JP2530489Y2 - ボンディング装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、ボンディング装置に関
し、特に液晶パネル等のガラス基板上の電極とその液晶
を駆動するドライバ部品等の外部基板上の電極とをボン
ディング接続する場合において、両面基板上にボンディ
ング接続を行うことのできるボンディング装置に関す
る。

【０００２】

【従来技術】従来、液晶パネル等のガラス基板上の電極
とその液晶を駆動するドライバ部品等の外部基板上の電
極とのボンディング接続を行う場合において、基板の両
面へのボンディング接続は図４に示す装置が用いられて
いる。

【０００３】図４に示すボンディング装置は、架台１
と、移動機構１００と、吸着アーム反転機構１０４と、
ステージ１０８と、ボンディングツール（図示せず）と
で構成されている。

【０００４】移動機構１００は、架台１上に設けられた
略角柱状の支持フレーム１０１と、この支持フレーム１
０１の一側面に設けられた軌道台１０２と、この軌道台
１０２の両側に形成された直線案内軌道溝１０２ａに沿
って図示せぬ駆動手段により矢印方向にボール又はころ
を介して摺動可能な断面略コ字形状の摺動台１０３で構
成されている。また、吸着アーム反転機構１０４は、摺
動台１０３の載置面に取付け固定された反転機構１０４
ａと、この反転機構１０４ａの回転駆動力によって回転
されるアーム１０４ｂと、このアーム１０４ｂの自由端
部に固定された吸着アーム１０５と、この吸着アーム１
０５の下面に取り付けられ、真空により基板１０７の吸
着を行う吸着パッド１０６とで構成されている。また、
ステージ１０８は、架台１上に設けられ、かつ吸着アー
ム反転機構１０４が上下に移動可能なように開放部１０
８ａが設けられている。

【０００５】次に、上記構成よりなる装置の動作につい
て説明する。今、基板１０７が図示せぬ搬送手段により
ステージ１０８上に載置位置決めされると、基板１０
７、例えば液晶パネル等のガラス基板上の電極とその液
晶を駆動するドライバ部品等の外部基板上の電極は図示
せぬボンディングツールによりボンディング接続が行わ
れる。

【０００６】次に、吸着アーム反転機構１０４は、移動
機構１００の移動により基板１０７の上面まで移動して
吸着パッド１０６により基板１０７の上面を吸着する。
この吸着パッド１０６による吸着が行われてから基板１
０７を吸着しながら吸着アーム反転機構１０４は移動機
構１００を駆動させて基板１０７の幅Ｄを反転させるに
十分な高さまで上方に上昇すると、反転機構１０４ａが
作動して基板１０７を１８０度反転させ、該基板を保持
したまま下方に移動する。そして、基板１０７が再びス
テージ１０８の載置面に載置される状態で吸着パッド１
０６の吸着を停止させると共に更に開放部１０８ａの位
置まで吸着アーム反転機構１０４は下方に移動する。

【０００７】基板１０７両面の接続が完了すると、図示
せぬ搬送機構により基板１０７は搬送され、またステー
ジ１０８上には新たな基板１０７が搬送される。

【０００８】上記作業が繰返されて順次ボンディング作
業が行われる。なお、移動機構１００、吸着アーム反転
機構１０４等の一連の制御は、マイクロコンピュータ等
よりなる制御手段（図示せず）により行われる。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ボンディング装置では、第一に、吸着アーム反転機構１
０４が上下に移動を行うことができるようにステージ１
０８に開放部１０８ａを設けなければならないので、ス
テージ１０８上に載置される基板１０７の固定を十分に
行うことができず、高精度なボンディング接続が行われ
ないという欠点がある。第二に、基板１０７を吸着パッ
ド１０６により吸着を行う場合、基板１０７自体に可撓
性があるような場合には所望の吸着力を得るためにステ
ージ１０８上に載置された基板１０７が十分固定される
必要があるが、従来の装置では開放部１０８ａを設けな
ければならないため、ステージ１０８の開放部１０８ａ
の開放形状が複雑化するという欠点がある。第三に、従
来の装置では、吸着アーム反転機構１０４の吸着パッド
１０６が基板１０７を吸着して反転するため、基板の幅
Ｄが十分に回転できるだけの高さをステージ１０８上方
に設けなければならず、しかもこのステージ１０８近傍
には、基板搬送機構やボンディングツール等を設けなけ
ればならないので、これら装置の干渉が起こる可能性が
あり、これら装置間の調整が難しいという欠点がある。

【００１０】そこで、本考案は上記従来技術の欠点に鑑
みてなされたもので、ボンディング作業を行う装置間の
干渉を防ぐことができ、可撓性を有するような基板であ
っても確実に保持することができ、基板の各ステージ間
への移送が容易でかつ基板の両面に高精度なボンディン
グ接続を行うことのできるボンディング装置を提供する
ことを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本考案は、ボンディング
ステージに基板の供給を行う基板供給ステージと、該供
給ステージから供給された基板にボンディング作業を行
うボンディングステージと、該ボンディングステージで
ボンディングされた基板の反転を行うバッファステージ
と、前記夫々のステージ上に載置された基板を吸着手段
により吸着して各ステージに移送を行う移送手段とを備
え、前記各ステージは、その載置面が同一又は略同一平
面上になるように構成してものである。また、本考案
は、ボンディングステージに基板の供給を行う基板供給
ステージと、該供給ステージから供給された基板にボン
ディング作業を行うボンディングステージと、該ボンデ
ィングステージでボンディングされた基板の反転を行う
バッファステージと、前記夫々のステージ上に載置され
た基板を軸を中心として回転自在に取り付けられたアー
ム先端に設けられた吸着手段により吸着して各ステージ
に移送を行う移送手段とを備え、前記各ステージは、前
記移送手段のアームが軸を中心として描く円弧上に配置
されるように構成したものである。

【００１２】

【実施例】次に、本考案に係るボンディング装置の実施
例を説明する。図１は、本考案に係るボンディング装置
の構成を示す図、図２は、図１の一部を拡大した拡大
図、図３は、図１に示す装置の動作を説明するための平
面から見た状態の説明図である。なお、図中従来装置と
略同一の構成及び機能を有するものについては同じ符号
を付して説明する。

【００１３】図１及び図２において、このボンディング
装置は、架台１と、基板供給ステージ２と、この基板供
給ステージ２に基板１０７を搬送する搬送装置３と、移
送手段１０と、ボンディングステージ４０と、バッファ
ステージ５０と、ボンディングツール６５とで構成され
ている。

【００１４】基板供給ステージ２は、架台１上に固定さ
れたベース４上に設けられた４本の支持フレーム５と、
この支持フレーム５の上面に載置固定された載置台６と
で構成されている。この載置台６は、搬送装置３により
搬送された基板１０７の位置決めを行う。

【００１５】移送手段１０は、アーム１１の先端に取付
けられた吸着手段１２により吸着される基板１０７の上
下方向への移動及び各ステージへの移送を行うものであ
る。

【００１６】移送手段１０による吸着手段１２の上下
方向への移動について説明する。アーム１１の一端は軸
１３の頂部に取付け固定されており、他端は自由端部と
なっている。このアーム１１の自由端部下面には、軸１
２ａが取り付けられ、該軸１２ａを支点として回動可能
で図示せぬ位置決め機構により位置決め調整可能なフレ
ーム１２ｂが設けられている。このフレーム１２ｂに
は、複数の吸着パッド１２ｃが設けられている。この吸
着パッド１２ｃは、真空吸着により基板１０７を吸着可
能な構成となっており、例えば液晶パネル等のガラス基
板上の電極とその液晶を駆動するドライバ部品等の外部
基板上の電極とがボンディング接続された基板を吸着す
るような場合でも十分吸着可能なように液晶パネル面及
び該パネルの外周接続面をも含んで吸着できるように複
数の吸着パッド１２ｃが基板外周部まで配設されてい
る。従って、基板１０７が可撓性を有する場合でも基板
下面が平行な面を維持したまま吸着移動可能な構成とな
っている。また、品種交換時においては、吸着パッド１
２ｃが吸着口（図示せず）から取り外し可能な構成とな
っているので、基板１０７の形状、大きさ等の異なる種
類に応じて吸着パッド１２ｃの位置を選択することがで
きる。

【００１７】また、アーム１１が取り付けられた軸１３
は図１に示す矢印方向への回転と上下方向への移動が可
能な構成となっている。この軸１３は、取付部材１４に
軸支されており、この取付部材１４は、架台１上に固定
されたベース１７上に支持された４本の支持フレーム１
６上に載置固定されたベース１８上の補強フレーム１５
に取り付けられている。

【００１８】昇降機構２０は、軸１３の上下方向への昇
降を行う。この昇降機構２０は、架台１上に取付け固定
されたフレーム２２と、該フレーム２２の軸２２ａを支
点として揺動可能なアーム１９と、該アーム１９に駆動
手段としてのモータ２４の回転力を伝達するカム２３と
で構成されている。

【００１９】アーム１９の一端には、軸１３に上下方向
への駆動力を付与するローラ２１ａが取り付けられてお
り、他端には、ローラ２１ｂがカム２３の外周面に当接
されている。このカム２３は、モータ２４の回転軸に連
結されており、このモータ２４の回転により回転力が伝
達される。このカム２３のカム面の変化によりアーム１
９を上下に揺動させる構成となっている。

【００２０】次に、移送手段１０の各ステージへの移
動について説明する。移送手段１０の各ステージへの移
送は、移送機構３０により行われる。この移送機構３０
は、図３に示すように角度α及びβの範囲で移送手段１
０を往復動させる。

【００２１】この移送機構３０の詳細を図２を用いて説
明する。図２に示すように、軸回転部材３１は、取付部
材１４の下面に回転自在に設けられ、軸１３を図１に示
す矢印方向に往復動させる。この軸回転部材３１は、突
状部３１ａを有し、該突状部３１ａはベース３２に回動
可能に載置されたフレーム３３に取り付けられたカムフ
ォロア３４に挟持されて一体に回動される。また、ベー
ス３２上の一端部には、シリンダー３５が搭載されてお
り、このシリンダー３５の出力軸３５ａの出力端は、フ
レーム３３の一側面に取付け固定されている。ベース３
２の下面には、作動軸３６が設けられており、該作動軸
３６の端部は、連結杆２９ａを介して作動アーム２９が
取り付けられている。これら構成により移動機構３０が
構成されている。

【００２２】一方、作動アーム２９の他方の端部は、図
１に示すように連結杆２９ａを介して揺動アーム２８ａ
に取り付けられている。この揺動アーム２８ａは、架台
１上のフレーム２５ａの軸を支点として揺動可能な構成
となっており、この揺動アーム２８ａの端部は、もう一
方のフレーム２５ｂの軸を支点として揺動可能な揺動ア
ーム２８ｂとバネ２７を介して連結されている。

【００２３】この揺動アーム２８ａ及び２８ｂとの間に
は、モータ２４の軸に連結されたカム２６が挟持されて
いる。このカム２６がモータ２４の回転駆動力により回
転されることによって、揺動アーム２８ａ及び２８ｂは
カム２６のカム面の変化に応じて図１に示す矢印方向に
揺動運動を行う。こうすることによって、揺動アーム２
８ａに連結された作動アーム２９も矢印方向への往復運
動を行うので、この作動アーム２９の矢印方向への往復
運動により移動機構３０のベース３２は、図２に示す矢
印方向への回動を行う。しかして、フレーム３３はベー
ス３２上に設けられたシリンダー３５の出力軸３５ａの
出力端に固定されているので、ベース３２と一体に矢印
方向へ回動し、これが伝達されて軸回転部材３１を介し
て軸１３を回転させる。その結果、移送手段１０のアー
ム１１は、ボンディングステージ４０の位置まで移送さ
れる。これは、図３に示すα角度の移動となる。

【００２４】次に、このボンディングステージ４０から
図３に示すβ角の移動、即ちバッファステージ５０への
移動は、図１及び図２に示すシリンダー３５の作動によ
り行われる。即ち、シリンダー３５が作動すると、その
出力軸３５ａは図２の破線で示すようにフレーム３３を
ベース３２とは独立して矢印方向に回動させる。その結
果、フレーム３３は、軸回転部材３１を更に角度β回動
させるのである。

【００２５】また、ボンディングステージ４０は、架台
１上に載置固定された載置台４１上に設けられている。
このボンディングステージ４０の載置面は、基板供給ス
テージ２の基板載置面と同じ高さで構成されている。こ
のボンディングステージ４０には、基板１０７を下面よ
り加熱する加熱手段（図示せず）が搭載されており、移
送手段１０により移送されて載置された基板１０７をボ
ンディングツール６５を用いて加熱圧着を行う。このボ
ンディングツール６５は、図示せぬ移動機構に搭載され
ている。この移動機構は、ボンディングステージ４０の
載置面に平行なＸ方向及びＹ方向への移動のほか高さ方
向となるＺ方向への移動を行う構成となっている。

【００２６】また、載置台４１には、バッファステージ
５０が搭載されており、このバファステージ５０の載置
面は、ボンディングステージ４０及び基板供給ステージ
２の載置面と同じ高さで構成されている。これら各ステ
ージ５０，４０，２の載置面の高さは、図示せぬ高さ調
整機構により調整可能な構成となっている。

【００２７】バッファステージ５０は、載置台４１に取
付けられた取付ベース５１と、該取付ベース５１上に支
持された支持部材５２と、該支持部材５２上に載置固定
された載置面５３とで構成されている。

【００２８】載置面５３は、吸着手段５４が載置面５３
の下面と取付ベース５１との空間に待避するための開口
部５３ａが形成されている。吸着手段５４は、回転アー
ム５５の一端に取り付けられ、真空吸着等の手段により
基板１０７を吸着する構成となっている。回転アーム５
５の他端は、載置台４１上に固定されたフレーム５６の
軸に回転可能に取り付けられており、本実施例では約１
８０度回転可能な構成となっている。フレーム５６の軸
端部には、ローラ５８が取り付けられており、このロー
ラ５８には、他方のローラ５９との間にベルト５７が掛
け渡されている。ローラ５８とローラ５９とは、ローラ
径が約１対２となるように構成されている。このローラ
５９の回転軸には、作動部材６１が一体に取り付けられ
ており、この作動部材６１には、シリンダー６０の出力
軸６０ａが取り付けられている。従って、シリンダー６
０が作動すると、出力軸６０ａが図１に示す上方に突出
し、ローラ５９を反時計方向に回転させる。その結果、
ベルト５７を介してローラ５８に駆動力が伝達されて回
転アーム５５を約１８０度回転させる。逆に、シリンダ
ー６０の出力軸６０ａが図１に示す状態まで引き戻され
ると、上記とは逆の過程を辿って回転アーム５５は回転
される。また、バッファステージ５０の載置面５３上に
載置された両面にボンディングが行われた基板１０７
は、図示せぬ排出機構により排出される。なお、上記ボ
ンディング装置における各々の制御は、図示せぬマイク
ロコンピュータ等よりなる制御手段により行われる。

【００２９】次に、上記構成よりなるボンディング装置
の動作を説明する。まず、移送手段１０が図１に示すよ
うな基準位置にあるものとすると、搬送装置３により搬
送された基板１０７は、基板供給ステージ２上に位置決
めされる。制御手段は、モータ２４を駆動制御してカム
２３及びカム２６を駆動する。これらカム２３及び２６
は、作動アーム２９及びアーム１９等を作動させて軸１
３を下降させ基板１０７を吸着手段１２により吸着保持
しながら再び軸１３を図１に示す状態まで上昇させる。
これと同時にモータ２４の軸と一体に回転しているカム
２６の作用により移送手段１０のアーム１１をボンディ
ングステージ４０上まで角度αだけ回転させる。

【００３０】次に、カム２３、アーム１９の作用によ
り、アーム１１をボンディングステージ４０の載置面ま
で下降させて基板１０７を載置位置決めし、移送手段１
０は図１に示す位置まで戻る。このボンディングステー
ジ４０上の基板１０７にボンディングツール６５を用い
て一連のボンディング作業を行う。

【００３１】ボンディングが行われた基板１０７は、図
１に示す回転アーム５５が反時計方向に回転して吸着手
段５４により吸着保持された後、時計方向に反転して基
板１０７のボンディング接続されていない面を上方に向
けて載置面５３上に載置する。

【００３２】次に、移送手段１０は、再びボンディング
ステージ４０上まで角度αだけ移動し、この位置で図２
に示すシリンダー３５が作動してアーム１１をバッファ
ステージ５０上まで角度βだけ回転させる。そして、モ
ータ２４が回転してカム２３、アーム１９が作動してア
ーム１１が下降して吸着手段１２により基板１０７を吸
着保持した後再び上昇させ、シリンダー３５を角度β戻
す方向に作動させる。更に、ボンディングステージ４０
上にアーム１１を下降させて未だボンディングされてい
ない面を上方に向けて基板１０７を載置位置決めする。
この位置決めがされた後は、アーム１１は上昇して図１
に示す状態に戻る。

【００３３】ボンディングステージ４０上では、ボンデ
ィングツール６５による一連のボンディング作業が行わ
れ、このボンディング作業が行われた後、回転アーム５
５を回転させて上述した動作を行い、基板両面にボンデ
ィング接続を完了した基板１０７をバッファステージ５
０上に載置して図示せぬ排出機構により排出させる。

【００３４】

【考案の効果】以上のとおり、本考案によれば、ボンデ
ィングステージに基板の供給を行う基板供給ステージ
と、この供給ステージから供給された基板にボンディン
グ作業を行うボンディングステージと、このボンディン
グステージでボンディングされた基板の反転を行うバッ
ファステージとを夫々別に設け、前記夫々のステージ上
に載置された基板を吸着手段により吸着して各ステージ
に移送を行う移送手段とを備えたので、ボンディング作
業を行う装置間の干渉を防ぐことができ、可撓性を有す
るような基板であっても確実に保持することができ、基
板の各ステージ間への移送が容易でかつ基板の両面に高
精度なボンディング接続を行えるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本考案に係るボンディング装置の構成
を示す図である。

【図２】図２は、図１の一部を拡大した拡大図である。

【図３】図３は、図１に示す装置の動作を説明するため
の平面から見た状態の説明図である。

【図４】図４は、従来のボンディング装置の構成を示す
図である。

【符合の説明】 １ 架台 ２ 基板供給ステージ ３ 搬送装置 ４ ベース ６ 載置台 １０ 移送手段 １１ アーム １２ 吸着手段 １３ 軸 １４ 取付部材 １９ アーム ２０ 昇降機構 ２２ フレーム ２３，２６ カム ２４ モータ ２９ 作動アーム ３０ 移送機構 ３１ 軸回転部材 ３２ ベース ３３ フレーム ３４ カムフォロア ３５ シリンダー ４０ ボンディングステージ ４１ 載置台 ５０ バッファステージ ５３ 載置面 ５４ 吸着手段 ５５ 回転アーム ６０ シリンダー

Claims (3)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボンディングステージに基板の供給を行
   う基板供給ステージと、該供給ステージから供給された
   基板にボンディング作業を行うボンディングステージ
   と、該ボンディングステージでボンディングされた基板
   の反転を行うバッファステージと、前記夫々のステージ
   上に載置された基板を吸着手段により吸着して各ステー
   ジに移送を行う移送手段とを備え、前記各ステージは、
   その載置面が同一又は略同一平面上になるように設けら
   れたことを特徴とするボンディング装置。
2. 【請求項２】 ボンディングステージに基板の供給を行
   う基板供給ステージと、該供給ステージから供給された
   基板にボンディング作業を行うボンディングステージ
   と、該ボンディングステージでボンディングされた基板
   の反転を行うバッファステージと、前記夫々のステージ
   上に載置された基板を軸を中心として回転自在に取り付
   けられたアーム先端に設けられた吸着手段により吸着し
   て各ステージに移送を行う移送手段とを備え、前記各ス
   テージは、前記移送手段のアームが軸を中心として描く
   円弧上に配置されたことを特徴とするボンディング装
   置。
3. 【請求項３】 前記吸着手段は、複数の吸着パッドを有
   し、該吸着パッドはボンディング接続された基板の外周
   接続面をも含んで吸着できるように構成されたことを特
   徴とする請求項（１）又は請求項（２）記載のボンディ
   ング装置。