JP2012164705A - 被実装部材の実装装置及び実装方法 - Google Patents

Abstract

【課題】この発明は、基板に対してＴＣＰの実装を能率よく行なうことができるようにした実装装置を提供することにある。
【解決手段】基板を供給する供給部４に並設された第１の支持部５と、第１の支持部に支持された基板の長辺の１つにＴＣＰを実装する第１の実装部８と、第１の支持部に並設され基板を９０度回転させて支持する第２の支持部６と、第２の支持部に対向して設けられ基板の短辺にＴＣＰを実装する第２の実装部９と、第２の支持部に並設されＴＣＰが実装された基板が排出される排出部７と、上記各部の並設方向に沿って直線的に駆動可能に設けられ供給部の基板を第１の支持部に供給するとともに、第１の支持部で長辺にＴＣＰが実装された基板を排出するときには、その基板を第１の支持部から排出部に搬送し、第１の実装部で長辺にＴＣＰが実装された基板の短辺にＴＣＰを実装するときには、その基板を第２の支持部に供給してから排出部に搬送する搬送手段を具備する。
【選択図】 図１

Description

この発明はたとえば液晶表示装置に用いられるガラス製のパネルなどの基板に、被実装部材としての電子部品、たとえばＴＣＰ（Tape Carrier Package）などを実装する被実装部材の実装装置及び実装方法に関する。

たとえば、液晶表示装置を製造する場合、ガラス製のパネルなどの矩形状の基板に、実装装置を用いて被実装部材としての電子部品であるＴＣＰを実装する工程がある。ＴＣＰは上記基板の２つの長辺と短辺の４つの辺のうち、少なくとも１つの長辺に実装される。

上記実装装置は上記基板が供給載置される支持部としての実装ステージを有する。この実装ステージは上記基板の平面形状よりも面積の小さな載置面を有し、この載置面に上記基板が供給載置される。その際、上記基板は、上記ＴＣＰが実装される周辺部を上記実装ステージの載置面の周縁から外方に突出させて位置決め保持される。

基板を実装ステージに供給載置した後、この基板のＴＣＰを実装する辺に被実装部材であるテープ状の異方性導電部材が貼着される。ついで、この異方性導電部材が貼着された箇所に複数の上記ＴＣＰを１つずつ仮圧着した後、仮圧着されたＴＣＰを加圧加熱して上記基板に本圧着するということが行われる。

上記基板に対してＴＣＰを本圧着する場合、ＴＣＰを基板に仮圧着した異方性導電部材を溶融硬化させなければならないため、異方性導電部材を貼着する工程や、ＴＣＰを仮圧着する工程に比べて作業時間が長く掛かるということがある。

そこで、生産性の向上を図るために、以下のような実装作業が行なわれている。たとえば、１つの長辺と２つの短辺との３つの辺にＴＣＰが仮圧着された矩形状の２枚の基板を搬送手段によって供給部から取り出して１つの実装ステージに順次供給載置する。その際、各基板はＴＣＰが仮圧着されたそれぞれの３辺が上記実装ステージよりも外方に突出するよう、この実装ステージに供給載置される。

その状態で、上記実装ステージをＸ方向、Ｙ方向及び回転方向に駆動し、２枚の基板のＴＣＰが仮圧着されたそれぞれの側辺部を、順次バックアップツールの上方に位置決めしながら、このバックアップツールの上方に配置された加圧ツールを下降方向に駆動して、上記基板の各側辺部に仮圧着されたＴＣＰを順次本圧着する。

ＴＣＰが本圧着された基板は、上記実装ステージから上記搬送手段によって取り出され、上記実装ステージの横方向である、Ｙ方向に配置された排出部に搬送される。

特許第４５７９６５８号公報

上述したように、実装ステージに２枚の基板を供給載置し、これら基板の側辺部に仮圧着されたＴＣＰを本圧着するようにすれば、実装ステージに基板を１枚ずつ供給してＴＣＰを順次本圧着する場合に比べて生産性を向上させることができる。

しかしながら、実装ステージに２枚の基板を同時に供給する場合、２枚の基板を実装ステージに対して異なる向きで供給載置しなければならないから、供給部から取り出した基板を水平方向（Ｘ及びＹ方向）のうちのＹ方向や回転方向（θ方向）に対して位置決めして載置しなければならない。そのため、２枚の基板を実装ステージに供給載置する作業に時間が掛かるから、その作業が生産性の低下を招く一因になるということがある。

しかも、ＴＣＰが本圧着された２枚の基板を実装ステージから取り出して排出部に排出する際、実装ステージに供給載置された基板は水平方向のうちのＹ方向の位置が異なることがあるから、その場合には搬送手段をＸ方向だけでなく、Ｙ方向に対して位置決め制御しなければならないから、その搬出作業も生産性の低下を招く原因になるということがある。

この発明は、供給部から取り出した基板を支持部を経て排出部へほぼ直線的に搬送することができるようにすることで、基板の供給と搬出との搬送に要するタクトタイムを短縮し、生産性の向上を図ることができるようにした被実装部材の実装装置及び実装方法を提供することにある。

この発明は、矩形状の基板の４辺のうち、少なくとも一辺に被実装部材を実装する実装装置であって、
上記基板を供給する供給部と、
この供給部に並設され上記供給部から供給された基板を支持する第１の支持部と、
この第１の支持部に対向して設けられ上記第１の支持部に支持された上記基板の１つの辺に上記被実装部材を実装する第１の実装部と、
上記第１の支持部に並設され上記第１の実装部で１つの辺に被実装部材が実装された上記基板を所定角度回転させた状態で支持する第２の支持部と、
上記第２の支持部に対向して設けられ上記第１の実装部で１つの辺に被実装部材が実装された基板の他の辺に被実装部材を実装する第２の実装部と、
上記第２の支持部に並設され上記第１の実装部と第２の実装部の少なくとも第１の実装部で被実装部材が実装された基板が排出される排出部と、
上記供給部、上記第１の支持部、上記第２の支持部及び上記排出部の上方にこれらの並設方向に沿って直線的に駆動可能に設けられ上記供給部の基板を上記第１の支持部に供給するとともに、上記第１の支持部に供給されて上記第１の実装部で１つの辺に上記被実装部材が実装された基板を排出するときには、その基板を上記第１の支持部から上記排出部に搬送し、上記第１の実装部で１つの辺に被実装部材が実装された基板の他の辺に被実装部材を実装するときには、その基板を上記第２の支持部に供給してから上記排出部に搬送する搬送手段と
を具備したことを特徴とする被実装部材の実装装置にある。

上記第１の実装部と第２の実装部は、上記被実装部材が実装される基板の側辺部の下面を支持するバックアップツールと、このバックアップツールの上方に上下方向に駆動可能に設けられ下面が上記バックアップツールによって支持された上記基板の上面に上記被実装部材を加圧する加圧ツールを有し、
上記搬送手段によって上記１つの辺に被実装部材が実装された上記基板を上記第１の支持部から上記並設方向へ直線的に搬送し、上記基板を水平方向に所定角度回転させた状態で上記第２の支持部に供給載置したとき、上記基板の上記他の辺の下面が上記第２の実装部のバックアップツールに対向するよう、上記第１の実装部と上記第２の実装部が上記並設方向と交差する方向に位置をずらして配置されていることが好ましい。

上記第２の支持部は、上記搬送手段の駆動方向に沿って並設された２つの載置テーブルからなり、各載置テーブルは、上記第１の実装部で上記１つの辺に被実装部材が実装された基板の上記１つの辺に隣接する２つの辺の一方と他方の少なくとも一方に上記第２の実装部で被実装部材が実装できるよう上記基板を水平方向に度回転させて位置決めできる構成であることが好ましい。

上記第２の実装部は、上記第２の支持部の２つの載置テーブルに載置された各基板の上記１つの辺に隣接する一方と他方のどちらかの辺に対して上記被実装部材を同時に実装することが好ましい。

上記搬送手段は、上記基板を上方から保持して上記供給部から取り出した後、上記第１の支持部、第１の実装部、第２の支持部及び第２の実装部の上方を直線的に移動する構造であることが好ましい。

この発明は、矩形状の基板の２つの長辺と短辺のうち、少なくとも２つの辺に被実装部材を実装する実装方法であって、
供給部から取り出した基板をこの供給部に並設された第１の支持部に搬送する工程と、
上記第１の支持部に供給された基板の一辺に上記被実装部材を実装する工程と、
上記第１の支持部で一辺に上記被実装部材が実装された基板を取り出して第２の支持部に搬送する工程と、
上記第２の支持部に供給された上記基板の上記一辺に隣接する２つの辺の少なくとも一方の辺に被実装部材を実装する工程と、
一辺及びこの一辺に隣接する辺に被実装部材が実装された基板を上記第２の支持部に並設された排出部に搬送する工程を具備し、
上記基板は、上記供給部、上記第１の支持部、上記第２の支持部及び上記搬出部の並設方向に沿って直線的に搬送されることを特徴とする被実装部材の実装方法にある。

この発明によれば、基板の供給部、この基板に第１の実装部と第２の実装部とで被実装部材を実装する時に基板を支持する第１の支持部と第２の支持部及び被実装部材が実装された基板が排出される排出部を一列に並設した。

そのため、供給部から取り出した基板に被実装部材を実装してから上記排出部へ排出する際、上記基板を直線的に搬送することができるから、基板の供給と搬出との搬送に要するタクトタイムを短縮し、生産性の向上を図ることができる。

この発明の実装装置の一実施の形態を示す平面図。 図１に示す実装装置の正面図。 第１の支持部と第１の実装部を示す側面図。 図３に示す第１の支持部と第１の実装部の正面図。 第２の支持部と第２の実装部を示す正面図。 実装装置に制御系統図。 （ａ）は異方性導電部材が貼着された基板の平面図、（ｂ）ＴＣＰが仮圧着された基板の平面図。 第２の支持部で２枚の基板に仮圧着されたＴＣＰを本圧着する手順を示す説明図。

以下、この発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。

図１はこの発明の実装装置の概略的構成図であって、この実装装置はたとえば液晶表示パネルに用いられる矩形状の基板Ｗの供給部４を備えている。この供給部４はストッカ４ａを有し、このストッカ４ａには複数の基板Ｗが上下方向に積層されて収容されていて、最上段の基板Ｗを後述するごとく取り出すと、つぎの基板Ｗを上方に押し上げることができるようになっている。

上記基板Ｗは、図７（ａ），（ｂ）に示すように、２つの長辺と、２つの短辺を有し、そのうちの１つの長辺と２つの短辺の合計で３つの側辺部には図７（ａ）に示すようにテープ状の異方性導電部材（ＡＣＦ）３が貼着されていて、各側辺部にはそれぞれ被実装部材としての電子部品であるＴＣＰ２が上記異方性導電部材３によって貼着（仮圧着）されている。図７（ｂ）では基板Ｗの長辺に５つ、つまり奇数個のＴＣＰ２が仮圧着されているが、基板Ｗの長辺には通常、偶数個のＴＣＰ２が設けられることが多い。

なお、上記供給部４はストッカ４ａに代わり、ＴＣＰ２を基板Ｗに仮圧着する前工程から、上記基板Ｗを搬送して水平な載置面に載置して供給するようにしてもよく、その供給手段は限定されない。

上記供給部４の側方には第１の支持部５と第２の支持部６が順次並設され、この第２の支持部６の側方には排出部７が並設されている。すなわち、上記供給部４、第１の支持部５、第２の支持部６および排出部７は図１に矢印で示すＸ、Ｙ方向のうちの、Ｘで示す方向に沿って所定間隔で一列、つまり直線状に配置されている。

上記第１の支持部５には後述する第１の実装部８が上記第１の支持部５に対向する＋Ｙ方向側に配置され、上記第２の支持部６には後述する第２の実装部９が上記第２の支持部６に対向する＋Ｙ方向側に配置されている。

図２に示すように、上記供給部４の上方には搬送手段１１が設けられている。この搬送手段１１は上記供給部４、第１の支持部５、第２の支持部６および排出部７の並設方向、つまり矢印で示すＸ方向の全長にわたって設けられたＸリニアガイド１２を有し、このＸリニアガイド１２にはＸ可動体１３が移動可能に支持されている。

上記Ｘリニアガイド１２とＸ可動体１３はＸリニアモータ１４（図６に示す）を構成している。したがって、上記Ｘ可動体１３は上記Ｘリニアガイド１２に沿うＸ方向に沿って駆動可能となっている。

上記Ｘ可動体１３の下面にはリニアモータなどの搬送用Ｚ駆動源１５が設けられ、この搬送用Ｚ駆動源１５のＺ方向である上下方向に駆動されるＺ駆動軸１５ａには下面に複数の吸着パッド１６が設けられた矩形板状の保持体１７が取り付けられている。つまり、上記保持体１７はＸ方向及びＺ方向に駆動可能となっている。

それによって、上記保持体１７を図２に示すように上記供給部４の上方に位置決めした後、下降方向に駆動することで、上記ストッカ４ａに収容された最上段の基板Ｗの上面を上記吸着パッド１６で吸着保持して取り出すことができるようになっている。

上記保持体１７によって上記供給部４のストッカ４ａから取り出された基板Ｗは、一対の第１の撮像カメラ１９によってたとえば長辺の両端部に設けられた図示しない位置決めマークが撮像される。

上記第１の撮像カメラ１９の撮像信号は図６に示すように画像処理部２１に出力されて画像処理される。上記画像処理部２１で処理された撮像信号は制御装置２２に出力され、ここで演算処理されて上記保持体１７に吸着保持された基板Ｗの搬送方向であるＸ方向に対する傾き角度θが算出される。

上記第１の撮像カメラ１９によって撮像された基板Ｗは、上記搬送手段１１によって上記Ｘリニアガイド１２に沿う＋Ｘ方向に駆動され、上記供給部４に隣接して配置された上記第１の支持部５に供給される。この第１の支持部５は載置テーブルとしてのＺ・θテーブル２３を有する。このＺ・θテーブル２３はＺ駆動源２４と、θ駆動源２５とによって矢印で示すＺ方向及び水平面に直交する軸線を中心とする回転方向（θ方向）に駆動されるようになっている。上記Ｚ駆動源２４とθ駆動源２５は図６に示す制御装置２２からの駆動信号によって駆動が制御される。

なお、基板Ｗの＋Ｘ方向への駆動は、制御装置２２に予め記憶された上記供給部４と上記第１の支持部５とのピッチ間隔に基いて行なわれる。

そして、上記Ｚ・θテーブル２３には、Ｚ方向に上昇した状態で、その上面に上記供給部４から上記搬送手段１１の保持体１７によって取り出された基板Ｗが供給載置される。

なお、上記Ｚ・θテーブル２３は基板Ｗよりも小さな矩形状であって、この基板ＷはＴＣＰ２が貼着された長辺が+Ｙ方向に突出するよう上記Ｚ・θテーブル２３上に供給載置される。

ついで、上記Ｚ・θテーブル２３は上記第１の撮像カメラ１９の撮像信号に基いてＴＣＰ２が貼着された長辺がＸ方向に対して平行になるよう、上記制御装置２２からの駆動信号によってθ方向に駆動され、上記基板Ｗの長辺が上記第１の実装部８に対して後述するよう位置決めされる。

上記第１の実装部８は、図３と図４に示す第１のバックアップツール２６を有する。この第１のバックアップツール２６は上記基板Ｗの長辺と同等以上の長さ寸法を有し、上記Ｚ・θテーブル２３から外方へ突出させた上記基板Ｗの長辺の下面を全長にわたって支持することができるようになっている。

つまり、上記Ｚ・θテーブル２３によって上記基板Ｗがθ方向に対して位置決めされた後、上記Ｚ・θテーブル２３がＺ方向下方に駆動されると、上記基板ＷのＴＣＰ２が貼着された長辺の下面が全長にわたって上記第１のバックアップツール２６の上端面によって支持されることになる。このとき、上記基板Ｗの一対の短辺側の下面を支持部材（図示せず）によって支持することで、基板Ｗが長手方向に沿って撓むのを防止することが好ましい。

図３と図４に示すように、上記第１のバックアップツール２６の上方にはこの第１のバックアップツール２６と同等の長さを有する第１の加圧ツール２７がリニアモータなどの複数の第１の加圧用Ｚ駆動源２８によって下降方向に駆動可能に設けられている。上記第１のバックアップツール２６の上端部と上記第１の加圧ツール２７の下端部にはそれぞれヒータ２６ａ，２７ａが設けられている。

なお、上記搬送手段１１によって供給部４から第１の支持部５に搬送される基板Ｗは、上記第１の加圧ツール２７に干渉しない高さで搬送される。それによって、基板ＷのＴＣＰ２が仮圧着された長辺を上記第１のバックアップツール２６の上端面の上方に位置決めすることができる。つまり、基板ＷやＺ・θテーブル２３をＹ方向に駆動せずに、基板Ｗを第１の支持部５に搬送位置決めできる。

上述したように、θ方向及びＸ方向に位置決めされた上記基板Ｗの長辺の下面が第１のバックアップツール２６によって支持されると、上記第１の加圧用Ｚ駆動源２８が作動して上記第１の加圧ツール２７が図４に矢示Ｚで示す下降方向に駆動される。

それによって、上記基板Ｗの長辺に仮圧着された複数のＴＣＰ２が上記第１のバックアップツール２６と第１の加圧ツール２７によって加圧されながら加熱されるから、異方性導電部材３が溶融硬化してＴＣＰ２が上記基板Ｗに本圧着される。

図６に示すように、上記Ｘリニアモータ１４、上記搬送用Ｘ駆動源１５及び第１の加圧用Ｚ駆動源２８は上記制御装置２２からの駆動信号によって駆動が制御される。

なお、上記Ｚ・θテーブル２３は基板Ｗを載置する平板状に代わり、基板Ｗの長手方向の両端部を支持する一対のバー状であってもよく、要は基板ＷをＺ方向とθ方向に位置決めできる構成であればよい。

上記第１の実装部８で長辺にＴＣＰ２が本圧着された基板Ｗは、上記搬送手段１１の保持体１７に設けられた吸着パッド１６によって上面が吸着されて上記第２の支持部６に搬送される。

上記第２の支持部６は、載置テーブルとしての第１のＸ・Ｙ・Ｚ・θテーブル３１と、この第１のＸ・Ｙ・Ｚ・θテーブル３１よりも基板Ｗの搬送方向上流側である、−Ｘ方向側に並設された第２のＸ・Ｙ・Ｚ・θテーブル３２を有する。

図２に示すように、第１、第２のＸ・Ｙ・Ｚ・θテーブル３１，３２は上記制御装置２２によって駆動が制御されるＸ駆動源３３、Ｙ駆動源３４、リニアモータなどからなるＺ駆動源３５及びθ駆動源３６を有し、矢印で示すＸ方向、Ｘ方向と交差するＹ方向、矢印で示すＺ方向及びθ方向（図示せず）に駆動位置決め可能な構成となっている。

上記第１、第２のＸ・Ｙ・Ｚ・θテーブル３１，３２は、上記第１の支持部５のＺ・θテーブル２３と同様、上記基板Ｗよりも小さな矩形状をなしていて、後述するように上面に基板Ｗが載置された状態で、互いの基板Ｗがぶつかり合うことがないようＸ方向に対して所定の間隔で離間するよう位置決めされる。

上記第１の実装部８で長辺にＴＣＰ２が本圧着された上記基板Ｗは上記搬送手段１１によって上面が吸着保持されて＋Ｘ方向に搬送され、上記第２のＸ・Ｙ・Ｚ・θテーブル３２よりも基板Ｗの搬送方向の下流側に位置する上記第１のＸ・Ｙ・Ｚ・θテーブル３１に供給載置される。

すなわち、図８（ａ）に示すように、上記第１のＸ・Ｙ・Ｚ・θテーブル３１は実線で示す位置から鎖線で示す位置まで＋Ｘ方向に駆動された後、矢印で示す反時計方向に９０度回転させられ、図８（ｂ）に示すように長手方向をＸ方向に対して平行にした状態で待機している。

上記基板Ｗは上記搬送手段１１によって第１の支持部５から＋Ｘ方向に搬送され、上記第１のＸ・Ｙ・Ｚ・θテーブル３１の上方に位置決めされた後、上記搬送手段１１の保持体１７が下降方向に駆動されることで、上記基板Ｗが上記第１のＸ・Ｙ・Ｚ・θテーブル３１の上面に載置される。

なお、上記第１のＸ・Ｙ・Ｚ・θテーブル３１の回転中心は、上記Ｚ・θテーブル２３の回転中心と同じＸ線上に位置する。したがって、上記搬送手段１１によって上記Ｚ・θテーブル２３から上記第１のＸ・Ｙ・Ｚ・θテーブル３１に移載された基板Ｗの中心はＹ方向に対して同じ位置にある。

ついで、上記第１のＸ・Ｙ・Ｚ・θテーブル３１は図８（ｂ）に矢印で示す時計方向に９０度回転駆動される。それによって、図８（ｃ）に示すように、基板Ｗの２つの短辺のうち、一方の短辺が上記第２の実装部９を構成する第２のバックアップツール３７の上端面の上方に位置する。上記第２のバックアップツール３７の長さ寸法は図５に示すように、上記基板Ｗの短辺の２倍よりもわずかに長い寸法に設定されている。

上記第２のバックアップツール３７は、上記第１のバックアップツール２６に対して図１にＰで示す寸法だけ＋Ｙ方向に対してずれて配置されている。この寸法Ｐは、上記搬送手段１１によって第１の支持部５のＺ・θテーブル２３から取り出した基板Ｗを図８（ｂ）に示すように反時計方向に９０度回転された第１の支持部５のＺ・θテーブル２３に載置した後、この第１の支持部５のＺ・θテーブル２３を図８（ｃ）に示すように時計方向に９０度回転させてから−Ｘ方向に移動させたとき、上記基板Ｗの一方の短辺が上記第２のバックアップツール３７の上端面の上方に位置するよう設定されている。つまり、上記寸法Ｐは基板Ｗの長辺と短辺との寸法差の２分の１に設定されている。

言い換えれば、上記寸法Ｐは、搬送手段１１によって第１の支持部５のＺ・θテーブル２３から取り出して＋Ｘ方向に搬送される基板ＷをＹ方向に移動させずに、９０度回転させられた上記第１のＸ・Ｙ・Ｚ・θテーブル３１上に載置した後、この第１のＸ・Ｙ・Ｚ・θテーブル３１を逆方向に９０度回転させるだけで、上記基板Ｗの一方の短辺を上記第２のバックアップツール３７の上端面の上方に位置決めできる寸法に設定されている。

上述したように、上記第１のＸ・Ｙ・Ｚ・θテーブル３１によって基板Ｗが９０度回転させられたとき、この基板Ｗの一方の短辺の両端部に設けられた図示しない位置決めマークが一対の第２の撮像カメラ３８（図１に示す）によって撮像される。第２の撮像カメラ３８の撮像信号は、図６に示す上記画像処理部２１に出力されて二値化処理された後、上記制御装置２２に出力される。

そして、制御装置２２は上記基板Ｗの短辺がＸ方向に対して平行であるか否かを判定し、その短辺が回転方向（θ方向）にずれている場合にはそのずれ角度に応じて上記第１のＸ・Ｙ・Ｚ・θテーブル３１をθ方向に駆動し、基板Ｗの短辺をＸ方向に対して平行になるよう位置決めする。このとき、基板ＷがＹ方向にずれていれば、Ｙ方向のずれを同時に補正するようにしてもよい。

上記第１のＸ・Ｙ・Ｚ・θテーブル３１に供給された基板Ｗの一方の短辺に仮圧着されたＴＣＰ２を本圧着する前に、上記第１の支持部５で第１の実装部８によって長辺にＴＣＰ２が本圧着されたつぎの基板Ｗが上記第２のＸ・Ｙ・Ｚ・θテーブル３２に供給される。

上記第２のＸ・Ｙ・Ｚ・θテーブル３２は、第１の支持部５から基板Ｗが供給される前に、図８（ｃ）に示すように−Ｘ方向に所定距離移動され、ついで図８（ｃ）に矢印で示す反時計方向に９０度回転させられてから、図８（ｄ）に実線で示す状態で待機している。つまり、第２のＸ・Ｙ・Ｚ・θテーブル３２は、長辺がＸ方向に対して平行となった状態で待機している。

なお、上記第２のＸ・Ｙ・Ｚ・θテーブル３２の回転中心は、上記第１のＸ・Ｙ・Ｚ・θテーブル３１の回転中心と同じＸ線上に位置決めされている。

上述した待機状態の上記第２のＸ・Ｙ・Ｚ・θテーブル３２に上記搬送手段１１によって長辺にＴＣＰ２が本圧着された基板Ｗが供給載置される。基板Ｗが供給された上記第２のＸ・Ｙ・Ｚ・θテーブル３２は図８（ｄ）の状態から図８（ｅ）に示すように時計方向に９０度回転させられてから、＋Ｘ方向に駆動される。それによって、上記第１のＸ・Ｙ・Ｚ・θテーブル３１に対して所定の間隔に位置決めされる。

つまり、上記第２のＸ・Ｙ・Ｚ・θテーブル３２の上面に載置された基板Ｗと、上記第１のＸ・Ｙ・Ｚ・θテーブル３１に載置された基板Ｗとが干渉することがないよう、Ｘ方向の間隔が設定される。

ついで、上記第２のＸ・Ｙ・Ｚ・θテーブル３２に載置された上記基板Ｗの一方の短辺の長手方向両端部に設けられた図示しない位置決めマークが一対の第３の撮像カメラ３９（図１に示す）によって撮像される。

上記第３の撮像カメラ３９の撮像信号は、上記第２の撮像カメラ３８の撮像信号と同様、図６に示す画像処理部２１及び制御装置２２によって処理され、その処理結果に基いて上記第２のＸ・Ｙ・Ｚ・θテーブル３２のθ方向の位置決めが行なわれる。また、必要に応じてＹ方向の位置決めも行なわれる。

このようにして２枚の基板Ｗが位置決めされると、第１、第２のＸ・Ｙ・Ｚ・θテーブル３１，３２はＺ方向下方に駆動されて各基板Ｗの短辺の下面を第２のバックアップツール３７の上端面に支持する。このとき、図示しないが上記基板Ｗの一対の長辺の下面を支持部材で支持し、基板Ｗの撓みを防止することが好ましい。

ついで、図５に示すように上記第２のバックアップツール３７の上方に設けられた一対の第２の加圧ツール４２がそれぞれリニアモータなどからなる第２の加圧用Ｚ駆動源４３によって矢印で示すＺ方向下方に駆動される。図６に示すように、上記第２の加圧用Ｚ駆動源４３は上記制御装置２２によって駆動が制御される。

上記一対の第２の加圧ツール４２の対向する長手方向一端の間隔をａとし、上記第２のバックアップツール３７上に載置された一対の基板Ｗの対向する長辺の間隔をｂとするとａ＜ｂに設定されている。

それによって、一対の第２の加圧ツール４２の長さ寸法を、第２のバックアップツール３７上に載置された一対の基板Ｗの短辺よりも長くすることができるから、後述する本圧着時に各基板Ｗの短辺の全長を確実に加圧加熱することができる。

また、基板の厚さに、ロッドや品種などによって差がある場合でも、分割された一対の加圧ツール４２が別々の第２の加圧用Ｚ駆動源４３によって駆動されることで、基板Ｗに与える加圧力が基板ＷやＴＣＰ２の厚さに応じて制御可能であるから、基板Ｗを必要以上に強く加圧して損傷させるのを防止することができる。

上記第２のバックアップツール３７の上端部と一対の第２の加圧ツール４２の下端部にはそれぞれヒータ３７ａ，４２ａが設けられている。それによって、上記基板Ｗの一方の短辺に仮圧着された複数のＴＣＰ２が上記第２のバックアップツール３７と第２の加圧ツール４２によって加圧されながら加熱されるから、異方性導電部材３が溶融硬化してＴＣＰ２が上記基板Ｗに本圧着される。

なお、上述した第１のバックアップツール２６と第１の加圧ツール２７のヒータ２６ａ，２７ａ及び上記第２のバックアップツール３７と上記第２の加圧ツール４２のヒータ３７ａ，４２ａも上記制御装置２２によって駆動が制御されるようになっている。

各基板Ｗの一方の短辺に仮圧着されたＴＣＰ２の本圧着が終了して上記第２の加圧ツール４２が上昇すると、上記第１、第２のＸ・Ｙ・Ｚ・θテーブル３１，３２がＺ方向に上昇した後、どちらか一方或いは両方のＸ・Ｙ・Ｚ・θテーブル３１，３２がＸ方向に対して離間する方向に移動した後、各テーブル３１，３２がθ方向に１８０度回転駆動されてから、Ｘ方向の間隔が元の間隔になるよう位置決めされる。

つまり、第１、第２のＸ・Ｙ・Ｚ・θテーブル３１，３２は、各基板Ｗを１８０度回転させるとき、互いの基板Ｗが干渉し合うことがないよう、Ｘ方向の間隔が確保され、その後、元の間隔に戻される。

ついで、第１、第２のＸ・Ｙ・Ｚ・θテーブル３１，３２がＺ方向に下降して各基板ＷのＴＣＰ２が仮圧着された他方の短辺の下面が第２のバックアップツール３７の上端面によって支持された後、上記第２の加圧ツール４２が下降方向に駆動される。それによって、各基板Ｗの他方の短辺に仮圧着されたＴＣＰ２が本圧着されることになる。

このように、上記第１の支持部５で１つの長辺にＴＣＰ２が本圧着された２枚の基板Ｗに対し、第２の支持部６で一対の短辺に貼着されたＴＣＰ２が本圧着されて上記第２の加圧ツール４２が上昇すると、第１のＸ・Ｙ・Ｚ・θテーブル３１と第２のＸ・Ｙ・Ｚ・θテーブル３２が同方向に９０度回転させられる。

それによって、第１、第２のＸ・Ｙ・Ｚ・θテーブル３１，３２に載置された各基板Ｗは供給部４のストッカ４ａに設けられた基板Ｗ、及び第１の支持部５のＺ・θテーブル２３に保持された基板Ｗと同じ向きになるとともに、Ｙ方向に対して同じ位置、つまりＹ方向と交差する同一のＸ線上に中心を位置させている。

基板Ｗが上記第１、第２のＸ・Ｙ・Ｚ・θテーブル３１，３２によって９０度回転させられると、まず、上記搬送手段１１の保持体１７によって第１のＸ・Ｙ・Ｚ・θテーブル３１上の基板Ｗが取り出されて排出部７に搬送されて格納された後、第２のＸ・Ｙ・Ｚ・θテーブル３２の基板Ｗが取り出されて排出部７に搬送されて格納される。

したがって、上記搬送手段１１が第１、第２のＸ・Ｙ・Ｚ・θテーブル３１，３２に載置された各基板Ｗを取り出す際、上記搬送手段１１はＹ方向に対しては移動せず、Ｘ方向に対して移動するだけでよいから、その取り出し作業を迅速に行なうことができる。

上記構成の実装装置によれば、上述したように供給部４、第１の支持部５、第２の支持部６及び排出部７がＸ方向に沿って一列に配置されている。

そのため、搬送手段１１によって基板Ｗを供給部４から第１の支持部５、第１の支持部５から第２の支持部６及び第２の支持部６から排出部７へ搬送する際、上記搬送手段１１をＸ方向だけに駆動し、Ｙ方向に対しては駆動せずにすむ。

したがって、上記搬送手段１１による基板Ｗの供給部４から第１の支持部５、第１の支持部５から第２の支持部６への供給、及び第２の支持部６から排出部７への排出などの搬送を迅速に能率よく行なうことができるから、生産性を向上させることができる。

上記構成の実装装置では、第１の実装部８と第２の実装部９との２つの実装部を備え、第１の実装部８では基板Ｗの長辺に対してＴＣＰ２を本圧着し、第２の実装部９では２枚の基板Ｗの短辺に対してＴＣＰ２を本圧着するようにしている。

そのため、基板Ｗの１つの辺から３つの辺に対するＴＣＰ２の実装を、２つの実装部８，９によって行なうことができるから、３つの辺に対するＴＣＰ２の実装を３つの実装部によって行なう場合に比べて実装装置の小型化、つまり省スペース化を図ることができる。

また、タクトタイムの向上に対しては、長辺１辺に対しては第１、第２の実装部８，９の２つの実装部で実装することができるので、２倍に向上させることができる。

上記第１の支持部５で長辺にＴＣＰ２が本圧着された基板Ｗを第２の支持部６に搬送し、ここで上記基板Ｗを９０度回転させてその短辺に貼着されたＴＣＰ２を本圧着する際、第１の支持部５の第１のバックアップツーツ２６に対し、第２の支持部６の第２のバックアップツーツ３７が＋Ｙ方向に寸法Ｐだけ位置をずらして配置されている。

そのため、第１の支持部５で長辺のＴＣＰ２が本圧着された基板Ｗを第２の支持部６の第１、第２のＸ・Ｙ・Ｚ・θテーブル３１，３２に順次供給載置した後、これら第１、第２のＸ・Ｙ・Ｚ・θテーブル３１，３２を９０度回転させるだけで、各基板Ｗの一方の短辺を第２のバックアップツール３７の上端面の上方に位置決めすることができる。

つまり、基板Ｗを９０度回転させてその短辺のＴＣＰ２を本圧着するときにも、Ｙ方向に対して基板Ｗを移動させることなく、基板Ｗの位置決めを行なえるから、このことによってもタクトタイムを短縮し、生産性の向上を図ることができる。

上記第２の支持部６に第１のＸ・Ｙ・Ｚ・θテーブル３１と第２のＸ・Ｙ・Ｚ・θテーブル３２を設け、２枚の基板Ｗの短辺に貼着されたＴＣＰの本圧着を同時に行なうことができるようにした。

つまり、第２の実装部９の第２のバックアップツール３７と、第２の加圧ツール４２の長さ寸法を、２枚の基板Ｗの短辺を同時に加圧加熱することができる長さ寸法とすることで、２枚の基板Ｗの短辺に貼着されたＴＣＰの本圧着を同時に行なうことができるようにした。

そのため、１つの第２の実装部９によって２枚の基板Ｗの一方の短辺と他方の短辺に対し、ＴＣＰ２を本圧着することができる。それによって、基板Ｗの一方の短辺と他方の短辺とに対し、別々の実装部によってＴＣＰ２を本圧着する場合に比べ、実装部を１つ少なくできるから、装置全体の小型化を図ることができる。

また、上記第２の支持部６の第１のＸ・Ｙ・Ｚ・θテーブル３１と第２のＸ・Ｙ・Ｚ・θテーブル３２をＸ方向に対して駆動できるようにしている。そのため、第１、第２のＸ・Ｙ・Ｚ・θテーブル３１，３２の上面に基板Ｗを供給するとき、及び各テーブル３１，３２に供給載置された基板Ｗを１８０度回転させるときなど、互いの基板Ｗが干渉することがないよう一対のテーブル３１，３２のＸ方向の間隔を変えて大きくすることができる。

それによって、基板Ｗを第１、第２のＸ・Ｙ・Ｚ・θテーブル３１，３２へ供給載置するときや、及び供給載置された各基板Ｗの一方の短辺と他方の短辺のＴＣＰ２を本圧着するときなどに、各基板Ｗの第２の実装部９に対する位置決めを円滑かつ確実に行なうことが可能となる。

上記一実施の形態では基板Ｗの１つの長辺と、２つの短辺に仮圧着されたＴＣＰ２を本圧着する例を挙げて説明したが、基板Ｗの１つの長辺だけに貼着されたＴＣＰ２を本圧着する場合には、第２の支持部６を利用せず、第１の支持部５で長辺にＴＣＰ２を本圧着した基板Ｗを直ちに排出部７に搬送するようにすればよい。

また、基板Ｗの１つの長辺だけに仮圧着されたＴＣＰ２を本圧着する場合、第２の支持部６の２つのＸ・Ｙ・Ｚ・θテーブル３１，３２のうちの一方を−Ｙ方向に後退させ、他方のＸ・Ｙ・Ｚ・θテーブルを長手方向がＸ方向に沿うよう９０度回転させた状態で、その回転中心が第１の支持部５のＺ・θテーブル２３の回転中心とＹ方向に対して同じ位置になるよう位置決めし、さらにＸ方向の中心を第２の実装部９のＸ方向の中心に一致するようＸ方向に対して位置決めする。

そして、搬送手段１１によって供給部４から取り出した基板Ｗを他方のＸ・Ｙ・Ｚ・θテーブルと、第１の支持部５のＺ・θテーブル２３との両方に交互に供給し、各基板Ｗの長辺に貼着されたＴＣＰ２を本圧着するようにしてもよい。

つまり、第２の支持部６は基板Ｗの短辺だけでなく、長辺に対してもＴＣＰ２の本圧着を行なえるから、実装装置の汎用性を向上させることができるばかりか、基板Ｗの長辺だけにＴＣＰ２の本圧着する場合には生産性を向上させることができる。

この発明は上述した実施の形態に限定されず、発明の範囲を逸脱しない範囲で種々変形可能である。

たとえば、上記実施の形態では基板に貼着された異方性導電部材にＴＣＰを仮圧着してから本圧着する場合を例に挙げて説明したが、異方性導電部材が予め貼着されたＴＣＰを基板に仮圧着する場合や、仮圧着後に本圧着するばあいであってもよい。

また、供給部の基板を取り出して搬送する搬送手段として吸着パッドが設けられた１つの保持体によって行なう例を挙げて説明したが、複数の保持体を供給部、第１の支持部、第２の支持部の上方にそれぞれ設けるようにすれば、上記供給部から第１の支持部への基板の搬送、上記第１の支持部から第２の支持部への基板の搬送及び第２の支持部から排出部への基板の搬送をより一層、能率よく行なうことが可能となる。

第１の支持部の第１のバックアップツールと、第２の支持部の第２のバックアップツールをＹ方向にＰで示す寸法だけずらして配置したが、このずれ量Ｐは基板のサイズにより異なるので、第２のバックアップツールを±Ｙ方向に対して移動可能に設ければ、基板のサイズがずれ量Ｐで対応することができない場合であっても、基板のサイズ変更に対して対応することが可能となる。

第１のバックアップツールと、第２のバックアップツールの一直線上に配置し、第２の支持部の載置テーブルをＹ方向に移動させれば、基板の長辺のＴＣＰを実装してから短辺のＴＣＰを本圧着するとき、Ｙ方向の位置ずれに対して対応することが可能である。

また、第２の支持部には２セットの撮像カメラ、つまり一対の第２の撮像カメラと一対の第３の撮像カメラを配置し各載置テーブルに供給載置された基板の短辺を別々の撮像カメラで撮像するようにしたが、どちらか一方の一対の撮像カメラを、第２のバックアップツールの長手方向に沿って移動させることができるように設ければ、一対の撮像カメラによって第２の支持部に供給されえる２枚の基板の短辺を撮像することができる。

なお、上記実施の形態では被実装部材として基板にＴＣＰを実装する例を挙げて説明したが、被実装部材としては基板にＴＣＰを仮圧着するために貼着される異方性導電部材を貼着する場合や基板に貼着された異方性導電部材にＴＣＰを仮圧着する場合であっても、この発明を適用することができる。つまり、この被実装部材はＴＣＰや他の電子部品に限られず、異方性導電部材であってもよい。

また、図５では２枚の基板のＴＣＰを２つの加圧ツールで十祖する例を挙げて説明したが、基板が大型化した場合、１枚の基板のＴＣＰをたとえば２つの加圧ツールで実装することもできる。この場合、基板の長辺側仮圧着されたＴＣＰは偶数が一般的であるので、
そのＴＣＰの間隔をｃとし、一対の加圧ツールの対向する長手方向一端の間隔がａであれば、ａ＜ｃに設定される。

それによって、第２の実装部の２つの加圧ツールによっても、基板の長辺のＴＣＰを実装することが可能となる。

２…ＴＣＰ（被実装部材）、３…異方性導電部材、４…供給部、５…第１の支持部、６…第２の支持部、７…排出部、８…第１の実装部、９…第２の実装部、１１…搬送手段、２３…Ｚ・θテーブル（載置テーブル）、２６…第１のバックアップツール、２７…第１の加圧ツール、３１…第１のＸ・Ｙ・Ｚ・θテーブル（載置テーブル）、３２…第２のＸ・Ｙ・Ｚ・θテーブル（載置テーブル）、３７…第２のバックアップテーブル、４２…第２の加圧ツール。

Claims (6)

1. 矩形状の基板の４辺のうち、少なくとも一辺に被実装部材を実装する実装装置であって、
   上記基板を供給する供給部と、
   この供給部に並設され上記供給部から供給された基板を支持する第１の支持部と、
   この第１の支持部に対向して設けられ上記第１の支持部に支持された上記基板の１つの辺に上記被実装部材を実装する第１の実装部と、
   上記第１の支持部に並設され上記第１の実装部で１つの辺に被実装部材が実装された上記基板を所定角度回転させた状態で支持する第２の支持部と、
   上記第２の支持部に対向して設けられ上記第１の実装部で１つの辺に被実装部材が実装された基板の他の辺に被実装部材を実装する第２の実装部と、
   上記第２の支持部に並設され上記第１の実装部と第２の実装部の少なくとも第１の実装部で被実装部材が実装された基板が排出される排出部と、
   上記供給部、上記第１の支持部、上記第２の支持部及び上記排出部の上方にこれらの並設方向に沿って直線的に駆動可能に設けられ上記供給部の基板を上記第１の支持部に供給するとともに、上記第１の支持部に供給されて上記第１の実装部で１つの辺に上記被実装部材が実装された基板を排出するときには、その基板を上記第１の支持部から上記排出部に搬送し、上記第１の実装部で１つの辺に被実装部材が実装された基板の他の辺に被実装部材を実装するときには、その基板を上記第２の支持部に供給してから上記排出部に搬送する搬送手段と
   を具備したことを特徴とする被実装部材の実装装置。
2. 上記第１の実装部と第２の実装部は、上記被実装部材が実装される基板の側辺部の下面を支持するバックアップツールと、このバックアップツールの上方に上下方向に駆動可能に設けられ下面が上記バックアップツールによって支持された上記基板の上面に上記被実装部材を加圧する加圧ツールを有し、
   上記搬送手段によって上記１つの辺に被実装部材が実装された上記基板を上記第１の支持部から上記並設方向へ直線的に搬送し、上記基板を水平方向に所定角度回転させた状態で上記第２の支持部に供給載置したとき、上記基板の上記他の辺の下面が上記第２の実装部のバックアップツールに対向するよう、上記第１の実装部と上記第２の実装部が上記並設方向と交差する方向に位置をずらして配置されていることを特徴とする請求項１記載の被実装部材の実装装置。
3. 上記第２の支持部は、上記搬送手段の駆動方向に沿って並設された２つの載置テーブルからなり、各載置テーブルは、上記第１の実装部で上記１つの辺に被実装部材が実装された基板の上記１つの辺に隣接する２つの辺の一方と他方の少なくとも一方に上記第２の実装部で被実装部材が実装できるよう上記基板を水平方向に回転させて位置決めできる構成であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の被実装部材の実装装置。
4. 上記第２の実装部は、上記第２の支持部の２つの載置テーブルに載置された各基板の上記１つの辺に隣接する一方と他方のどちらかの辺に対して上記被実装部材を同時に実装することができる長さ寸法を有することを特徴とする請求項３記載の被実装部材の実装装置。
5. 上記搬送手段は、上記基板を上方から保持して上記供給部から取り出した後、上記第１の支持部、第１の実装部、第２の支持部及び第２の実装部の上方を直線的に移動する構造であることを特徴とする請求項１記載の被実装部材の実装装置。
6. 矩形状の基板の２つの長辺と短辺のうち、少なくとも２つの辺に被実装部材を実装する実装方法であって、
   供給部から取り出した基板をこの供給部に並設された第１の支持部に搬送する工程と、
   上記第１の支持部に供給された基板の一辺に上記被実装部材を実装する工程と、
   上記第１の支持部で一辺に上記被実装部材が実装された基板を取り出して第２の支持部に搬送する工程と、
   上記第２の支持部に供給された上記基板の上記一辺に隣接する２つの辺の少なくとも一方の辺に被実装部材を実装する工程と、
   一辺及びこの一辺に隣接する辺に被実装部材が実装された基板を上記第２の支持部に並設された排出部に搬送する工程を具備し、
   上記基板は、上記供給部、上記第１の支持部、上記第２の支持部及び上記搬出部の並設方向に沿って直線的に搬送されることを特徴とする被実装部材の実装方法。

Images