JP2012099588A - テープ貼付け装置およびテープ貼付け方法 - Google Patents

Abstract

【課題】異方性導電テープを貼り付けるテープ貼付けにおいて、リール交換作業をタイムリーに効率よく実行することができるテープ貼付け装置およびテープ貼付け方法を提供することを目的とする。
【解決手段】供給リールに卷回されているテープ残量を、供給リールの回転角度をエンコーダ６Ｅによって検出した検出結果およびテープ送り機構１２のエンコーダ１１Ｅによって検出したテープ送り量の検出結果に基づきテープ残量算出部３０ａによって算出し、算出されたテープ残量、貼付け部位の貼付け長さおよび１つの貼付け動作に必要な単位動作時間から、当該供給リールに残されたテープ部材が全て消費されてテープ切れとなるまでの残り作業時間を残り作業時間算出部３０ｂによって算出し、算出された残り作業時間が規定時間以下となったならばテープ切れ予告を表示装置３４によって報知する。
【選択図】図３

Description

本発明は、表示パネルなどの基板に部品を実装するための異方性導電テープを貼付けるテープ貼付け装置およびテープ貼付け方法に関するものである。

表示パネル（以下、基板と称す）の側縁部に、ＩＣ、ＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）、ＣＯＦ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｆｉｌｍ）、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の部品を実装する部品実装においては、部品の搭載動作に先立って導電粒子を含んだ接着剤（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ：ＡＣＦ）をテープ状にした異方性導電テープ（以下、ＡＣＦテープと略記する。）を基板の側縁部に設けられた電極部に貼付けるテープ貼付け作業が実行される。

このテープ貼付け作業は、ＡＣＦテープをセパレータと呼ばれる保護テープに積層したテープ部材を、貼付けユニットの圧着ヘッドにより基板の側縁部に押圧することにより行われ、これにより電極部に対してＡＣＦテープが貼付けられる。このテープ部材は供給リールに卷回収納された状態でテープ貼付け装置に供給され、ＡＣＦが貼り付けられた後のセパレータは回収リールに巻き取られて回収される。そして１つの供給リールの収納量のテープ部材が全て消費されてテープ切れが発生すると、既装着の供給リールを新たな供給リールと交換するリール交換作業が実行される。

ＡＣＦは熱硬化性樹脂を含むため通常は冷蔵状態で保管され、使用に際しては冷蔵保管庫から取り出した後に常温に昇温させることが必要とされる。このためテープ貼付け装置においてテープ切れが発生した後に新たな供給リールを冷蔵保管庫から取り出すと、実際に使用可能な状態となるまでには、ＡＣＦが常温に戻るまでの待機時間が必要となる。このため、この待機時間を予め見込んだタイミングにて新たな供給リールを準備できるよう、供給リールにおけるテープ残量を検出してテープ切れの発生時点を予め予測することが求められる。

このようなテープを卷回収納した供給リールにおけるテープ残量を検出する手段として、供給リールに卷回収納されたテープの外周面を光学センサで検出することにより、当該供給リールにおけるテープの卷回厚さを求め、これに基づいてテープ残量を推測する方法が知られている（例えば特許文献１参照）。この特許文献例に示す先行技術においては、ＴＡＢテープを卷回した供給リールにおいて、ＴＡＢテープの巻き取り半径が一定の半径になったことをセンサによって検出することにより、供給リールのテープ残量がこの半径に対応する卷回量となったことが検出される。

特開平９−１５１００６号公報

しかしながら上述の先行技術に示すテープ残量の検出方法を、ＡＣＦテープを対象とするテープ貼付け装置に応用するには、次のような難点がある。すなわち、対象となるテープの巻き取り半径が一定の半径になったことをセンサによって検出する方式においては、規定長さのテープ残量に対応するセンサの位置はテープ厚みによって異なったものとなる。一般に電子部品の接合に用いられるＡＣＦは対象とする部品種に応じて異なった厚みのものが用いられることから、センサの位置を一定とすると、検出されるテープ残量はＡＣＦテープの厚みに応じて異なり、一定量のテープ残量を検出することはできない。このため一定量の残量を検出しようとすれば、ＡＣＦの厚みに応じてセンサ位置を変更する調整作業を必要とし、厚みが異なる複数品種を対象とする場合にはこの調整作業に手間と時間を要することとなっていた。このように、テープを卷回収納する供給リールにおけるテープ残量の検出には、ＡＣＦテープのように厚みが異なる複数品種を対象とする場合には、規定のテープ残量を正しく検出することが困難であることに起因して、リール交換作業をタイムリーに効率よく実行することができないという課題があった。

そこで本発明は、異方性導電テープを貼り付けるテープ貼付けにおいて、リール交換作業をタイムリーに効率よく実行することができるテープ貼付け装置およびテープ貼付け方法を提供することを目的とする。

本発明のテープ貼付け装置は、異方性導電テープを所定の貼付長さの個片導電テープに切断して基板の側縁部に形成された複数の貼付け部位に貼付けるテープ貼付け装置であって、前記基板を保持する基板保持テーブルと、セパレータに異方性導電テープが積層されて成るテープ部材を卷回収納する供給リールと、前記供給リールから前記テープ部材を引き出す際に供給リールが回転した角度を検出する回転角度検出部と、前記供給リールから引き出された前記テープ部材をテープ送り機構によって下流側に送ることにより、前記基板の側縁部にその長手方向に沿って設けられた前記貼付け部位に案内するとともに、前記異方性導電テープが前記貼付け部位に貼付けられてセパレータ単体となったテープ部材を回収リールに案内するテープ案内手段と、前記テープ送り機構によるテープ送り量を検出する送り量検出部と、前記異方性導電テープに対して前記貼付け部位における貼付け長さに対応した間隔で切れ目を入れて前記個片導電テープを形成するテープ切断機構と、前記貼付け長さおよび一回の貼付け動作に必要な単位動作時間を記憶する記憶部と、前記基板保持テーブルに保持され前記側縁部を下受部によって下受けされた前記基板に、圧着ヘッドによって前記テープ部材を押圧して前記個片導電テープを前記貼付け部位に貼付けるテープ貼付機構と、前記テープ貼付機構により貼付けられた前記異方性導電テープから前記セパレータを剥離する剥離部と、前記供給リールに卷回されているテープ部材の残り長さを示すテープ残量を、前記回転角度検出部の検出結果および前記送り量検出部の検出結果に基づき算出するテープ残量算出部と、前記テープ残量、前記貼付け長さおよび単位動作時間から、当該供給リールに残されたテープ部材が全て消費されてテープ切れとなるまでの残り作業時間を算出し、算出された残り作業時間が規定時間以下となったならばテープ切れ予告を報知するテープ切れ報知部とを備え、前記テープ残量算出部は、前記送り量検出部の検出結果より求めた前記供給リールからのテープ部材の引出し長さとこの引出し長さに対応する前記供給リールの回転角度からこの供給リールに残留するテープ部材の卷回径を示す残卷回径を求め、前記回転角度が１回転したときの卷回径の差分より当該テープ部材の厚みを示すテープ厚み求め、さらに前記残卷回径およびテープ厚みより前記テープ残量を算出する。

本発明のテープ貼付け方法は、基板を保持する基板保持テーブルと、セパレータに異方性導電テープが積層されて成るテープ部材を卷回収納する供給リールと、前記供給リールから前記テープ部材を引き出す際に供給リールが回転した角度を検出する回転角度検出部と、前記供給リールから引き出された前記テープ部材をテープ送り機構によって下流側に送ることにより、前記基板の側縁部にその長手方向に沿って設けられた前記貼付け部位に案内するとともに、前記異方性導電テープが前記貼付け部位に貼付けられてセパレータ単体となったテープ部材をテープ回収部側に案内するテープ案内手段と、前記テープ送り機構によるテープ送り量を検出する送り量検出部と、前記異方性導電テープに対して前記貼付け部位における貼付け長さに対応した間隔で切れ目を入れて前記個片導電テープを形成するテープ切断機構と、前記貼付け長さおよび一回の貼付け動作に必要な単位動作時間を記憶する記憶部と、前記基板保持テーブルに保持され前記側縁部を下受部によって下受けされた前記基板に、圧着ヘッドによって前記テープ部材を押圧して前記個片導電テープを前記貼付け部位に貼付けるテープ貼付機構と、前記テープ貼付機構により貼付けられた前記異方性導電テープから前記セパレータを剥離する剥離部と、前記供給リールに卷回されているテープ部材の残り長さを示すテープ残量を、前記回転角度検出部の検出結果および前記送り量検出部の検出結果に基づき算出するテープ残量算出部とを備え、前記異方性導電テープを所定の貼付長さの個片導電テープに切断して基板の側縁部に形成された複数の貼付け部位に貼付けるテープ貼付け方法であって、前記テープ残量算出部は、前記送り量検出部の検出結果より求めた前記供給リールからのテープ部材の引出し長さとこの引出し長さに対応する前記供給リールの回転角度からこの供給リールに残留するテープ部材の卷回径を示す残卷回径を求め、前記回転角度が１回転したときの卷回径の差分より当該テープ部材の厚みを示すテープ厚み求め、さらに前記残卷回径およびテープ厚みより前記テープ残量を算出し、前記テープ残量、前記貼り付け長さおよび単位動作時間から、当該供給リールに残されたテープ部材が全て消費されてテープ切れとなるまでの残り作業時間を算出し、算出された残り作業時間が規定時間以下となったならばテープ切れ予告を報知する。

本発明によれば、テープ貼付け装置において供給リールに卷回されているテープ部材の残り長さを示すテープ残量を、供給リールの回転角度検出結果およびテープ送り機構の送り量検出部の検出結果に基づき算出するテープ残量算出部とを備え、テープ残量、１つの貼付け部位の貼付け長さおよび貼付け動作に必要な単位動作時間から、当該供給リールに残されたテープ部材が全て消費されてテープ切れとなるまでの残り作業時間を算出し、算出された残り作業時間が規定時間以下となったならばテープ切れ予告を報知することにより、異方性導電テープを貼り付けるテープ貼付けにおいて、リール交換作業をタイムリーに効率よく実行することができる。

本発明の一実施の形態のテープ貼付け装置の構成説明図 本発明の一実施の形態のテープ貼付け装置の構成説明図 本発明の一実施の形態のテープ貼付け装置の制御系の構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態のテープ貼付け装置におけるテープ残量検出の説明図 本発明の一実施の形態のテープ貼付け装置の動作説明図 本発明の一実施の形態のテープ貼付け装置の動作説明図 本発明の一実施の形態のテープ貼付け装置の動作説明図 本発明の一実施の形態のテープ貼付け装置の動作説明図 本発明の一実施の形態のテープ貼付け装置の動作説明図

次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。まず図１，図２を参照してテープ貼付け装置１の構成を説明する。テープ貼付け装置１は、表示パネルなどの基板の側縁部にドライバ用等の部品を実装する部品実装装置において、側縁部に部品を接合するとともに部品を電極部に導通させるための異方性導電テープ（以下、単に「ＡＣＦテープ」と略称。）を、部品の搭載動作に先立って所定の貼付長さの個片ＡＣＦテープに切断して、基板の側縁部に形成された複数の貼付け部位に貼付ける機能を有するものである。

図１，図２において、テープ貼付け装置１は、ＡＣＦテープを供給して貼付ける機能を有する貼付けヘッド２の下方に、貼付け対象の基板を位置決めする基板位置決め部３を配設した構成となっている。貼付けヘッド２は、固設されたフレーム部２ｃ（図２（ｂ）参照）に支持されたヘッド移動機構２ｂによってＸ方向に移動自在な垂直平板状のベースプレート２ａに以下に説明する各要素を配設して構成されている。

ベースプレート２ａの上部には、供給リール５ａ、回収リール５ｂをリール駆動モータ６によって同軸駆動する構成のテープ供給・回収機構５（図３参照）が配設されている。供給リール５ａは、セパレータ４ａにＡＣＦテープ４ｂを積層して成るテープ部材４を卷回収納している。また回収リール５ｂはＡＣＦテープ４ｂが基板に貼付けられた後にＡＣＦテープ４ｂが剥離されてセパレータ４ａのみとなったテープ部材４を巻き取って回収する機能を有している。本実施の形態においては、供給リール５ａ、回収リール５ｂを同一のリール駆動モータ６によって同軸駆動する構成を採用している。

リール駆動モータ６を回転駆動することにより、供給リール５ａ、回収リール５ｂは同時に同一方向（矢印ａ）に回転し、これにより、供給リール５ａからテープ部材４を繰り出して供給するテープ供給動作と、ＡＣＦテープ４ｂが貼り付けられた後のセパレータ４ａを回収リール５ｂによって巻き取って回収するテープ回収動作が同時並行的に行われる。ここでリール駆動モータ６はエンコーダ６Ｅを備えており、エンコーダ６Ｅからのフィードバックパルスを受信してカウントすることにより、リール駆動軸６ａの回転角度、すなわち供給リール５ａ、回収リール５ｂが回転したリール回転角度を検出することができるようになっている。したがってエンコーダ６Ｅは、供給リール５ａからテープ部材４を引き出す際に供給リール５ａが回転した角度を検出する回転角度検出部となっている。

供給リール５ａから引き出されたテープ部材４は、ガイドローラ８ａを介して供給側テンション機構７に導かれる。供給側テンション機構７は、垂直に配設されたガイドレール７ａに沿って昇降自在なテンションローラ９を備えており、テンションローラ９は付勢手段（図示省略）によって下方（矢印ｂ）に付勢されている。ガイドローラ８ａから下方に導かれたテープ部材４はテンションローラ９を周回した後、ガイドレール７ａの上方に位置するガイドローラ８ｂ、８ｃに順次導かれ、さらに下方に位置するガイドローラ８ｄを経て、ベースプレート２ａの下端部に水平に配置されたガイドローラ８ｅ、８ｆに導かれる。

ガイドローラ８ｅ、８ｆの間は、ＡＣＦテープ４ｂを基板２３の貼付け部位２４（図２（ａ）参照）に後述するテープ貼付機構によって貼付ける貼付け作業位置となっており、供給リール５ａから繰り出されて供給側テンション機構７を経由したテープ部材４は、ガイドローラ８ｅを周回してＡＣＦテープ４ｂを下向きにした姿勢で水平方向に導かれ、貼付け作業位置においてテープ部材４のうち下面側のＡＣＦテープ４ｂのみが基板２３の貼付け部位２４に貼付けられる。

そしてＡＣＦテープ４ｂが基板２３の貼付け部位２４に貼付けられてセパレータ４ａのみとなったテープ部材４は、ガイドローラ８ｆを周回した後に上方に配置されたガイドローラ８ｇを経てテープ送り機構１２に至る。テープ送り機構１２は、セパレータ４ａを挟み込んで正逆両方向（矢印ｃ）に送る駆動ローラ１２ａおよびアイドルローラ１２ｂを備えており、駆動ローラ１２ａはベースプレート２ａの背面側に配設されたテープ送りモータ１１（図２（ｂ）参照）によって回転駆動される。

すなわちテープ送り機構１２のテープ送り方法を切り換えることにより、テープ部材４を上流側から下流側へ送るテープ送り動作と、下流側から上流側へテープ部材４を戻すテープ戻し動作が可能となっている。テープ送りモータ１１は、エンコーダ１１Ｅを備えており、エンコーダ１１Ｅからのフィードバックパルスを受信してカウントすることにより、駆動ローラ１２ａの回転量、すなわちテープ送り機構１２によるテープ部材４のテープ送り量を検出することができる。したがってエンコーダ１１Ｅは、テープ送り機構１２によるテープ送り量を検出する送り量検出部となっている。

テープ送り機構１２の内側の側方には、垂直に配設されたガイドレール１０ａに沿って昇降自在なテンションローラ１３を備えた回収側テンション機構１０が設けられており、テンションローラ１３は付勢手段（図示省略）によって下方（矢印ｄ）に付勢されている。テープ送り機構１２を経たセパレータ４ａは、ガイドローラ８ｈ、８ｉ、８ｊを経由して回収側テンション機構１０に導かれ、テンションローラ１３を周回して回収リール５ｂに巻き取られる。

上記構成において、ガイドローラ８ａ〜８ｊ、供給側テンション機構７、回収側テンション機構１０およびテープ送り機構１２は、供給リール５ａから引き出されたテープ部材４をテープ送り機構１２によって下流側に送ることにより、基板２３の側縁部２３ａにその長手方向に沿って設けられた貼付け部位２４に案内するとともに、ＡＣＦテープ４ｂが貼付け部位２４に貼付けられてセパレータ４ａ単体となったテープ部材４を回収リール５ｂに案内するテープ案内手段となっている。

ここで、供給側テンション機構７、回収側テンション機構１０の機能を説明する。供給側テンション機構７は、供給リール５ａから繰り出されたテープ部材４が周回するテンションローラ９を上下方向に昇降自在とすることにより、貼付け作業位置に供給されるテープ部材４の供給量を確保するバッファ機能を有している。すなわち、貼り付け動作において供給リール５ａからテープ部材４を連続的に繰り出すことなく、供給側テンション機構７におけるテープ部材４のバッファ量によって貼付け作業位置に必要長さのテープ部材４を継続して供給することができる。このとき、テンションローラ９が下方の位置にあるほど、大きなバッファ量が確保される。

すなわち供給リール５ａを回転駆動させてテープ部材４を繰り出して供給することによりテンションローラ９は下降し、ガイドレール７ａの下限位置に設定された供給側下限位置ＬＬＰにテンションローラ９が到達することによりテープ部材４のバッファ量は最大となり、供給側下限位置ＬＬＰに配置された供給側下限位置センサＳ１（図３）によってテンションローラ９が検出される、これによりリール駆動モータ６の駆動が停止し、供給リール５ａからのテープ部材４の繰り出しが停止する。供給側下限位置ＬＬＰは、供給リール５ａからのテープ部材４の供給量を管理する上で基準点であり、テープ供給原点としての意味合いを有している。

回収側テンション機構１０は、回収リール５ｂに巻き取られる前のセパレータ４ａが周回するテンションローラ１３を上下方向に昇降自在とすることにより、貼り付け作業後に上流側から送られるセパレータ４ａを一時的に収容する機能を有している。すなわち回収リール５ｂによってセパレータ４ａを連続的に巻き取ることなく、貼り付け作業後に送られるセパレータ４ａを回収側テンション機構１０によって一時的に収容することができる。このとき、テンションローラ１３が上方の位置にあるほど収容量が減少する。

すなわち回収リール５ｂを回転駆動させてセパレータ４ａを巻き取ることによりテンションローラ１３は上昇し、ガイドレール１０ａの上限位置に設定された回収側上限位置ＵＬＰにテンションローラ１３が到達することによりセパレータ４ａの収容量は最小となり、回収側上限位置ＵＬＰに配置された回収側上限位置センサＳ２によってテンションローラ１３が検出される。これによりリール駆動モータ６の駆動が停止し、回収リール５ｂによるセパレータ４ａの巻き取りが停止する。回収側上限位置ＵＬＰは、回収リール５ｂによるセパレータ４ａの巻き取り可能限度を示す限界位置としての意味合いを有している。

ガイドローラ８ｆの下流側には、テープ切断機構１７が配設されている。テープ切断機構１７は、上面側のセパレータ４ａに当接する受け部材１７ｃとブレードホルダ１７ａに装着されたカッタブレード１７ｂとによってテープ部材４を挟み込むことにより、テープ部材４においてＡＣＦテープ４ｂのみをカットする機能を有している。これにより、１回のテープ貼付け動作において貼付けられるＡＣＦテープ４ｂの範囲、すなわち貼付け長さを区分する切れ目４ｃが形成される。

すなわちテープ切断機構１７は、ＡＣＦテープ４ｂに基板２３の貼付け部位２４における貼付長さＬ（図４参照）に対応した間隔で切れ目４ｃを入れて個片ＡＣＦテープ４ｂ＊を形成する。切れ目４ｃは、個別に貼り付けられる個片ＡＣＦテープ４ｂ＊の貼付け開始位置に対応しており、テープ貼付け作業においては、貼付け開始位置を貼付け部位２４の貼付け開始端部２４ａに位置合わせする（図２（ａ）参照）。

ガイドローラ８ｅ、８ｆの中間の、テープ部材４の水平方向（Ｘ方向）の送給経路の上方には、昇降機構１５によって昇降する圧着ヘッド１６が配設されている。圧着ヘッド１６の下方には、圧着ヘッド１６と対向して下受部１９が配置されており、さらに下受部１９のＹ方向の背面側には、基板移動機構２１によって基板保持テーブル２２を移動させる構成の基板位置決め部３が配設されている。基板保持テーブル２２は、貼付け対象の基板２３を保持する。

図２に示すように、基板２３は２枚のガラス基板を貼り合わせた構成となっており、下面側のガラス基板が部分的に露呈した側縁部２３ａには、図２におけるＡ−Ａ矢視に示すように、部品接続用の複数の端子を覆う位置に、複数の貼り付け長さＢの貼付け部位２４が、側縁部２３ａの長手方向に沿って所定間隔で形成されている。

基板移動機構２１は、下からＸ軸テーブル２１Ｘ、Ｙ軸テーブル２１Ｙ、Ｚθ軸テーブル２１Ｚθを積層して構成されており、基板保持テーブル２２はＺθ軸テーブル２１Ｚθの上面に結合されている。基板移動機構２１を駆動することにより、基板２３を保持した基板保持テーブル２２はＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向およびθ方向に移動する。これにより、基板２３の側縁部２３ａの貼付け部位２４を圧着ヘッド１６による貼付け作業位置に位置決めすることができる。この位置決めにおいて、基板２３の側縁部２３ａに形成された認識マーク（図示省略）をパネル認識カメラ２０によって下方から認識することにより、貼付け部位２４の位置が認識され、基板移動機構２１はこの位置認識結果に基づいて位置決め制御される。

すなわちＹ軸テーブル２１Ｙにより基板２３の側縁部２３ａはＹ方向に移動して圧着ヘッド１６の下方に位置し、さらにＺθ軸テーブル２１Ｚθにより側縁部２３ａは下降し、これにより側縁部２３ａの裏面は下受部１９の上端面の下受け面によって下受けされる。そして、側縁部２３ａの裏面を下受部１９の上端面の下受け面から離間させた状態で、Ｘ軸テーブル２１Ｘを駆動することにより、基板２３の側縁部２３ａはＸ方向に移動し、側縁部２３ａに沿って設定された貼付け部位２４を圧着ヘッド１６に対向させることができる。なお、基板２３の側縁部２３ａの裏面と下受部１９の上端面の下受け面との接触による下受け動作、側縁部２３ａの裏面と下受部１９の上端面の下受け面の離間動作は、下受部１９を上下方向可動式として下受部１９を上下方向に移動させて行ってもよい。

圧着ヘッド１６によるテープ貼付け動作においては、側縁部２３ａの上方に貼付け対象の個片ＡＣＦテープ４ｂ＊を下面側にしたテープ部材４を位置させた状態で、圧着ヘッド１６を昇降機構１５により下降させてテープ部材４を側縁部２３ａの貼付け部位に所定荷重で押圧するとともに、圧着ヘッド１６に内蔵されたヒータ（図示省略）によってテープ部材４を加熱する。これにより、個片ＡＣＦテープ４ｂ＊が電極部を覆って貼付けられる。昇降機構１５、圧着ヘッド１６は、基板保持テーブル２２に保持され側縁部２３ａを下受部１９によって下受けされた基板２３に対して、セパレータ４ａにＡＣＦテープ４ｂが積層されたテープ部材４を圧着ヘッド１６によって押圧して、個片ＡＣＦテープ４ｂ＊を基板２３の貼付け部位２４に貼付けるテープ貼付機構を構成する。

ベースプレート２ａの側端部には、ＡＣＦ検査カメラ１８が撮像方向を下向きにして装着されており、ＡＣＦ検査カメラ１８は電極部に貼り付けられた後の個片ＡＣＦテープ４ｂ＊を上方から撮像する。この撮像結果を認識処理することにより、個片ＡＣＦテープ４ｂ＊の貼り付け結果の良否が検査される。

図１においては図示を省略しているが、ガイドローラ８ｅの中央側の側方には、剥離部１４（図７（ａ）参照）が貼付けヘッド２の固定位置に配設されており、剥離部１４と上述の貼り付け手段との相対位置は常に同一に保持されている。剥離部１４は、水平方向に送給されるセパレータ４ａの上面側、下面側それぞれ位置する２つの剥離ローラ１４ａ、１４ｂを備えおり、テープ貼付機構により貼付けられた個片ＡＣＦテープ４ｂ＊からセパレータ４ａを剥離する機能を有している。

すなわち、図７（ａ）に示すように、基板２３の側縁部２３ａに貼付けられた個片ＡＣＦテープ４ｂ＊とセパレータ４ａとの間に下面側の剥離ローラ１４ｂが位置する状態で、ヘッド移動機構２ｂを駆動して剥離部１４をベースプレート２ａとともに基板２３に対して相対的にＸ方向に水平移動させることにより、テープ部材４のＡＣＦテープ４ｂとセパレータ４ａとの界面に剥離ローラ１４ｂが進入し、セパレータ４ａは基板２３の側縁部２３ａに貼付けられた個片ＡＣＦテープ４ｂ＊から剥離される。上面側の剥離ローラ１４ａは剥離部１４において昇降自在となっており、圧着ヘッド１６によるテープ貼付け動作時には、基板２３の側縁部２３ａに押圧されるＡＣＦテープ４ｂが積層されたテープ部材４に対して剥離ローラ１４ａを圧着ヘッド１６とともに昇降させることができる。このとき、テープ送り機構１２によってテープ部材４を剥離部１４の水平移動と同期して送ることにより、剥離されたセパレータ４ａに弛みを生じることなく、剥離後のセパレータ４ａを回収側テンション機構１０に送ることができる。

次に図３を参照して、制御系の構成を説明する。制御装置３０はＣＰＵ機能を有する全体制御部であり、以下に説明する各要素と接続されて、各要素との間で信号の授受を行うことによりテープ貼付け装置１によるテープ貼付け動作を制御する。さらに制御装置３０は、内部処理機能としてテープ残量算出部３０ａ、残りを備えている。テープ残量算出部３０ａは、供給リール５ａに卷回されているテープ部材４の残り長さを示すテープ残量を、回転角度検出部であるエンコーダ６Ｅの検出結果および送り量検出部であるエンコーダ１１Ｅの検出結果に基づき算出する処理を行う。

残り作業時間算出部３０ｂは、テープ残量算出部３０ａによって算出されたテープ残量、記憶装置３５（記憶部）に記憶されている貼付け長さ３５ａ、すなわち１つの貼付け部位２４に貼り付けられる個片ＡＣＦテープ４ｂ＊の長さ（図２に示す貼り付け長さＢ参照）および１回の貼り付け動作に必要な動作時間を示す単位動作時間３５ｂから、当該供給リール５ａに残されたテープ部材４が全て消費されてテープ切れとなるまでの残り作業時間を算出し、算出された残り作業時間が規定時間以下となったならばテープ切れ予告を表示装置３４によって報知する処理を行う。

また制御装置３０は、基板位置決め部３において基板２３の移動を行う基板移動機構２１、貼付けヘッド２を移動させるヘッド移動機構２ｂ、テープ供給・回収機構５、テープ送り機構１２、昇降機構１５、圧着ヘッド１６より成るテープ貼付け機構およびテープ切断機構１７の動作や処理を制御する。このとき、テープ供給・回収機構５のリール駆動モータ６に備えられたエンコーダ６Ｅから送られるフィードバックパルスを受信することにより供給リール５ａの回転角度θ（図４参照）が取得され、またテープ送り機構１２のテープ送りモータ１１に備えられたエンコーダ１１Ｅから送られるフィードバックパルスを受信することにより、供給リール５ａからのテープ部材４の引き出し長さＬ（図４参照）が取得される。

また制御装置３０は認識処理部３２を制御することにより、認識処理部３２にパネル認識カメラ２０、ＡＣＦ検査カメラ１８による撮像結果を認識する処理を実行させる。これにより、下受部１９における側縁部２３ａの位置決めのための位置検出および貼付け部位２４における個片ＡＣＦテープ４ｂ＊の貼り付け状態の正誤が検出される。入力装置３３はキーボードやタッチパネルなどの入力手段であり、入力装置３３を操作することによりテープ貼付け装置１への制御指令や各種データの入力が行われる。表示装置３４は液晶パネルなどの表示パネルであり、入力装置３３による入力時の案内画面や、各種の報知画面が表示される。

この報知画面には、供給リール５ａにおけるテープ残量が減少してテープ切れとなるまでの残り作業時間が規定時間以下となったことを示すテープ切れ予告の報知画面が含まれる。したがって、残り作業時間算出部３０ｂおよび表示装置３４は、テープ残量算出部３０ａによって算出されたテープ残量、記憶装置３５に記憶された貼付け長さ３５ａおよび単位動作時間３５ｂから、当該供給リール５ａに残されたテープ部材４が全て消費されてテープ切れとなるまでの残り作業時間を算出し、算出された残り作業時間が規定時間以下となったならばテープ切れ予告を報知するテープ切れ報知部を構成する。

供給側下限位置センサＳ１、回収側上限位置センサＳ２による検出信号は制御装置３０に送られ、制御装置３０はこの検出信号に基づいて、テープ供給・回収機構５の動作制御を行う。すなわち、供給側下限位置センサＳ１がＯＮになると供給リール５ａからのテープ部材４の繰り出しを停止し、回収側上限位置センサＳ２がＯＮになると、回収リール５ｂによるセパレータ４ａの巻き取りを停止する。このとき、供給側下限位置センサＳ１の検出信号は、供給リール５ａから引き出されるテープ部材４の引き出し長さを、テープ送り機構１２によるテープ送り量に基づいて算出する際の計測基準タイミングとして用いられる。

次に図４を参照して、テープ残量算出部３０ａによるテープ残量検出について説明する。図４（ａ）は、供給リール５ａに卷回されたテープ部材４のテープ残量Ｓと、供給リール５ａにおけるテープ部材４の残卷回径Ｄ、供給リール５ａの中心である卷回軸５ｃの軸径Ｄ０およびテープ部材４の厚みであるテープ厚みｔとの関係を示している。テープ残量Ｓは、周知の計算式より以下のように表される。
Ｓ＝ｔ（β^２−α^２）／４π
（ β＝πＤ／ｔ、α＝πＤ０／ｔ ）

ここで、軸径Ｄ０は装置仕様情報によって既知であることから、テープ残量Ｓを求めるためには、当該時点における残卷回径Ｄおよびテープ厚みｔを求めればよい。残卷回径Ｄは供給リール５ａからのテープ部材４の引き出し状態によって経時的に変化するものであり、またテープ厚みｔは一般には材料諸元情報として提供されず未知である。そこで本実施の形態においては、残卷回径Ｄおよびテープ厚みｔを、以下に説明する方法によって求めるようにしている。

図４（ｂ）において、引き出し長さＬは供給リール５ａからテープ部材４が引き出された長さを示しており、この引き出し長さＬは、供給側テンション機構７においてテンションローラ９が供給側下限位置ＬＬＰに位置して供給側下限位置センサＳ１がＯＮになった状態から、再びテンションローラ９が供給側下限位置ＬＬＰに位置して供給側下限位置センサＳ１がＯＮになるまでの間におけるテープ送り機構１２によるテープ送り量として求められる。また回転角度θは同様に、上述の供給側下限位置センサＳ１がＯＮになった後再度ＯＮになるまでの間における供給リール５ａの回転角度を表している。そして引き出し長さＬ、回転角度θおよびその時点での残卷回径Ｄの間には、以下の関係がある。
Ｄ＝３６０Ｌ／πθ
したがって、供給側下限位置センサＳ１の検出信号を計測基準タイミングとして、エンコーダ６Ｅ、エンコーダ１１Ｅの検出結果を制御装置３０が受信して、引き出し長さＬおよび回転角度θを計測することにより、上述の関係式を用いて当該時点における残卷回径Ｄを求めることができる。

図４（ｃ）は、このようにして求められる残卷回径Ｄから、テープ厚みｔを算出する方法を示している。すなわち図４（ｃ）において残卷回径Ｄ１は、供給リール５ａからのテープ部材４の引き出しを開始した後の任意のタイミングにおいて求められた残卷回径Ｄを示しており、残卷回径Ｄ２はこの後図４（ｂ）に示す回転角度θが３６０度だけ増加した状態、すなわち供給リール５ａがちょうど１回転した時点において求められた残卷回径Ｄを示している。このときの残卷回径Ｄ１と残卷回径Ｄ２の差を２で除した（Ｄ１−Ｄ２）／２は、当該テープ部材４のテープ厚みｔを示している。

そして、このようにして求めた残卷回径Ｄおよびテープ厚みｔに基づき、テープ残量Ｓを図４（ａ）に示す計算式によって求める。すなわち本実施の形態において、テープ残量算出部３０ａは、送り量検出部であるエンコーダ１１Ｅの検出結果より求めた供給リール５ａからのテープ部材の引出し長さＬとこの引出し長さＬに対応する供給リール５ａの回転角度θからこの供給リール５ａに残留するテープ部材４の卷回径を示す残卷回径Ｄを求める。そして回転角度θが３６０度となって供給リール５ａが１回転したときの残卷回径Ｄ１，Ｄ２の差分より当該テープ部材４の厚みを示すテープ厚みｔ求め、さらに残卷回径Ｄおよびテープ厚みｔよりテープ残量Ｓを算出するようにしている。

次に図５〜図９を参照して、テープ貼付け装置１によって実行されるテープ貼付け作業について説明する。まず図５（ａ）は、テープ貼付け動作の開始前の状態を示している。この状態において、基板保持テーブル２２に保持された基板２３の側縁部２３ａを下受部１９によって下受けした状態で、貼付けヘッド２を移動させて圧着ヘッド１６を側縁部２３ａの貼付け部位２４に対して位置合わせする。これとともに、テープ部材４の頭出し作業、すなわち予め下流側のテープ切断機構１７によって切れ目４ｃが入れられた後に上流側へ戻された個片ＡＣＦテープ４ｂ＊の端部を圧着ヘッド１６の側端部１６ａに位置合わせする。これにより個片ＡＣＦテープ４ｂ＊が貼付け部位２４の直上に位置する。

このとき、供給側テンション機構７においてテンションローラ９は供給側下限位置ＬＬＰよりも幾分上方に位置して、貼付け動作を実行するための十分なバッファ量が確保されている。そして回収側テンション機構１０においてはテンションローラ１３は回収側上限位置ＵＬＰよりも下方に位置して、回収リール５ｂによるセパレータ４ａの巻き取りが可能な状態にある。

次に図５（ｂ）に示すように、圧着ヘッド１６を下降させて（矢印ａ１）、個片ＡＣＦテープ４ｂ＊を基板２３の貼付け部位２４に対して押圧して貼り付ける。この圧着ヘッド１６の下降動作に伴ってテープ部材４が下流側に引っ張られるが（矢印ａ２）、この引張り代は供給リール５ａからテープ部材４を引き出すことなく、供給側テンション機構７にバッファされた余長によって吸収され、これにより供給側テンション機構７においてテンションローラ９がその分だけ上昇する（矢印ａ３）。

この後、圧着ヘッド１６が完全に下降してテープ部材４を基板２３に対して押圧して加熱している間に、テープ部材４の供給が行われる。すなわち、テープ供給・回収機構５を作動させて、供給リール５ａからテープ部材４を繰り出す（矢印ａ４）。これにより、供給側テンション機構７においてテンションローラ９が下降し（矢印ａ５）、テンションローラ９が供給側下限位置ＬＬＰに到達したタイミングにて供給側下限位置センサＳ１がＯＮとなることにより、テープ部材４の繰り出しが停止する。このとき、回収リール５ｂも同時駆動されて回収側テンション機構１０に収容されていたセパレータ４ａが巻き取られ（矢印ａ６）、これによりその巻き取り分に応じてテンションローラ１３が上昇する（矢印ａ７）。そして所定の押圧時間が経過したならば、図６（ｂ）に示すように、圧着ヘッド１６を上昇させて（矢印ａ８）、次のテープ剥離動作に移行する。

すなわちヘッド移動機構２ｂを駆動して、図７（ａ）に示すように、貼付けヘッド２全体を水平移動させる（矢印ａ９）とともに、テープ送り機構１２を駆動してセパレータ４ａを貼付けヘッド２の移動と同期して同じ速度で下流方向へテープ送りする（矢印ａ１０）。これにより、剥離部１４の剥離ローラ１４ｂが基板２３に貼り付けられた個片ＡＣＦテープ４ｂ＊とセパレータ４ａとの間に介在した状態でテープ部材４に対して水平移動し、基板２３に貼り付けられた個片ＡＣＦテープ４ｂ＊からセパレータ４ａが剥離される。この剥離動作においては、回収側テンション機構１０においてこのテープ送り分が収容されてテンションローラ１３が下降する（矢印ａ１１）。

これとともに、セパレータ４ａおよびセパレータ４ａと一体のテープ部材４が下流側に送られる（矢印ａ１２，ａ１３）。これにより、供給側テンション機構７においてこのテープ送り分だけバッファ量が減少し、この減少分だけテンションローラ９が上昇する（矢印ａ１４）。そして図７（ｂ）はこの剥離動作が完了した状態を示しており、この状態で図７（ａ）に示すテープ送りが継続して実行される。

この後、次動作にて貼り付けられる個片ＡＣＦテープ４ｂ＊を形成するためのカット動作が実行される。すなわち図８（ａ）に示すように、テープ送り機構１２によって下流側へテープ送りを行い（矢印ａ１４）、所定貼り付け長さのＡＣＦテープ４ｂがテープ切断機構１７の下流側に位置するまでテープ送りを継続する（矢印ａ１５）。このとき回収側テンション機構１０においては、テンションローラ１３が下降して（矢印ａ１６）セパレータ４ａの収容量が増加し、供給側テンション機構７においてはテープ部材４が下流に送られる（矢印ａ１７）ことによりバッファ量が減少し、その分だけテンションローラ９が上昇する（矢印ａ１８）。次いで、図８（ｂ）に示すように、テープ切断機構１７にて切れ目４ｃが形成され、これにより、所定貼り付け長さの個片ＡＣＦテープ４ｂ＊が形成される。

この後、新たに形成された個片ＡＣＦテープ４ｂ＊を圧着ヘッド１６に対して位置合わせする頭出し動作が実行される。すなわち図９（ａ）に示すように、テープ送り機構１２を駆動して上流側へテープ送りを行い（矢印ａ１９、ａ２０）、個片ＡＣＦテープ４ｂ＊の端部の切れ目４ｃを圧着ヘッド１６の側端部１６ａに位置決めする。このとき回収側テンション機構１０においては、テンションローラ１３が上昇して（矢印ａ２１）セパレータ４ａの収容量が減少し、供給側テンション機構７においてはテープ部材４が上流に送られる（矢印ａ２２）ことによりバッファ量が増加し、その分だけテンションローラ９が下降する（矢印ａ２３）。これにより、貼付けヘッド２は図５（ａ）に示す状態に戻り、この後ヘッド移動機構２ｂを駆動して貼付けヘッド２を下受部１９上に移動させ、圧着ヘッド１６を次の貼付け部位２４に対して位置決めして、同様の貼り付け動作が反復して実行される。

この貼り付け動作を反復実行する過程では、供給リール５ａにおけるテープ部材４のテープ残量が徐々に減少し、テープ部材４が全て消費されてテープ切れとなった時点で新たな供給リール５ａと交換するリール交換作業が行われる。このとき、供給リール５ａはＡＣＦ中の熱硬化性樹脂の硬化反応を抑制するため冷蔵状態で保管され、使用に際しては冷蔵保管庫から取り出した後に常温に昇温させるための待機時間が必要となる。本実施の形態に示すテープ貼り付け方法においては、使用中の供給リール５ａにて実際のテープ切れが発生するタイミングから、上述の待機時間だけ遡及したタイミングにてテープ切れ予告を行い、このテープ切れ予告を承けて新たな供給リール５ａを冷蔵保管庫から取り出して、次のリール交換作業のためにスタンバイさせるようにしている。

すなわち、テープ残量算出部３０ａは、送り量検出部であるエンコーダ１１Ｅの検出結果より求めた供給リール５ａからのテープ部材４の引出し長さＬと、この引出し長さＬに対応する供給リール５ａの回転角度θから、この供給リール５ａに残留するテープ部材４の卷回径を示す残卷回径Ｄを求め、回転角度θが３６０度、すなわち供給リール５ａが１回転したときの残卷回径Ｄの差分より当該テープ部材４の厚みを示すテープ厚みｔ求め、さらに残卷回径Ｄおよびテープ厚みｔよりテープ残量Ｓを算出する。

次に残り作業時間算出部３０ｂは、テープ残量Ｓ、記憶装置３５に記憶された貼り付け長さ３５ａおよび一回の貼付け動作に必要な単位動作時間３５ｂから、当該供給リール５ａに残されたテープ部材４が全て消費されてテープ切れとなるまでの残り作業時間を算出する。そして算出された残り作業時間が規定時間以下、すなわち常温に昇温させるために必要な時間として設定された待機時間以下となったならば、表示装置３４によってテープ切れ予告を報知する。

このテープ切れ予告を承けて作業者が新たな供給リール５ａを冷蔵保管庫から取り出してスタンバイ状態におくことにより、使用中の供給リール５ａがテープ切れとなったタイミングにて、直ちに当該供給リール５ａをスタンバイ状態の供給リール５ａと交換することが可能であり、リール交換作業をタイムリーに効率よく実行することができる。なお上述の処理は、１つの供給リール５ａの使用を開始した後に１回のみ実行すればテープ切れ予告を行うことができるが、１つの供給リール５ａの使用中に複数回実行するようにしてもよい。

本発明のテープ貼付け装置およびテープ貼付け方法は、異方性導電テープを貼り付けるテープ貼付けにおいて、リール交換作業をタイムリーに効率よく実行することができるという効果を有し、表示パネルなどの基板に部品を実装するためのテープを貼付ける用途に利用可能である。

１ テープ貼付け装置
２ 貼付けヘッド
２ｂ ヘッド移動機構
３ 基板位置決め部
４ テープ部材
４ａ セパレータ
４ｂ ＡＣＦテープ
４ｂ＊ 個片ＡＣＦテープ
５ テープ供給・回収機構
５ａ 供給リール
５ｂ 回収リール
５ｃ 卷回軸
１２ テープ送り機構
１４ 剥離部
１５ 昇降機構
１６ 圧着ヘッド
１７ テープ切断機構
１９ 下受部
２１ 基板移動機構
２２ 基板保持テーブル
２３ 基板
２３ａ 側縁部
２４ 貼付け部位
Ｓ テープ残量
Ｌ 引き出し長さ
θ 回転角度
Ｄ 残卷回径

Claims (2)

1. 異方性導電テープを所定の貼付長さの個片導電テープに切断して基板の側縁部に形成された複数の貼付け部位に貼付けるテープ貼付け装置であって、
   前記基板を保持する基板保持テーブルと、
   セパレータに異方性導電テープが積層されて成るテープ部材を卷回収納する供給リールと、
   前記供給リールから前記テープ部材を引き出す際に供給リールが回転した角度を検出する回転角度検出部と、
   前記供給リールから引き出された前記テープ部材をテープ送り機構によって下流側に送ることにより、前記基板の側縁部にその長手方向に沿って設けられた前記貼付け部位に案内するとともに、前記異方性導電テープが前記貼付け部位に貼付けられてセパレータ単体となったテープ部材を回収リールに案内するテープ案内手段と、
   前記テープ送り機構によるテープ送り量を検出する送り量検出部と、
   前記異方性導電テープに対して前記貼付け部位における貼付け長さに対応した間隔で切れ目を入れて前記個片導電テープを形成するテープ切断機構と、
   前記貼付け長さおよび一回の貼付け動作に必要な単位動作時間を記憶する記憶部と、
   前記基板保持テーブルに保持され前記側縁部を下受部によって下受けされた前記基板に、圧着ヘッドによって前記テープ部材を押圧して前記個片導電テープを前記貼付け部位に貼付けるテープ貼付機構と、
   前記テープ貼付機構により貼付けられた前記異方性導電テープから前記セパレータを剥離する剥離部と、
   前記供給リールに卷回されているテープ部材の残り長さを示すテープ残量を、前記回転角度検出部の検出結果および前記送り量検出部の検出結果に基づき算出するテープ残量算出部と、
   前記テープ残量、前記貼付け長さおよび単位動作時間から、当該供給リールに残されたテープ部材が全て消費されてテープ切れとなるまでの残り作業時間を算出し、算出された残り作業時間が規定時間以下となったならばテープ切れ予告を報知するテープ切れ報知部とを備え、
   前記テープ残量算出部は、前記送り量検出部の検出結果より求めた前記供給リールからのテープ部材の引出し長さとこの引出し長さに対応する前記供給リールの回転角度からこの供給リールに残留するテープ部材の卷回径を示す残卷回径を求め、前記回転角度が１回転したときの卷回径の差分より当該テープ部材の厚みを示すテープ厚み求め、さらに前記残卷回径およびテープ厚みより前記テープ残量を算出することを特徴とするテープ貼り付け装置。
2. 基板を保持する基板保持テーブルと、セパレータに異方性導電テープが積層されて成るテープ部材を卷回収納する供給リールと、前記供給リールから前記テープ部材を引き出す際に供給リールが回転した角度を検出する回転角度検出部と、前記供給リールから引き出された前記テープ部材をテープ送り機構によって下流側に送ることにより、前記基板の側縁部にその長手方向に沿って設けられた前記貼付け部位に案内するとともに、前記異方性導電テープが前記貼付け部位に貼付けられてセパレータ単体となったテープ部材をテープ回収部側に案内するテープ案内手段と、前記テープ送り機構によるテープ送り量を検出する送り量検出部と、前記異方性導電テープに対して前記貼付け部位における貼付け長さに対応した間隔で切れ目を入れて前記個片導電テープを形成するテープ切断機構と、前記貼付け長さおよび一回の貼付け動作に必要な単位動作時間を記憶する記憶部と、前記基板保持テーブルに保持され前記側縁部を下受部によって下受けされた前記基板に、圧着ヘッドによって前記テープ部材を押圧して前記個片導電テープを前記貼付け部位に貼付けるテープ貼付機構と、前記テープ貼付機構により貼付けられた前記異方性導電テープから前記セパレータを剥離する剥離部と、前記供給リールに卷回されているテープ部材の残り長さを示すテープ残量を、前記回転角度検出部の検出結果および前記送り量検出部の検出結果に基づき算出するテープ残量算出部とを備え、前記異方性導電テープを所定の貼付長さの個片導電テープに切断して基板の側縁部に形成された複数の貼付け部位に貼付けるテープ貼付け方法であって、
   前記テープ残量算出部は、前記送り量検出部の検出結果より求めた前記供給リールからのテープ部材の引出し長さとこの引出し長さに対応する前記供給リールの回転角度からこの供給リールに残留するテープ部材の卷回径を示す残卷回径を求め、前記回転角度が１回転したときの卷回径の差分より当該テープ部材の厚みを示すテープ厚み求め、さらに前記残卷回径およびテープ厚みより前記テープ残量を算出し、
   前記テープ残量、前記貼り付け長さおよび単位動作時間から、当該供給リールに残されたテープ部材が全て消費されてテープ切れとなるまでの残り作業時間を算出し、算出された残り作業時間が規定時間以下となったならばテープ切れ予告を報知することを特徴とするテープ貼付け方法。
   
   
   
   

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