JP2012089672A - Fpdモジュールの組立装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】保護シートの送り時間を短くすると共に、送り機構を圧着ヘッドの側方に配置して装置の小型化を図ることが可能なFPDモジュールの組立装置を提供する。
【解決手段】FPDモジュールの組立ライン10は、圧着ヘッド330Bと、保護シート340Bと、シート送り機構350Bとを備えている。圧着ヘッド330Bは、複数の上刃331を有し、異方性導電フィルムを介して搭載部材を表示基板1に熱圧着する。保護シート340Bは、圧着ヘッド330Bと搭載部材と間に介在される。シート送り機構350Bは、保護シート340Bを複数の上刃331が並ぶ方向に対して水平方向に傾斜させて送る。
【選択図】図3
【解決手段】FPDモジュールの組立ライン10は、圧着ヘッド330Bと、保護シート340Bと、シート送り機構350Bとを備えている。圧着ヘッド330Bは、複数の上刃331を有し、異方性導電フィルムを介して搭載部材を表示基板1に熱圧着する。保護シート340Bは、圧着ヘッド330Bと搭載部材と間に介在される。シート送り機構350Bは、保護シート340Bを複数の上刃331が並ぶ方向に対して水平方向に傾斜させて送る。
【選択図】図3
Description
本発明は、フラットパネルディスプレイ(FPD:Flat Panel Display)の表示基板に電子部品(搭載部品)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。
FPDモジュールの組立装置は、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および周辺に、駆動IC、COFおよびPCBなどの搭載部材を実装し、FPDモジュールを組み立てるライン装置である。
ここで、本発明で搭載部材と称す電子部品は、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の実装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、本発明では搭載部材と呼称する。
FPDモジュールの組立装置における処理工程の一例としては、(1)表示基板端部の搭載部材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:AnisotropicConductive 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、搭載部材を位置決めして搭載する搭載工程と、(4)搭載部材を加熱圧着してACFにより固定する圧着工程がある。さらに、(5)搭載部材の表示基板側とは反対側に、予めACFを貼り付けたPCB基板を貼付け搭載するPCB工程がある。なお、PCB工程は、複数の工程からなっている。
ACFは、接合する部材のどちらか一方に予め貼り付けられていればよい。つまり、上記ACF工程の別な例では、ACFを搭載部材に予め貼り付ける。また、FPDモジュールの組立装置には、処理する基板の辺の数、搭載部材の数、各処理装置の数などに応じて、基板を回転する処理装置などが必要となる。
このような一連の工程を経ることによって、表示基板上の電極と搭載部材に設けた電極との間を熱圧着し、ACF内部の導電性粒子を介して両電極の電気的な接続が行われる。なお、圧着工程を終えると、ACF基材樹脂が硬化するため、両電極の電気的な接続と同時に、表示基板と搭載部材が機械的にも接続される。
圧着工程で用いられる圧着装置は、搭載部材を表示基板に押し付ける圧着ヘッドを備えている。この圧着ヘッドの圧着面(上刃)を搭載部材に直接接触させると、搭載部材と表示基板との間に介在されるACFがはみ出して圧着面に付着し、圧着面の平坦性が低下してしまう。これにより、搭載部材に作用する加圧力が不均一となり、圧着不良が発生し易くなる。
そこで、圧着ヘッドの圧着面と搭載部材との間に保護シートを介在させ、はみ出したACFが圧着ヘッドの圧着面に付着しないようにする技術が考えられている。保護シートは、圧着ヘッドの熱や加圧力の影響により劣化するため、所定の使用回数又は所定の時間で送り機構により送られ、使用部分が変更される。
このような保護シートを用いた圧着装置は、例えば、特許文献1に記載されている。この特許文献1に記載された圧着装置では、圧着ヘッドの上刃が並ぶ方向に対して直交する方向へ保護シートを送る縦送り方式が採用されている。
また、保護シートを用いた圧着装置のその他の例としては、例えば、特許文献2に記載されているものがある。この特許文献2に記載された圧着装置では、圧着ヘッドの上刃が並ぶ方向へ保護シートを送る横送り方式が採用されている。
特許文献1に記載された圧着装置が採用する縦送り方式では、圧着ヘッドの上刃が並ぶ方向に対して直交する方向へ保護シートを送るため、保護シートの送り量を小さくすることができる。しかしながら、圧着ヘッドの前方および後方に送り機構を配置する必要があり、装置の大型化を招くという問題があった。
また、縦送り方式では、保護シートに使用しない領域が多く生じてしまうため、保護シートを効率よく使用することができないという問題が生じる。さらに、縦送り方式では、圧着ヘッドの上刃及び上刃を加熱する熱源を保護シートで囲ってしまうため、圧着ヘッドの周囲に熱がこもって、シリンダ等の機械部品に悪影響を及ぼすという問題もあった。
一方、特許文献2に記載された圧着装置が採用する横送り方式では、圧着ヘッドの上刃が並ぶ方向へ保護シートを送るため、送り機構を圧着ヘッドの側方に配置することが可能になる。したがって、送り機構を配置するためのスペースを確保し易く、装置の小型化をはかることが可能になる。
ところが、横送り方式では、圧着ヘッドの上刃が並ぶ方向へ保護シートを送るため、送り量が大きくなり、保護シートの送り時間が長くなってしまうという問題があった。そして、保護シートの送り時間が長くなると、製造タクトの短縮化を阻む原因になってしまうため、生産効率が低下するという問題が生じる。
本発明の目的は、上記従来技術における実情を考慮し、保護シートの送り時間を短くすると共に、送り機構を圧着ヘッドの側方に配置して装置の小型化を図ることが可能なFPDモジュールの組立装置を提供することにある。
上記課題を解決し、本発明の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、圧着ヘッドと、保護シートと、シート送り機構とを備えている。圧着ヘッドは、複数の上刃を有し、異方性導電フィルムを介して搭載部材を表示基板に熱圧着する。保護シートは、圧着ヘッドと搭載部材との間に介在される。シート送り機構は、保護シートを複数の上刃が並ぶ方向に対して水平方向に傾斜させて送る。
本発明のFPDモジュールの組立装置では、シート送り機構によって保護シートを送ると、上刃が当接することで生じる使用済み部分が圧着箇所に対して斜めに変位する。これにより、保護シートの変位量が小さくても、使用済み部分を圧着箇所から外すことができる。したがって、保護シートの送り量を小さくすることができ、送り時間を短くすることができる。しかも、送り機構を圧着ヘッドの側方に配置することが可能になるため、装置の小型化を図ることができる。
上記構成のFPDモジュールの組立装置によれば、保護シートの送り時間を短くすることができると共に、送り機構を圧着ヘッドの側方に配置して装置の小型化を図ることができる。
以下、FPD(フラットパネルディスプレイ)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5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、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。
まず、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7は、表示基板1の周縁部に複数の搭載部材2をACF接合により接続するとともに、一部の搭載部材2にPCB6をACF接続して構成されている。搭載部材2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)4に、ICチップ5を搭載してなる電子部品である。ICチップ5は、FPC4の略中央に実装されている。FPC4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。
搭載部材2の品種によっては、ICチップ5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5をFPC4の穴にはめ込んだ形式(TABタイプ)が示されている。また、搭載部材2やPCB6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。
1.第1の実施の形態
[FPDモジュールの組立ライン]
次に、本発明のFPDモジュールの組立装置の第1の実施の形態である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全体を示すフロアレイアウト図である。
[FPDモジュールの組立ライン]
次に、本発明のFPDモジュールの組立装置の第1の実施の形態である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全体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、受け入れユニット100、仮圧着ユニット200、本圧着ユニット300、PCB接続ユニット400および搬出ユニット500から構成されている。各ユニットは、フレーム103、203、303、403および503を有している。各フレームの操作面側には、搬送レール101、201、301、401および501が設けられており、隣り合う搬送レールが連結されている。
搬送レール101、201、301および401は、搬送ステージ102、202、302および402が移動可能に支持している。これら搬送ステージ102、202、302および402は、次のユニットの作業位置まで表示基板1を搬送する。なお、最後の搬出ユニット500には、表示基板1を受け取る装置が別途設けられるが、搬出ユニット500からの搬出は、一般に工場ごとに仕様が異なるので、ここでは省略してある。
仮圧着ユニット200、本圧着ユニット300およびPCB接続ユニット400には、表示基板1の作業辺を載せる基準バー204、304および404が設けられている。これら基準バー204、304および404は、表示基板1の作業辺を吸着し、表示基板1の平坦化を行う。これら基準バー204、304および404は、各ユニット200、300および400の後端支え(不図示)と共に作業中の表示基板1を安定して保持する。
仮圧着ユニット200は、表示基板1の一方の長辺と両短辺の3辺に搭載部材2をACFによって仮圧着する。仮圧着ユニット200では、予め搭載部材2(図1参照)にACFを貼り付ける。そして、ACFが貼り付けられた搭載部材2を表示基板1の長辺及び短辺に仮圧着(搭載)する。
仮圧着ユニット200は、搭載部材供給部220と、ACF貼付部230と、搭載部280を備えている。搭載部材供給部220は、リールと、リールを回転させるリール送り機構と、打ち抜き機構を備えている。
表示基板1に搭載する搭載部材2は、長尺のリボン状フィルムとして搭載部材供給部220のリールに巻きつけられている。このリールは、リール送り機構によって回転し、リボン状フィルムを規定ピッチで送り出す。打ち抜き機構は、リールによって送り出されたリボン状フィルムを打ち抜いて、搭載部材2を個別に切り出す。切り出された搭載部材2は、ACF貼付部230に供給される。
ACF貼付部230は、供給された搭載部材2の長手方向の一側(一方の長辺)にACFを貼り付ける。ACFが貼り付けられた搭載部材2は、受け渡し部(不図示)によって搭載部280に供給される。
本実施の形態の仮圧着ユニット200では、搭載部材2にACFを貼り付ける構成にしたが、本発明に係る仮圧着ユニットとしては、表示基板1にACFを貼り付ける構成にしてもよい。
搭載部280は、表示基板1の長辺に搭載部材2を搭載する長辺搭載部と、表示基板1の両短辺に搭載部材2を搭載する2つの短辺搭載部から構成されている。長辺搭載部及び2つの短辺搭載部は、供給された搭載部材2を表示基板1の搭載位置に搬送して仮圧着(搭載)する搭載ブロック(不図示)を有している。
本圧着ユニット300は、3つの圧着部320A,320Bおよび320Cを有し、表示基板1の3辺に搭載された搭載部材2(図1参照)の圧着作業を同時に行う。3つの圧着部320A,320Bおよび320Cは、上刃331を有する圧着ヘッド330A,330Bおよび330C(図3参照)と、上刃331と上下方向に対向する下刃(不図示)とを備えている。上刃331および下刃は、ヒータにより加熱されており、搭載部材2を加熱加圧して表示基板1に接続する。
搭載部材2を表示基板1に本圧着するには、搭載部材2を仮圧着した表示基板1を下側から下刃で支えつつ、上刃331で加圧する。このとき、搭載部材2と上刃331との間には、保護シート340A,340B,340Cが介在される。保護シート340A,340B,340Cは、所定の回数の圧着作業が行われると、シート送り機構350A,350B,350Cによって送られて、上刃331に折衝する使用部分が変更される。
この本圧着ユニット300では、表示基板1の両短辺に仮圧着されたゲート側の搭載部材2を本圧着する圧着部320B,320Cを左右方向(ユニットが並ぶ方向)へ移動させる移動機構が必要になる。しかしながら、最もタクトタイムの長い本圧着作業を同時に実施できるため、全体のアラウンドタイムを短くすることができるという利点がある。
PCB接続ユニット400は、表示基板1の長辺に接続されたソース側の搭載部材2にPCB基板を接続する。PCB接続ユニット400は、PCB供給装置430と、ACF貼付装置440と、移載装置450と、本圧着部460を備えている。
PCB供給装置430は、トレー(不図示)で供給されたPCB基板を1枚ずつ左右のACF貼付装置440に供給する。ACF貼付装置440は、PCB供給装置430から供給されたPCB基板にACFを貼り付ける。移載装置450は、ACFの貼り付けが終了したPCB基板を本圧着部460に搬送する。そして、本圧着部460は、PCB基板を加圧加熱して複数のソース側の搭載部材2に接続する。
[本圧着ユニット]
次に、本圧着ユニット300のシート送り機構について、図3〜図5を参照して説明する。
図3は、本圧着ユニット300の断面図である。図4は、図3に示す本圧着ユニット300に係るシート送り機構350Aの一部を示す説明図である。図5は、図3に示す本圧着ユニット300に係るシート送り機構の傾斜変更部を示す説明図である。
次に、本圧着ユニット300のシート送り機構について、図3〜図5を参照して説明する。
図3は、本圧着ユニット300の断面図である。図4は、図3に示す本圧着ユニット300に係るシート送り機構350Aの一部を示す説明図である。図5は、図3に示す本圧着ユニット300に係るシート送り機構の傾斜変更部を示す説明図である。
本圧着ユニット300は、圧着部320A,320Bおよび320Cを有している。
圧着部320Aは、下部フレーム321Aと、上部フレーム322Aと、圧着ヘッド330Aと、保護シート340Aと、シート送り機構350Aとを備えている。
圧着部320Aは、下部フレーム321Aと、上部フレーム322Aと、圧着ヘッド330Aと、保護シート340Aと、シート送り機構350Aとを備えている。
下部フレーム321A上には、下刃(不図示)が設置されている。この下刃は、図示しないヒータユニットにより加熱され、先端部分が60℃〜100℃に保温されている。この下刃の先端部分の温度は、使用するACFの特性などに応じて適宜設定される。さらに、下部フレーム321A上には、下刃を跨ぐように、上部フレーム322Aが設置されている。上部フレーム322Aは、圧着ヘッド330Aを上下方向に移動させる昇降機構が設けられている。
圧着ヘッド330Aは、エアシリンダを用いた空気バネ構造となっている。エアシリンダの加圧ロッドには、複数の上刃フレーム(不図示)が取り付けられており、それら上刃フレームにそれぞれ上刃331が固定されている。上刃331は、図示しないヒータユニットにより加熱され、圧着面を有する先端部分が例えば150℃〜350℃に保温されている。各上刃331の圧着面は、略長方形に形成されている。そして、複数の上刃フレームに取り付けられた複数の上刃331は、互いの短辺が対向するように一直線上に並べられている。
上刃331と下刃との間には、保護シート340Aが介在されている。この保護シート340Aは、所定の幅を有する帯状に形成されており、シート送り機構350Aによって上刃331と下刃との間に送り出される。
シート送り機構350Aは、シート供給リール351と、回転駆動部352と、ガイドローラ群353Aと、シート回収部354とを備えている。
シート供給リール351には、未使用の保護シート340Aが巻きつけられており、シート回収部354には、使用済みの保護シート340Aが回収される。回転駆動部352は、間欠的に駆動してシート供給リール351を間欠的に回転させる。シート供給リール351が回転すると、保護シート340Aは、所定の送り速度で所定の送り量だけ送り出される。
シート回収部354は、回転駆動部352の駆動に同期して、保護シート340Aを所定の送り量分だけ回収する。このシート回収部354としては、例えば、回収リールと回収リールを回転させる回転駆動から構成することができる。また、保護シート340Aを吸引する吸引装置であってもよい。
ガイドローラ群353Aは、保護シート340Aの進行方向を変えて、シート供給リール351からシート回収部354へ保護シート340Aを案内する。ガイドローラ群353Aは、下刃の側方に配置されるガイドローラ353a,353bを含む。シート供給リール351から送り出された保護シート340Aは、ガイドローラ群353Aのうちの図示しないガイドローラによって進行方向が変えられ、ガイドローラ353aに導かれる。
ガイドローラ353aの回転軸は、水平方向に平行であって複数の上刃331が並ぶ方向に直交する方向に対して傾斜しており、圧着部320Aの前方に向かうにつれて上刃331から離れる。このガイドローラ353aは、保護シート340Aを圧着ヘッド330Aの上刃331と下部フレーム321Aに設けられた下刃との間へ案内し、複数の上刃331が並ぶ方向に対して水平方向に傾斜させる。この傾斜角度については、後で図6〜図10を参照して説明する。
また、シート送り機構350Aは、上刃331と下刃との間に配置される保護シート340Aの傾斜方向を変更する傾斜変更部355と備えている。この傾斜変更部355は、2つの押さえローラ355a,355bと、テーパローラ355cから構成されている(図4参照)。
押さえローラ355a,355bは、円柱状に形成されており、上刃331に対向する保護シート340Aが上方へ変位しないように押さえつけている。これにより、上刃331に対向する保護シート340Aは、水平方向と略平行な状態を保っている。押さえローラ355a,355bの回転軸は、保護シート340Aの幅方向に略直交している。
なお、押さえローラ355a,355bは、円柱状に限定されるものではなく、例えば、圧着部320A前方に向かうにつれて径が大きくなるテーパローラを用いることもできる。
なお、押さえローラ355a,355bは、円柱状に限定されるものではなく、例えば、圧着部320A前方に向かうにつれて径が大きくなるテーパローラを用いることもできる。
テーパローラ355cは、押さえローラ355a,355bの上方に配置されている。このテーパローラ355cの回転軸は、上刃331が並ぶ方向に対して直交する方向に向いている。そして、テーパローラ355cは、圧着部320Aの前方に向かうにつれて連続的に径が小さくなっている。
これら押さえローラ355a,355bおよびテーパローラ355cは、ガイドローラ353aに案内された保護シート340Aの傾斜角度を反転させる。したがって、ガイドローラ353aから押さえローラ355aまでの保護シート340Aと、押さえローラ355bからガイドローラ353bまでの保護シート340Aとは、複数の上刃331が並ぶ方向に直交する平面に対して対称になっている(図3参照)。
これにより、保護シート340Aの複数の上刃331が並ぶ方向に対して水平方向に傾斜する部分を短くすることができる。したがって、保護シート340Aおよびガイドローラ353bの前方への突出量を抑制することができ、装置の小型化を図ることができる。
また、本圧着ユニット300は、表示基板1の3辺に搭載された搭載部材2(図1参照)の圧着作業を同時に行うため、3つの圧着部320A,320B,320Cを設けている。したがって、保護シート340Aおよびガイドローラ353bの前方への突出量を抑制することにより、保護シート340Aおよびガイドローラ353bが圧着部320B,320Cに干渉しないようにすることができる。
ガイドローラ353b,353cは、上刃331と下刃との間を通過した保護シート340Aの進行方向を変えて、シート回収部354Aへ導く。これにより、ガイドローラ353b,353cを通過した保護シート340Aは、シート回収部354に回収される。
圧着部320Bおよび320Cは、圧着部320Aの前方に配置されており、互いの圧着ヘッド330B,330Cが対向している。これら圧着部320Bおよび320Cは、圧着部320Aと同様の構成を有している。圧着部320Bおよび320Cが圧着部320Aと異なる点は、シート送り機構350B,350Cが傾斜変更部を有していない点である。
圧着部320Bは、下部フレーム321Bと、上部フレーム322Bと、圧着ヘッド330Bと、保護シート340Bと、シート送り機構350Bとを備えている。
シート送り機構350Bは、シート供給リール351と、回転駆動部352と、ガイドローラ群353Bと、シート回収部354とを有している。
シート送り機構350Bは、シート供給リール351と、回転駆動部352と、ガイドローラ群353Bと、シート回収部354とを有している。
圧着部320Bのシート供給リール351には、未使用の保護シート340Bが巻きつけられており、シート回収部354には、使用済みの保護シート340Bが回収される。回転駆動部352によりシート供給リール351が回転すると、保護シート340Bは、所定の送り速度で所定の送り量だけ送り出される。
ガイドローラ群353Bは、保護シート340Bの進行方向を変えて、シート供給リール351からシート回収部354へ保護シート340Bを案内する。ガイドローラ群353Bは、下刃の側方に配置されるガイドローラ353d,353eを含む。シート供給リール351から送り出された保護シート340Bは、ガイドローラ群353Bのうちの図示しないガイドローラによって進行方向が変えられ、ガイドローラ353dに導かれる。
ガイドローラ353dは、保護シート340Bを圧着ヘッド330Bの上刃331と下部フレーム321Bに設けられた下刃(不図示)との間へ案内し、上刃331が並ぶ方向に対して水平方向に傾斜させる。上刃331と下刃との間を通過した保護シート340Bは、ガイドローラ353e及び図示しないガイドローラによって進行方向を変えられ、シート回収部354に向かって進行する。
圧着部320Cは、下部フレーム321Cと、上部フレーム322Cと、圧着ヘッド330Cと、保護シート340Cと、シート送り機構350Cとを備えている。
シート送り機構350Cは、シート供給リール351と、回転駆動部352と、ガイドローラ群353Cと、シート回収部354とを有している。
シート送り機構350Cは、シート供給リール351と、回転駆動部352と、ガイドローラ群353Cと、シート回収部354とを有している。
圧着部320Cのシート供給リール351には、未使用の保護シート340Cが巻きつけられており、シート回収部354には、使用済みの保護シート340Cが回収される。回転駆動部352によりシート供給リール351が回転すると、保護シート340Cは、所定の送り速度で所定の送り量だけ送り出される。
ガイドローラ群353Cは、保護シート340Cの進行方向を変えて、シート供給リール351からシート回収部354へ保護シート340Cを案内する。ガイドローラ群353Cは、下刃の側方に配置されるガイドローラ353f,353gを含む。シート供給リール351から送り出された保護シート340Cは、ガイドローラ群353Cのうちの図示しないガイドローラによって進行方向が変えられ、ガイドローラ353fに導かれる。
ガイドローラ353fは、保護シート340Cを圧着ヘッド330Cの上刃331と下部フレーム321Cに設けられた下刃(不図示)との間へ案内し、上刃331が並ぶ方向に対して水平方向に傾斜させる。上刃331と下刃との間を通過した保護シート340Cは、ガイドローラ353g及び図示しないガイドローラによって進行方向を変えられ、シート回収部354に向かって進行する。
保護シート340A,340B,340Cの材料としては、例えば、ポリテトラフルオルエチレン、シリコンゴム、ポリイミド等を適用することができる。また、これらの材料の2種類以上を積層した複合シートから形成することもできる。ポリテトラフルオルエチレンは、ACFが付着し難い材料として好適であり、シリコンゴムは、クッション性を有する材料として好適である。また、ポリイミドは、耐熱性がよい材料として好適である。
[保護シートの傾斜角度および送り量]
次に、保護シートの傾斜角度および送り量について、図6〜図11を参照して説明する。
図6〜図11は、FPDモジュール組立ライン10に係る保護シートの傾斜角度および送り量の第1の例〜第6の例を示す説明図である。
次に、保護シートの傾斜角度および送り量について、図6〜図11を参照して説明する。
図6〜図11は、FPDモジュール組立ライン10に係る保護シートの傾斜角度および送り量の第1の例〜第6の例を示す説明図である。
FPDモジュール組立ライン10のシート送り機構(350A,350B,350C)では、使用済み部分が上刃331から外れるまで保護シート(340A,340B,340C)を送る。そして、複数の上刃331が並ぶ方向に対する保護シートの傾斜角度θが小さければ、保護シートが圧着ヘッドの前方に突出する量を小さくでき、装置の小型化を図ることができる。したがって、本実施の形態では、上記した2つの点を考慮して保護シートの傾斜角度θを決定する。
ここで、複数の上刃331が並ぶ方向をX方向とし、複数の上刃331が並ぶ方向に対して直交する方向をY方向とする。そして、上刃331のX方向の長さ(上刃長さ)をLとして、隣り合う上刃331の間隔(上刃間距離)をL1とする。また、上刃331のY方向の長さ(上刃幅)をtとする。
その場合に、保護シートの傾斜角度θは、次式により決定する。
tanθ=t/(L+L1)
その場合に、保護シートの傾斜角度θは、次式により決定する。
tanθ=t/(L+L1)
図6に示す第1の例では、上刃間距離L1が上刃長さLよりも短い(L>L1)。なお、上刃間距離L1が短いほど、tanθはt/Lに近づく(t/(L+L1)≒t/L)。
第1の例における保護シートのX方向の送り量は、上刃長さLと上刃間距離L1を加えた長さと等しくして、Y方向の送り量は上刃幅tと等しくする。
第1の例における保護シートのX方向の送り量は、上刃長さLと上刃間距離L1を加えた長さと等しくして、Y方向の送り量は上刃幅tと等しくする。
これにより、保護シートの幅方向の長さを短く設定することができる。また、保護シート上に多くの使用済み部分を設けることができ、保護シートの使用効率を高めることができる。そして、上記の送り量にすると、保護シート上の使用済み部分(圧痕)がY方向(複数の上刃331が並ぶ方向に直交する方向)に並ぶ。しかも、Y方向に並ぶ保護シートの使用済み部分は、それぞれ別の上刃331によって使用されたものとなる。
図7に示す第2の例では、上刃間距離L1が上刃長さLよりも長い(L<L1)。この上刃間距離L1は、上刃長さLの2倍の長さになっている。したがって、
tanθ=t/3L
となる。
tanθ=t/3L
となる。
第2の例における保護シートのX方向の送り量は、上刃長さLに上刃間距離L1を加えた長さの1/3にする。つまり、上刃長さLと等しくする。一方、Y方向の送り量は上刃幅tの1/3にする。
これにより、保護シートの幅方向の長さを短く設定することができる。また、保護シート上に多くの使用済み部分を設けることができ、保護シートの使用効率を高めることができる。そして、上記の送り量にすると、保護シート上の使用済み部分がY方向に並び、それら使用済み部分は、それぞれ別の上刃331によって使用されたものとなる。
図8に示す第3の例では、上刃間距離L1が上刃長さLと略等しい(L=L1)。したがって、
tanθ=t/2L
となる。
tanθ=t/2L
となる。
第3の例における保護シートのX方向の送り量は、上刃長さLに上刃間距離L1を加えた長さの1/2にする。つまり、上刃長さLと等しくする。一方、Y方向の送り量は上刃幅tの1/2にする。
これにより、保護シートの幅方向の長さを短く設定することができる。また、保護シート上に多くの使用済み部分を設けることができ、保護シートの使用効率を高めることができる。そして、上記の送り量にすると、保護シート上の使用済み部分がY方向に並び、それら使用済み部分は、それぞれ別の上刃331によって使用されたものとなる。
図9に示す第4の例では、Y方向に並ぶ使用済み部分が互いに接触しないように、Y方向に隣り合う使用済み部分の間隔がαになるようにする。したがって、
tanθ=(t+α)/(L+L1)
となる。
tanθ=(t+α)/(L+L1)
となる。
この第4の例では、上刃間距離L1が上刃長さLよりも長い(L<L1)。具体的には、上刃間距離L1が、上刃長さLの2倍の長さにβを加えた長さなっている。したがって、
L+L1=3L+β
となる。
ここで、3L+β=3L´とし、t+αをt´とする。これにより、
tanθ=t´/3L´
となる。
L+L1=3L+β
となる。
ここで、3L+β=3L´とし、t+αをt´とする。これにより、
tanθ=t´/3L´
となる。
第4の例における保護シートのX方向の送り量は、上刃長さLに上刃間距離L1を加えた長さの1/3にする。つまり、X方向の送り量をL´/3にする。一方、Y方向の送り量は、上刃幅tにαを加えた長さの1/3にする。つまり、Y方向の送り量をt´/3にする。
これにより、保護シート上に多くの使用済み部分を設けることができ、保護シートの使用効率を高めることができる。そして、上記の送り量にすると、保護シート上の使用済み部分がY方向に並び、それら使用済み部分は、それぞれ別の上刃331によって使用されたものとなる。
図10に示す第5の例では、第4の例と同様に、Y方向に隣り合う使用済み部分の間隔がαになるようにする。したがって、
tanθ=(t+α)/(L+L1)
となる。
tanθ=(t+α)/(L+L1)
となる。
この第5の例では、上刃間距離L1が上刃長さLよりも長い(L<L1)。具体的には、上刃間距離L1が、上刃長さLにβを加えた長さなっている。したがって、
L+L1=2L+β
となる。
ここで、2L+β=2L´とし、t+αをt´とする。これにより、
tanθ=t´/2L´
となる。
L+L1=2L+β
となる。
ここで、2L+β=2L´とし、t+αをt´とする。これにより、
tanθ=t´/2L´
となる。
第5の例における保護シートのX方向の送り量は、上刃長さLに上刃間距離L1を加えた長さの1/2にする。つまり、X方向の送り量をL´/2にする。一方、Y方向の送り量は、上刃幅tにαを加えた長さの1/2にする。つまり、Y方向の送り量をt´/2にする。
これにより、保護シート上に多くの使用済み部分を設けることができ、保護シートに保護シートの使用効率を高めることができる。そして、上記の送り量にすると、保護シート上の使用済み部分がY方向に並び、それら使用済み部分は、それぞれ別の上刃331によって使用されたものとなる。
図11に示す第6の例では、上刃間距離L1が上刃長さLよりも短い(L>L1)。上刃間距離L1が上刃長さLよりも短い場合には、保護シートの傾斜角度θを、次式により決定することができる。
tanθ=(t+α)/n(L+L1)
ただし、nは正の整数とする(n≧1)。
tanθ=(t+α)/n(L+L1)
ただし、nは正の整数とする(n≧1)。
これにより、保護シートの傾斜角度θを小さくすることができる。つまり、nを大きくすると、傾斜角度θを小さく設定することができる。したがって、この式により保護シートの傾斜角度θを決定することは、保護シートが圧着ヘッドの前方に突出する量に制限がある場合に有効である。なお、nを大きくするほど、保護シートの使用効率が低くなるため、保護シートが圧着ヘッドの前方に突出する量と保護シートの使用効率を考慮してnの値を決定するとよい。
第6の例では、n=2としている。この場における保護シートのX方向の送り量は、上刃長さLに上刃間距離L1を加えた長さの2倍にする。つまり、X方向の送り量を2(L+L1)にする。一方、Y方向の送り量は、上刃幅tにαを加えた長さにする。つまり、Y方向の送り量をt+αにする。
なお、図3に示すように、本実施の形態の圧着部320Aでは、傾斜変更部355によって保護シート340Aの傾斜角度を変更している。そのため、傾斜変更部355より下流側(シート回収部354側)の保護シート340Aでは、上刃331が使用済み部分に当接することになる。したがって、圧着部320Aでは、傾斜変更部355より上流側(シート供給リール351側)における保護シート340Aの使用回数を許容回数の半分にする。
上述の使用回数とは、上刃331が保護シート340Aの同一部分に当接する回数である。また、許容回数とは、上刃331を保護シート340Aの同一部分に当接させてよい回数の上限値である。この許容回数は、保護シートの材質、上刃の温度等を考慮して適宜設定できる。
例えば、同一部分に圧着作業を10回まで行うことが可能な保護シートを用いる場合は、傾斜変更部355より上流側で圧着作業を5回行うと、所定の送り量だけ保護シートを送る。これにより、傾斜変更部355より下流側で上刃331が使用済み部分に当接しても、使用回数が許容回数を超えることはない。
例えば、同一部分に圧着作業を10回まで行うことが可能な保護シートを用いる場合は、傾斜変更部355より上流側で圧着作業を5回行うと、所定の送り量だけ保護シートを送る。これにより、傾斜変更部355より下流側で上刃331が使用済み部分に当接しても、使用回数が許容回数を超えることはない。
2.第2の実施の形態
[本圧着ユニット]
次に、本発明のFPDモジュールの組立装置の第2の実施の形態について、図12を参照して説明する。
図12は、本発明のFPDモジュール組立装置の第2の実施の形態に係る本圧着ユニットの圧着部を示す説明図である。
[本圧着ユニット]
次に、本発明のFPDモジュールの組立装置の第2の実施の形態について、図12を参照して説明する。
図12は、本発明のFPDモジュール組立装置の第2の実施の形態に係る本圧着ユニットの圧着部を示す説明図である。
FPDモジュールの組立装置の第2の実施の形態は、第1の実施の形態のFPDモジュール組立ライン10(図2参照)と同様の構成を有している。このFPDモジュールの組立装置の第2の実施の形態がFPDモジュール組立ライン10と異なる点は、本圧着ユニットの圧着部のみである。そのため、ここでは、本圧着ユニットの圧着部について説明し、FPDモジュール組立ライン10と共通する構成の説明を省略する。
FPDモジュールの組立装置の第2の実施の形態に係る本圧着ユニットは、圧着部620A,320Bおよび320Cを有している。つまり、圧着部320Bおよび320Cは、第1の実施の形態に係る本圧着ユニット300に用いられているものと同じである。
図12に示すように、圧着部620Aは、上部フレーム622Aと、2つの保護シート640A,640Bと、2つのシート送り機構650A,650Bとを有している。すなわち、圧着部620Aは、保護シートとシート送り機構の組を2組有している。また、圧着部620Aは、下部フレームおよび圧着ヘッド(不図示)を備えている。
上部フレーム622Aは、正面から見た形状が略C字状に形成されており、長方形の上板625と、この上板625の短辺にそれぞれ連続する側板626,627とを有している。側板626,627は、それぞれ上下方向に長い長方形に形成されており、一方の短辺が上板625に連続している。
上板625の一方(前側)の長辺には、保護シート640A,640Bとの干渉を避けるための切欠き625a,625bが設けられている。これと同様に、側板626,627の一方(前側)の長辺にも、保護シート640A,640Bとの干渉を避けるための切欠き626a,627aが設けられている。
2つの保護シート640A,640Bは、それぞれ所定の幅を有する帯状に形成されており、上刃と下刃との間に介在されている。そして、圧着作業を行うときに、上刃と搭載部材2(図1参照)との間に介在される。これら保護シート640A,640Bの上刃と下刃との間に介在されている部分は、同一平面上に位置している。
保護シート640Aは、所定の幅を有する帯状に形成されており、シート送り機構650Aによって上部フレーム622Aの中間部よりも側板626側の上刃と下刃との間に送り出される。一方、保護シート640Bは、保護シート640Aと同じ所定の幅を有する帯状に形成されており、シート送り機構650Bによって上部フレーム622Aの中間部よりも側板626側の上刃と下刃との間に送り出される。
シート送り機構650Aは、図示しないシート供給リールおよび回転駆動部と、ガイドローラ群653Aと、シート回収部654Aとを備えている。
ガイドローラ群653Aは、保護シート640Aをシート供給リールからシート回収部654Aへ案内する。このガイドローラ群653Aは、複数の上刃(不図示)が並ぶ方向に所定の間隔をあけて配置されるガイドローラ653a,653bを含む。ガイドローラ653aは、上部フレーム622A内において側板626側に配置されており、ガイドローラ653bは、上部フレーム622A内の中間部に配置されている。
シート供給リールから送り出された保護シート640Aは、側板626の切欠き626aを貫通してガイドローラ653aに到達する。ガイドローラ653aは、保護シート640Aを上刃と下刃との間へ案内し、複数の上刃が並ぶ方向に対して水平方向に傾斜させる。
ガイドローラ653bは、上刃と下刃との間を通過した保護シート640Aを上方へ案内し、シート回収部654Aへ導く。これにより、保護シート640Aは、上部フレーム622Aの切欠き625aを貫通してシート回収部654Aに回収される。
シート送り機構650Bは、シート送り機構650Aと同様の構成を有しており、図示しないシート供給リールおよび回転駆動部と、ガイドローラ群653Bと、シート回収部654Bとを備えている。
ガイドローラ群653Bは、保護シート640Bをシート供給リールからシート回収部654Bへ案内する。このガイドローラ群653Bは、複数の上刃(不図示)が並ぶ方向に所定の間隔をあけて配置されるガイドローラ653c,653dを含む。ガイドローラ653cは、上部フレーム622A内において側板627側に配置されており、ガイドローラ653dは、上部フレーム622A内の中間部に配置されている。
シート供給リールから送り出された保護シート640Bは、側板627の切欠き627aを貫通してガイドローラ653cに到達する。ガイドローラ653cは、保護シート640Bを上刃と下刃との間へ案内し、複数の上刃が並ぶ方向に対して水平方向に傾斜させる。
ガイドローラ653dは、上刃と下刃との間を通過した保護シート640Bを上方へ案内し、シート回収部654Bへ導く。これにより、保護シート640Bは、上部フレーム622Aの切欠き625bを貫通してシート回収部654Bに回収される。
このように、本実施の形態では、圧着部620Aの圧着ヘッドに対して、保護シートとシート送り機構の組を2組設ける構成とした。これにより、圧着部620Aの圧着ヘッドに対して、保護シートとシート送り機構を1組設ける場合よりも、保護シートの前方への突出量を小さくすることができる。その結果、装置の小型化を実現することができる。また、保護シートの前方への突出量を小さくすることにより、保護シートが圧着部320B,320C(図3参照)に干渉しないようにすることができる。
さらに、上刃331の当接位置から外れた使用済み部分に別の上刃331が当接する事は無く、第1の実施の形態に係る圧着部320Aよりも安定した圧着作業を行うことができる。
なお、第2の実施の形態では、圧着部620Aの圧着ヘッドに対して、保護シートとシート送り機構の組を2組設けたが、本発明に係る保護シートとシート送り機構の組は、3組以上にすることもできる。
上述した第1および第2の実施の形態によれば、保護シートを圧着ヘッドの複数の上刃と搭載部材(下刃)との間へ案内し、複数の上刃が並ぶ方向に対して水平方向に傾斜させる。これにより、保護シートを送ると、使用済み部分が上刃に対して斜めに変位する。したがって、上刃による圧着箇所から使用済み部分が外れるまでの保護シートの変位量を小さくすることができる。その結果、保護シートの送り量を小さくすることができ、送り時間を短くすることができる。
しかも、送り機構を圧着ヘッドの側方に配置することが可能になるため、装置の小型化を図ることができるとともに、圧着ヘッドの周囲に熱がこもらないようにすることができる。つまり、上述した第1および第2の実施の形態では、装置の小型化を実現しながら短時間で保護シートの送りを行うことができる。また、保護シートの送り量を調整することにより、保護シート上に多くの使用済み部分を設けることができ、保護シートの使用効率を高めることができる。
上述した第1および第2の実施の形態では、ACFが貼り付けられた搭載部材2の搭載作業を表示基板1の3辺に対して同時に行うようにした。しかしながら、FPDモジュールとしては、例えば、表示基板1の一辺にのみ搭載部材2(電子部品)を接続するものもある。したがって、本発明に係る仮圧着ユニットとしては、表示基板1の少なくとも一辺に対して搭載部材2の搭載作業を行う構成であればよい。これと同様に、本発明に係る本圧着ユニットとしては、表示基板1の少なくとも1辺に搭載された搭載部材2の圧着作業を行う構成であればよい。
以上、本発明のFPDモジュールの組立装置の実施の形態について、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、上述の実施の形態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。
1…表示基板、2…搭載部材、4…FPC(Flexible Printed Circuit)、5…ICチップ、6…PCB(Printed Circuit Board)、7…FPD(Flat Panel Display)モジュール、10…FPDモジュール組立ライン(FPDモジュールの組立装置)、100…受け入れユニット、200…仮圧着ユニット、300…本圧着ユニット、320A,320B,320C,620A…圧着部、321A,321B,321C…下部フレーム、322A,322B,322C,622A…上部フレーム、330A,330B,330C…圧着ヘッド、331…上刃、340A,340B,340C,640A,640B…保護シート、350A,350B,350C,650A,650B…シート送り機構、351…シート供給リール、352…回転駆動部、353A,353B,353C,653A,653B…ガイドローラ群、353a,353b,353c,353d,353e,353f,353g,653a,653b,653c,653d…ガイドローラ、354,654A,654B…シート回収部、355…傾斜変更部、355a,355b…押さえローラ、355c…テーパローラ、400…PCB接続ユニット、500…搬出ユニット、625…上板、626,627…側板、L…上刃長さ、L1…上刃間距離、t…上刃幅
Claims (6)
- 複数の上刃を有し、異方性導電フィルムを介して搭載部材を表示基板に熱圧着する圧着ヘッドと、
前記圧着ヘッドと前記搭載部材と間に介在される保護シートと、
前記保護シートを前記複数の上刃が並ぶ方向に対して水平方向に傾斜させて送るシート送り機構と、
を備えることを特徴とするFPDモジュールの組立装置。 - 前記複数の上刃が並ぶ方向の各上刃の長さをLとし、隣り合う上刃の間隔をL1として、前記複数の上刃が並ぶ方向に対して直交する方向の各上刃の長さをtとすると、
前記複数の上刃が並ぶ方向に対する前記保護シートの傾斜角度θは、次の関係を満たす
tanθ=(t+α)/(L+L1)
ただし、αは、前記複数の上刃が並ぶ方向に対して直交する方向に並ぶ前記保護シートの使用済み部分の間隙とする
ことを特徴とする請求項1に記載のFPDモジュールの組立装置。 - L>L1の場合に、前記保護シートの傾斜角度θは、次の関係を満たす
tanθ=(t+α)/n(L+L1)
ただし、nは正の整数とする
ことを特徴とする請求項2に記載のFPDモジュールの組立装置。 - 前記保護シートと前記シート送り機構は、前記圧着ヘッドに対して複数組設けられており、
前記圧着ヘッドの各上刃は、複数の保護シートのいずれかに対向することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のFPDモジュールの組立装置。 - 前記シート送り機構は、前記圧着ヘッドの中途部で前記保護シートの傾斜方向を変更する傾斜変更部を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のFPDモジュールの組立装置。
- 複数の上刃を有し、異方性導電フィルムを介して搭載部材を表示基板に熱圧着する圧着ヘッドと、
前記圧着ヘッドと前記搭載部材と間に介在される保護シートと、
前記保護シートを前記複数の上刃が並ぶ方向に対して水平方向に傾斜させて送るシート送り機構と、を備え
前記シート送り機構は、前記複数の上刃の当接によって前記保護シートに発生する使用済み部分が、前記複数の上刃が並ぶ方向に対して直交する方向へ並ぶ送り量で前記保護シートを送り、
前記複数の上刃が並ぶ方向に対して直交する方向に並ぶ使用済み部分は、それぞれ別の上刃が当接することで発生することを特徴とするFPDモジュールの組立装置。
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