JP3214111B2 - タブデバイスの熱圧着方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、タブデバイスのリード
を表示パネルの電極に熱圧着するためのタブデバイスの
熱圧着方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ディスプレイ装置などに多用されている
液晶パネルなどの表示パネルは、その側縁部に形成され
た電極にドライバの電極を熱圧着することにより組み立
てられる。また近年、ドライバとしては、タブデバイス
が多用されるようになってきている。タブデバイスは、
ＴＡＢ法（Tape Automated Bonding Method)により作ら
れたデバイスであって、ポリイミドなどの合成樹脂から
成るフィルムキャリアに貼着されたリードにウエハから
切り出されたチップをボンディングしたものである。

【０００３】図９はタブデバイスを表示パネルに熱圧着
する従来の熱圧着ヘッド１０を示している。表示パネル
１の側縁部には電極２が形成されており、この電極２上
に異方性の導電シート３が予め貼着されている。タブデ
バイス４は、フィルムキャリア５にチップ６をボンディ
ングして形成されており、フィルムキャリア５の下面に
はリード７が狭ピッチで多数本貼着されている。熱圧着
ヘッド１０はヒータ８を備えた熱圧着子９を有してお
り、図示しない上下動手段により表示パネル１に対して
上下動可能になっている。次にこのタブデバイス４を表
示パネル１に熱圧着する方法を説明する。

【０００４】タブデバイス４は、リード７と表示パネル
１の電極２とを位置合わせした状態で、異方性の導電シ
ート３の上面に予め仮付けされている。このタブデバイ
ス４のフィルムキャリア５の上面に予めヒータ８によっ
て高温（例えば２００℃）に加熱された熱圧着子９を接
地させ、徐々に押圧力を加えながら異方性の導電シート
３を硬化させて熱圧着が行われる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが上記従来の熱
圧着方法では、リード７を電極２にしっかりと押圧する
前、すなわち押圧力が不十分な段階でフィルムキャリア
５が熱圧着子９に急激に加熱されて熱変形をおこしてし
まい、リード７が電極２から位置ずれしてしまいやすい
という問題点があった。

【０００６】そこで本発明は、フィルムキャリアの熱変
形によるリードの位置ずれを防止しながら、フィルムキ
ャリアのリードを表示パネルの電極に正しくマッチング
させて熱圧着することができるタブデバイスの熱圧着方
法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このために本発明のタブ
デバイスの熱圧着方法は、上下動手段を駆動して加熱手
段で加熱された熱圧着子を下降させ、この熱圧着子の接
地部を表示パネルの電極上に仮付けされたタブデバイス
のフィルムキャリア上に弱い力で接地させるステップ
と、熱圧着子の接地部の近傍のフィルムキャリアに冷気
吹出し部から冷気を吹き付けてこのフィルムキャリアを
冷却しながら、熱圧着子によりフィルムキャリアの下面
に貼着されたリードを表示パネルの電極に弱い力で所定
時間押し付けるステップと、熱圧着子の押圧力を増大さ
せるとともに、冷気の吹き付けによるフィルムキャリア
の冷却を停止するステップと、冷却を中止した状態を所
定時間保持した後、上下動手段を駆動して熱圧着子を上
昇させ、フィルムキャリアに対する押圧状態を解除する
ステップと、を含むものである。

【０００８】

【作用】上記構成によれば、熱圧着子でフィルムキャリ
アをしっかり押圧してリードを表示パネルの電極に強く
押し付けた後で、フィルムキャリアの冷却を停止するこ
とにより、フィルムキャリアの熱変形によるリードの位
置ずれを防止しながら、リードを表示パネルの電極に正
しくマッチングさせて熱圧着できる。

【０００９】

【実施例】次に、図面を参照しながら本発明の実施例を
説明する。

【００１０】図１はタブデバイスの熱圧着装置の全体斜
視図である。この熱圧着装置は、本体ボックス１１上に
支持ポスト１２を立設して構成されている。本体ボック
ス１１上には、互いに直交するＸテーブル１３とＹテー
ブル１４が設置されており、Ｙテーブル１４上には表示
パネル１を載置する台部１５が設けられている。この表
示パネル１の側縁部の電極上には、タブデバイス４が予
め仮付けされている。Ｘテーブル１３に設けられたＸ方
向モータ１６が駆動すると表示パネル１はＸ方向に水平
移動し、Ｙテーブル１４に設けられたＹ方向モータ１７
が駆動すると表示パネル１はＹ方向に水平移動する。１
８は表示パネル１を台部１５上に搬入し、また台部１５
から搬出するコンベアである。

【００１１】支持ポスト１２には、２個の熱圧着ヘッド
２０が設けられている。この２個の熱圧着ヘッド２０は
同一構造であるが、表示パネル１の直交する２辺にタブ
デバイス４を熱圧着できるように、互いに直交させて配
設されている。勿論、表示パネル１を９０°水平回転さ
せるターンテーブルを設ければ、１個の熱圧着ヘッド２
０により表示パネル１の互いに直交する辺のタブデバイ
ス４を熱圧着できる。

【００１２】次に図２〜図４を参照しながら熱圧着ヘッ
ド２０の構造を詳細に説明する。図２において、２１は
前記支持ポスト１２に保持されるブラケットであり、以
下に述べる部品が組み付けられている。ブラケット２１
の前面中央部には棚部２２が水平に突設されており，こ
の棚部２２上にエアシリンダ２３が設置されている。図
４に示すように、このエアシリンダ２３のロッド２４は
棚部２２を貫通しており、その下端部に結合された金具
２５には昇降体２６の上部に形成された嵌合部２７が嵌
合している。この嵌合部２７の内部にはロードセルなど
の感圧素子２８が配設されている。この感圧素子２８の
感圧部２９には前記金具２７が接地し、エアシリンダ２
３のロッド２４の突出による押圧力を検知する。

【００１３】昇降体２６の背面にはスライダ３１が装着
されている。このスライダ３１は前記ブラケット２１の
前面に設けられた上下方向のガイドレール３２に嵌合し
ている。したがってエアシリンダ２３のロッド２４が下
方へ突出すると、昇降体２６はガイドレール３２に沿っ
て下降し、またロッド２４が上方へ引き込むと、昇降体
２６はガイドレール３２に沿って上昇する。図２におい
て、３３、３４はエアシリンダ２３にエアを供給しまた
は排気するためのチューブであり、電空レギュレータ４
４（後述）に接続されている。

【００１４】図３において、３５は熱圧着子であって、
その上部中央部はピン３６により昇降体２６の下部に軸
着されており、熱圧着子３５はピン３６を中心に矢印方
向に若干揺動できる。３９は熱圧着子３５の上面に接地
するベアリング、４０はベアリング３９を熱圧着子３５
の上面に圧接するためのコイルばねであり、熱圧着子３
５のがたを防止する。このように熱圧着子３５が若干揺
動できるように構成することにより、表示パネル１の上
面が傾斜していても、これにならって熱圧着子３５ピン
３６を中心に揺動し、その下面がフィルムキャリア５の
上面にしっかり面接地できるようにしている。

【００１５】図４において、この熱圧着子３５の断面形
状は、中央の膨大部３５ａと、この膨大部３５ａの下部
に連設された断面積の小さい接地部３５ｂと、この膨大
部３５ａの上部に連設されて前記ピン３６に軸着される
取付部３５ｃとを有する形状になっている。膨大部３５
ａの内部には加熱手段としてのヒータ３７と温度センサ
３８が埋設されている。熱圧着子３５はヒータ３７によ
り加熱されるが、ヒータ３７を断面積の大きい膨大部３
５ａに埋設して加熱することにより、膨大部３５ａを蓄
熱部としている。

【００１６】図３及び図４において、接地部３５ｂの背
後には冷却手段としてのパイプ４１が接地部３５ｂと平
行に配設されている。４３はパイプ４１の固定具であ
る。このパイプ４１には冷気の吹出孔４２がピッチをお
いて開孔されている。このパイプ４１はコンプレッサ４
５（後述）に接続されており、接地部３５ｂの近傍のフ
ィルムキャリア５へ向って冷気を吹き出してこれを部分
的に冷却する。

【００１７】図５は配管図である。図中、２０は前記２
個の熱圧着ヘッドである。エアシリンダ２３は、電空レ
ギュレータ４４を介してコンプレッサ４５に接続されて
いる。またパイプ４１はバルブ４６を介してコンプレッ
サ４５に接続されており、バルブ４６のオンオフを切替
えることにより、フィルムキャリア５に対する冷却と冷
却停止を切替える。したがって本実施例ではエアシリン
ダ２３の制御とパイプ４１からの冷気吹き出しは同一の
コンプレッサ４５により行われる。

【００１８】図６は電気回路のブロック図である。熱圧
着ヘッド２０のヒータ３７と温度センサ３８は温度コン
トローラ４７を介して制御部４８に接続されている。ま
た電空レギュレータ４４、感圧素子２８、バルブ４６は
制御部４８に接続されている。この制御部４８はＣＰＵ
であり、メモリ４９に登録されたプログラムデータなど
の必要なデータを読取りながら必要な制御を行う。また
この制御部４８はドライバ５０を介してＸテーブル１３
とＹテーブル１４を駆動するＸ方向モータ１６、Ｙ方向
モータ１７を制御する。

【００１９】このタブデバイスの熱圧着装置は上記のよ
うな構成より成り、次に図７の動作図及び図８のタイム
チャートを参照しながら動作の説明を行う。図１におい
て、Ｘ方向モータ１６とＹ方向モータ１７を駆動して表
示パネル１を水平方向に移動させ、表示パネル１上に予
め仮付けされた所定のタブデバイス４を熱圧着ヘッド２
０の熱圧着子３５の真下に位置させる。このとき、熱圧
着子３５は図７（ａ）に示す上昇位置にあって、膨大部
３５ａはヒータ３７により２００℃程度に予め加熱され
ている。

【００２０】さてタイミングｔ１においてエアシリンダ
２３のロッド２４を下方に突出させると、熱圧着子３５
は下降し、接地部３５ｂはフィルムキャリア５に弱い力
で接地する（図７（ｂ）参照）。このように弱い力で熱
圧着子３５をフィルムキャリア５に接地させれば、接地
時の衝撃により表示パネル１が破損するのを回避でき
る。このときの感圧素子２８の感圧値は１．０ｋｇ／ｃ
ｍ2 である。この接地と同時にバルブ４６は開いて吹出
孔４２から接地部３５ｂの近傍のフィルムキャリア５の
上面に冷気が吹付けられ、フィルムキャリア５の温度上
昇を防止しながら、所定時間弱い力でフィルムキャリア
５を熱圧着子３５にて押圧する。続いてタイミングｔ２
でエアシリンダ２３のロッド２４が強く突出することに
より押圧力は２ｋｇ／ｃｍ2 若しくはそれ以上に増大し
（タイミングｔ２）、リード７は表示パネル１の電極２
に強く押し付けられる。これと同時にバルブ４６は閉じ
てパイプ４１の吹出孔４２からの冷気の吹き出しによる
フィルムキャリア５の冷却は停止され、フィルムキャリ
ア５の温度は急上昇する。このようにして接地部３５ｂ
によるフィルムキャリア５の加熱及び強い力での押圧状
態を一定時間保持すると、タイミングｔ３において導電
シート３は硬化し、その直後のタイミングｔ４におい
て、エアシリンダ２３のロッド２４は引き込んで熱圧着
子３５は上昇を開始してフィルムキャリア５に対する押
圧状態を解除し、一連の動作が終了する。なおサイクル
タイムＴは３０秒程度である。

【００２１】上記動作において、リード７が弱い力（１
ｋｇ／ｃｍ2 ）で電極２に押し付けられている間は、フ
ィルムキャリア５には冷気が吹付けられてその温度上昇
は防止され、押圧力が十分強い力（２ｋｇ／ｃｍ2 以
上）に達してリード７の位置ずれのおそれがなくなる
と、フィルムキャリア５の冷却を停止するようにしてい
るので、フィルムキャリア５の熱変形によるリード７の
位置ずれは解消され、リード７は表示パネル１の電極２
に正しくマッチングして熱圧着される。なお冷却開始タ
イミングｔ１と冷却解除タイミングｔ２は若干ずれても
よいものであり、要はフィルムキャリア５が熱変形する
おそれがある間は冷却し、フィルムキャリア５が熱変形
して位置ずれを生じるおそれがなくなれば冷却を解除す
ればよいものであり、図７（ａ）に示す熱圧着子３５の
上昇状態で冷気を吹き出していてもよい。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、フィルム
キャリアのリードを熱圧着子により十分に強い力で表示
パネルの電極に押し付けて位置ずれのおそれがなくなる
までは、フィルムキャリアに冷気を吹付けてその温度上
昇を防止できるので、フィルムキャリアの熱変形による
リードの位置ずれを防止しながら、リードを電極に正し
くマッチングさせて熱圧着できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のタブデバイスの熱圧着装置
の斜視図

【図２】本発明の一実施例のタブデバイスの熱圧着ヘッ
ドの斜視図

【図３】本発明の一実施例のタブデバイスの熱圧着ヘッ
ドの正面図

【図４】本発明の一実施例のタブデバイスの熱圧着ヘッ
ドの断面図

【図５】本発明の一実施例のタブデバイスの熱圧着ヘッ
ドの配管図

【図６】本発明の一実施例のタブデバイスの熱圧着ヘッ
ドの電気回路のブロック図

【図７】（ａ）本発明の一実施例のタブデバイスの熱圧
着ヘッドの動作中の部分拡大側面図 （ｂ）本発明の一実施例のタブデバイスの熱圧着ヘッド
の動作中の部分拡大側面図 （ｃ）本発明の一実施例のタブデバイスの熱圧着ヘッド
の動作中の部分拡大側面図

【図８】本発明の一実施例のタブデバイスの熱圧着ヘッ
ドの動作のタイムチャート

【図９】従来のタブデバイスの熱圧着装置の要部断面図

【符号の説明】

１ 表示パネル ２ 電極 ４ タブデバイス ７ リード ２０ 熱圧着ヘッド ２３ シリンダ ３５ 熱圧着子 ３５ｂ 接地部 ３７ ヒータ ４１ パイプ ４６ バルブ ４８ 制御部

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上下動手段を駆動して加熱手段で加熱され
   た熱圧着子を下降させ、この熱圧着子の接地部を表示パ
   ネルの電極上に仮付けされたタブデバイスのフィルムキ
   ャリア上に弱い力で接地させるステップと、 前記熱圧着子の接地部の近傍のフィルムキャリアに冷気
   吹出し部から冷気を吹き付けてこのフィルムキャリアを
   冷却しながら、前記熱圧着子により前記フィルムキャリ
   アの下面に貼着されたリードを前記表示パネルの前記電
   極に弱い力で所定時間押し付けるステップと、 前記熱圧着子の押圧力を増大させるとともに、冷気の吹
   き付けによる前記フィルムキャリアの冷却を停止するス
   テップと、 冷却を中止した状態を所定時間保持した後、前記上下動
   手段を駆動して前記熱圧着子を上昇させ、前記フィルム
   キャリアに対する押圧状態を解除するステップと、 を含むことを特徴とするタブデバイスの熱圧着方法。