JP2627978B2 - ボンディング装置 - Google Patents

ボンディング装置

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JP2627978B2
JP2627978B2 JP3035072A JP3507291A JP2627978B2 JP 2627978 B2 JP2627978 B2 JP 2627978B2 JP 3035072 A JP3035072 A JP 3035072A JP 3507291 A JP3507291 A JP 3507291A JP 2627978 B2 JP2627978 B2 JP 2627978B2
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bonding
substrate
electrode
electrodes
glass substrate
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忠 高野
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Kaijo Corp
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/36Assembling printed circuits with other printed circuits
    • H05K3/361Assembling flexible printed circuits with other printed circuits

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  • Liquid Crystal (AREA)
  • Combinations Of Printed Boards (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、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接続
するボンディング装置に関する。
【0002】
【従来技術】従来、液晶パネルとこれを駆動するドライ
バーとの接続は、液晶パネルのガラス基板上に設けられ
た電極と、ドライバーを実装した基板の電極とを導電膜
を介して接合して行われる。
【0003】図3は、液晶パネルの接続部分の概略構造
を示す断面図、図4は、液晶パネル上の外部基板の位置
を示す平面図である。
【0004】図3及び図4に示すように、液晶パネル1
は液晶を封入する一対のガラス基板1a及び1bと、一
方のガラス基板1aの上面に形成された半透明電極1c
とからなり、この半透明電極1cに異方性導電膜からな
る導電膜2を介して外部基板3の電極3aが接合されて
液晶パネル装置が構成される。
【0005】ガラス基板1a上の半透明電極1cは、ガ
ラス基板1aの辺部に多数設けられており、図4に示す
ように複数の外部基板3の電極3aと対応して接続され
るべき電極1cとが接合される。
【0006】このような液晶パネル1と外部基板3との
接合を行なうボンディング装置を図5に示す。
【0007】図3乃至図5に示すように、ボンディング
装置4は、液晶パネル1が載置されるパネル受台5と、
外部基板3を図示せぬ搬送機構により搬送して位置決め
保持する基板保持台6と、液晶パネル1の電極1c及び
外部基板3の電極3aに加熱圧着により両電極1cと3
aを接合するボンディングヘッド7と、このボンディン
グヘッド7を水平2方向のXY方向及び垂直Z方向の3
次元方向に移動させるヘッド移動テ−ブル8と、このヘ
ッド移動テ−ブル8に取り付けられボンディングヘッド
7と水平2次元方向にのみ一体的に移動すると共に、液
晶パネル1の位置をカメラ、レンズ等よりなる撮像装置
により撮像し、この撮像された画像信号に基づいてヘッ
ド移動テ−ブル8の駆動制御が行われる撮像手段9と、
前記ボンディングヘッド7の下部に一体的に取り付けら
れ、外部基板3を吸着して前記ヘッド移動テ−ブル8の
駆動により外部基板3をパネル受台5近傍に搬送する基
板搬送手段10とから構成される。なお、図中基板搬送
手段10の吸着部と並設してボンディングヘッド7に設
けられたボンディングツール7aは、電極1c,3aを
直接加圧加熱する工具である。
【0008】次に、上記構成からなるボンディング装置
の動作について説明する。外部基板3は、予め基板3に
穿設された位置決め孔(図示せず)が基板保持台6に昇
降可能に設けられた位置決めピン(図示せず)に係合さ
れて位置決めされる。この外部基板3の位置決めは、従
来より位置決めピンにより十分位置決めされたものとし
て撮像手段9による位置検出は行われていない。この位
置決めがなされた後、ヘッド移動テーブル8のZテーブ
ルによりボンディングヘッド7に取り付けられたボンデ
ィングツール7a及び基板搬送手段10が下方に下降し
て外部基板3を吸着する。この基板搬送手段10は、予
め撮像手段9によって位置検出が行われている液晶パネ
ル1の位置データに基づいて外部基板3を吸着しながら
ヘッド移動テーブル8をX,Y,Z方向の3次元に駆動
制御して外部基板3を液晶パネル1近傍に搬送し、ガラ
ス基板1a上の半透明電極1cと外部基板3上の電極3
aとを位置決めし、ボンディングツ−ル7aにより、電
極1cと3aとを加熱圧着により接合する。
【0009】
【発明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1に、基板保持台6の位置決
めピンにより位置決めされた外部基板3の位置は、撮像
手段9による位置検出が行われていないため、この位置
決めにバラツキがあると液晶パネル1側で予め位置検出
が行われていてもボンディングずれが発生するという欠
点がある。第2に、撮像手段9に取り付けられているカ
メラのレンズ中心と基板搬送手段10及びボンディング
ツール7aとの距離は予め設定され、図示せぬ制御手段
に記憶されているが、基板搬送手段10により吸着され
た外部基板3とカメラのレンズとの距離に変化が生ずる
場合には、これが直ちに誤差となるため、特に約100
μm以下の電極間距離が短いファインピッチの場合には
ボンディングずれが発生し易いという欠点がある。第3
に、ヘッド移動テ−ブル8は、ボンディングヘッド7の
みならず撮像手段9をも搭載しており、その荷重により
XYテーブルの移動速度が十分得られないという欠点が
ある。
【0010】そこで、本発明は上記従来技術の欠点に鑑
みてなされたもので、ガラス基板上の電極と外部基板上
の電極との位置合わせが精度よく行なえ、その位置合わ
せの速度を向上させる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】本発明は、ガラス基板を
保持するパネル受台と、外部基板を前記ガラス基板近傍
に搬送して該ガラス基板の電極と該外部基板の電極との
ボンディング接続を行うボンディングヘッドと、該ボン
ディングヘッドと共に前記外部基板を3次元方向に移動
させるヘッド移動テ−ブルと、前記ガラス基板の電極と
前記外部基板の電極の位置を検出する撮像手段と、該撮
像手段を前記ヘッド移動テ−ブルとは独立して2次元方
向に移動させる撮像手段移動テ−ブルとを備え、前記パ
ネル受台上に保持されたガラス基板の電極と外部基板の
電極の位置を撮像手段により検出し、この検出信号に基
づいてヘッド移動テ−ブルを駆動制御して位置補正を行
うように構成したものである。
【0012】
【実施例】次に、本発明に係るボンディング装置の実施
例を説明する。図1は、本発明に係るボンディング装置
の構成を示す図、図2は、図1の動作説明図である。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、ボンディング装置
4は、パネル受台5、基板保持台6(図示せず)、ボン
ディングヘッド7、ヘッド移動テ−ブル8、撮像手段
9、基板搬送手段10を備えている。
【0014】パネル受台5は、図2に示すようにボンデ
ィングステージ部5aと、受台5bとで構成されてい
る。ボンディングステージ部5aは、ボンディング作業
を行うステージで、透明な耐熱硬質ガラス等の透明部材
で形成されており、このボンディングステージ部5aの
上面に液晶パネル1が載置される。このボンディングス
テージ部5aは、受台5bに載置固定され、この受台5
bは、端部近傍に図2及び図3に示す半透明電極1cの
端部からガラス基板1bの端部までの距離S1 よりも大
きな幅S(図2に図示)でかつ長手方向に穴5cが形成
されている。撮像手段9は、図2の矢印方向に移動して
パネル受台5内部の受台5bの下方まで入り込んで穴5
cを通して上方の液晶パネル1等を撮像することができ
るように構成されている。この撮像手段9は、少なくと
もX方向及びY方向の二次元方向に移動可能な撮像手段
移動テ−ブル11上に設けられたホルダ11aに取り付
けられている。また、ヘッド移動テ−ブル8は、従来装
置と同様に、X方向,Y方向及びZ方向に移動可能な移
動テ−ブルを備えている他、Z軸回りのθ方向に回転可
能なZθ移動テ−ブル8aを備えている。また、外部基
板3を保持する基板保持台6は、図示していないが位置
決めピン等の位置決め手段及び外部基板3の位置決め孔
も特に必要としないが、撮像手段9による位置検出を行
うための例えば、二点目合わせ用の目印となるマーク等
が外部基板3の下面に形成されている。
【0015】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、撮像手段移動テーブル11に
より撮像手段9を移動してパネル受台5上に載置された
液晶パネル1の半透明電極1cの位置検出を穴5cを通
して行い、この撮像された画像信号に基づいて図示せぬ
制御手段により演算して予め位置検出を行い、この位置
検出データを記憶させる。次に、図示せぬ基板保持台6
上に載置保持された外部基板3をボンディングヘッド7
に設けられた基板搬送手段10の吸着手段により吸着保
持してZθテーブル8aにより図1の上方に上昇し図2
に示す液晶パネル1の半透明電極1cと同じレベル若し
くはそれよりもやや上方の位置まで上昇して移動し図2
の仮想線で示す撮像手段9の上方で待機する。次に、撮
像手段9により外部基板3の電極3aの位置を撮像し、
この撮像された画像信号に基づいて制御手段により位置
検出を行い、この位置検出データを記憶させる。そし
て、前記撮像手段9により求められた液晶パネル1の半
透明電極1c及び外部基板3の電極3aの位置検出デー
タによりヘッド移動テ−ブル8を駆動制御して位置補正
を行い外部基板3を図2の二点鎖線で示す液晶パネル1
の載置位置近傍に搬送する。そして、撮像手段9は、穴
5c及びガラス基板1aを介して液晶パネル1の半透明
電極1cと外部基板3の電極3aとが合わせ込まれた状
態を再度撮像して位置を検出して電極1cに対する電極
3aの相対的なずれ量を制御手段により算出し、この算
出結果に基づいてヘッド移動テ−ブル8をX,Y及びθ
方向に駆動制御して位置補正を行った後、Zθテーブル
8aによりZ方向に下降してボンディングツール7aに
より加熱加圧してボンディング接続を行う。このボンデ
ィング接続を他の外部基板3と半透明電極1cにおいて
も行い、一連の作業を完了する。
【0016】なお、本発明によれば、半透明電極1cと
外部基板3の電極3aの位置検出を別々に行うようにし
ているが、同じ位置で同時に検出するようにしてもよ
い。
【0017】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、ガラス
基板の電極と外部基板の電極との位置合わせを、実際の
ボンディング位置にて画像認識により行なうようにした
ので、高精度のボンディングを行うことができる効果が
ある。また、本発明によれば、画像デ−タは1つの撮像
手段から得られるため、この撮像手段が駆動される座標
系も1つで足りるので複雑な処理計算が不要となり位置
合わせ精度を向上させることができる効果がある。更
に、本発明によれば、撮像手段はボンディングヘッドが
搭載されたヘッド移動テ−ブルと独立の移動テ−ブル上
に搭載されているので、ヘッド移動テーブル及び撮像手
段のいずれも高速移動が可能となり、高速ボンディング
が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明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の動作説明図である。
【図3】図3は、液晶パネルの接続部分の概略構造を示
す断面図である。
【図4】図4は、液晶パネル上の外部基板の位置を示す
平面図である。
【図5】図5は、従来のボンディング装置の概略構成図
である。
【符合の説明】
1 液晶パネル 1a ガラス基板 1b ガラス基板 1c 半透明電極 3 外部基板 3a 電極 4 ボンディング装置 5 受台 7 ボンディングヘッド 8 ヘッド移動テ−ブル 9 撮像手段 10 基板搬送手段

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガラス基板を保持するパネル受台と、外
    部基板を前記ガラス基板近傍に搬送して該ガラス基板の
    電極と該外部基板の電極とのボンディング接続を行うボ
    ンディングヘッドと、該ボンディングヘッドと共に前記
    外部基板を3次元方向に移動させるヘッド移動テ−ブル
    と、前記ガラス基板の電極と前記外部基板の電極の位置
    を検出する撮像手段と、該撮像手段を前記ヘッド移動テ
    −ブルとは独立して2次元方向に移動させる撮像手段移
    動テ−ブルとを備え、前記パネル受台上に保持されたガ
    ラス基板の電極と外部基板の電極の位置を撮像手段によ
    り検出し、この検出信号に基づいてヘッド移動テ−ブル
    を駆動制御して位置補正を行うようにしたことを特徴と
    するボンディング装置。
  2. 【請求項2】 前記撮像手段は、前記パネル受台上に保
    持されたガラス基板の電極の下方所定位置に撮像手段移
    動テーブルの移動により入り込んで、パネル受台上に保
    持されたガラス基板の電極と外部基板の電極とを撮像す
    るように構成したことを特徴とする請求項1記載のボン
    ディング装置。
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