JP2011209353A - Ｆｐｄモジュールの組立装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表示基板に接続されたＴＡＢとＰＣＢとの相対的な位置ずれを防ぐＦＰＤモジュールの組立装置を提供する。
【解決手段】ＦＰＤモジュールの組立装置は、ＰＣＢ搬送部８４と、予熱用ヒータ９６Ａ，９６Ｂと、カメラ８５Ａ，８５Ｂと、本圧着部７６とを備える。ＰＣＢ搬送部８４は、ＰＣＢ１０３を保持して搬送する。予熱用ヒータ９６Ａ，９６Ｂは、ＰＣＢ搬送部８４に保持されたＰＣＢ１０３に接触してＰＣＢ１０３の予熱を行う。カメラ８５Ａ，８５Ｂは、ヒータによって予熱されたＰＣＢ１０３の位置を検出する。本圧着部７６は、カメラ８５Ａ，８５Ｂの検出結果に基づいてＰＣＢ搬送部８４により搬送されたＰＣＢ１０３と表示基板１０１に接続されたＴＡＢ１０２とを熱圧着する。
【選択図】図５

Description

本発明は、フラットパネルディスプレイ（FPD:Flat Panel Display）の表示基板に実装部品を実装するＦＰＤモジュールの組立装置に関するものである。

ＦＰＤとしては、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイ、プラズマディスプレイなどがある。このＦＰＤにおける表示基板の周縁部には、駆動ＩＣの搭載や、ＣＯＦ（Chip on Film）、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）などのＴＡＢ（Tape Automated Bonding）接続が行われる。また、表示基板の周辺には、例えば、ＰＣＢ（Printed Circuit Board）などの周辺基板が実装される。その結果、ＦＰＤモジュールが組み立てられる。

ここで、ＴＡＢと称する電子部品は、その詳細形状や部材の厚さの差異などで、ＴＣＰ（Tape Carrier Package）と呼称されたり、ＣＯＦ（Chip On Film）と呼称されたりする。これらＴＣＰやＣＯＦは、スプロケット穴を有する長尺のポリイミドフィルムに配線を施したＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）に、ＩＣチップを搭載し、これを切り出して構成されたものであり、実装する上での差異はない。また、パネルの設計によってはＩＣチップなしのＦＰＣのみを実装する場合もある。ＦＰＤの組立工程においては、これらの部品に実質上の差異はないため、本発明ではＴＡＢと呼称する。

ＦＰＤモジュールの組立ラインは、複数の処理作業工程を順次行なうことで、ＦＰＤの表示基板における周縁部及び周辺に、駆動ＩＣ、ＴＡＢおよびＰＣＢなどを実装する装置である。

ＦＰＤモジュールの組立ラインにおける処理工程の一例としては、（１）表示基板端部のＴＡＢ貼付け部を清掃する端子クリーニング工程と、（２）清掃後の表示基板端部に異方性導電フィルム（ACF:Anisotropic Conductive Film）を貼り付けるＡＣＦ工程がある。また、（３）表示基板のＡＣＦを貼り付けた位置に、ＴＡＢやＩＣを位置決めして搭載する搭載工程と、（４）搭載したＴＡＢやＩＣを加熱圧着してＡＣＦにより固定する圧着工程がある。さらに、（５）ＴＡＢの表示基板側と反対側に、予めＡＣＦを貼り付けたＰＣＢを貼付け搭載するＰＣＢ工程がある。なお、ＰＣＢ工程は、複数の工程からなっている。

ＦＰＤモジュールの組立ラインのＰＣＢ工程で用いられるＰＣＢ接続ユニットは、例えば、特許文献１に開示されている。この特許文献１に開示されたＰＣＢ接続ユニットでは、ＴＡＢ付き表示基板の所定箇所とＡＣＦが貼付されたＰＣＢの所定箇所とを位置合わせ手段によって位置合わせし、圧着手段によって圧着する。

また、特許文献２には、ＰＣＢ接続ユニットのその他の例が開示されている。この特許文献２に開示されたＰＣＢ接続ユニットでは、ＰＣＢ載置部上でＰＣＢを所定の位置に位置決めし、ＰＣＢ載置部に載置されたＰＣＢに対して表示基板を位置合わせする。その後、表示基板とＰＣＢとを重ね合わせて、圧着手段で圧着する。

特開平９−１８５０７９号公報 特開平１１−２４２２３６号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたＰＣＢ接続ユニットでは、熱圧着を行う圧着手段の設置場所にＰＣＢを載置したＰＣＢテーブルと表示基板を移動させて、その後、両者の位置合わせを行っていた。そのため、位置合わせが完了するまでにかかる時間のバラツキによってＰＣＢに生じる熱膨張の程度が異なってしまうという問題があった。

一方、特許文献２に開示されたＰＣＢ接続ユニットでは、圧着手段の設置場所に移動する前にＰＣＢ載置部上でＰＣＢの位置合わせを行うため、位置合わせ中にＰＣＢが熱膨張することはない。しかし、ＰＣＢテーブルと表示基板を圧着手段の設置場所に移動させるときのＰＣＢの温度のバラツキによって熱膨張にもバラツキが生じてしまう。そのため、表示基板のＴＡＢとＰＣＢとが相対的に位置ずれして圧着されてしまうおそれがあった。

本発明の目的は、上記従来技術における実情を考慮し、表示基板に接続されたＴＡＢとＰＣＢとの相対的な位置ずれを防ぐＦＰＤモジュールの組立装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明のＦＰＤモジュールの組立装置は、ＰＣＢ搬送部と、ヒータと、位置検出部と、圧着部とを備える。ＰＣＢ搬送部は、ＰＣＢを保持して搬送する。ヒータは、ＰＣＢ搬送部に保持されたＰＣＢに接触してＰＣＢの予熱を行う。位置検出部は、ヒータによって予熱されたＰＣＢの位置を検出する。圧着部は、位置検出部の検出結果に基づいてＰＣＢ搬送部が搬送したＰＣＢと表示基板に接続されたＴＡＢとを熱圧着する。

本発明のＦＰＤモジュールの組立装置では、ＰＣＢ搬送部に保持されたＰＣＢの予熱を行ってからＰＣＢの位置を検出し、その検出結果に基づいてＰＣＢ搬送部がＰＣＢを圧着部へ搬送する。そのため、位置検出後にＰＣＢが熱膨張することを防止あるいは抑制することができる。

圧着部は、ＰＣＢ搬送部によって搬送されたＰＣＢと表示基板に接続されたＴＡＢとを熱圧着する。ＰＣＢはＰＣＢ搬送部による搬送中にヒータによって予熱されているため、圧着部に配置されるときに毎回ほぼ同じ温度になっている。そのため、圧着部に配置されたＰＣＢの温度のバラツキに起因する熱膨張のバラツキを抑制することができる。その結果、ＴＡＢとＰＣＢとの相対的な位置ずれを防ぐことができる。

本発明によれば、各ＰＣＢの温度のバラツキに起因する熱膨張のバラツキを抑制し、表示基板に接続されたＴＡＢとＰＣＢとの相対的な位置ずれを防ぐことができる。

本発明で実装組立を行うＦＰＤモジュールの概略構造を示す平面図である。 本発明のＦＰＤモジュール組立装置の一実施形態を示すフロアレイアウト図である。 本発明のＦＰＤモジュール組立装置の一実施形態に係るＰＣＢ接続ユニットの第１の例を示す平面図である。 図３に示すＰＣＢ接続ユニットのＰＣＢ搬送部を示す平面図である。 図３に示すＰＣＢ接続ユニットにおけるＰＣＢの位置を検出するときのＰＣＢ搬送部の側面図である。 図３に示すＰＣＢ接続ユニットの動作を示すものであり、ＰＣＢを圧着部へ搬送した状態の側面図である。 図３に示すＰＣＢ接続ユニットの動作を示すものであり、ＰＣＢを圧着部の下刃に接触させた状態の側面図である。 図３に示すＰＣＢ接続ユニットの動作を示すものであり、ＰＣＢとＴＡＢの熱圧着が開始された状態の側面図である。 図３に示すＰＣＢ接続ユニットの動作を示すものであり、ＰＣＢがＰＣＢ支持台に支持された状態の側面図である。 図３に示すＰＣＢ接続ユニットの動作を示すものであり、ＰＣＢ搬送部が次に接続するＰＣＢを受け取るために移動した状態の側面図である。 図３に示すＰＣＢ接続ユニットの動作を示すものであり、ＰＣＢ搬送部が次に接続するＰＣＢを受け取った状態の側面図である。 本発明のＦＰＤモジュール組立装置の一実施形態に係るＰＣＢ接続ユニットの第２の例を示す側面図である。

以下、ＦＰＤモジュールの組立装置を実施するための形態について、図１〜図１２を参照して説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。

［ＦＰＤモジュール］
まず、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）モジュールについて、図１を参照して説明する。
図１は、本発明で実装組立を行うＦＰＤモジュールの概略構成を示す平面図である。

図１に示すように、ＦＰＤモジュール１００は、表示基板１０１の周縁部に複数のＴＡＢ１０２をＡＣＦ接続するとともに、一部のＴＡＢ１０２にＰＣＢ１０３をＡＣＦ接続して構成されている。ＴＡＢ１０２は、扁平な長方形のポリイミドフィルムに銅箔による印刷回路（不図示）を施したＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）１０４に、ＩＣチップ１０５を搭載して構成される電子部品である。ＩＣチップ１０５は、ＦＰＣ１０４の略中央に実装されている。ＦＰＣ１０４の下面には、印刷回路が設けられており、長手方向の両側（２つの長辺）にアウターリード端子（不図示）が設けられている。

ＴＡＢ１０２の品種によっては、ＩＣチップ１０５が下面側にある場合（ＣＯＦタイプ）や、ＩＣチップがない場合（ＦＰＣタイプ）などもある。図１には、例としてＩＣチップ１０５をＦＰＣ１０４の穴にはめ込んだ形式（ＴＡＢタイプ）が示されている。また、ＴＡＢ１０２やＰＣＢ１０３は、接続部位により回路的には相互に差異があるが、搭載実装の説明には区別する必要がないので、同じものとして図示している。

［ＦＰＤモジュールの組立装置］
次に、本発明のＦＰＤモジュールの組立装置の一実施形態であるＦＰＤモジュール組立ラインについて、図２を参照して説明する。
図２は、ＦＰＤモジュール組立ラインを示すフロアレイアウト図である。

ＦＰＤモジュール組立ライン１０は、端子クリーニングユニット２０と、ソース側搭載ユニット３０と、ソース側本圧着ユニット４０と、ゲート側搭載ユニット５０と、２台のゲート側本圧着ユニット６０と、ＰＣＢ接続ユニット７０から構成されている。このＦＰＤモジュール組立ライン１０では、表示基板１０１（図１参照）が端子クリーニングユニット２０からＰＣＢ接続ユニット７０まで順次運ばれながら、実装プロセスを経る。

各ユニット２０、３０、４０、５０、６０および７０は、それぞれフレーム２１、３１、４１、５１、６１および７１を有している。各フレーム２１、３１、４１、５１、６１および７１の操作面側には、搬送レール２２、３２、４２、５２、６２および７２が設けられている。搬送レール２２、３２、４２、５２、６２および７２は、隣り合う搬送レールと連結されることにより、一本のレールを形成している。

搬送レール２２、３２、４２、５２、６２および７２には、それぞれ搬送ステージ２３、３３、４３、５３、６３および７３が移動可能に係合されている。これら搬送ステージ２３、３３、４３、５３、６３および７３は、次のユニットの作業位置まで表示基板１０１を搬送する。

また、各ユニット２０、３０、４０、５０、６０および７０には、表示基板１０１の作業辺を載せて吸着させることで平坦化を行う基準バー２４、３４、４４、５４、６４および７４が設けられている。各基準バー２４、３４、４４、５４、６４および７４は、図示しない後端支えとともに作業中の表示基板１０１を安定して保持する。

端子クリーニングユニット２０では、表示基板１０１（図１参照）における接続用の端子が設けられている辺が清掃される。この端子クリーニングユニット２０には、搬入された表示基板１０１の端子部を拭き取るクリーニングヘッド２５と、このクリーニングヘッド２５が摺動するガイドレール２６が設けられている。

ソース側搭載ユニット３０では、表示基板１０１の長辺に沿ってソース側のＴＡＢ１０２（図１参照）が搭載される。ＴＡＢ１０２は、ＴＡＢ打ち抜きユニット３５によって打ち抜かれ、個別に分けられる。この後、ＡＣＦ貼付部３６により、ＡＣＦ層をＴＡＢ１０２の搭載端子側に貼り付け、ベースフィルムを剥離する。ベースフィルムが剥離されたＴＡＢ１０２は、移載装置３７により搭載ヘッド３８に渡される。搭載ヘッド３８は、加熱加圧ヘッドであり、表示基板１０１のソース辺（長辺）にＴＡＢ１０２を順次搭載し、仮圧着する。

なお、表示基板１０１にＴＡＢ１０２を搭載する工程は、清掃後の表示基板１０１にＡＣＦを貼り付けるＡＣＦ貼り付けユニットと、表示基板１０１のＡＣＦを貼り付けた位置にＴＡＢ１０２を搭載する搭載ユニットによって行うこともできる。

ソース側本圧着ユニット４０では、ソース側のＴＡＢ１０２と表示基板１０１との本圧着が本圧着部４５によって行われる。本圧着部４５は、ＴＡＢ１０２を仮圧着した表示基板１０１を下側から支える下刃と、ＴＡＢ１０２の圧着部分を加圧する上刃と、下刃及び上刃をそれぞれ加熱するヒータを有している。上刃によりＴＡＢ１０２の圧着部分が加圧されると、ＴＡＢ１０２と表示基板１０１との間に介在されたＡＣＦ層が加熱されて熱硬化する。これにより、ソース側のＴＡＢ１０２と表示基板１０１との本圧着が完了する。

ゲート側搭載ユニット５０では、表示基板１０１の短辺に沿ってゲート側のＴＡＢ１０２（図１参照）が搭載される。ＴＡＢ１０２は、ＴＡＢ打ち抜きユニット５５によって打ち抜かれ、個別に分けられる。この後、ＡＣＦ貼付部５６により、ＡＣＦ層をＴＡＢ１０２の搭載端子側に貼り付け、ベースフィルムを剥離する。ベースフィルムが剥離されたＴＡＢ１０２は、移載装置５７により搭載ヘッド５８に渡される。搭載ヘッド５８は、加熱加圧ヘッドであり、表示基板１０１のゲート辺（短辺）にＴＡＢ１０２を順次搭載し、仮圧着する。

近年はゲート用のＴＡＢ１０２にＰＣＢを接続しない場合が多い。そのため、ゲート側搭載ユニット５０のＡＣＦ貼付部５６は、ＴＡＢ１０２の片側にＡＣＦ層を貼り付ける構造となっている。また、ゲート側のＴＡＢ１０２は表示基板１０１の両側に設けられるため、途中で表示基板１０１の向きを１８０度変えて仮圧着を行う。これにより、方向転換のタイムロスは生じるが、ゲート側のＴＡＢ１０２の数が少ないのでユニット間のタクトバランスは保たれる。

ゲート側本圧着ユニット６０では、ゲート側のＴＡＢ１０２と表示基板１０１との本圧着が本圧着部６５によって行われる。本圧着部６５は、ソース側本圧着ユニット４０の本圧着部４５と同様に、ＴＡＢ１０２を仮圧着した表示基板１０１を下側から支える下刃と、ＴＡＢ１０２の圧着部分を加圧する上刃と、下刃及び上刃をそれぞれ加熱するヒータを有している。

なお、本圧着時間は、ＴＡＢ１０２の数が少なくても同じ時間の加圧加熱を必要とする。本実施形態では、ゲート側のＴＡＢ１０２を表示基板１０１の２つの短辺に接続する（図１参照）ため、タクトバランスを考慮すると、２台のゲート側本圧着ユニット６０が必要となる。

ＰＣＢ接続ユニット７０では、表示基板１０１に接続されたソース側のＴＡＢ１０２にＰＣＢ１０３が接続される。このＰＣＢ接続ユニット７０には、ＰＣＢ供給ブロック７５と、本圧着部７６が設けられている。ＰＣＢ供給ブロック７５は、ＰＣＢ１０３にＡＣＦ層１０７（図３参照）を貼り付けて、本圧着部７６に搬送する。本圧着部７６は、ソース側本圧着ユニット４０の本圧着部４５及びゲート側本圧着ユニット６０の本圧着部６５と同様に、下刃７７と、上刃７８と、下刃７７を加熱するヒータ７９Ａと、上刃７８を加熱するヒータ７９Ｂを備えている（図５参照）。

［ＰＣＢ供給ブロック］
次に、ＰＣＢ供給ブロック７５について、図３を参照して説明する。
図３は、ＰＣＢ接続ユニットの第１の例を示す平面図である。

図３に示すように、ＰＣＢ供給ブロック７５は、ＰＣＢトレイ８１と、ＰＣＢ移動部８２Ａ，８２Ｂと、ＡＣＦ貼付部８３Ａ，８３Ｂと、ＰＣＢ搬送部８４と、位置検出部であるカメラ８５Ａ，８５Ｂと、ＰＣＢ支持台８６を備えている。

ＰＣＢトレイ８１には、複数のＰＣＢ１０３が載置されている。このＰＣＢトレイ８１に載置されたＰＣＢ１０３は、ＡＣＦ層１０７が貼り付けられる前のＰＣＢである。ＰＣＢトレイ８１は、トレイ供給機構（不図示）によってＰＣＢ接続ユニット７０におけるＰＣＢトレイ８１の設置位置に供給される。

ＰＣＢ移動部８２Ａ，８２Ｂは、ＰＣＢトレイ８１の両側に配置されている。これらＰＣＢ移動部８２Ａ，８２Ｂは、ＰＣＢトレイ８１からＰＣＢ１０３を取り出して、ＡＣＦ貼付部８３Ａ，８３Ｂに１枚ずつ供給する。ＡＣＦ貼付部８３Ａ，８３Ｂは、ＰＣＢ移動部８２Ａ，８２Ｂに保持されたＰＣＢ１０３にＡＣＦ層１０７を貼り付ける。ＰＣＢ移動部８２Ａ，８２Ｂは、ＡＣＦ層１０７の貼り付けが終了したＰＣＢ１０３を交互にＰＣＢ搬送部８４に供給する。

ＰＣＢ搬送部８４は、供給されたＰＣＢ１０３を搬送して本圧着部７６の下刃７７に載置する（図７参照）。カメラ８５Ａ，８５Ｂは、ＰＣＢ搬送部８４の搬送路の上方に配設されており、ＰＣＢ搬送部８４に保持されたＰＣＢ１０３を撮像し、ＰＣＢ１０３に設けられたアライメントマーク１０８Ａ，１０８Ｂを検出する。これにより、ＰＣＢ搬送部８４とＰＣＢ１０３との相対的な位置を検知することができる。ＰＣＢ搬送部８４は、ＰＣＢ搬送部８４とＰＣＢ１０３との相対的な位置に基づいて、ＰＣＢ１０３を本圧着部７６における下刃７７の所定の位置に載置する。

ＰＣＢ支持台８６は、本圧着部７６によりＰＣＢ１０３とＴＡＢ１０２との熱圧着が開始されると、ＰＣＢ１０３を支持する。このＰＣＢ支持台８６は、フレーム７１に固定される固定部８６ａと、この固定部８６ａに昇降可能に支持される昇降部８６ｂからなっている（図５参照）。つまり、ＰＣＢ支持台８６は、本圧着部７６に配置されたＰＣＢ１０３を昇降可能に支持する。

［ＰＣＢ搬送部］
次に、ＰＣＢ搬送部８４について、図４および図５を参照して説明する。
図４は、ＰＣＢ搬送部８４の平面図である。図５は、ＰＣＢ１０３の位置を検出するときのＰＣＢ搬送部８４の側面図である。

図５に示すように、ＰＣＢ搬送部８４は、フレーム７１の操作面に設けられたガイドレール９１に沿って移動する。このＰＣＢ搬送部８４は、スライダ９２と、昇降回転部９３と、載置テーブル９４と、一対の回動アーム９５Ａ，９５Ｂと、一対の予熱用ヒータ９６Ａ，９６Ｂを備えている。

スライダ９２は、ガイドレール９１に摺動可能に係合している。このスライダ９２がガイドレール９１上を摺動することにより、ＰＣＢ搬送部８４は、本圧着部７６に対して接近および離反する。昇降回転部９３は、スライダ９２の上部に回転可能に支持された回転台９３ａと、この回転台９３ａの上部に設けられた昇降台９３ｂからなっている。そして、昇降回転部９３の昇降台９３ｂには、載置テーブル９４が固定されている。これにより、載置テーブル９４は、昇降回転部９３とともに上下方向および回転方向に動作するようになっている。

図４に示すように、載置テーブル９４は、略Ｃ字状の板体からなり、長方形のベース片９４ａと、このベース片９４ａの長手方向の両端部に直交する載置片９４ｂ，９４ｃを有している。載置テーブル９４のベース片９４ａには、一対の回動アーム９５Ａ，９５Ｂが取り付けられている。

載置片９４ｂ，９４ｃは、ベース片９４ａの長手方向に対向している。ＰＣＢ搬送部８４がＰＣＢ１０３を本圧着部７６に搬送すると、載置片９４ｂ，９４ｃ間にＰＣＢ支持台８６が介在される。そのため、載置片９４ｂ，９４ｃ間の距離は、それら載置片９４ｂ，９４ｃがＰＣＢ支持台８６に干渉しない距離になっている。これら載置片９４ｂ，９４ｃの上面には、ＰＣＢ１０３を載置する載置突部９４ｄが設けられている（図５参照）。

一対の回動アーム９５Ａ，９５Ｂは、載置テーブル９４のベース片９４ａに設けられた軸受け部９７Ａ，９７Ｂに回動可能に支持されている。これら回動アーム９５Ａ，９５Ｂの先端部には、ＰＣＢ１０３の上面（ＡＣＦ層１０７（図３参照）が貼り付けられている面）に当接する当接突部９５ａが設けられている。

当接突部９５ａは、載置テーブル９４の載置突部９４ｄに対向し、その載置突部９４ｄとともにＰＣＢ１０３を挟んで保持する。回動アーム９５Ａ，９５Ｂは、当接突部９５ａがＰＣＢ１０３に当接する保持位置と、この保持位置から約９０度回動して当接突部９５ａをＰＣＢ１０３から離間させる開放位置との間を回動するようになっている。

一対の予熱用ヒータ９６Ａ，９６Ｂは、ＰＣＢ１０３の下面（ＡＣＦ層１０７（図３参照）が貼り付けられていない面）に接触してＰＣＢ１０３の予熱を行う。ＰＣＢ１０３の下面における予熱用ヒータ９６Ａ，９６Ｂが接触する位置は、その後、本圧着部７６の下刃７７に接触する位置およびその近傍である。

予熱用ヒータ９６Ａ，９６Ｂは、載置テーブル９４の載置片９４ｂ，９４ｃに設けられた回動支持部９８Ａ，９８Ｂに回動可能に支持されている。回動支持部９８Ａ，９８Ｂは、予熱用ヒータ９６Ａ，９６ＢがＰＣＢ１０３に接触する予熱位置と、この予熱位置から約９０度回動して予熱用ヒータ９６Ａ，９６ＢをＰＣＢ１０３から離間させる待機位置との間を回動するようになっている。

なお、予熱用ヒータ９６Ａ，９６Ｂ間の距離および回動支持部９８Ａ，９８Ｂ間の距離は、載置片９４ｂ，９４ｃ間の距離と同様に、予熱用ヒータ９６Ａ，９６ＢがＰＣＢ支持台８６に干渉しない距離になっている。

[ＰＣＢ接続ユニットの動作]
次に、ＰＣＢ接続ユニット７０の動作について、図５〜図１１を参照して説明する。
図６は、ＰＣＢ１０３を本圧着部７６へ搬送した状態の側面図である。図７は、ＰＣＢ１０３を本圧着部７６の下刃７７に載置した状態の側面図である。図８は、ＰＣＢ１０３とＴＡＢ１０２の熱圧着が開始された状態の側面図である。図９は、ＰＣＢ１０３がＰＣＢ支持台８６に支持された状態の側面図である。図１０は、ＰＣＢ搬送部８４が次に接続するＰＣＢを受け取るために移動した状態の側面図である。図１１は、ＰＣＢ搬送部８４が次に接続するＰＣＢを受け取った状態の側面図である。

ＰＣＢ接続ユニット７０において、ＰＣＢ１０３を保持したＰＣＢ搬送部８４は、ＰＣＢ１０３をＰＣＢ検出位置へ搬送する（図５参照）。このＰＣＢ検出位置では、カメラ８５Ａ，８５Ｂが、ＰＣＢ搬送部８４に保持されたＰＣＢ１０３のアライメントマーク１０８Ａ，１０８Ｂを検出する。

これにより、ＰＣＢ搬送部８４に対するＰＣＢ１０３の位置が検知され、この検知結果に基づいて、ＰＣＢ１０３が本圧着部７６の所定の位置に搬送されるように、ＰＣＢ搬送部８４の駆動が制御される。例えば、ＰＣＢ１０３が水平方向に傾いていれば、ＰＣＢ搬送部８４の回転台９３ａが駆動され、ＰＣＢ１０３の姿勢が調整される。

また、ＰＣＢ搬送部８４がＰＣＢ検出位置にＰＣＢ１０３を搬送した状態において、ＰＣＢ１０３は、予熱用ヒータ９６Ａ，９６Ｂによって温められている。したがって、熱膨張したＰＣＢ１０３の位置を検出することができ、その後に熱圧着されるＴＡＢ１０２との位置ずれを防止あるいは抑制することができる。

次に、ＰＣＢ搬送部８４は、検出されたＰＣＢ１０３の位置に基づいて駆動され、ＰＣＢ１０３を本圧着部７６へ搬送する（図６参照）。これにより、ＰＣＢ１０３のＡＣＦ層１０７（図３参照）を貼り付けた辺が、本圧着部７６の下刃７７と上刃７８との間に配置される。

また、ＰＣＢ検出位置から本圧着部７６への搬送中に、ＰＣＢ搬送部８４は、回動支持部９８Ａ，９８Ｂを待機位置に回動させて予熱用ヒータ９６Ａ，９６ＢをＰＣＢ１０３から離間させる。これにより、予熱用ヒータ９６Ａ，９６Ｂおよび回動支持部９８Ａ，９８Ｂが、本圧着部７６の下刃７７と干渉することを避けることができる。

一方、ＰＣＢ検出位置から本圧着部７６への搬送中に、ＴＡＢ１０２が接続された表示基板１０１が、搬送ステージ７３によって搬送されて本圧着部７６に接近する。

次に、ＰＣＢ搬送部８４は、昇降台９３ｂを下降させてＰＣＢ１０３を本圧着部７６の下刃７７に載置する（図７参照）。この際、ＰＣＢ１０３は、本圧着部７６へ搬送される直前まで予熱用ヒータ９６Ａ，９６Ｂによって温められていたため、下刃７７に載置される部分が、毎回ほぼ同じ温度になっている。そのため、下刃７７に載置されたＰＣＢ１０３の温度のバラツキに起因する熱膨張のバラツキを抑制することができる。その結果、ＴＡＢ１０２とＰＣＢ１０３との相対的な位置ずれを防ぐことができる。

続いて、表示基板１０１が本圧着部７６に搬送され、ＴＡＢ１０２がＰＣＢ１０３の上に配置される。そして、上刃７８が下降し、ＴＡＢ１０２とＰＣＢ１０３との熱圧着が開始される（図８参照）。この加圧および加熱は数秒間行われる。

ＴＡＢ１０２とＰＣＢ１０３との熱圧着が開始されると、ＰＣＢ支持台８６は、昇降部８６ｂを上昇させてＰＣＢ１０３を支持する（図９参照）。これにより、ＴＡＢ１０２とＰＣＢ１０３との本圧着が終了するまでＰＣＢ搬送部８４によってＰＣＢ１０３を保持する必要が無くなる。そのため、ＰＣＢ搬送部８４は、回動アーム９５Ａ，９５Ｂを開放位置に回動させて当接突部９５ａをＰＣＢ１０３から離間させるとともに、昇降台９３ｂを下降させて載置突部９４ｄをＰＣＢ１０３から離間させる。その結果、ＰＣＢ搬送部８４によるＰＣＢ１０３の保持が解除される。

次に、ＰＣＢ搬送部８４は、本圧着部７６から離反し、次に本圧着するＰＣＢ１０３ｎの受け渡し位置に移動する（図１０参照）。このように、ＴＡＢ１０２とＰＣＢ１０３との本圧着中に、次に本圧着するＰＣＢ１０３ｎの保持動作を行うことができ、本圧着作業の高速化を図ることができる。

また、本圧着部７６から受け渡し位置への移動中に、ＰＣＢ搬送部８４は、回動支持部９８Ａ，９８Ｂを予熱位置に回動させて予熱用ヒータ９６Ａ，９６Ｂを上方に向ける。さらに、ＰＣＢ搬送部８４は、昇降台９３ｂを上昇させて、載置テーブル９４の高さをＰＣＢ検出位置（図５参照）と同じ高さに変更する。

図１０では、ＰＣＢ搬送部８４がガイドレール９１に沿って移動して本圧着部７６から離反した位置を、ＰＣＢ移動部８２Ａ，８２Ｂとの受け渡し位置として便宜的に示している。しかしながら、実際は、ＰＣＢ搬送部８４の回転台９３ａを回転させてＰＣＢ移動部８２Ａ，８２Ｂとの受け渡し位置に載置テーブル９４を配置する。

その後、ＰＣＢ移動部８２Ａ，８２Ｂのいずれか一方（不図示）が、ＰＣＢ搬送部８４の載置テーブル９４に、次に本圧着するＰＣＢ１０３ｎを供給する。これにより、ＰＣＢ１０３ｎが、載置テーブル９４の載置突部９４ｄに載置され、予熱用ヒータ９６Ａ，９６Ｂに接触する。その結果、ＰＣＢ１０３ｎの予熱が行われる。

次に、ＰＣＢ搬送部８４は、回動アーム９５Ａ，９５Ｂを保持位置に回動させて当接突部９５ａをＰＣＢ１０３ｎに当接させる（図１１参照）。これにより、ＰＣＢ１０３ｎがＰＣＢ搬送部８４に保持される。

一方、本圧着部７６は、上刃７８を上昇させてＴＡＢ１０２とＰＣＢ１０３に対する加圧および加熱を終了する。これにより、ＴＡＢ１０２にＰＣＢ１０３が接続され、表示基板１０１にＴＡＢ１０２およびＰＣＢ１０３を実装したＦＰＤモジュール１００が組み立てられる。

続いて、搬送ステージ７３が上昇し、ＦＰＤモジュール１００を持ち上げる。このとき、ＰＣＢ支持台８６が搬送ステージ７３に同期して上昇し、ＦＰＤモジュール１００の持ち上げを補助する。これにより、ＰＣＢ１０３の自重によりＴＡＢ１０２が撓んでＰＣＢ１０３が再び下刃７７に接触することを防ぐことができる。その後、搬送ステージ７３は、ＴＡＢ１０２とＰＣＢ１０３との圧着部を下方から支えて、次の工程にＦＰＤモジュール１００を搬送する。

［ＰＣＢ接続ユニットの第２の例］
次に、本発明のＰＣＢ接続ユニットの第２の例について、図１２を参照して説明する。
図１２は、ＰＣＢ接続ユニットの第２の例を示す側面図である。

図１２に示すＰＣＢ接続ユニット７０Ａは、第１の例であるＰＣＢ接続ユニット７０と同様の構成を有して。このＰＣＢ接続ユニット７０ＡがＰＣＢ接続ユニット７０と異なるところは、予熱用ランプ９６Ｃを設けた点である。そのため、ここでは、予熱用ランプ９６Ｃについて説明し、ＰＣＢ接続ユニット７０と共通する部分は、同一の符号を付して説明を省略する。

ＰＣＢ接続ユニット７０Ａには、ＰＣＢ接続ユニット７０に係る予熱用ヒータ９６Ａ，９６Ｂの代わりに予熱用ランプ９６Ｃが設けられている。つまり、ＰＣＢ搬送部８４Ａには、予熱用ヒータ９６Ａ，９６Ｂおよび回動支持部９８Ａ，９８Ｂ（図１１参照）が設けられていない。

予熱用ランプ９６Ｃは、非接触でＰＣＢ１０３の予熱を行う熱源であり、例えば、ハロゲンヒータランプ、赤外線ランプを適用することができる。また、本発明に係る熱源としては、ニクロム線を適用することもできる。この予熱用ランプ９６Ｃは、ＰＣＢ搬送部８４ＡによってＰＣＢ検出位置に搬送されたＰＣＢ１０３を温める。

本例のように、非接触でＰＣＢ１０３の予熱を行う場合であっても、熱膨張したＰＣＢ１０３の位置を検出することができ、その後に熱圧着されるＴＡＢ１０２（不図示）との位置ずれを防止あるいは抑制することができる。また、本圧着部７６へ搬送される前にＰＣＢ１０３の予熱が行われるため、下刃７７に載置されたＰＣＢ１０３の温度のバラツキに起因する熱膨張のバラツキを抑制することができる。その結果、ＴＡＢ１０２とＰＣＢ１０３との相対的な位置ずれを防ぐことができる。

なお、熱源による非接触の加熱を行う場合は、ＰＣＢとＴＡＢとの接続処理の間隔が長くなる場合の熱源のＯＦＦについて注意が必要である。熱源を採用するときは、その熱源が本圧着中のＰＣＢの背面側も暖めている。そのため、次のＰＣＢをすぐに搭載しない場合であっても、急に熱源をＯＦＦにすると、本圧着途中のＰＣＢの温度分布が通常と異なってしまう。よって、接続の間隔が長くなる場合は、ＰＣＢをＰＣＢ搬送部に保持させていなくても、ランプはあたかも次のＰＣＢがあるように、熱照射を続けることが好ましい。

［変形例］
上述した実施例では、ＰＣＢ支持台８６を固定部８６ａと昇降部８６ｂから構成した。しかしながら、本発明に係るＰＣＢ支持台としては、固定部と、昇降部と、昇降部に内蔵される予熱用ヒータから構成してもよい。これにより、本圧着中のＰＣＢのＴＡＢに接続される側と、そのＴＡＢに接続される側とは反対側の温度差を軽減することができ、温度差に起因する基板の撓み変形を防止あるいは抑制することができる。

また、上述した実施例では、カメラ８５Ａ，８５Ｂによってアライメントマーク１０８Ａ，１０８Ｂを検出することにより、ＰＣＢ搬送部８４に保持されたＰＣＢ１０３の位置を検出した。しかしながら、本発明に係る位置検出部としては、カメラ（撮像装置）に限定されるものではなく、例えば、磁気センサ、静電容量センサ、光センサなどのその他の位置検出センサを用いることができる。

また、上述した実施例では、ＰＣＢ接続ユニット７０（７０Ａ）において、ＰＣＢ１０３にＡＣＦ層１０７を貼り付ける構成とした。しかしながら、本発明のＦＰＤモジュールの組立装置は、ＰＣＢにＡＣＦ層を貼り付ける工程を行う別のユニットを備えるものであってもよい。

また、上述した実施例では、ＰＣＢ１０３にＡＣＦ層１０７を貼り付ける構成としたが、ＴＡＢ１０２にＰＣＢを接続するためのＡＣＦ層を貼り付けるようにしてもよい。ＴＡＢ１０２にＰＣＢを接続するためのＡＣＦ層を貼り付ける作業は、例えば、ソース側搭載ユニット３０のＡＣＦ貼付部３６（図２参照）で行うことができる。

以上、本発明のＦＰＤモジュールの組立装置の実施例について、その作用効果も含めて説明した。しかしながら、本発明のＦＰＤモジュールの組立装置は、上述の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。

１０…ＦＰＤモジュール組立ライン（ＦＰＤモジュール組立装置）、 ２０…端子クリーニングユニット、 ２１，３１，４１，５１，６１，７１…フレーム、 ２２，３２，４２，５２，６２，７２…搬送レール、 ２３，３３，４３，５３，６３，７３…搬送ステージ、 ２４，３４，４４，５４，６４，７４…基準バー、 ３０…ソース側搭載ユニット、 ４０…ソース側本圧着ユニット、 ５０…ゲート側搭載ユニット、 ６０…ゲート側本圧着ユニット、 ７０，７０Ａ…ＰＣＢ接続ユニット、 ７５…ＰＣＢ供給ブロック、 ７６…本圧着部、 ７７…下刃、 ７８…上刃、 ７９Ａ，７９Ｂ…ヒータ、 ８１…ＰＣＢトレイ、 ８２Ａ，８２Ｂ…ＰＣＢ移動部、 ８３Ａ，８３Ｂ…ＡＣＦ貼付部、 ８４，８４Ａ…ＰＣＢ搬送部、 ８５Ａ…カメラ（位置検出部）、 ８６…ＰＣＢ支持台、 ８６ａ…固定部、 ８６ｂ…昇降部、 ９１…ガイドレール、 ９２…スライダ、 ９３…昇降回転部、 ９３ａ…回転台、 ９３ｂ…昇降台、 ９４…載置テーブル、 ９４ａ…ベース片、 ９４ｂ，９４ｃ…載置片、 ９４ｄ…載置突部、 ９５Ａ，９５Ｂ…回動アーム、 ９５ａ…当接突部、 ９６Ａ，９６Ｂ…予熱用ヒータ、 ９６Ｃ…予熱用ランプ（熱源）、 ９７Ａ，９７Ｂ…軸受け部、 ９８Ａ，９８Ｂ…回動支持部、 １００…ＦＰＤモジュール、 １０１…表示基板、 １０２…ＴＡＢ、 １０３，１０３ｎ…ＰＣＢ、 １０４…ＦＰＣ、 １０５…ＩＣチップ、 １０７…ＡＣＦ層、 １０８Ａ…アライメントマーク

Claims (7)

1. ＰＣＢを保持して搬送するＰＣＢ搬送部と、
   前記ＰＣＢ搬送部に保持された前記ＰＣＢに接触して前記ＰＣＢの予熱を行うヒータと、
   前記ヒータによって予熱された前記ＰＣＢの位置を検出する位置検出部と、
   前記位置検出部の検出結果に基づいて前記ＰＣＢ搬送部が搬送した前記ＰＣＢと表示基板に接続されたＴＡＢとを熱圧着する圧着部と、
   を備えるＦＰＤモジュールの組立装置。
2. 前記ヒータは、前記ＰＣＢ搬送部に回動可能に取り付けられている、請求項１に記載のＦＰＤモジュールの組立装置。
3. 前記圧着部は、前記ＴＡＢの上面に当接する上刃と、前記ＰＣＢの下面に当接する下刃とを有し、
   前記ヒータは、前記ＰＣＢの下面に接触する、請求項１または２に記載のＦＰＤモジュールの組立装置。
4. 前記圧着部に搬送された前記ＰＣＢを支持するＰＣＢ支持台をさらに備える、請求項１〜３のいずれかに記載のＦＰＤモジュールの組立装置。
5. 前記ＰＣＢ支持台が前記ＰＣＢを支持すると、前記ＰＣＢ搬送部は、前記ＰＣＢの保持を終了し、次に接続するＰＣＢを受け取るために移動する、請求項４記載のＦＰＤモジュールの組立装置。
6. 前記ＰＣＢ支持台は、前記ＰＣＢを予熱する支持台用ヒータを有する、請求項４または５に記載のＦＰＤモジュールの組立装置。
7. ＰＣＢを保持して搬送するＰＣＢ搬送部と、
   前記ＰＣＢ搬送部に保持された前記ＰＣＢに非接触で予熱を行う熱源と、
   前記熱源によって予熱された前記ＰＣＢの位置を検出する位置検出部と、
   前記位置検出部の検出結果に基づいて前記ＰＣＢ搬送部が搬送した前記ＰＣＢと表示基板に接続されたＴＡＢとを熱圧着する圧着部と、
   を備えるＦＰＤモジュールの組立装置。

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