JP4116509B2

JP4116509B2 - テープ部材の貼着装置

Info

Publication number: JP4116509B2
Application number: JP2003310179A
Authority: JP
Inventors: 尚樹増子
Original assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Current assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Priority date: 2003-09-02
Filing date: 2003-09-02
Publication date: 2008-07-09
Anticipated expiration: 2023-09-02
Also published as: JP2005075598A

Description

この発明は基板に粘着性のテープ部材を貼着するための貼着装置に関する。

たとえば、液晶ディスプレイパネルやプラズマディスプレイパネルに代表されるフラットパネルディスプレイなどの製造工程においては、ガラス製の基板の周辺部に、テープキヤリアパッケージ（ＴＣＰ）などの電子部品を異方性導電性部材からなる粘着性のテープ部材を介して貼着する工程がある。

電子部品をテープ部材を介して基板に圧着する場合、まず、所定長さに切断された上記テープ部材を基板に貼着する。ついで、基板のテープ部材が貼着された箇所に上記電子部品を圧着するようにしている。

上記テープ部材の一方の面には離型紙が重ねられ、このテープ部材は離型紙とともに供給リールから供給される。基板に対向する位置で上記テープ部材の所定長さに分断された部分が貼着され、巻取りリールには上記離型紙だけが巻き取られるようになっている。

図５（ａ），（ｂ）に示すように、重ね合わされた一対の基板Ｗのうち、下側の基板Ｗの一側部に形成された複数、この場合には２つの端子群１には、それぞれＴＣＰなどの電子部品２をテープ部材である異方性導電部材３を介してヒータツールによって圧着される。

電子部品２を圧着する前に、上記端子群１には上記異方性導電部材３が貼着される。異方性導電部材３を所定の長さに分断するためには、その異方性導電部材３を基板Ｗの端子群１に対して貼着する部位よりも、異方性導電部材３の搬送方向上流側において、上記異方性導電部材３を各端子群１に対応する所定の長さに分断する必要がある。

上記異方性導電部材３を所定の長さに分断するには、この異方性導電部材３の上記端子群１に対応する所定の長さの両端部に、それぞれカッタによって一対の切断線を所定の間隔で形成する。ついで、一対の切断線の間の部分を剥離ヘッドに沿って走行可能に設けられた粘着テープで接着剥離し、異方性導電部材が所定の寸法で除去された剥離部を形成する。それによって、異方性導電部材３には上記剥離部によって所定の長さに分断される。

従来、異方性導電部材を所定の長さに分断する場合、上記カッタ及び剥離ヘッドを、上記異方性導電部材の搬送方向に沿って順次対向して固定配置し、上記テープ部材を所定方向に沿って搬送し、剥離部を形成する分断箇所が上記カッタ及び剥離ヘッドに対向位置したならば、異方性導電部材の搬送を停止して上記カッタによって切断する。ついで、カッタによって切断された箇所を上記剥離ヘッドに対向させ、その切断箇所を上記剥離ヘッドによって剥離するということが行なわれていた。このような従来技術としては、たとえば技術文献１に開示されている。
特開２００３−５１５１７号公報

ところで、異方性導電部材はカッタ及び剥離ヘッドによって所定の長さに分断された後、加圧ツールによって基板に貼着される。そのため、加圧ツールによって異方性導電部材の分断された部分を基板に貼着する間は、この異方性導電部材を搬送することができない。

上記カッタ及び剥離ヘッドによって異方性導電部材を分断するには、この異方性導電部材を搬送し、この異方性導電部材の分断箇所を上記カッタ及び剥離ヘッドに対向する位置に位置決めしてから行なわなければならない。

そのため、異方性導電部材の分断作業を行なった後、異方性導電部材の分断された部分が基板に対向するよう搬送位置決めし、その部分を基板に貼着する作業を行なわなければならなかった。つまり、これら２つの作業は時間的に別々に行なわなければならず、同時に行なうことができなかったので、タクトタイムが長くなり、生産性が低下するということがあった。

この発明は、テープ部材の分断と、分断されたテープ部材の貼着とを同時に行なうようにしたテープ部材の貼着装置を提供することにある。

この発明は、粘着性のテープ部材を所定長さに分断して基板に貼着する貼着装置において、
上記基板が載置されるテーブルと、
上記テープ部材を上記テーブルに載置された基板に対向させて所定方向に搬送する搬送手段と、
上記テープ部材が上記搬送手段によって搬送されこのテープ部材の所定長さに分断された部分が上記基板に対向位置したときにその部分を上記基板に貼着する加圧手段と、
上記テープ部材の搬送方向に沿って駆動可能に設けられ上記加圧手段が上記テープ部材の所定長さに分断された部分を上記基板に貼着するときに、その貼着される部分よりも上記テープ部材の搬送方向上流側において上記テープ部材の搬送方向に沿う所定の位置に駆動位置決めされてその部分を分断する分断ユニットと
を具備したことを特徴とするテープ部材の貼着装置にある。

以上のようにこの発明によれば、テープ部材の所定の長さに分断された部分を基板に貼着している最中に、その部分よりも上流側の部分を所定の長さに分断するようにした。

そのため、テープ部材を分断する作業と、分断されたテープ部材を基板に貼着する作業とを並列に行なうことができるから、タクトタイムを短縮し、生産性の向上を図ることができる。

以下、図面を参照しながらこの発明の一実施の形態を説明する。

図１はこの発明の一実施の形態に係る貼着装置を示し、この貼着装置は基板ステージ５を備えている。この基板ステージ５は固定部６を有し、この固定部６の上面に図示しない駆動源によってＸ、Ｙ及びθ方向に駆動されるテーブル７が設けられている。

上記テーブル７上には、図５（ａ），（ｂ）に示したように、たとえば液晶ディスプレイパネルなどに用いられる、重ね合わされた一対のガラス製の基板Ｗが供給されて真空吸着される。下側に位置する基板Ｗの一側部の上面にはそれぞれ複数の端子からなる一対の端子群１が設けられ、各端子群１には後述するように所定の長さに分断されたテープ部材としての異方性導電部材３が貼着されるようになっている。

上記異方性導電部材３の一側面には図２と図３（ａ）〜（ｃ）に示すように離型紙８が貼着されている。異方性導電部材３と離型紙８は第１の供給リール９に巻かれており、異方性導電部材３を下にして一対のガイドローラ１１にガイドされて図１に矢印で示す方向に搬送され、上記基板Ｗの端子群１が形成された側辺部の上面に対向して走行する。

上記基板ステージ５の上方には加圧ツール１３が上下駆動機構１４によって上下動可能に設けられている。異方性導電部材３は、後述する分断ユニット２３によって所定長さに分断された部分が基板ステージ５のテーブル７上に載置された基板Ｗの端子群１に対向する位置まで搬送されると、その位置で搬送が停止して加圧ツール１３が下降し、上記基板Ｗに異方性導電部材３の所定長さに分断された部分が貼着される。その後、上記離型紙８だけが第１の巻取りリール１２に巻き取られるようになっている。

上記異方性導電部材３と離型紙８との搬送は、送り装置２０によって行なわれる。この送り装置２０は離型紙８を挟持可能に形成されたチャック部２１と、このチャック部２１が離型紙８を挟持したならば図１に矢印で示す方向へ駆動する駆動ねじ２２ａと、この駆動ねじ２２ａを回転駆動する第１のサーボモータ２２ｂとを有する。上記駆動ねじ２２ａの回転駆動によりチャック部２１が往復駆動することで、上記離型紙８とともに異方性導電部材３を所定方向に搬送位置決めできるようになっている。

上記異方性導電部材３は基板Ｗよりも搬送方向上流側において、上記分断ユニット２３によって所定の長さに分断される。この分断ユニット２３は図２に示すように切断機構２４と剥離機構２５とから構成されている。上記分断ユニット２３は矩形板状のベース部材２６を備えている。このベース部材２６は支持部材２７に図示しないガイド手段を介して上下方向にスライド可能に支持されている。

上記支持部材２７の下端は可動部材２８に取り付けられている。この可動部材２８はガイド体２９に移動可能に支持されている。上記可動部材２８は、上記異方性導電部材３の上記一対のガイドローラ１１にガイドされて走行する部分と同方向に平行に移動可能となっている。

図１に示すように、上記可動部材２８にはねじ軸３１が螺合されている。このねじ軸３１は上記ガイド体２９の一端側に設けられた第２のサーボモータ３２によって回転駆動される。この第２のサーボモータ３２は制御装置３３によって回転が制御されるようになっている。上記制御装置３３は、上記送り装置２０の第１のサーボモータ２２ｂも制御する。すなわち、上記送り装置２０によって上記異方性導電部材３を所定距離搬送したならば、上記可動部材２８を駆動し、分断ユニット２３を所定の位置に位置決めするようになっている。

上記分断ユニット２３のベース部材２６は上記可動部材２８に設けられた駆動源としてのシリンダ３４によって上下方向に駆動されるようになっている。上記ベース部材２６の上部には、上記切断機構２４を構成する一対のカッタ３５が所定間隔で、かつ刃が形成された先端部を上に向けるとともに、その先端部をベース部材２６の上端から所定寸法突出させて設けられている。

上記一対のカッタ３５の間の部分には上記剥離機構２５を構成する剥離ヘッド３６が上面を上記カッタ３５の先端よりもわずかに低い位置にして設けられている。この剥離ヘッド３６の上面の幅寸法は、上記一対のカッタ３５の間隔よりも小さく設定されている。また、剥離ヘッド３６は、ベース部材２６に設けられた不図示のシリンダ等の駆動源によって、対向する異方性導電部材３に向けて上下駆動できるようになっている。

上記ベース部材２６には第２の供給リール３７と第２の巻取りリール３８とが設けられている。第２の供給リール３７には粘着テープ３９が巻回されている。この粘着テープ３９はその粘着面を異方性導電部材３に対向させた状態で上記剥離ヘッド３６の上面を通って上記第２の巻取りリール３８に巻取られるようになっている。

上記構成の分断ユニット２３は、図１に示すように第１の供給リール９側に設けられた一方のガイドローラ１１と、基板ステージ５の一側の間に、上記可動部材２８の走行方向が上記異方性導電部材３の搬送方向と平行に、しかもベース部材２６に設けられた一対のカッタ３５が異方性導電部材３の下面に対向するように配設されている。

さらに、異方性導電部材３の上面側には、上記可動部材２８の走行範囲全長にわたる長さの保持ブロック４１が下面を離型紙８に接触若しくはわずかに離間させて配設されている。

つぎに上記構成の貼着装置によって異方性導電部材３を基板Ｗに貼着する動作を説明する。後述する如く、異方性導電部材３は基板Ｗの一対の端子群１に対応する長さに分断され、その分断された部分３ａが基板Ｗの上面の貼着される部分に対向するよう、送り装置２０によって搬送される。

異方性導電部材３の分断された部分３ａが所定の位置に搬送されると、加圧ツール１３が下降方向に駆動される。それによって、図５（ａ）に示すように、異方性導電部材３の一対の分断された部分３ａが上記基板Ｗの一対の端子群１の箇所に貼着される。

異方性導電部材３の分断された部分３ａが基板Ｗの貼着される部分に搬送され、その部分３ａが基板Ｗに貼着される間に、上記異方性導電部材３の搬送方向上流側に位置する部分に、分断ユニット２３によって次の基板Ｗの一対の端子群１に貼着される、所定長さの２つの部分３ｂが分断形成される。
異方性導電部材３に上記２つの部分３ｂを分断形成する手順を図３と図４を参照しながら説明する。

図４はフローチャートであって、異方性導電部材３が送り装置２０によって搬送され終わると、分断ユニット２３による分断工程がスタートする。Ｓ_１では剥離回数が完了したか否かが確認される。つまり、図３（ｃ）に示すように、異方性導電部材３の基板Ｗに加圧ツール１３によって貼着されている部分３ａの上流側に、次に貼着される２つの部分３ｂを分断形成するためには、上記異方性導電部材３に第１の剥離部５１と第２の剥離部５２との２つの剥離部を形成しなければならない。したがって、Ｓ_１では２回の剥離が終了したか否かが確認される。

２回の剥離が終了していない場合、つまり剥離をこれから行なう場合には、Ｓ_２に示すように分断ユニット２３が第１の剥離部５１に対向するよう、位置決め駆動される。分断ユニット２３を第１の剥離部５１に対向させる位置決めは、異方性導電部材３の基板Ｗに貼着されている分断された部分３ａを形成する前回の剥離部５０の幅方向（異方性導電部材３の搬送方向長さ）中心から今回形成するの第１の剥離部５１の幅方向中心までの距離Ｌに設定される。この距離Ｌは一対の剥離部５０、５１の幅寸法と、分断される２つの部分３ｂの長さから求めることができる。

Ｓ_３では分断ユニット２３が所定の位置に位置決めされた後、その部分に図３（ｂ）に示すように上記第１の剥離部５１を分断形成する。第１の剥離部５１を形成するには、上記分断ユニット２３が位置決めされると、シリンダ３４が作動してベース部材２６を上昇させる。ベース部材２６が上昇すると、このベース部材２６に設けられた一対のカッタ３５の先端の刃が図２に鎖線で示すように異方性導電部材３を切断する。

カッタ３５が異方性導電部材３を切断すると、不図示の駆動源によって剥離ヘッド３６はベース部材２６に対して上昇し、粘着テープ３９の剥離ヘッド３６の上面に位置する部分が一対のカッタ３５によって切断された部分に接着する。シリンダ３４が逆方向に作動して上記ベース部材２６を下降させる。それによって、異方性導電部材３の一対のカッタ３５によって切断された部分が粘着テープ３９によって剥離されて上記第１の剥離部５１が形成される。

Ｓ_４では剥離が完了したか否かが確認され、完了したならばＳ_１に戻り、２回の剥離が完了したか否かが確認される。１回しか終了していないため、２回目の剥離が行なわれる。Ｓ_２では分断ユニット２３が第２の剥離部５２に対向するよう位置決めされる。この第２の剥離部５２の中心位置は第１の剥離部５１の中心位置から距離Ｌの位置になるから、上記分断ユニット２３は第２のサーボモータ３２が制御装置３３からの駆動信号によって所定距離駆動されることで、位置決めされる。

Ｓ_３では位置決めされた分断ユニット２３のシリンダ３４が駆動され、一対のカッタ３５によって異方性導電部材３の所定の箇所を所定の寸法で切断し、ついで剥離ヘッド３６上の粘着テープ３９によって切断された部分を接着剥離する。それによって、異方性導電部材３には、図３（ｃ）に示すように上記第２の剥離部５２が形成される。つまり、異方性導電部材３には次の基板Ｗの一対の端子群１に貼着される所定長さの２つの部分３ｂ、３ｂが分断形成される。

Ｓ_４では剥離が完了したか否かが確認され、完了したならばＳ_１に戻る。Ｓ_１では剥離回数が確認され、２回の剥離が完了したならば、Ｓ_５に示すように異方性導電部材３を送り装置２０によって所定寸法搬送する。

送り装置２０は、異方性導電部材３を、今回分断された２つの部分３ｂ、３ｂが基板Ｗの一対の端子群１に対向する貼着位置まで搬送する。その距離は（２Ｌ）である。送り装置２０によって異方性導電部材３を搬送するとき、上記加圧ツール１３による、前回分断された部分３ａ，３ａの基板Ｗへの貼着作業は完了している。

異方性導電部材３が送り装置２０によって所定の距離搬送されると、Ｓ_６では分断された２つの部分３ｂ、３ｂが基板Ｗの一対の端子群１の箇所に貼着される。それと同時に、異方性導電部材３の上記２つの部分３ｂ、３ｂよりも搬送方向上流側の部分に、上述した工程と同様の工程によって異方性導電部材３に２つの所定長さの部分を新たに分断形成する。

このように、異方性導電部材３を所定の長さに分断する作業と、分断された２つの部分３ｂ，３ｂを基板Ｗに貼着する作業とを同時に行なうことができる。そのため、これら２つの作業を別々に行なう場合に比べ、タクトタイムを短縮することができるから、生産性の向上を図ることができる。

分断ユニット２３の切断機構２４と剥離機構２５とを同じベース部材２６に設け、このベース部材２６を上昇方向に駆動することで、異方性導電部材３を所定の幅寸法で切断した後、続けて切断された部分を剥離除去することができる。そのため、異方性導電部材３の切断作業と、切断箇所の剥離作業とを連続的に能率よく行なうことが可能となる。

この発明は上記一実施の形態に限定されず、たとえば上記一実施の形態では基板に形成された２つの端子群に同じ長さに分断された異方性導電部材を貼着する場合について説明したが、基板に一度に貼着される端子群の数は２つに限られず、１つ或いは３つ以上であってもよい。しかも、各端子群の幅寸法が異なり、各端子群に貼着される異方性導電部材の分断長さ寸法が異なる場合であっても、この発明を適用することができる。

異方性導電部材をカッタによって切断するために、このカッタを押し当てる保持ブロックを分断ユニットの走行範囲の全長にわたって設けるようにしたが、一対のカッタの離間寸法に対応する長さの保持ブロックを、分断ユニットと一体に走行するよう、ベース部材若しくは支持部材に取り付けるようにすれば、この保持ブロックを小型化することが可能である。

その場合、異方性導電部材の一対のカッタによって切断された部分を剥離ヘッド方向に押し下げる押し出し部材を、上記保持ブロックにスライド可能に設けるようにしてもよく、そのようにすれば、異方性導電部材のカッタによって切断された部分を粘着テープの剥離ヘッドの部分によって確実に剥離することが可能となる。

また、分断ユニット２３を構成する切断機構２４と剥離機構２５とを、同一の可動部材２８に支持するようにしたが、別々の可動部材に支持するようにしても良い。

また、切断機構２４に一対のカッタ３５を設け、１回の上昇で１つの剥離部を形成するようにしたが、１つのカッタを２回上昇させることで同じことを行なうようにしても良い。この場合は、カッタを１回上下動させた後、カッタを異方性導電部材の搬送方向に剥離部の長さ分だけ移動させた後に再度上昇させることで実施できる。

また、粘着テープとして異方性導電部材を、基板としてガラス基板を例にとって説明したが、プリント基板にマスキングテープを貼着する場合など、本発明の適用において、粘着テープ、基板はこれらに限定されるものでない。

この発明の一実施の形態に係る貼着装置の概略的構成図。分断ユニットを示す拡大図。異方性導電部材に第１、第２の剥離部を形成する手順を示した説明図。剥離部を形成して異方性導電部材の分断された部分を貼着する手順を示すフローチャート。（ａ）は異方性導電部材が貼着された基板の側辺部を示す斜視図、（ｂ）は基板に異方性導電部材を介して電子部品を圧着した状態を示す斜視図。

符号の説明

３…異方性導電部材（テープ部材）、７…テーブル、１３…加圧ツール（加圧手段）、９…第１の供給リール（搬送手段）、１２…第１の巻取りリール（搬送手段）、２３…分断ユニット、２４…切断機構、２５…剥離機構、２６…ベース部材、３５…カッタ、３６…剥離ヘッド。

Claims

粘着性のテープ部材を所定長さに分断して基板に貼着する貼着装置において、
上記基板が載置されるテーブルと、
上記テープ部材を上記テーブルに載置された基板に対向させて所定方向に搬送する搬送手段と、
上記テープ部材が上記搬送手段によって搬送されこのテープ部材の所定長さに分断された部分が上記基板に対向位置したときにその部分を上記基板に貼着する加圧手段と、
上記テープ部材の搬送方向に沿って駆動可能に設けられ上記加圧手段が上記テープ部材の所定長さに分断された部分を上記基板に貼着するときに、その貼着される部分よりも上記テープ部材の搬送方向上流側において上記テープ部材の搬送方向に沿う所定の位置に駆動位置決めされてその部分を分断する分断ユニットと
を具備したことを特徴とするテープ部材の貼着装置。
上記分断ユニットは、上記テープ部材の上記基板に貼着される所定長さの両端部にそれぞれ所定間隔で一対の切断線を形成する切断機構と、この切断機構によって形成された一対の切断線間の部分を剥離除去する剥離機構を備え、
上記切断機構によるテープ部材の切断と、上記剥離機構による上記切断部分の除去とを続けて行なうことを特徴とする請求項１記載のテープ部材の貼着装置。
上記分断ユニットはベース部材を有し、この分断ユニットの上記切断機構は上記ベース部材に上記テープ部材の走行方向に沿って所定の間隔で設けられた一対のカッタを有し、上記分断ユニットの剥離機構は、上記ベース部材の上記一対のカッタ間に設けられた剥離ヘッドと、この剥離ヘッドの上記テープ部材と対向する面に沿って走行可能に設けられ上記テープ部材の上記切断機構の一対のカッタによって切断された部分を剥離除去する粘着テープを有することを特徴とする請求項２記載のテープ部材の貼着装置。