JP2015060900A - Tape attaching device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表示パネル等の基板に部品を実装する際に用いられる異方性導電テープを基板に貼付けるテープ貼付け装置に関するものである。 The present invention relates to a tape applicator for attaching an anisotropic conductive tape used for mounting a component on a substrate such as a display panel to the substrate.
表示パネル等の基板の側縁部にIC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、テープ貼付け装置によって異方性導電フィルム(Anisotropic Conductive Film)をテープ状にしたACFテープを所定の長さに切断し、個片化されたACFテープ(以下、「個片テープ」と称する)を基板の側縁部に貼付けるテープ貼付け作業が実行される。 In component mounting in which a component such as an IC is mounted on a side edge of a substrate such as a display panel, an ACF having an anisotropic conductive film (Anisotropic Conductive Film) formed into a tape shape by a tape applicator prior to the component mounting operation. The tape is cut into a predetermined length, and a tape affixing operation for affixing the separated ACF tape (hereinafter referred to as “individual tape”) to the side edge of the substrate is executed.
具体的には、セパレータの片面側にACFテープが貼付けられたテープ部材を巻回した供給リールを装置に取り付け、テープ引出機構を介して供給リールからテープ部材を引き出す。引き出されたACFテープの先頭部はカッタによって所定の長さに切断され、これによりセパレータ上に個片テープが形成される。そして、個片テープを基板の側縁部に設定されたテープ貼付け位置の上方に水平姿勢で位置させ、かかる状態で圧着ツールによって個片テープを基板に熱圧着して貼付ける(例えば特許文献1を参照)。個片テープが貼付けられた基板は、その後の工程において個片テープを介して部品が熱圧着される。 Specifically, a supply reel on which a tape member having an ACF tape attached to one side of the separator is wound is attached to the apparatus, and the tape member is pulled out from the supply reel via a tape drawing mechanism. The leading portion of the drawn ACF tape is cut into a predetermined length by a cutter, thereby forming an individual tape on the separator. Then, the individual tape is positioned in a horizontal position above the tape application position set on the side edge of the substrate, and in this state, the individual tape is thermocompression bonded to the substrate with a crimping tool (for example, Patent Document 1). See). The substrate to which the piece tape is affixed is subjected to thermocompression bonding through the piece tape in a subsequent process.
ACFテープは、通常、品質の劣化を抑制するため30℃以下の環境下で使用するよう推奨されている。また、モバイル端末をはじめとする電子機器の薄型化・軽量化に追従して、これに組み込まれる基板は薄型化が進んでおり、このような基板に高温で部品の熱圧着を行うと、基板と部品の熱膨張・収縮の差に起因して基板に反りが生じ得る。基板の反りは、表示パネル周辺部に表示ムラを発生させる要因となる。このような問題を解決するため、従来よりも低温で硬化するACFテープを用いて熱圧着時の温度を下げるという取り組みがなされている。 ACF tape is usually recommended to be used in an environment of 30 ° C. or lower in order to suppress deterioration of quality. In addition, following the reduction in thickness and weight of electronic devices such as mobile terminals, the board to be incorporated therein is becoming thinner, and when components are thermocompression bonded to such a board at high temperatures, The substrate may be warped due to the difference in thermal expansion and contraction between the components. The warpage of the substrate causes display unevenness in the peripheral portion of the display panel. In order to solve such problems, efforts have been made to lower the temperature during thermocompression bonding using an ACF tape that is cured at a lower temperature than in the past.
低温硬化型のACFテープは、通常のACFテープよりも使用可能時間(working life)が短く、周辺の温度が30℃よりも低い環境下(目安として、23℃の温度環境下で約9時間)での使用が求められるが、設備内は熱圧着用のヒータを含む各機構の作動によって30℃前後まで上昇し得る。特に、供給リールは圧着ツールの上方に設置されることが多いため、圧着ツールから発生する熱を受けて表面温度が上昇し易い状況下にある。その一方で、供給リールの交換頻度を低減するため、長尺巻の供給リールが用いられるようになっており、ACFテープが高温環境にさらされる時間が従来よりも長くなっている。しかしながら、低温硬化型のACFテープを用いた部品実装は近年から実施され始めた新しい技術であるため、テープ貼付け作業時に当該ACFテープを巻回した供給リールを安定して冷却し、劣化を抑制するための具体的な解決策は未だ存在していなかった。 Low temperature curing type ACF tapes have a shorter working life than normal ACF tapes, and the ambient temperature is lower than 30 ° C (as a guideline, approximately 9 hours under a 23 ° C temperature environment). However, the inside of the facility can rise to around 30 ° C. by the operation of each mechanism including a heater for thermocompression bonding. In particular, since the supply reel is often installed above the crimping tool, the surface temperature is likely to rise due to heat generated from the crimping tool. On the other hand, in order to reduce the replacement frequency of the supply reel, a long supply reel is used, and the time during which the ACF tape is exposed to a high temperature environment is longer than before. However, component mounting using a low-temperature curing type ACF tape is a new technology that has begun to be implemented in recent years. Therefore, the supply reel around which the ACF tape is wound is stably cooled during the tape application operation to suppress deterioration. There was no specific solution yet.
そこで本発明は、異方性導電テープを巻回収納した供給リールの全体を安定して冷却することができるテープ貼付け装置を提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the tape sticking apparatus which can cool stably the whole supply reel which wound and accommodated the anisotropic conductive tape.
請求項1に記載の本発明は、異方性導電テープを所定の貼付け長さに切断して個片テープを形成し、基板に設定されたテープ貼付け位置に圧着ツールを用いて前記個片テープを貼付けるテープ貼付け装置であって、セパレータに前記異方性導電テープが積層されて成るテープ部材を巻回した供給リールから引き出された前記テープ部材を前記圧着ツールの下方に送給するためのテープ送給口が形成され、前記供給リールを外界と仕切られた空間に閉じ込めた状態で保持するカバー部材と、前記供給リールが保持される前記カバー部材内の前記空間を冷却する冷却手段を備えた。 In the present invention according to claim 1, the anisotropic conductive tape is cut into a predetermined affixing length to form an individual tape, and the individual tape is applied to the tape application position set on the substrate by using a crimping tool. A tape affixing device for affixing the tape member drawn out from a supply reel on which a tape member formed by laminating the anisotropic conductive tape on a separator is wound. A cover member configured to hold the supply reel in a state of being confined in a space partitioned from the outside, and a cooling unit configured to cool the space in the cover member in which the supply reel is held; It was.
本発明によれば、供給リールから引き出されたテープ部材を圧着ツールの下方に送給するためのテープ送給口が形成され、供給リールを外界と仕切られた空間に閉じ込めた状態で保持するカバー部材と、供給リールが保持されるカバー部材内の空間を冷却する冷却手段を備えたので、供給リールの全体を安定して冷却し、異方性導電テープの劣化を抑制することができる。 According to the present invention, the tape feeding port for feeding the tape member pulled out from the supply reel to the lower side of the crimping tool is formed, and the cover that holds the supply reel in a state of being confined in the space partitioned from the outside world Since the cooling means for cooling the member and the space in the cover member in which the supply reel is held is provided, the entire supply reel can be stably cooled and deterioration of the anisotropic conductive tape can be suppressed.
まず図1を参照して、本発明の実施の形態における部品実装機について説明する。部品実装機1は基板に電子部品を実装する機能を有しており、筐体2の内部である機内空間にテープ貼付け装置、仮圧着装置及び本圧着装置を基板の搬送方向(X方向)に配設して構成される。テープ貼付け装置は、異方性導電フィルムをテープ状にした異方性導電テープ(以下、「ACFテープ」と称する)を、所定の貼付け長さの個片テープに切断して基板に貼付ける。仮圧着装置は、基板に貼付けられた個片テープに電子部品を仮圧着(搭載)する。本圧着装置は、個片テープを介して基板に仮圧着された電子部品を押圧することにより基板に電子部品を圧着する。
First, a component mounter according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The component mounting machine 1 has a function of mounting electronic components on a board, and a tape sticking device, a temporary crimping device, and a main crimping device are placed in the board transport direction (X direction) in the interior space inside the
筐体2の前方側の領域には、テープ貼付け装置、仮圧着装置、本圧着装置に対応して開閉する複数の扉3が形成されている。オペレータは扉3を開けて筐体2内の各装置の修理や調整、消耗部品の交換等の保守点検作業を行う。また、筐体2の上部にはテープ貼付け装置、仮圧着装置、本圧着装置に対応して複数の外気導入装置4が取り付けられている。外気導入装置4を駆動させることにより、部品実装機1が設置されたクリーンルームの空気を機内空間へ導入する。
In the area on the front side of the
次に、図2以降の各図面を参照してテープ貼付け装置について説明する。図2及び図3において、テープ貼付け装置5は上部を所定の厚さ分だけ切り欠いた板状のベースプレート6を主体としており、切り欠いた上部の所定の位置にはベースプレート6の長手方向と直交する方向(Y方向)に沿ってカバー部材7がブラケット8(図3)を介して取り付けられている。
Next, the tape applicator will be described with reference to the drawings after FIG. 2 and 3, the
カバー部材7は、ブラケット8に固定された磁性を有する平板状の第1のカバー9と、第1のカバー9に対して着脱自在な第2のカバー10から構成される。第2のカバー10は、第1のカバー9の形状に対応して成型された透明な板状部10aと、板状部10aの外縁に沿って形成され、且つ板状部10aの長手方向と直交する方向に幅L1(図4)の厚みを有する透明な側壁部10bから成る。
The
以後、図4及び図5に示すように、第2のカバー10を第1のカバー9に装着した状態において、第1のカバー9の第2のカバー10に対向する面を「表面a」、表面aの反対側を「裏面b」とする。また、板状部10aの第1のカバー9に対向する面を「裏面c」、裏面cの反対側を「表面d」とする。図4及び図5に示すように、側壁部10bは板状部10aの裏面c側に形成されている。
Thereafter, as shown in FIGS. 4 and 5, the surface of the
図4及び図5において、板状部10aの上端に形成された側壁部10bの側面には、水平方向に突出した突出部11aと、突出部11aの先端から下方に伸びた折れ曲がり部11bから成るカギ状のフック11が複数(ここでは2個)設けられている。パッキン12aと折れ曲がり部11bの間隔して(図5)は、第1のカバー9の幅と略同一に設定されている。板状部10aの上端に形成された側壁部10bの下面であって突出部11aと対向する位置には、先端にパッキン12aが固着したシール部材12が設けられている。板状部10aの下端に形成された側壁部10bの側面にも、シール部材としてのパッキン13が設けられている。また、板状部10aの裏面cの上方と下方の位置には、水平方向に伸びたマグネット部材14がそれぞれ取り付けられている。
4 and 5, the side surface of the
図2及び図3において、板状部10aの上端に形成された側壁部10bの上面には、コの字状の引掛け部15が設けられている。引掛け部15は、後述する供給リール18の交換時等に第2のカバー10を部品実装機1に設けられた仮置き用のフック(図示省略)に引掛ける際に用いられる。また板状部10aの表面dには、オペレータが第2のカバー10を持ち運ぶ際の把持用の取手16が設けられている。
2 and 3, a U-shaped
第1のカバー9に第2のカバー10を装着する際には、フック11を第1のカバー9の上端に引掛ける(図4)。このとき、第1のカバー9の上端は突出部11aとパッキン12aによって挟み込まれるとともに、第1のカバー9の下端はパッキン13に密接する。さらに、マグネット部材14の先端が第1のカバー9の表面に磁力をもって当接する。これにより、第1のカバー9と第2のカバー10の良好な密閉性が確保されるとともに、外界と仕切られた空間T(図4)がカバー部材7の内部に形成される。第2のカバー10を第1のカバー9から取り外す際には、取手16を片手で把持して持ち上げれば第1のカバー9に対するフック11の引掛けが解除される(図5)。
When the
図3、図4及び図5において、第1のカバー9には、セパレータにACFテープが積層されて成るテープ部材17を巻回収納した供給リール18が着脱自在に装着されている。ACFテープは粘着性を有しており、基板19と電子部品を接合するための接合材料として機能する。第1のカバー9の裏面bには、当該第1のカバー9を貫通する回転軸20aを有するモータ20が配設されており、回転軸20aの先端部にはスピンナー(供給リール取付具)21が回転自在に設けられている。
3, 4, and 5, the
供給リール18はスピンナー21に取り付けられることで第1のカバー9の表面a側に装着され、これによりカバー部材7によって供給リール18が保持される。なお、第2のカバー10の板状部10aは透明であるため、オペレータは板状部10aを介してカバー部材7内の供給リール18のテープ残量を確認することができる。ACFテープの残量が無くなった(若しくは少なくなった)場合、第1のカバー9から第2のカバー10を取り外して新たな供給リール18と交換する。
The
モータ20を駆動することにより供給リール18はスピンナー21を介して回転し、巻回収納されたテープ部材17が引き出される。引き出されたテープ部材17は、図3に示す張力付与機構22のテンションローラ22aを周回して下方へと導かれる(矢印e)。張力付与機構22は引き出されたテープ部材17が弛みを生じないように、テープ部材17に所定の張力を付与する機能を有する。なお、張力付与機構22は第1のカバー9以外の部材に取り付けてもよい。
By driving the
図2及び図3に示すように、板状部10aの下方に形成された側壁部10bにおいて、テンションローラ22aを周回して下方に導かれるテープ部材17の送給経路上の位置には、テープ部材17をカバー部材7の外へ送給するためのテープ送給口10cが形成されている。テープ送給口10cの開口面積は、テープ部材17を送給するために必要な最小限の大きさとするのが好ましい。テープ送給口10cを通過してカバー部材7の外へ送られたテープ部材17は、後述する圧着ツール30の下方に送給される。以上説明したように、カバー部材7は、供給リール18から引き出されたテープ部材17を圧着ツール30の下方に送給するためのテープ送給口10cが形成され、供給リール18を外界(機内空間)と仕切られた空間Tに閉じ込めた状態で保持する。
As shown in FIGS. 2 and 3, in the
図2及び図3において、ベースプレート6の下端部の両側には、第1のガイドローラ23、第2のガイドローラ24が水平位置に配設されている。第1のガイドローラ23と第2のガイドローラ24の間の水平部分は、圧着ツール30によってACFテープを基板19のテープ貼付け位置19aに貼付ける貼付け作業位置となっている。供給リール18から引き出されて張力付与機構22を経由したテープ部材17は、ねじり機構(図示省略)によってねじ曲げられ、第1のガイドローラ23を周回する際にはACFテープを下向きにした姿勢で水平方向に導かれる。
2 and 3, a
第1のガイドローラ23と第2ガイドローラ24の間であって、圧着ツール30と干渉しない位置には第3のガイドローラ25、第4のガイドローラ26及び第5のガイドローラ27が設けられている。これらのガイドローラ25,26,27は、第1のガイドローラ23と第2のガイドローラ24の間を送給されるテープ部材17を水平方向にガイドするためのものである。
A
供給リール18から引き出されたテープ部材17の送給経路上であって、第1のガイドローラ23の上方にはカット部28が配設されている。カット部28は、切断刃を用いてテープ部材のうちACFテープのみをカットする機能を有している。これにより、所定長さの個片テープが形成される。
On the feeding path of the
第1のガイドローラ23、第2のガイドローラ24の中間であって、テープ部材17のX方向の送給経路の上方には、昇降機構29によって昇降する圧着ツール30が配設されている。圧着ツール30にはヒータが内蔵されている。
A crimping
次に、個片テープの貼付け動作について説明する。ここでの動作は、テープ貼付け装置5が備える制御部が各機構を制御することによってなされる。まず、基板位置決め機構(図示省略)によってテープ貼付け位置19aが形成された領域を含む基板19の縁部を、圧着ツール30の下方の貼付け作業位置に位置決めする。このとき、基板19の縁部は下受部(図示省略)によって下受される。次いで、個片テープをテープ貼付け位置19aの上方に位置させた状態で圧着ツール30を下降させ、個片テープを基板19に所定荷重で押圧するとともに、ヒータによって個片テープを加熱する。これにより、基板19のテープ貼付け位置19aに個片テープが貼付けられる。個片テープが基板19に貼付けられてセパレータのみとなったテープ部材17は、第2のガイドローラ24を周回して上方に導かれ、テープ回収部(図示省略)によって回収される。
Next, the operation of attaching the piece tape will be described. An operation | movement here is made | formed when the control part with which the
このように、テープ貼付け装置5は異方性導電テープを所定の貼付け長さに切断して個片テープを形成し、基板19に設定されたテープ貼付け位置19aに圧着ツール30を用いて個片テープを貼付ける機能を有する。また、上述した個片テープの貼付け動作は、供給リール18をカバー部材7によって保持して空間Tに閉じ込めた状態で、以下に説明する手段によって供給リール18を冷却させながら実行する。
Thus, the
次に、テープ貼付け装置5が有する供給リール18の冷却機能について説明する。図4及び図5において、第1のカバー9の上部の裏面bにはノズル34が装着されている。第1のカバー9の上部には開口部9aが幅方向に形成されており、この開口部9aにノズル34の一部が埋入されている。これにより、ノズル34の表面の一部は、開口部9aを介して第1のカバー9の表面a側に露呈した状態となる。
Next, the cooling function of the
ノズル34の内部には、第1の管路31と第2の管路33が形成されている。第1の管路31は、第1のカバー9の開口部9a内を幅方向において所定角度だけ傾斜した姿勢で複数形成されている。第1の管路31の両端のうち下方側の端部は、開口部9aを介して第1のカバー9の表面a側に露呈したノズル34の表面に連通している。これにより、第1のカバー9の表面aには、第1の管路31の一の端部である開口部31a(図3も併せて参照)が設けられる。この開口部31aは、第1のカバー9に装着された供給リール18よりも上方に位置する。なお、第1の管路31の数は1個でもよい。
A
第1の管路31の両端のうち上方側の端部は、第2の管路33と連通しており、第2の管路33はノズル34の長手方向に沿って形成されている。また、第1のカバー9の裏面b側に露呈したノズル34の表面は、結露防止のための断熱部材34aで覆われている。
The upper end of both ends of the
第1の管路31及び第2の管路33は、表面が結露防止のための断熱材で覆われたチューブ35を介して冷却エア生成機32と接続されている。冷却エア生成機32は、カバー部材7の外部において空間Tを冷却するためのエア(以下、「冷却エア」と称する)を生成する。生成される冷却エアの温度は空間Tの温度を20℃前後に保つことができる温度(例えば10℃以下)である。なお、冷却エア生成機32としてはボルティック・チューブを応用したものを使用することができる。
The
冷却エア生成機32によって生成された冷却エアは、チューブ35、第2の管路33、第1の管路31を経由して開口部31aからカバー部材7内の空間Tに吹き出される。これにより、カバー部材7によって全体を覆われた供給リール18を冷却してACFテープの劣化を抑制することができる。特に、低温環境下において短時間での使用が求められる低温硬化型のACFテープを用いる場合に顕著な効果を奏する。
The cooling air generated by the cooling
また、第1の管路31は水平面に対して傾斜した姿勢となっているため、開口部31aから吹き出た冷却エアを空間Tにおいて効率的に循環させることができる。また、開口部31aはカバー部材7によって保持された供給リール18に冷却エアが直接吹き付けられない位置に形成されており、これにより供給リール18の結露を防止することができる。さらに、空間Tはカバー部材7(第2のカバー10の側壁部10b)の下方に形成されたテープ送給口10cを介してのみ外界(機内空間)と連通するため、外界へ流出する冷却エアを少量に留めて冷却効果を高めるとともに、供給リール18の全体を安定して冷却することができる。
Moreover, since the
ところで、部品実装機1の筐体2の内側には熱圧着ツール等の熱源が多数配置されているため、筐体2で囲まれた機内空間の温度はACFテープの品質維持を困難にさせるほど高温になる。しかしながら、本実施の形態における部品実装機1によれば、筐体2に設けた外気導入装置4によって一定温度に管理されたクリーンルームの空気を機内空間に導入するので、機内空間の温度上昇を抑制してカバー部材7に保持された供給リール18に与える悪影響をより一層排除することができる。
By the way, since many heat sources such as thermocompression bonding tools are arranged inside the
上記構成において、開口部31aはカバー部材7(第1のカバー9)に設けられ空間Tを冷却するためのエアを吹き出す吹出口となっている。また、第1の管路31、第2の管路33及びチューブ35は、吹出口と冷却エア生成機32とを接続する管路となっている。さらに、開口部31a、第1の管路31、第2の管路33、チューブ35及び冷却エア生成機32は、供給リール18が保持されるカバー部材7内の空間Tを冷却する冷却手段となっている。
In the above configuration, the
本発明はこれまで説明した実施の形態に限定されるものではない。例えば、第1のカバー9と第2のカバー10をヒンジ機構によって結合させ、ヒンジ機構を介して第2のカバー10を第1のカバー9に対して開閉自在とした構成を採用してもよい。また、マグネット部材14に替えて水平方向に伸びる位置決めピンを設け、第1のカバー9に別途形成された挿入口に位置決めピンの先端部を挿入して第1のカバー9と第2のカバー10を固定するようにしてもよい。
The present invention is not limited to the embodiments described so far. For example, a configuration in which the
本発明によれば、供給リールの全体を安定して冷却し、異方性導電テープの劣化を抑制することができ、基板に異方性導電テープを介して電子部品を実装する電子部品実装分野において有用である。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the whole supply reel can be cooled stably, the deterioration of an anisotropic conductive tape can be suppressed, and the electronic component mounting field which mounts an electronic component on a board | substrate via an anisotropic conductive tape Useful in.
5 テープ貼付け装置
7 カバー部材
9 第1のカバー
10 第2のカバー
10c テープ送給口
17 テープ部材
18 供給リール
19 基板
19a テープ貼付け位置
30 圧着ツール
31 第1の管路
31a 開口部
32 冷却エア生成機
33 第2の管路
35 チューブ
T 空間
DESCRIPTION OF
Claims (4)
セパレータに前記異方性導電テープが積層されて成るテープ部材を巻回した供給リールから引き出された前記テープ部材を前記圧着ツールの下方に送給するためのテープ送給口が形成され、前記供給リールを外界と仕切られた空間に閉じ込めた状態で保持するカバー部材と、
前記供給リールが保持される前記カバー部材内の前記空間を冷却する冷却手段を備えたことを特徴とするテープ貼付け装置。 The anisotropic conductive tape is cut into a predetermined affixing length to form a piece tape, and a tape affixing device for affixing the piece tape using a crimping tool at a tape affixing position set on the substrate,
A tape feeding port for feeding the tape member drawn out from a supply reel wound with a tape member formed by laminating the anisotropic conductive tape on the separator to the lower side of the crimping tool is formed, and the supply A cover member that holds the reel in a state confined in a space partitioned from the outside world;
A tape affixing device comprising a cooling means for cooling the space in the cover member where the supply reel is held.
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