JP3267071B2 - Tab−セル圧着装置及び圧着方法 - Google Patents

Tab−セル圧着装置及び圧着方法

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JP3267071B2 JP26441194A JP26441194A JP3267071B2 JP 3267071 B2 JP3267071 B2 JP 3267071B2 JP 26441194 A JP26441194 A JP 26441194A JP 26441194 A JP26441194 A JP 26441194A JP 3267071 B2 JP3267071 B2 JP 3267071B2
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憲也 和田
義宏 小塩
寛 梅津
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶ディスプレイ装置
における液晶パネルの製造工程において、ガラス基板か
らなるセルにドライバICを搭載したテープキャリアパ
ッケージからなるTABを加熱下で圧着するための装置
及び圧着方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】液晶ディスプレイ装置の製造工程におい
て、液晶パネルを構成するガラス基板からなるセルに異
方性導電膜(ACF:Anisotropic Conductive Film )
を介してドライバICを搭載したテープキャリアパッケ
ージからなるTAB(Tape Automated Bonding)を装着
する工程があるが、この工程では、TABをセルに搭載
するためのTAB搭載機と、TABを圧着する本圧着装
置とが用いられる。
【0003】セルには微小なピッチ間隔で電極が設けら
れ、またTAB側にも同様に微小ピッチ間隔で電極が設
けられており、セルにはその電極の並び方向に予めAC
Fを貼り付けられている。ここで、ACFは所定の厚み
を有するテープ状のバインダ樹脂の内部に微小な導電粒
子を多数分散させることにより形成され、TABをセル
上に固定し、かつ導電粒子によってTAB側の電極とセ
ル側の電極とを電気的に接続するためのものである。そ
して、TAB搭載機ではTABをセルに、両電極が正確
に重なり合うように位置決めした状態で搭載されるが、
このTABの搭載は、TAB及びセルを画像認識により
1枚づつ厳格に位置調整しながらセルの各辺の所定の箇
所に順次接合させて、加圧することにより仮圧着させ
る。これによりパネルアセンブリが形成される。
【0004】以上のようにして形成されたパネルアセン
ブリは、本圧着装置を用いて、ACFの貼り付けライン
に沿って加熱下で上下から加圧することによりTABを
セルに本圧着する。この本圧着時には、1つの辺に搭載
されている複数のTABが同時に熱圧着される。このた
めに、本圧着装置は、パネルアセンブリが位置決め設置
される台座と、加圧部材とを備えている。そして、パネ
ルアセンブリは台座に位置決めした状態に設置されて、
上方から加熱した加圧部材を下降させて、熱圧着するこ
とによりACFのバインダ樹脂を熱溶融させると共に所
定の加圧力を作用させることによって、バインダ樹脂に
分散させた導電粒子を相対向する電極間に挟み込むよう
に接合させる。ここで、バインダ樹脂としてはエポキシ
系の熱硬化樹脂が用いられ、この樹脂を所定の温度状態
(例えば130℃〜170℃程度)にまで加熱すること
によって、熱硬化反応を生じさせて、TABをセルに固
着させる。また、加圧部材において、実際にパネルアセ
ンブリに当接する加圧ヘッドはACFの上部を覆うよう
になし、しかもACF以外の部位には当接しないように
する。このために、加圧ヘッドは幅は狭く、細長の部材
で構成される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、TAB及び
セルに設けられている電極のピッチ間隔は100μm乃
至それ以下の微小なものであり、ACFにおけるバイン
ダ樹脂の厚みは20〜30μm程度のものである。この
バインダ樹脂を加熱しながら加圧するが、この熱圧着時
にTAB及びセルの電極間にずれが生じるおそれがあ
る。その原因としては、加圧ヘッドが下降して、TAB
の上に接触すると、ACFのバインダ樹脂が加熱されて
軟化し、然る後に溶融状態になり、軟化開始からバイン
ダ樹脂は上下から加圧されて、その厚みが減少していく
が、加圧ヘッドのTABへの当接時からバインダ樹脂が
溶融状態になるまでの時間が長くなると、TABが横方
向にずれる等によって、その位置ずれが生じることにな
る。従って、ACFの加熱はできるだけ急速に行わなけ
ればならないが、加圧部材における加圧ヘッドの幅は極
めて狭く、しかも長尺のものであること等から、この加
圧ヘッドの温度を極端にあげて、しかもその温度管理を
厳格に行うのは、極めて困難であり、また単純に加圧ヘ
ッドの温度を上げただけでは、ACFのバインダ樹脂を
迅速に溶融温度にまで上昇させることができない。
【0006】本発明は以上の鑑みてなされたものであっ
て、その目的とするところは、ACFを熱圧着する際
に、そのバインダ樹脂を極めて迅速かつ効率的に溶融温
度にまで加熱できるようにすることにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明において、ガラス基板からなるセルの
縁部にテープ状のバインダ樹脂内に導電粒子を分散させ
たACFを介してTABを順次位置決めして仮圧着して
なるパネルアセンブリを形成した後に、このTABをセ
ルに熱圧着させるための装置としては、前記パネルアセ
ンブリのTAB搭載部の下面に当接させる受け部材と、
前記TABの上面に当接して、このTABを加圧する加
圧部材とを備え、前記受け部材は前記ACFのバインダ
樹脂の軟化温度以下で予熱するためのヒータが装着さ
れ、前記加圧部材は前記ACFのバインダ樹脂が熱硬化
温度となるように加熱するためのヒータが装着される
成としたことをその特徴とするものである。
【0008】また、本発明のガラス基板からなるセルの
周縁部にテープ状のバインダ樹脂内に導電粒子を分散さ
せたACFを介してTABを順次位置決めして仮圧着し
てなるパネルアセンブリを形成した後に、このTABを
セルに熱圧着させるための方法としては、前記パネルア
センブリのTAB搭載部の下面に、前記ACFのバイン
ダ樹脂の軟化温度以下に予熱された受け部材を当接さ
せ、次いで前記TABの上面に、前記ACFのバインダ
樹脂が熱硬化温度となるように加熱された加圧部材を当
接させ、この加圧部材により前記TABに加圧力を加え
て、このTABを前記ACFにより前記セルに熱圧着さ
せることをその特徴としている。
【0009】
【作用】セルを下方から受ける受け部材を加熱すること
によって、セルにおけるACFを貼り付けた部位が予熱
されることになり、上方から加圧部材がTABに当接す
る以前から、セルがある程度加熱された状態になる。た
だし、この加熱によりACFのバインダ樹脂を軟化させ
た場合には、加圧部材がTABに当接する時に、極僅か
でも片当りする等の事態が生じると、やはりTABが位
置ずれするおそれがある。従って、受け部材の温度はあ
まり上昇させず、ACFのバインダ樹脂の軟化温度より
高くない温度とする。このように受け部材によりセルを
予熱状態に保持しておくことによって、熱硬化温度とな
るように加熱した加圧部材をTABに当接させた時に、
ACFのバインダ樹脂が急速に加熱されるようになり、
かつ熱が下方に抜けるのを防止でき、もってACFは効
率的かつ迅速に加熱されて、溶融状態になり、加圧部材
による加圧力が有効に働くようになる。この結果、加圧
部材がTABに当接した直後にバインダ樹脂が溶融し
て、TABは位置ずれ等を生じることがなく、正確にセ
ルに熱圧着することができる。
【0010】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の一実施例を説
明する。まず、図1において、1はセル、2はTABを
示す。セル1は、2枚のガラス板を貼り合わせ、間に液
晶を封入してなるものである。セル1の周囲には微小間
隔をもって電極3が設けられており、TAB2にも、セ
ル1側の電極3に接合される電極4が設けられている。
セル1には、その3辺にTAB2が搭載されるが、TA
B2はセル1の長さに対してかなり小さい寸法のもので
あり、従って、図2に示したように、TAB2はセル1
の各辺に複数枚搭載される。ここで、TAB2はセル1
にACF5を介して搭載される。ACF5は、図3に示
したように、テープ状に成形したバインダ樹脂5a内に
微小な導電粒子5bを分散させたものであって、セル1
とTAB2との間に挟んで圧着させると、図4に示した
ように、バインダ樹脂5aが圧縮されて、セル1側の電
極3とTAB2側の電極4とが導電粒子5bを介して電
気的に接続されるようになる。そして、バインダ樹脂と
して、エポキシ系の熱硬化型の樹脂を用いることによ
り、この樹脂を加熱すると、熱硬化が生じて、TAB2
がセル1に接着されることになる。
【0011】TAB2の搭載は、まずTAB搭載機によ
り、1枚ずつ厳格に位置決めした状態にしてセル1上に
順次載置されて、所定の圧力が加えられる。これによっ
て、TAB2はセル1に仮圧着されて、パネルアセンブ
リ6が形成される。このパネルアセンブリ6は、本圧着
装置に装架されて、熱圧着することによって、TAB2
の電極4がセル1の電極3に電気的に接続されると共
に、TAB2がセル1に固定される。
【0012】そこで、図5及び図6に本圧着装置の構成
を示す。これらの図において、10は加圧部材を示し、
この加圧部材10は、エアシリンダ11によりスライド
ガイド12に沿って昇降せしめられるようになってお
り、その下端部には、加圧ヘッド13が連結されてい
る。14は台座であって、この台座14にはパネルアセ
ンブリ6が正確に位置決めされた状態に設置されて、真
空吸着手段等によって、固定的に保持されるようになっ
ている。ここで、台座14の表面形状は、パネルアセン
ブリ6よりかなり小さいものであって、このパネルアセ
ンブリ6におけるTAB2を搭載している部位は台座1
4に非接触状態に保たれている。また、加圧ヘッド13
は、パネルアセンブリ6において、ほぼACF5が貼り
付けられた部位にのみ当接するようになっており、この
ために加圧ヘッド13の当接面13aは実質的にACF
5の幅と同じか、またはそれより若干広い幅を有するよ
うに形成される。そして、パネルアセンブリ6における
このTAB2が搭載されている部位の下側には受け部材
15が設けられており、本圧着は加圧部材10と受け部
材15とでパネルアセンブリ6を加圧するようにして行
われる。
【0013】而して、本圧着工程においては、ACF5
のバインダ樹脂5aを加熱するようになっており、この
ために、図7に示したように、加圧ヘッド13及び受け
部材15にはロッド状のヒータ16,17が設けられて
いる。これら各ヒータ16,17は、それぞれ加圧ヘッ
ド13,受け部材15のほぼ全長に及ぶ長さを有し、こ
の全長にわたってほぼ均一な温度状態となるように管理
される。なお、図中において、18は加圧ヘッド13に
ACF5のバインダ樹脂5aが直接付着しないように保
護するために、この加圧ヘッド13を覆う保護シートで
あり、また19はパネルアセンブリ6に反り等がある場
合に、それを矯正するための押えロッドである。
【0014】本実施例は以上のように構成されるもので
あって、セル1には、その3辺部分にTAB2を搭載す
ることによりパネルアセンブリ6が形成され、この状態
で、適宜のピックアンドプレイス手段によって、本圧着
装置に装架される。この本圧着装置においては、パネル
アセンブリ6は台座14上に載置され、この時にACF
5を貼り付けたラインが正確に所定の位置となるように
位置決めされる。そして、このパネルアセンブリ6が位
置決めされると真空吸着等の手段によって、台座14上
に固定的に保持されることになる。ここで、パネルアセ
ンブリ6が台座14に載置されると、このパネルアセン
ブリ6におけるセル1の下面は受け部材15にも当接す
ることになり、この受け部材15はロッドヒータ17に
よって加熱させた状態になっているから、セル1は加熱
され、かつこの熱はセル1からACF5にまで及び、こ
のACF5が予熱される。ただし、この予熱によって、
ACF5のバインダ樹脂5aが軟化してしまうと、その
位置が不安定になって、加圧ヘッド13を当接させた時
に、僅かでも片当りすると、TAB2がずれてしまうこ
とになるから、受け部材15は、ACF5のバインダ樹
脂5aが軟化しない程度の温度状態に保持しておく。
【0015】パネルアセンブリ6が台座14上に正確に
位置決めされた状態に載置されると、エアシリンダ11
が作動して、加圧部材10が下降して、この加圧部材1
0における加圧ヘッド13がパネルアセンブリ6におけ
るTAB2上に当接する。ただし、加圧ヘッド13はT
AB2に直接当接するのではなく、保護シート18を介
してTAB2上に当接する。ここで、加圧ヘッド13は
ロッドヒータ17によって加熱された状態となっている
ので、この加圧ヘッド13がTAB2に当接すると、直
ちにその熱がTAB2を介してACF5にまで伝達され
て、このACF5を構成するバインダ樹脂5aが熱によ
り軟化し、さらに溶融状態になる。ここで、加圧ヘッド
13は、受け部材15とは異なり、バインダ樹脂5aを
溶融化させ、さらに熱硬化を生じさせる温度状態にまで
加熱しておく。
【0016】これと同時に加圧部材10の自重(必要に
応じてエアシリンダ11のエア圧を作用させる)によっ
て、溶融状態になったバインダ樹脂5aが所定の厚みと
なるように圧縮されて、バインダ樹脂5a内に分散させ
た導電粒子5bがTAB2において、所定の厚みをもっ
て形成された電極4と、セル1において、同様に所定の
厚みをもって形成された電極3との間に挾持されること
になり、電極3,4間が導電粒子5bを介して電気的に
接続されるようになる。しかも、所定の温度状態(例え
ば150℃程度)にまで加熱されると、バインダ樹脂5
aに架橋反応が生じて熱硬化する結果、セル1の1辺に
搭載されている全てのTAB2が同時に固着されること
になる。
【0017】而して、加圧ヘッド13が上方からTAB
2に当接する前の段階から、セル1は受け部材15によ
り下方から加熱されており、この結果ACF5のバイン
ダ樹脂5aは予熱状態になっているから、加圧ヘッド1
3をパネルアセンブリ6に当接させると、このように予
熱されたバインダ樹脂5aがさらに溶融化する状態にま
で加熱されることになり、また加圧ヘッド13からの熱
は受け部材15によりセル1側に逃げないようになるか
ら、バインダ樹脂5aは極めて迅速に、しかも効率的に
加熱される。この結果、加圧ヘッド13により加圧力が
作用すると、極めて短時間のうちにバインダ樹脂5aが
所定の状態にまで加圧されることになり、その間にTA
B2が横方向にずれる等により、両電極3,4間に位置
ずれが発生する等といった不都合を生じることはない。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、パネル
アセンブリを台座に載置した時に、そのACFが貼り付
けられている部位の下方に当接する受け部材を予熱する
一方、加圧部材はACFのバインダ樹脂が熱硬化する温
度にまで加熱する構成としたので、加熱状態にある加圧
部材をパネルアセンブリに当接させた時に、ACFにお
けるバインダ樹脂を、極めて迅速に溶融温度にまで上昇
させて、所定の状態に圧縮させることができるようにな
り、その間にTABが横方向にずれを起こす等により、
TABとセルとの電極間に位置ずれが発生するおそれが
なくなる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】TABとセルとを示す外観図である。
【図2】パネルアセンブリの平面図である。
【図3】圧着前のACFを、セル及びTABと共に示す
拡大断面図である。
【図4】圧着後のACFを、セル及びTABと共に示す
拡大断面図である。
【図5】本圧着装置の構成説明図である。
【図6】本圧着装置の要部外観図である。
【図7】加圧ヘッド及び受け部材の断面図である。
【符号の説明】
1 セル 2 TAB 3,4 電極 5 ACF 5a バインダ樹脂 5b 導電粒子 6 パネルアセンブリ 10 加圧部材 13 加圧ヘッド 14 台座 15 受け部材 16,17 ロッドヒータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梅津 寛 東京都渋谷区東3丁目16番3号 日立電 子エンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 平6−69643(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/1345 H05K 1/14 H05K 3/32

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガラス基板からなるセルの周縁部にテー
    プ状のバインダ樹脂内に導電粒子を分散させたACFを
    介してTABを順次位置決めして仮圧着してなるパネル
    アセンブリを形成した後に、このTABをセルに熱圧着
    させるための装置において、前記パネルアセンブリのTAB搭載部の下面に当接させ
    る受け部材と、 前記TABの上面に当接して、このTABを加圧する加
    圧部材とを備え、 前記受け部材は前記ACFのバインダ樹脂の軟化温度以
    下で予熱するためのヒータが装着され、 前記加圧部材は前記ACFのバインダ樹脂が熱硬化温度
    となるように加熱するためのヒータが装着される 構成と
    したことを特徴とするTAB−セル圧着装置。
  2. 【請求項2】 ガラス基板からなるセルの周縁部にテー
    プ状のバインダ樹脂内に導電粒子を分散させたACFを
    介してTABを順次位置決めして仮圧着してなるパネル
    アセンブリを形成した後に、このTABをセルに熱圧着
    させるための方法であって、 前記パネルアセンブリのTAB搭載部の下面に、前記A
    CFのバインダ樹脂の軟化温度以下に予熱された受け部
    材を当接させ、 次いで前記TABの上面に、前記ACFのバインダ樹脂
    が熱硬化温度となるように加熱された加圧部材を当接さ
    せ、 この加圧部材により前記TABに加圧力を加えて、この
    TABを前記ACFにより前記セルに熱圧着させること
    を特徴とするTAB−セル圧着方法。
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KR101679953B1 (ko) 2015-01-30 2016-11-28 하이디스 테크놀로지 주식회사 본딩장치 및 본딩방법

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