JP2018029171A - 電子部品実装装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板の側面に設けられた電極に対して、異方性導電性膜の電子部品を貼り付けて、導電性のある接続を確保できる電子部品実装装置を提供する。【解決手段】側面に電極１１を有する平板状の基板１を、電極１１を露出させて保持する保持部２００と、保持部２００に保持された基板１の電極１１に対して、基板１の平面に直交する方向に異方性導電膜の電子部品２を貼り付ける貼付部３００と、を有する。貼付部３００は、基板１の側面に電子部品２を押し付ける圧着部３１０と、圧着部３１０のテープ２との接触部分を加熱する加熱部３２０と、を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、電子部品実装装置に関する。

液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等の表示装置は、ガラス板の上に回路及び信号線を形成するアレイ工程、表示領域を構成する基板としてのパネルを形成するセル工程、パネルにおける表示領域の外側に駆動用のドライバＩＣ等を取り付けるモジュール工程を経て製造される。

ドライバＩＣの実装方法として、従来から、ＣＯＦ（ｃｈｉｐ ｏｎ ｆｉｌｍ）等のドライバＩＣを搭載したフレキシブルなフィルム状の電子部品を用いた方法が行われている。これは、パネルの表示領域の周囲から、表示面と平行な方向に露出して形成された電極に対して、電子部品の端子を圧着して接続する方法である（特許文献１参照）。

このような電子部品の接続には、加熱圧着により、電極と端子との導電性が確保される異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）が用いられている。

特許第２９７１１８０号公報

近年、表示装置は大画面化が進む一方、表示装置全体の大型化を抑える要請が強い。このため、表示領域以外の幅をできるだけ狭くすることになる。つまり、テレビ、ディスプレイ、スマートフォン等の製品の表示領域の周囲の枠や縁であるベゼルの幅を狭くする必要がある。このようにベゼルの幅が狭いと、複数の表示装置を組み合わせて大画面を実現する場合に、各表示装置の境界を目立ちにくくするという利点もある。

表示装置のパネルを構成する基板は、一対のガラス板が貼り合わされたものである。そして、パネル周縁部における電子部品の圧着箇所である電極の形成部分（以下、単に「電極形成部分」という。）は、一方のガラス板の縁部を破断して、他方のガラス板を露出させた部分である。このような電極形成部分の幅が大きいと、ベゼルの幅が広くなる。このため、電極形成部分の幅を、非常に短くする必要があり、ＣＯＦの圧着による導電性の確保が困難となっていた。

本発明は、上述のような課題を解決するために提案されたものであり、基板の側面に設けられた電極に対して、電子部品を実装し、導電性のある接続を確保できる電子部品実装装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の電子部品実装装置は、側面に電極を有する平板状の基板を、前記電極を露出させて保持する保持部と、前記保持部に保持された基板の電極に対して、前記基板の前記側面に沿って電子部品を貼り付ける貼付部と、を有し、前記貼付部は、前記基板の前記側面に前記電子部品を押し付ける圧着部と、前記圧着部を加熱する加熱部と、を有する。

前記保持部は、前記基板の対向する平面を挟む一対の押え部を有してもよい。前記一対の押え部の少なくとも一方は、前記基板と接する滑り止め部材を有してもよい。前記一対の押え部の少なくとも一方には、前記基板の側面の近傍に補助加熱部が設けられていてもよい。前記一対の押え部の少なくとも一方は、前記基板と接する吸着パッドを有していてもよい。

前記一対の押え部の一方が、前記基板に接離する方向に移動する可動側押えであり、前記一対の押え部の他方が、前記基板を挟持後に位置固定で支持する固定側押えであってもよい。

前記固定側押えの前記基板に対する吸着力が、前記可動側押えの前記基板に対する吸着力よりも大きくてもよい。前記固定側押えは、前記基板と接する吸着パッドを有していてもよい。

前記基板を水平状態で支持するテーブルを有し、前記貼付部は、前記テーブルに対して前記圧着部を水平方向に進退移動させる進退機構を有し、前記保持部は、前記テーブルと前記貼付部との間に配置されていてもよい。

水平状態の前記電子部品を垂直状態とするように回動可能に設けられ、前記圧着部に前記電子部品を渡す受渡装置を有していてもよい。

前記保持部、前記貼付部、前記圧着部及び前記加熱部を有する仮圧着装置と、前記保持部、前記貼付部、前記圧着部及び前記加熱部を有する本圧着装置と、を有し、前記本圧着装置の前記保持部は、前記仮圧着装置の前記保持部よりも高い圧力で前記基板を保持してもよい。

本発明は、基板の側面に設けられた電極に対して、電子部品を実装し、導電性のある接続を可能とする。

実施形態により貼り付けられる基板及び電子部品を示す斜視図である。 実施形態の電子部品実装装置の基本構成を示す一部側面図である。 実施形態の仮圧着装置を示す一部側面図である。 図３の実施形態の斜視図である。 図３の実施形態の撮像部を示す一部側面図である。 図３の実施形態の撮像部を示す一部透視斜視図である。 図３の実施形態の仮圧着を示す一部側面図である。 実施形態の本圧着装置を示す一部断面側面図である。 図８の実施形態の本圧着ヘッドを示す斜視図である。 図８の実施形態の本圧着を示す一部断面側面図である。 実施形態の制御装置を示すブロック図である。

本発明の実施の形態（以下、本実施形態と呼ぶ）について、図面を参照して具体的に説明する。

［実装対象］
図１を参照して、本実施形態で相互に貼り付けられる基板１と、電子部品２を説明する。基板１は、側面に電極１１を有する平板状の部材である。基板１としては、例えば、アレイ工程、セル工程を経た略直方体形状の液晶パネルとすることができる。電極１１は、基板１の側面に形成され、基板１の厚さ方向（図１に示すように基板１を水平にした状態において上下（垂直）方向）に伸びた導電性の部材である。

電極１１は、基板１の長辺１ａ側の一側面、短辺１ｂ側の一側面に間隔を空けて複数並べて配置されている。電極１１は、複数本を一組の電極群として複数組配置されている。各電極１１は、内部の回路に信号線を介して接続されている。また、基板１の側面には、複数のアライメントマーク１２が設けられている。このアライメントマーク１２は、撮像されることにより、後述する電子部品２と電極群との位置合わせに用いられる特定形状の部材である。アライメントマーク１２は、電極群ごとに、複数の電極１１を挟んで１対設けられている。

なお、図示はしないが、基板１は、テーブルに載置されて水平方向に移動、位置決めされる。テーブルは、水平面上を直交するＸ方向、Ｙ方向、水平面を回動面とするθ方向に変位するＸＹθテーブルである。なお、基板１は、テーブル上に、表示領域が形成された面（以下、「表示面」という。）を水平状態にして載置される。つまり、テーブルは、基板１を水平状態で支持する。

電子部品２は、テープ状の異方性導電フィルムを介して電極１１に接続される。異方性導電フィルムは、熱硬化性樹脂に金属粒子を分散させ、膜状としたフィルムである。異方性導電フィルムは、電子部品２の端子を電極１１に対して、加熱しながら圧着することにより、面方向の絶縁性と、厚み方向の導電性を実現する。なお、本実施形態の電子部品２は、長方形状であり、ドライバＩＣを搭載している。以下の説明では、電子部品２が基板１の長辺１ａに貼り付けられるときには長辺１ａに沿う方向を電子部品２の幅方向とし、短辺１ｂに貼り付けられるときには短辺１ｂに沿う方向を電子部品２の幅方向とする。

電子部品２の電極１１に対する圧着面にも、複数のアライメントマーク２２が設けられている。このアライメントマーク２２は、撮像されることにより電極１１との位置合わせに用いられる特定形状の部材である。各電子部品２のアライメントマーク２２は、基板１の電極群ごとに設けられた一対のアライメントマーク１２と対応する位置に設けられている。

［基本構成］
次に、図２を参照して、電子部品実装装置１００の基本構成を説明する。電子部品実装装置１００は、保持部２００、貼付部３００を有する。保持部２００は、基板１を、電子部品２が圧着される側面の近傍において保持する構成部である。保持部２００は、一対の押え部２１０を有する。押え部２１０は、基板１の対向する平面を挟む部材である。押え部２１０は、基板１を挟んで上下に配置されている。上側の押え部２１０は、基板１に接離する方向に移動する可動側押え２１１である。下側の押え部２１０は、基板１を位置固定で支持する固定側押え２１２である。

貼付部３００は、保持部２００に保持された基板１の電極１１に対して、基板１の平面（表示面）に直交する向きで電子部品２を貼り付ける装置である。貼付部３００は、圧着部３１０、加熱部３２０を有する。圧着部３１０は、水平方向において基板１に接離する方向に移動可能に設けられ、基板１の側面に電子部品２を押し付ける装置である。加熱部３２０は、圧着部３１０の電子部品２との接触面を加熱する部材である。

上記のような基本構成を有する電子部品実装装置１００は、仮圧着装置１１０として構成された装置と、本圧着装置１２０として構成された装置を含む。以下、それぞれの装置を説明する。なお、以下の説明では、仮圧着装置１１０の可動側押えを２１１Ａ、固定側押えを２１２Ａとし、本圧着装置１２０の可動側押えを２１１Ｂ、固定側押えを２１２Ｂとして説明する。

［仮圧着装置］
仮圧着装置１１０は、図３〜図７に示すように、電子部品２を基板１の側面に仮圧着する装置である。仮圧着とは、電子部品２と電極１１の位置を合わせた状態で加熱加圧して、異方性導電フィルムの粘着性を利用して電子部品２を基板１の側面に貼り付けることをいい、この状態では、基板１と電子部品２とは電気的に接続されていない。これは、比較的弱い力と低い温度で加熱圧着することにより行う。例えば、数ｋｇ、１５０℃程度で加熱圧着する。これにより、弱いけれども、正確な位置への貼り付けを短時間で行うことができる。但し、仮圧着は、電極１１に対する位置決め精度が必要となるため、電子部品２は一枚ずつ貼り付けることが好ましい。

仮圧着装置１１０の圧着部３１０は、図３に示すように、仮圧着ヘッド３１１を有する。仮圧着ヘッド３１１は、図４に示すように、略直方体形状のブロック状の部材である。仮圧着ヘッド３１１は、基板１の側面に対向する面に、電子部品２の幅方向に伸びた帯状に突出した加圧部３１１ａが設けられている。この加圧部３１１ａは、基板１の側面に対向する面が平坦な加圧面となっている。

加圧面には、吸着孔３１１ｂが形成されている。この吸着孔３１１ｂは、図示しない配管、ポンプ、バルブ等を有する減圧装置に接続され、減圧装置による減圧により、バキュームチャックを構成する。加圧部３１１ａの幅方向の長さは、１枚の電子部品２の幅の１．０倍以上、２．０倍未満に設定されている。より好ましくは、１枚の電子部品２の幅より長いが、１枚の電子部品２の幅の１．５倍よりも短く設定する。つまり、加圧部３１１ａの幅は、電子部品２を１枚ずつ貼り付けるために適した長さとなっている。

仮圧着ヘッド３１１には、加熱部３２０が内蔵されている。加熱部３２０は、例えば、電圧の印加により発熱するヒータを用いる。ヒータは、加圧部３１１ａの背部に、加圧部３１１ａの幅と同等以上の長さで、仮圧着ヘッド３１１に埋め込まれている。

さらに、仮圧着装置１１０は、基板１の電極１１と電子部品２との位置決めを行う位置決め機構を有する。位置決め機構は、進退機構３１２、昇降機構３１３、回動機構３１４を有する（図１１参照）。進退機構３１２は、仮圧着ヘッド３１１を、基板１の側面に接離する方向に駆動する機構である。つまり、進退機構３１２は、テーブルに対して圧着部３００を水平方向に進退移動させる。これにより、水平状態の基板１の側面に電子部品２を圧着することができる。進退機構３１２としては、例えば、エアシリンダを用いることができる。好ましくは、仮圧着ヘッド３１１を移動させる駆動シリンダと、加圧力を調整する調整シリンダとを組み合わせると良い。

昇降機構３１３は、仮圧着ヘッド３１１を基板１の厚さ方向に駆動する機構である。昇降機構３１３としては、例えば、ボールねじ、エアシリンダ等を用いることができる。回動機構３１４は、仮圧着ヘッド３１１を、図４の一点鎖線で示す進退方向と平行な軸を中心に、θ方向に変位させる機構である。回動機構３１４としては、例えば、モータ又はモータとギヤ機構の組み合わせを用いることができる。

位置決め機構は、さらに、図５に示すように、撮像部３１５を有する。撮像部３１５は、上方の撮像装置３１５Ａ、下方の撮像装置３１５Ｂを有する。撮像装置３１５Ａは、図６に示すように、基板１の側面のアライメントマーク１２を撮像するカメラである。撮像装置３１５Ａは、基板１の辺方向に一対配置されている。一対の撮像装置３１５Ａは、一対のアライメントマーク１２がそれぞれの視野範囲に入る間隔で配置されている。撮像装置３１５Ａは、昇降機構３１３により仮圧着ヘッド３１１が上昇したときに、基板１の側面との間に仮圧着ヘッド３１１が進入可能な間隔を隔てて配置されている。

撮像装置３１５Ｂは、図４に示すように、電子部品２のアライメントマーク２２を撮像するカメラである。撮像装置３１５Ｂは、電子部品２の幅方向に一対配置されている。一対の撮像装置３１５Ｂは、一対のアライメントマーク２２がそれぞれの視野範囲に入る間隔で配置されている。撮像装置３１５Ｂは、仮圧着ヘッド３１１とは独立に、図示しない第１の水平移動機構によって仮圧着ヘッド３１１の幅方向（仮圧着ヘッド３１１の進退方向に直交する水平方向）に沿って移動可能に設けられている。

また、仮圧着装置１１０は、図３に示すように、電子部品２を圧着部３００の仮圧着ヘッド３１１に渡す受渡装置５００を有している。受渡装置５００は、不図示の打ち抜き装置によってキャリアテープから打ち抜かれた電子部品２を吸着することにより受け取り、移送し、回動することにより、仮圧着ヘッド３１１に渡す位置に電子部品２を垂直方向に保持する。これにより、電子部品２を、水平状態の基板１の側面に圧着可能な方向とすることができる。なお、打ち抜き装置によって打ち抜かれた電子部品２は、受渡装置５００に受け渡されるまでの間に、テープ状の異方性導電フィルムが貼付される。

さらに、仮圧着装置１１０は、図示はしないが、第２の水平移動機構を有する。第２の水平移動機構は、仮圧着ヘッド３１１、撮像装置３１５Ａ、および仮圧着ヘッド３１１とは独立して仮圧着ヘッド３１１の幅方向に移動可能な撮像装置３１５Ｂを、仮圧着ヘッド３１１の幅方向に沿って一体的に移動させる機構である。

［本圧着装置］
本圧着装置１２０は、図８〜図１０に示すように、仮圧着された電子部品２を基板１の側面に本圧着する装置である。本圧着とは、異方性導電フィルムによって電子部品２と電極１１とを電気的に接続し、かつ、異方性導電フィルムの熱硬化により基板１に電子部品２を固定することをいう。これは、比較的強い力と高い温度で加熱圧着することにより行う。例えば、数十ｋｇ、３００℃で加熱圧着する。これにより、異方性導電フィルムによって電子部品２と電極１１とが電気的に接続され、かつ、基板１と電子部品２とが完全に固定される。また、本圧着は、既に電極１１に仮圧着されている電子部品２に対して行うため、複数枚を同時に一括で圧着することができる。

本圧着装置１２０の圧着部３１０は、図８に示すように、本圧着ヘッド３１６を有する。本圧着ヘッド３１６は、図９に示すように、略直方体形状の部材であり、図中、点線で示す基板１の側面に対向する面には、基板１の辺方向に伸び帯状に突出した加圧部３１６ａが設けられている。この加圧部３１６ａは、基板１の側面に対向する面が平坦な加圧面となっている。加圧部３１６ａの基板１の辺方向の長さは、１枚の電子部品２の幅の１．０倍以上となっている。より好ましくは、１枚の電子部品２の幅の２．０倍以上に設定する。つまり、加圧部３１６ａの幅は、電子部品２を２枚以上、一括で貼り付けるために適した長さとなっている。

本圧着ヘッド３１６には、加熱部３２０が内蔵されている。加熱部３２０は、例えば、電圧の印加により発熱するヒータを用いる。ヒータは、加圧部３１６ａの背部に、加圧部３１６ａと同等以上の長さで、本圧着ヘッド３１６に埋め込まれている。

本圧着ヘッド３１６には、進退機構３１７が接続されている（図１１参照）。進退機構３１７は、本圧着ヘッド３１６を、基板１の側面に接離する方向に駆動する機構である。つまり、進退機構３１７は、テーブルに対して圧着部３００を水平方向に進退移動させる。これにより、水平状態の基板１の側面に電子部品２を圧着することができる。進退機構３１７としては、例えば、エアシリンダを用いることができる。好ましくは、本圧着ヘッド３１６を移動させる駆動シリンダと、加圧力を調整する調整シリンダとを組み合わせると良い。

また、本圧着装置１２０の固定側押え２１２Ｂの基板１に対する吸着力は、可動側押え２１１Ｂの基板１に対する吸着力よりも大きくなるように設定されている。より具体的には、可動側押え２１１Ｂは、基板１と接する滑り止め部材２１１ａを有する。滑り止め部材２１１ａは、ゴムやジェル等の柔軟性があるとともに、表面の摩擦係数が大きいシート状の部材を用いる。

固定側押え２１２Ｂは、基板１と接する吸着パッド２１２ａを有する。吸着パッド２１２ａは、椀形状の弾性体であり、圧着された部材を吸着保持する部材である。吸着パッド２１２ａは、固定側押え２１２の基板１の支持面に複数列配置されている。各吸着パッド２１２ａは、固定側押え２１２Ｂに設けられた図示しない吸引穴に連通している。この吸引穴は、配管、ポンプ、バルブ等を有する減圧装置に接続され、減圧装置による減圧により、バキュームチャックを構成している。

固定側押え２１２は、補助加熱部２１２ｃを有する。補助加熱部２１２ｃは、固定側押え２１２Ｂに支持された基板１の側面の近傍側に設けられ、本圧着ヘッド３１６の加熱部３２０の加熱に加えて、加熱を行う部材である。補助加熱部２１２ｃは、電圧の印加により発熱するヒータを用いる。

さらに、本圧着装置１２０は、緩衝装置３３０を有する。緩衝装置３３０は、クッションシート３３１、供給リール３３２、回収リール３３３を有する。クッションシート３３１は、電子部品２と本圧着ヘッド３１６との間に介在するクッション性のあるシートである。また、クッションシート３３１は、異方性導電フィルムを加熱圧着する際、異方性導電フィルムが本圧着ヘッドに付着するのを防止する。供給リール３３２は、クッションシート３３１を巻装し、回動によりクッションシート３３１を送り出すリールである。回収リール３３３は、クッションシート３３１を巻き取って回収するリールである。

［制御装置］
制御装置４００は、電子部品実装装置１００の各部を制御する装置である。この制御装置４００は、例えば、専用の電子回路若しくは所定のプログラムで動作するコンピュータ等によって構成できる。つまり、テーブルのＸＹθテーブル、仮圧着ヘッド３１１の進退機構３１２、昇降機構３１３、回動機構３１４を含む位置決め機構、本圧着ヘッド３１６の進退機構３１７、貼付部３００の加熱部３２０、仮圧着装置１１０の撮像部３１５、第１の水平移動機構、第２の水平移動機構、バキュームチャック、受渡装置５００、緩衝装置３３０の制御などに関しては、その制御内容がプログラムされており、ＰＬＣやＣＰＵなどの処理装置により実行されるものであり、多種多様な実装仕様に対応可能である。

具体的に制御される内容としては、基板１の位置及び方向、仮圧着ヘッド３１１の位置及び圧力、本圧着ヘッド３１６の位置及び圧力、撮像部３１５の位置及び撮像タイミング、加熱部３２０の加熱温度、バキュームチャックの吸引タイミング、受渡装置５００の位置、緩衝装置３３０の送り出し及び回収などが挙げられる。

上記のように各部の動作を実行させるための制御装置４００の構成を、仮想的な機能ブロック図である図１１を参照して説明する。すなわち、制御装置４００は、機構制御部４０、位置認識部４１、位置決め部４２、記憶部４３、設定部４４、入出力制御部４５を有する。

機構制御部４０は、ＸＹθテーブル、仮圧着ヘッド３１１の進退機構３１２、昇降機構３１３、回動機構３１４、本圧着ヘッド３１６の進退機構３１７、加熱部３２０、仮圧着装置１１０、撮像部３１５の駆動源、第１の水平機構及び第２の水平機構の駆動源、バキュームチャックのバルブ、ポンプ、受渡装置５００及び緩衝装置３３０の駆動源等を制御する処理部である。

位置認識部４１は、撮像部３１５が撮像した画像に基づいて、アライメントマークの位置を認識する。位置決め部４２は、位置認識部４１が認識したアライメントマークの位置に基づいて、両者のずれを認識して、ずれが修正されるように、機構制御部４０に基板１及び電子部品２の位置決めを指示する。

記憶部４３は、本実施形態の制御に必要な情報を記憶する構成部である。設定部４４は、外部から入力された情報を、記憶部４３に設定する処理部である。例えば、加熱温度、圧着の圧力等を設定できる。入出力制御部４５は、制御対象となる各部との間での信号の変換や入出力を制御するインタフェースである。

さらに、制御装置４００には、入力装置４６、出力装置４７が接続されている。入力装置４６は、オペレータが、制御装置４００を介して電子部品実装装置１００を操作するためのスイッチ、タッチパネル、キーボード、マウス等の入力手段である。上記の加熱温度、圧着の圧力等は、入力装置４６から入力して設定することができる。

出力装置４７は、装置の状態を確認するための情報を、オペレータが視認可能な状態とするディスプレイ、ランプ、メータ等の出力手段である。上記の加熱温度、圧着の圧力等は、出力装置４７に表示される。

［動作］
以上のような本実施形態の動作を、図面を参照して以下に説明する。
（基本動作）
まず、電子部品実装装置１００の基本動作を、図２を参照して説明する。まず、不図示の搬入位置において基板１が不図示のＸＹθテーブル上に水平状態で載置される。ＸＹθテーブルに載置された基板１は、ＸＹθテーブルの移動によって、可動側押え２１１、固定側押え２１２の間に、基板１における電子部品２の実装される側面を有する側辺部が位置決めされる。このとき、ＸＹθテーブルは、基板１を固定側押え２１２よりも高い高さ位置で可動側押え２１１と固定側押え２１２の間に進入させ、その後、基板１を下降させて基板１の下面を固定側押え２１２に当接させる。この状態で、可動側押え２１１を下降させることにより、基板１の縁部近傍を、固定側押え２１２との間で挟持する。

そして、加熱部３２０により加熱された圧着部３１０が、基板１の側面の電極１１に対して、電子部品２を押し付けて加熱圧着する。これにより、基板１の側面に、基板１の平面に直交する向きで、電子部品２が電極１１との導電性を確保しつつ、貼り付けられる。なお、仮圧着における加熱圧着、本圧着における加熱圧着の動作の詳細については、以下に説明する。

（仮圧着）
次に、仮圧着装置１１０による仮圧着の動作を、図３〜図７を参照して説明する。まず、図３に示すように、ＸＹθテーブル（不図示）が、基板１を仮圧着装置１１０の可動側押え２１１Ａ、固定側押え２１２Ａの間に位置決めする。つまり、保持部２００は、ＸＹθテーブルと貼付部３００との間に配置されている。そして、可動側押え２１１Ａが下降して、固定側押え２１２Ａとの間で基板１の側面の近傍を挟持する。なお、この動作は、上述した基本動作と同様である。

このとき、基板１に歪みが出ないように、側面になるべく近い位置を押えることが好ましい。但し、あまり側面に近いと電子部品２に反りが生じていた場合、電子部品２が固定側押え２１２Ａに干渉する可能性がある。基板１の押え部２１０から突出した長さｄ１、つまり、固定側押え２１２Ａの端部から水平方向に突出した距離は、５ｍｍ〜８ｍｍが好ましい。

圧着部３１０の仮圧着ヘッド３１１は、加熱部３２０により加熱されている。一方、受渡装置５００は、不図示の打ち抜き装置で打ち抜かれ、テープ状の異方性導電フィルムが貼着され、水平状態で供給される電子部品２を真空吸着して保持する。受渡装置５００は、電子部品２を水平状態のまま仮圧着ヘッド３１１への受渡し位置まで搬送した後、電子部品２が垂直状態となるように９０度回動した状態で待機している。そして、図３に示すように、仮圧着ヘッド３１１が下降して、受渡装置５００によって垂直状態で保持された電子部品２を、図５に示すように、バキュームチャックにより、加圧部３１１ａの吸着孔３１１ｂに吸着保持する。なおこのとき、撮像装置３１５Ｂは第１の水平移動機構によって仮圧着ヘッド３１１の幅方向に退避しており、受渡装置５００に干渉することは無い。

仮圧着ヘッド３１１が、図３に示す上昇位置に一旦移動し、受渡装置５００が次の電子部品２を受け取るべく、電子部品２の不図示の供給位置へ退避した後、仮圧着ヘッド３１１は電子部品２を受け取った高さまで再び下降する。仮圧着ヘッド３１１の下降と並行して、または、下降した後、撮像部３１５における下方の撮像装置３１５Ｂが仮圧着ヘッド３１１に対向する位置へ水平移動し、図４及び図５に示すように、仮圧着ヘッド３１１に保持された電子部品２のアライメントマーク２２を撮像する。位置認識部４１は、撮像された画像から、電子部品２のアライメントマークの位置を認識する。

一方、撮像部３１５における上方の撮像装置３１５Ａは、図４及び図６に示すように、基板１の側面のアライメントマーク１２を撮像する。位置認識部４１は、撮像された画像から、基板１の側面のアライメントマーク１２の位置を認識する。

位置決め部４２は、基板１の側面のアライメントマーク１２と、電子部品２のアライメントマーク２２とのずれが修正されるように、位置決め機構によって、圧着部３１０の仮圧着ヘッド３１１の幅方向及びθ方向の位置を合わせる。さらに、仮圧着ヘッド３１１を上昇させて、電子部品２を吸着した加圧部３１１ａを、電子部品２のアライメントマーク２２が基板１の側面のアライメントマーク１２に合う位置に移動させる。なお、位置合わせは、基板１の電極１１と電子部品２の端子との位置関係が合うように行なわれれば良いので、アライメントマーク１２、２２同士の位置が合うように位置合わせするのは一例である。必ずしもアライメントマーク１２、２２同士の位置が合うように位置合わせを行なわなければならないものではない。

そして、機構制御部４０は、図７に示すように、仮圧着ヘッド３１１を、基板１の側面に移動させて、異方性導電フィルムを介して電子部品２を加熱圧着させる。このときの温度は、１５０℃程度でよい。圧力は、数キログラムであればよい。

次に、仮圧着ヘッド３１１のバキュームチャックを解除して、仮圧着ヘッド３１１を基板１から離す。さらに、基板１の側面に他の電子部品２を実装する場合、保持部２００による保持を継続したままで、上述の動作を繰り返し、基板１の側面の各電極群に電子部品２を順次実装する。このとき、仮圧着ヘッド３１１と撮像部３１５（撮像装置３１５Ａ、３１５Ｂ）は、不図示の水平駆動部によって基板１の辺に沿って一体的に移動する。基板１の側面の全ての電極群に対して電子部品２の実装が完了したならば、可動側押え２１１Ａが上昇して基板１を解放する。このような動作により、基板１の一側面に設けられた電極１１に対して、複数枚の電子部品２を貼り付ける。基板１は、ＸＹθテーブルにより本圧着装置１２０へ移動させる。この際、基板１は、仮圧着された電子部品２が固定側押え２１２Ａに干渉しない高さ位置まで上昇されて搬送される。よって、可動側押え２１１Ａは、上昇された基板１が接することのない高さ位置まで上昇して解放する。

（本圧着）
次に、本圧着装置１２０の本圧着の動作を、図８〜図１０を参照して説明する。まず、図８に示すように、ＸＹθテーブル（不図示）が、電子部品２が仮圧着された基板１を、本圧着装置１２０の可動側押え２１１Ｂ、固定側押え２１２Ｂの間に位置決めする。つまり、保持部２００は、ＸＹθテーブルと貼付部３００との間に配置されている。このとき、可動側押え２１１Ｂは、固定側押え２１２Ｂに対して、電子部品２が仮圧着された基板１がその間を通過可能な間隔を形成するように離間されている。また、ＸＹθテーブル（不図示）は、基板１に仮圧着された電子部品２が固定側押え２１２Ｂに干渉しない高さ位置で基板１を保持した状態で、基板１を可動側押え２１１Ｂと固定側押え２１２Ｂの間に進入させ、その後、基板１を下降させて基板１の下面を固定側押え２１２Ｂに当接させて位置決めする。この後、可動側押え２１１Ｂが下降して、固定側押え２１２Ｂとの間で基板１の側面の近傍を挟持する。

このとき、図１０に二点鎖線で示すように、仮圧着と同様に、基板１に歪みが出ず、電子部品２に反り（基板１の中央側に向かう反り）が生じている場合でも電子部品２が保持部２００に干渉することがないように、基板１の押え部２１０から突出した長さｄ２、つまり固定側押え２１２Ｂの端部から水平方向に突出した距離は、５ｍｍ〜８ｍｍとすることが好ましい。

なお、電子部品２に基板１の中央側に向かう反りが生じていたとしても、電子部品２が仮圧着された基板１の側辺部を可動側押え２１１Ｂと固定側押え２１２Ｂの間に進入させるときに、基板１の縁部が固定側押え２１２Ｂから電子部品２の反りを見込んだ量だけ余分に突出させ、この状態で基板１の下面が固定側押え２１２Ｂに接する高さまで下降させ、その後、基板１の縁部の固定側押え２１２Ｂからのはみ出し量が所定のはみ出し量となるように、基板１を引き戻すように移動させるようにしても良い。或いは、基板１の下面が固定側押え２１２Ｂに近接する高さまで下降させ、この状態で基板１の縁部のはみ出し量が所定のはみ出し量となるように基板１を引き戻すように移動させ、この後、基板１の下面を固定側押え２１２Ｂに当接させるようにしても良い。

このように動作させることにより、基板１に仮圧着された電子部品２に反りが生じている場合であっても、基板１を固定側押え２１２Ｂに向けて下降させるときに、仮圧着された電子部品２が固定側押え２１２Ｂに干渉して折れ曲がり、折れ曲がりの反力によって仮圧着部が剥がれて脱落してしまったり、折れ曲がりによって端子が損傷してしまう不具合を防止することができる。

また、基板１を引き戻す際、引き戻す距離によっては、反りの生じた電子部品２が固定側押え２１２Ｂに接してしまうことがある。しかしながら、反りが生じる電子部品２はフレキシブルなフィルム状の部材で形成されているので、反りを解消する方向へ力が作用したとしても、仮圧着部が剥がれるおそれはほとんどない。そのため、保持部２００から基板１の縁部を突出させる長さを極力短くすることが可能となる。

固定側押え２１２においては、基板１の下面は、バキュームチャックにより吸着パッド２１２ａに吸着保持される。基板１の上面は、滑り止め部材２１１ａにより押さえ付けられる。そして、圧着部３１０の本圧着ヘッド３１６が、加熱部３２０により加熱されている状態で、基板１の側面に移動して、電子部品２を加熱圧着する。このとき、補助加熱部２１２ｃによって、基板１及び電子部品２が予熱されている。加熱部３２０の加熱温度は、例えば、３００℃程度、補助加熱部２１２ｃの加熱温度は、例えば、１００℃程度である。

また、本圧着ヘッド３１６と電子部品２との間には、図１０に示すように、クッションシート３３１が介在している。異方性導電フィルムは、３ミクロン〜５ミクロンの非常に小さい導電粒子が含まれている。本実施形態では、クッションシート３３１を挟んで加圧するため、本圧着ヘッド３１６の加圧面の微小な凹凸や傾斜が吸収されて、圧力が均一にかかる。また、加熱のための熱も均一化させることができる。なお、クッションシート３３１は、数回〜数十回使用したら、巻き取って新しい部分を加圧に用いる。

本圧着後、図８に示すように、本圧着ヘッド３１６が基板１から離れる。さらに、可動側押え２１１Ｂが上昇して基板１を解放する。このとき、基板１は、固定側押え２１２Ｂの吸着パッド２１２ａを介したバキュームチャックにより吸着されている。このため、固定側押え２１２Ｂに基板１が残り、可動側押え２１１Ｂの滑り止め部材２１１ａにその素材に起因する吸着力によって基板１が貼り付いていたとしても、可動側押え２１１Ｂの上昇とともに基板１が上昇することが防止される。

可動側押え２１１Ｂが上昇し終えたら、吸着パッド２１２ａの吸着が解除され、電子部品２が本圧着された基板１は、不図示のＸＹθテーブルによって次の工程へと搬送される。例えば、基板１の長辺に電子部品２を実装した後、短辺に電子部品２を実装する場合には、短辺用の仮圧着装置１１０へと搬送する。

なお、上記のように仮圧着と本圧着を分けて行うことは、以下のような意味がある。つまり、仮圧着は、電子部品２を正確な位置に貼り付ける必要があるために、位置決め機構が必要となり、構成が複雑となる。これに、強い圧力、高い温度を求めると、装置が非常に大型化する。一方、本圧着には、高い圧力、高い温度が要求されるが、構成は単純で済むため、装置は過度に大型化しなくても済む。このため、精度のよい貼り付けを行う仮圧着装置１１０と、高い圧力、高い温度で貼り付けを行う本圧着装置１２０とを分けて構成している。このように、本圧着装置１２０は、仮圧着装置１１０よりも高い圧力で貼り付けを行うため、基板１のずれが生じないように、本圧着装置１２０の保持部２００は、仮圧着装置１１０の保持部２００よりも高い圧力で基板１を保持することになる。例えば、可動側押え２１１Ｂと固定側押え２１２Ｂによる基板１を保持する圧力は、可動側押え２１１Ａと固定側押え２１２Ａによる基板１を保持する圧力よりも大きい。

［作用効果］
（１）本実施形態の電子部品実装装置１００は、側面に電極１１を有する平板状の基板１を、電極１１を露出させて保持する保持部２００と、保持部２００に保持された基板１の電極１１に対して、基板１の平面に直交する向きで電子部品２を貼り付ける貼付部３００と、を有する。貼付部３００は、基板１の側面に電子部品２を押し付ける圧着部３１０と、圧着部３１０との接触部分を加熱する加熱部３２０と、を有する。

このため、保持部２００に保持された状態で、露出した基板１の側面の電極１１に対して、圧着部３１０により電子部品２を加熱圧着することができるので、電子部品２を貼り付けつつ、導電性のある接続が可能となる。

（２）保持部２００は、基板１の対向する平面を挟む一対の押え部２１０を有する。このため、押え部２１０によって挟むことにより、基板１を一定の姿勢に維持して、電子部品２を貼り付けることができる。つまり、下面を支持された水平な電極の露出面に対して、上方から電子部品を圧着する場合のように、バックアップとなる部材が存在しなくても、平坦度を維持して、歪みのない貼り付けを行うことができる。

（３）一対の押え部２１０の少なくとも一方は、基板１と接する滑り止め部材２１１ａを有する。このため、圧着部３１０による圧着時に、押え部２１０によって挟む方向に対して交差する方向に力が加わっても、基板１が滑ることなく安定する。

（４）一対の押え部２１０の少なくとも一方には、基板１の側面の近傍に補助加熱部２１２ｃが設けられている。このため、本圧着のために必要な加熱温度を確保することができる。つまり、下面を支持された水平な電極露出面に対して、上方から電子部品を圧着する場合のように、上下から挟んで加熱できなくても、高温での本圧着を行うことができる。

（５）一対の押え部２１０の少なくとも一方は、基板１と接する吸着パッド２１２ａを有する。このため、圧着部３１０による圧着時に、押え部２１０によって挟む方向に対して交差する方向に力が加わっても、基板１をより強固に固定して移動を防止できる。

（６）一対の押え部２１０の一方が、基板１に接離する方向に移動する可動側押え２１１であり、一対の押え部２１０の他方が、基板１を位置固定で支持する固定側押え２１２である。このように、基板１の一方を位置固定で支持することにより、安定した保持が可能となる。

（７）固定側押え２１２の基板１に対する吸着力が、可動側押え２１１の基板１に対する吸着力よりも大きい。このため、電子部品２を圧着して貼り付けた後、可動側押え２１１が離れた場合に、固定側押え２１２における吸着力によって、可動側押え２１１とともに基板１が移動することが防止される。特に、固定側押え２１２において、吸着パッドによって吸着保持することにより、離脱を防止できる。

（８）貼付部３００は、基板１の電極１１と電子部品２との位置決めを行う位置決め機構を有する。このため、基板１の側面の電極１１に、電子部品２を正確に貼り付けることができる。

（９）圧着部３１０は、基板１に、複数枚の電子部品２を一括で貼り付ける本圧着ヘッドを有する。このように複数枚の電子部品２を一括で貼り付けることにより、効率のよい製造が可能となる。例えば、仮圧着で、電子部品２を精度良く一枚ずつ貼り付けておくことにより、本圧着では、複数枚を一括で貼り付けることができる。特に、本圧着では高い圧力と温度で圧着させるので、一回毎の時間がかかるが、これを複数枚同時に行うことで、製造時間を短縮できる。

［他の実施形態］
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、以下のような態様も含む。例えば、保持部２００は、基板１を水平状態に保持していたが、基板１が直立した状態で保持して、圧着部が基板１の側面から電子部品２を圧着してもよい。基板１は、側面に電極を有する平板状であればよい。例えば、液晶パネルには限定されず、有機ＥＬパネルであってもよい。

また、基板１に長辺と短辺等の複数の辺の側面に電子部品２を実装する場合、１つの辺の側面に対して仮圧着と本圧着を行なった後、次の辺の側面に対して仮圧着と本圧着を行なうようにしても良いし、電子部品２を実装するすべての辺の側面に仮圧着を行なった後、電子部品２が仮圧着された各辺に対して順次本圧着を行なうようにしても良い。

また、基板１を押え部２１０から突出させる長さｄ１、ｄ２を、５ｍｍ〜８ｍｍが好ましいとしたのは、一般的なサイズのＣＯＦ等の電子部品２に生じる反りの大きさが５ｍｍ〜８ｍｍ程度であり、長さｄ１、ｄ２が５ｍｍよりも小さくなると電子部品２が押え部２１０に干渉する可能性が生じ、８ｍｍを超えると基板１に歪が生じやすくなるためである。但し、本発明は、このような長さには限定されず、電子部品２のサイズに応じて、電子部品２が押え部２１０に干渉せず、基板１に歪が生じない長さを設定すればよい。

また、基板１を載置するテーブル（ＸＹθテーブル）が、仮圧着装置１１０と本圧着装置１２０とに移動して、それぞれの保持部２００に対して基板１を位置決めするようにしたが、これに限られるものではない。例えば、仮圧着装置１１０と本圧着装置１２０に個別にＸＹθステージを設けるようにしても良い。この場合、仮圧着装置１１０と本圧着装置１２０との間に、それぞれのＸＹθステージ間で基板１の受渡しを行なう基板１の受渡し装置を配置すると良い。

また、本圧着ヘッド３１６は、複数枚の電子部品２を一括して圧着することができる長さのものとしたが、これに限られるものではない。例えば、電子部品２の一つ分の幅に対応する長さに形成した本圧着ヘッド３１６を、電子部品２の実装間隔に合わせて複数個並べて配置するようにしても良い。

以上、本発明の実施形態及び各部の変形例を説明したが、この実施形態や各部の変形例は、一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上述したこれら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明に含まれる。

１ 基板
１ａ 長辺
１ｂ 短辺
１１ 電極
１２、２２ アライメントマーク
１００ 電子部品実装装置
１１０ 仮圧着装置
１２０ 本圧着装置
２００ 保持部
２１０ 押え部
２１１、２１１Ａ、２１１Ｂ 可動側押え
２１１ａ 滑り止め部材
２１２、２１２Ａ、２１２Ｂ 固定側押え
２１２ａ 吸着パッド
２１２ｃ 補助加熱部
３００ 貼付部
３１０ 圧着部
３１１ 仮圧着ヘッド
３１１ａ 加圧部
３１１ｂ 吸着孔
３１２、３１７ 進退機構
３１３ 昇降機構
３１４ 回動機構
３１５ 撮像部
３１５Ａ、３１５Ｂ 撮像装置
３１６ 本圧着ヘッド
３１６ａ 加圧部
３２０ 加熱部
３３０ 緩衝装置
３３１ クッションシート
３３２ 供給リール
３３３ 回収リール
４００ 制御装置
４０ 機構制御部
４１ 位置認識部
４２ 位置決め部
４３ 記憶部
４４ 設定部
４５ 入出力制御部
４６ 入力装置
４７ 出力装置
５００ 受渡装置

Claims (11)

1. 側面に電極を有する平板状の基板を、前記電極を露出させて保持する保持部と、
   前記保持部に保持された基板の電極に対して、前記基板の前記側面に沿って電子部品を貼り付ける貼付部と、
   を有し、
   前記貼付部は、
   前記基板の前記側面に前記電子部品を押し付ける圧着部と、
   前記圧着部を加熱する加熱部と、
   を有することを特徴とする電子部品実装装置。
2. 前記保持部は、前記基板の対向する平面を挟む一対の押え部を有することを特徴とする請求項１記載の電子部品実装装置。
3. 前記一対の押え部の少なくとも一方は、前記基板と接する滑り止め部材を有することを特徴とする請求項２記載の電子部品実装装置。
4. 前記一対の押え部の少なくとも一方には、前記基板の側面の近傍に補助加熱部が設けられていることを特徴とする請求項２又は請求項３記載の電子部品実装装置。
5. 前記一対の押え部の少なくとも一方は、前記基板と接する吸着パッドを有することを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の電子部品実装装置。
6. 前記一対の押え部の一方が、前記基板に接離する方向に移動する可動側押えであり、
   前記一対の押え部の他方が、前記基板を位置固定で支持する固定側押えであることを特徴とする請求項２乃至５のいずれかに記載の電子部品実装装置。
7. 前記固定側押えの前記基板に対する吸着力が、前記可動側押えの前記基板に対する吸着力よりも大きいことを特徴とする請求項６記載の電子部品実装装置。
8. 前記固定側押えは、前記基板と接する吸着パッドを有することを特徴とする請求項７記載の電子部品実装装置。
9. 前記基板を水平状態で支持するテーブルを有し、
   前記貼付部は、前記テーブルに対して前記圧着部を水平方向に進退移動させる進退機構を有し、
   前記保持部は、前記テーブルと前記貼付部との間に配置されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の電子部品実装装置。
10. 水平状態の前記電子部品を垂直状態とするように回動可能に設けられ、前記圧着部に前記電子部品を渡す受渡装置を有することを特徴とする請求項９記載の電子部品実装装置。
11. 前記保持部、前記貼付部、前記圧着部及び前記加熱部を有する仮圧着装置と、
    前記保持部、前記貼付部、前記圧着部及び前記加熱部を有する本圧着装置と、
    を有し、
    前記本圧着装置の前記保持部は、前記仮圧着装置の前記保持部よりも高い圧力で前記基板を保持することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の電子部品実装装置。

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