前記FPD基板またはプリント基板から受ける反力と前記複数の圧着刃部の偏配置に基づく回転モーメントを補償または低減する補償力を前記加圧ベースに与える補償機構を有することを特徴とする本圧着装置。 One or more crimping blade portions each having a crimping blade at a tip, a pressure base that supports the crimping blade portion, and a crimping blade portion moving unit that moves the one or more crimping blade portions along the pressure base. In the main pressure bonding apparatus for pressurizing the FPD board or the printed circuit board with the pressure bonding blade and fixing the mounted component to the FPD board or the printed circuit board,
A compensation mechanism for applying to the pressure base a compensation force that compensates or reduces a reaction force that the pressure blade receives from the FPD board or the printed board during the pressurization and a rotational moment based on the uneven arrangement of the plurality of pressure blade parts; This crimping device is characterized in that.
前記加圧時に前記圧着刃が前記FPD基板またはプリント基板から受ける反力と前記1以上の圧着刃部の偏配置に基づく回転モーメントを補償または低減する補償力を前記加圧ベースに付与することを特徴とする本圧着方法。 One or more crimping blade parts having a crimping blade at the tip are moved along a pressure base supporting the crimping blade part to determine the arrangement of the crimping blade part, and the FPD board or the printed circuit board is placed with the crimping blade. In the main pressure bonding method of pressurizing and fixing the mounted component to the FPD board or printed board,
Providing the pressure base with a compensation force that compensates or reduces a reaction force that the pressure blade receives from the FPD substrate or the printed circuit board during the pressurization and a rotational moment based on the uneven arrangement of the one or more pressure blade portions. A feature of this crimping method.
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Legal Events
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A521 | Written amendment |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130820 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20131224 |