JP4504211B2

JP4504211B2 - テープ貼付方法

Info

Publication number: JP4504211B2
Application number: JP2005019711A
Authority: JP
Inventors: 和弘村田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-01-27
Filing date: 2005-01-27
Publication date: 2010-07-14
Anticipated expiration: 2025-01-27
Also published as: JP2006210592A

Description

本発明は、液晶パネル又は液晶パネルに接続するＦＰＣ（Flexible Print Circuit）等において、ＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film:異方導電性フィルム）テープをハーフカットして基板に貼り付けるテープ貼付方法に関する。

ＡＣＦテープの台紙テープに貼着したＡＣＦシートを所定貼付長でハーフカットして基板に貼り付けるテープ貼付方法は、従来から知られている（特許文献１及び２）。

まず、基板を載置して水平移動自在なステージの上側に配置したＡＣＦ切断機構にＡＣＦテープをＡＣＦシートを下向きにして供給する。そしてＡＣＦテープの先端側を挟持部材で挟持する。次にＡＣＦシートに第１ハーフカット切目をＡＣＦ切断機構で形成する。その後、挟持部材で挟持したＡＣＦテープを所定貼付長だけ送って第２ハーフカット切目をＡＣＦ切断機構で形成することにより第１及び第２ハーフカット切目で挟まれるＡＣＦ貼付シートを作製する。そしてＡＣＦ切断機構をＡＣＦテープ送り方向に交差する水平方向に退避させる。次に、基板を載置したステージを、ＡＣＦ貼付シートの下側に基板が位置するように水平移動させる。その後、ＡＣＦ貼付シートを基板に貼付けるために台紙テープを基板に向けて押圧する。そして台紙テープを基板から浮き上がらせて張力を与える。次に切断機構を進出させ、繰り返してＡＣＦ貼付シートを作製して基板に貼り付ける。
特開２００１−３０８１４９号公報（図７、図８）特開２０００−３４０６１６号公報

しかしながら従来の構成では、台紙テープに対する押圧力が十分でない場合等に、ＡＣＦ貼付シートと基板との間で粘着力が十分に発生せず、ＡＣＦ貼付シートが基板に付着せずに台紙テープに残る貼付けミスが発生するという問題がある。

また、ＡＣＦテープを挟持する挟持部材の磨耗等により挟持力が低下して、テープ送りの精度が悪化し、ＡＣＦ貼付シートの貼付長の寸法精度が悪化する。このため、貼付長寸法不良のＡＣＦ貼付シートが基板に貼り付けられ、これに高価なＩＣ等を実装してしまい、ロスコストが増大してしまうという問題がある。

さらに、最近のデジタルネットワーク商品の小型化に伴い電子部品の高密度実装化が一層進み、ＩＣ実装位置と他の電子部品実装位置とのピッチも狭ピッチ化に拍車がかかり実装精度の向上を図って行かなくてはならない。このような状況において、ＡＣＦテープの貼り付け位置の精度をより一層向上させる必要があるという問題がある。

本発明の目的は、上記従来例の問題点を解決し得るテープ貼付方法を提供することにある。

本発明に係る第１のテープ貼付方法は、ＡＣＦテープの台紙テープに貼着したＡＣＦシートを所定貼付長でハーフカットして基板に貼り付けるテープ貼付方法であって、基板を載置してカメラを上向きに設けた水平移動自在なステージの上側に配置した切断機構にＡＣＦテープをＡＣＦシートを下向きにして供給し、ＡＣＦシートに第１ハーフカット切目を切断機構で形成し、所定貼付長だけＡＣＦテープを送って第２ハーフカット切目を切断機構で形成することにより第１及び第２ハーフカット切目で挟まれる第１ＡＣＦ貼付シートを作製して、切断機構をＡＣＦテープ送り方向に交差する水平方向に退避させた後、第１ＡＣＦ貼付シートの下部に前記カメラを移動して前記第１ＡＣＦ貼付シートを前記カメラで撮像してその寸法を認識し、寸法が所定範囲がいであると第１ＡＣＦ貼付シートを基板に貼付ける工程をエラー停止し、所定範囲内であると第１ＡＣＦ貼付シートの下側に基板が位置するようにステージを水平移動させ、第１ＡＣＦ貼付シートを基板に貼付けるために台紙テープを基板に向けて押圧して後、台紙テープを基板から浮き上がらせて張力を与え、切断機構を進出させ、所定貼付長だけＡＣＦテープを送って第３ハーフカット切目を切断機構で形成することにより第２及び第３ハーフカット切目で挟まれる第２ＡＣＦ貼付シートを作製して、切断機構を前記水平方向に退避させた後、第１及び第２ハーフカット切目で挟まれる台紙テープ領域の下側にカメラが位置するようにステージを水平移動させて、この台紙テープ領域をカメラで撮像し、この撮像画像に基づいて第１ＡＣＦ貼付シートの残存の有無を判断し、第１ＡＣＦ貼付シートが残存しないと判断したときは、第２ＡＣＦ貼付シートの下側に基板が位置するようにステージを水平移動させて、第２ＡＣＦ貼付シートを基板に貼付けるために台紙テープを基板に向けて押圧し、
第１ＡＣＦ貼付シートが残存すると判断したときは、第２ＡＣＦ貼付シートを基板に貼付ける工程をエラー停止することを特徴とする。

この構成によれば、第１及び第２ハーフカット切目で挟まれる台紙テープ領域の撮像画像に基づいて、第１ＡＣＦ貼付シートの寸法が所定範囲内であるときだけロスなく貼付け工程を行って後、再度の台紙テープ領域の撮像画像に基づいて第１ＡＣＦ貼付シートの残存の有無を判断する。このため、第１ＡＣＦ貼付シートが残存すると判断した場合、第１ＡＣＦ貼付シートが基板に正常に貼り付けられていないとしてマシンをエラー停止することにより、貼付けミスを未然に防ぐことができる。

第１ＡＣＦ貼付シートが残存しないと判断したときに、第２ＡＣＦ貼付シートをカメラで撮像し、この撮像画像に基づいて第２ＡＣＦ貼付シート寸法が所定範囲内であるか否かを判断し、第２ＡＣＦ貼付シート寸法が所定範囲内と判断したときに、第２ＡＣＦ貼付シートの下側に基板が位置するようにステージを水平移動させて、第２ＡＣＦ貼付シートを基板に貼付けるために台紙テープを基板に向けて押圧し、第２ＡＣＦ貼付シート寸法が所定範囲外と判断したときは、第２ＡＣＦ貼付シートを基板に貼付ける工程をエラー停止することが好ましい。寸法が所定範囲外の不良ＡＣＦ貼付シートを貼り付けることを未然に防止するためである。

第２ＡＣＦ貼付シート寸法が所定範囲内と判断したときに、第２ＡＣＦ貼付シートの撮像画像に基づいて第２ＡＣＦ貼付シートの位置及び回転角度を算出し、算出した第２ＡＣＦ貼付シートの位置及び回転角度に基づいて基板に対する第２ＡＣＦ貼付シートの貼付位置を補正することが好ましい。第２ＡＣＦ貼付シートの貼付け精度を向上させるためである。

本発明によれば、ＡＣＦ貼付シートの貼付けミスを防止し、貼付長寸法不良のＡＣＦ貼付シートの基板への貼付けを防止することができるテープ貼付方法を提供することができる。

図１は、本実施の形態に係るＡＣＦテープ貼付装置１００の斜視図であり、図２はＡＣＦテープ貼付装置１００のＡＣＦ貼付部１５等を説明するための斜視図である。ＡＣＦテープ貼付装置１００は、基板ステージ１２を備える。基板ステージ１２は、ＸＹステージ駆動部２３及び２４によりＸＹ方向（水平方向）に移動自在に設けられる。基板ステージ１２の上には基板１１が載置される。基板ステージ１２の側部にはカメラ１が上向きに設けられる。

ＡＣＦテープ貼付装置１００には、ＡＣＦテープ２を巻回したテープ繰出しリール１７が設けられる。図３（ａ）はＡＣＦテープ２を説明するための断面図であり、図３（ｂ）はその下面図である。ＡＣＦテープ２は、厚み約８０μｍの台紙テープ４と、台紙テープ４の表面を覆って形成した厚み約６０〜８０μｍのＡＣＦシート３と、ＡＣＦシート３を保護するためにその表面を覆って形成したカバーテープ（図示せず）とを有する。

テープ繰出しリール１７に巻回されたＡＣＦテープ２は、テンションローラ１８に巻き付けられ、カバーテープ吸引装置２０によりカバーテープ（図示せず）を剥ぎ取られてＡＣＦシート３が露出され、ガイドローラ３３及び３４により、基板ステージ１２の上側に配置したＡＣＦ切断部１３（図１）に案内される。

ＡＣＦ切断部１３に案内されたＡＣＦテープ２は、剥離ローラユニット３２を介してテープ供給部１６に到る。テープ供給部１６には、ＡＣＦテープ２を挟持する固定チャック２６と、所定のＡＣＦテープ貼付長だけＡＣＦテープ２をテープ送りするフィードチャック３１と、ＡＣＦテープ貼付長に相当するストローク分だけテープ走行方向に往復移動可能にフィードチャック３１を駆動するためのサーボモータ２７と、ＡＣＦテープ２の台紙テープ４を吸引する台紙テープ吸引装置１９とが設けられる。

ＡＣＦ切断部１３は、台紙テープ４に貼着したＡＣＦシート３を、台紙テープ４を切断することなく所定貼付長で切断した幅約４０μｍのハーフカット切目５、６を形成してＡＣＦ貼付シート８を作製する。このＡＣＦ切断部１３は、矢印２５に示すＡＣＦテープ送り方向に直交する水平方向に進退自在に設けられる。

ＡＣＦテープ貼付装置１００にはＡＣＦ貼付部１５（図２）が設けられる。ＡＣＦ貼付部１５は、ＡＣＦ貼付シート８を基板１１の所定実装位置に貼付けるために台紙テープ４を加熱しながら基板１１に向けて加圧する。

このＡＣＦ貼付部１５は、矢印３０で示す垂直方向に昇降自在に設けられる。ＡＣＦ貼付部１５が動作するときには、ＡＣＦ切断部１３は矢印２５方向に移動して退避状態にあり、一方、ＡＣＦ切断部１３が動作するときにはＡＣＦ貼付部１５は上方へ移動して退避状態となる。

ＡＣＦテープ貼付装置１００には、基板１１を上側から照らす照明装置２８と、基板１１上に設けられた基板位置補正用のマーク（図示せず）を認識するための撮像装置２９と、撮像装置２９からの撮像情報に基づいて基板位置補正量を演算するコントローラ２１と、ＡＣＦテープ２の貼付長等の外形寸法及び貼り付け条件等を入力する入力部２２とが設けられる。

このように構成されたＡＣＦテープ貼付装置１００の動作を説明する。図５（ａ）〜図５（ｃ）及び図６（ａ）〜図６（ｃ）は、ＡＣＦテープ貼付装置１００の動作を説明するための模式図である。

テープ繰出しリール１７から繰り出されたＡＣＦテープ２は、テンションローラ１８、ガイドローラ３３及び３４を経由して、ＡＣＦ切断部１３及びＡＣＦ貼付部１５の作動場所を通り、剥離ローラユニット３２を経由して開状態のフィードチャック３１を通って固定チャック２６により挟持される。

次にＡＣＦ切断部１３は、ＡＣＦシート３を上記所定貼付長に切断するために第１ハーフカット切目５と第２ハーフカット切目６とを形成する。上記第１ハーフカット切目５と第２ハーフカット切目６との間の距離は、上記所定貼付長分に対応し、フィードチャック３１によるＡＣＦテープ２の送り量で制御される。よってサーボモータ２７の制御により第１ハーフカット切目５と第２ハーフカット切目６との間の距離は任意に設定することができ、所望の貼付長にＡＣＦシート３を切断することができる。

その後、ＡＣＦ切断部１３を矢印２５の方向に退避させる。そして、両ハーフカット切目５、６で挟まれるＡＣＦ貼付シート８の下側にカメラ１が位置するように基板ステージ１２を移動させる。

そして、正常にハーフカットされているか否かを確認するためにＡＣＦ貼付シート８をカメラ１で撮像し、その撮像情報に基づいてコントローラ２１により四隅の４点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３及びＰ４の座標を求め、点Ｐ１及び点Ｐ４の中点Ｐ５、並びに点Ｐ２及び点Ｐ３の中点Ｐ６を求め、点Ｐ５及び点Ｐ６の間の長さを求めて、ＡＣＦ貼付シート８の外形寸法を算出する。そして、算出した外形寸法と入力部２２で入力したＡＣＦ貼付シート８の外形寸法とを比較し、外形寸法算出結果が、入力部２２で設定した許容量範囲外であれば、マシンをエラー停止する。

外形寸法算出結果が許容範囲内であれば、ＡＣＦ貼付シート８の撮像情報に基づいてコントローラ２１により、四隅の４点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３及びＰ４の座標からＡＣＦ貼付シート８の中心点Ｐ７及び回転角度を求め、その結果に基づいて基板１１の位置補正量を算出し、ＸＹステージ駆動部２３、２４により基板ステージ１２を駆動して基板１１の位置を補正する。そして図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、ＡＣＦ貼付部１５及びＡＣＦテープ２を原点高さ（ＯＲＧ）から基板１１上まで下降させて所定の押圧力で台紙テープ４を加圧し、約８５℃で加熱することによりＡＣＦ貼付シート８の粘着面を基板１１の所定位置に貼り付ける。

そして図５（ｃ）に示すように、ＡＣＦ貼付部１５を基板１１から所定の剥離高さＨ１だけ上昇させる。次にテープたわみ発生部（図示せず）により剥離ローラユニット３２側のＡＣＦテープ２を撓ませて、図６（ａ）に示すように、剥離ローラユニット３２をＡＣＦ貼付シート８を越えてガイドローラ３４側に移動させて台紙テープ４をＡＣＦ貼付シート８から浮き上がらせて剥離させる。その後、図６（ｂ）に示すように剥離ユニット３２は逆方向にＡＣＦ貼付シート８を越えて元の位置に戻る。そして図６（ｃ）に示すように、ＡＣＦ貼付部１５及びＡＣＦテープ２を原点高さ（ＯＲＧ）まで上昇させる。次に、フィードチャック３１を閉じ、固定チャック２６を開いて、上記所定貼付長分だけＡＣＦテープ２を送る。台紙テープ４は台紙テープ吸引装置１９で回収される。

次にＡＣＦ切断部１３を進出させ、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように第３ハーフカット切目７をＡＣＦ切断部１３で形成することにより第２ハーフカット切目６及び第３ハーフカット切目７で挟まれるＡＣＦ貼付シート９を作製する。その後、ＡＣＦ切断部１３を矢印２５の方向に退避させる。次に第１及び第２ハーフカット切目５、６で挟まれる台紙テープ領域の下側にカメラ１が位置するように基板ステージ１２を水平移動させる。

そして、今回貼り付け対象となるＡＣＦ貼付シート９の位置より１回前のＡＣＦ貼付シート８の貼付け位置（第１ハーフカット切目５と第２ハーフカット切目６とで挟まれる台紙テープ４の領域）をカメラ１で撮像する。そして、その撮像情報に基づいて、貼付けミスシート（ＡＣＦ貼付シート８）の有無をコントローラ２１で判断する。その位置にＡＣＦ貼付シート８が有ると判断した場合、ＡＣＦ貼付シート８が基板１１に正常に貼り付けられていないと判断し、マシンをエラー停止する。貼付けミスシート（ＡＣＦ貼付シート８）がない領域は台紙テープ４が灰色に認識される。貼付けミスシートがある領域は白色に認識される。従って、公知の画像処理技術により貼付けミスシートの有無を判断することができる。

ＡＣＦ貼付シート８がないと判断した場合には、ＡＣＦ貼付シート９をカメラ１で撮像して貼付長寸法が許容範囲内であるか否かを判断する。許容範囲内であると判断した場合にはＡＣＦ貼付部１５によりＡＣＦ貼付シート９を基板に貼付け、許容範囲内でないと判断した場合にはマシンをエラー停止する。

図７（ａ）は熱圧着による溶解が生じたＡＣＦテープを説明するための断面図であり、図７（ｂ）はその下面図である。図８（ａ）は熱圧着によるＡＣＦテープの溶解の有無の検査を説明するための断面図であり、図８（ｂ）はその下面図である。

ＡＣＦ貼付け部１５を交換等したときに、その取付位置が図７（ａ）の矢印Ａ７方向にずれると、ＡＣＦ貼付シート８を加圧して基板１１に貼り付けるときに、ＡＣＦ貼付け部１５の端面１５Ａがハーフカット切目６を超えてＡＣＦシート３の端部３Ｂの上まで熱圧着してしまう。このため、端部３Ｂが溶解してギザギザな形状になり、次のＡＣＦ貼付シート９の貼付長が短くなるおそれがある。そこで本実施の形態では、ＡＣＦ貼付シート９を基板１１に貼り付ける前に、端部３Ｂの粗さＤ１をカメラ１により検出して所定値例えば７５μｍ以上の場合には、マシンをエラー停止する。

なお、粗さＤ１が所定値以上の場合に、ＡＣＦ貼付部１５の端面１５Ａの位置がハーフカット切目７を越えてＡＣＦシート３側にないか否かをカメラ１により認識して判定してもよい。

また図４（ａ）、図４（ｂ）において、１回前のＡＣＦ貼付シート８の貼付け位置とＡＣＦ貼付シート９とを別個にカメラ１で撮像する例を示したが、１視野で同時に撮像してもよい。

本発明は、液晶パネル又は液晶パネルに接続するＦＰＣ等において、ＡＣＦテープをハーフカットして基板に貼り付けるテープ貼付方法に適用することができる。

本実施の形態に係るＡＣＦテープ貼付装置の斜視図である。本実施の形態に係るＡＣＦテープ貼付装置のＡＣＦ貼付部等を説明するための斜視図である。（ａ）は本実施の形態に係るＡＣＦテープを説明するための断面図であり、（ｂ）はその下面図である。（ａ）は本実施の形態に係る貼付けミス発生時のＡＣＦテープを説明するための断面図であり、（ｂ）はその下面図である。（ａ）〜（ｃ）は、本実施の形態に係るＡＣＦテープ貼付装置の動作を説明するための断面図である。（ａ）〜（ｃ）は、本実施の形態に係るＡＣＦテープ貼付装置の動作を説明するための断面図である。（ａ）は熱圧着による溶解が生じたＡＣＦテープを説明するための断面図であり、（ｂ）はその下面図である。（ａ）は熱圧着によるＡＣＦテープの溶解の有無の検査を説明するための断面図であり、（ｂ）はその下面図である。

符号の説明

１カメラ
２ＡＣＦテープ
３ＡＣＦシート
４台紙テープ
５、６、７ハーフカット切目
８、９ＡＣＦ貼付シート
１１基板
１２基板ステージ
１３ＡＣＦ切断部
１００ＡＣＦテープ貼付装置

Claims

ＡＣＦテープの台紙テープに貼着したＡＣＦシートを所定貼付長でハーフカットして基板に貼り付けるテープ貼付方法であって、基板を載置してカメラを上向きに設けた水平移動自在なステージの上側に配置した切断機構にＡＣＦテープをＡＣＦシートを下向きにして供給し、ＡＣＦシートに第１ハーフカット切目を切断機構で形成し、所定貼付長だけＡＣＦテープを送って第２ハーフカット切目を切断機構で形成することにより第１及び第２ハーフカット切目で挟まれる第１ＡＣＦ貼付シートを作製して、切断機構をＡＣＦテープ送り方向に交差する水平方向に退避させた後、第１ＡＣＦ貼付シートの下部に前記カメラを移動して前記第１ＡＣＦ貼付シートを前記カメラで撮像してその寸法を認識し、
寸法が所定範囲がいであると第１ＡＣＦ貼付シートを基板に貼付ける工程をエラー停止し、
所定範囲内であると第１ＡＣＦ貼付シートの下側に基板が位置するようにステージを水平移動させ、第１ＡＣＦ貼付シートを基板に貼付けるために台紙テープを基板に向けて押圧して後、台紙テープを基板から浮き上がらせて張力を与え、切断機構を進出させ、所定貼付長だけＡＣＦテープを送って第３ハーフカット切目を切断機構で形成することにより第２及び第３ハーフカット切目で挟まれる第２ＡＣＦ貼付シートを作製して、切断機構を前記水平方向に退避させた後、第１及び第２ハーフカット切目で挟まれる台紙テープ領域の下側にカメラが位置するようにステージを水平移動させて、この台紙テープ領域をカメラで撮像し、この撮像画像に基づいて第１ＡＣＦ貼付シートの残存の有無を判断し、
第１ＡＣＦ貼付シートが残存しないと判断したときは、第２ＡＣＦ貼付シートの下側に基板が位置するようにステージを水平移動させて、第２ＡＣＦ貼付シートを基板に貼付けるために台紙テープを基板に向けて押圧し、
第１ＡＣＦ貼付シートが残存すると判断したときは、第２ＡＣＦ貼付シートを基板に貼付ける工程をエラー停止することを特徴とするテープ貼付方法。
第１ＡＣＦ貼付シートが残存しないと判断したときに、第２ＡＣＦ貼付シートをカメラで撮像し、この撮像画像に基づいて第２ＡＣＦ貼付シート寸法が所定範囲内であるか否かを判断し、
第２ＡＣＦ貼付シート寸法が所定範囲内と判断したときに、第２ＡＣＦ貼付シートの下側に基板が位置するようにステージを水平移動させて、第２ＡＣＦ貼付シートを基板に貼付けるために台紙テープを基板に向けて押圧し、
第２ＡＣＦ貼付シート寸法が所定範囲外と判断したときは、第２ＡＣＦ貼付シートを基板に貼付ける工程をエラー停止する請求項１記載のテープ貼付方法。
第２ＡＣＦ貼付シート寸法が所定範囲内と判断したときに、第２ＡＣＦ貼付シートの撮像画像に基づいて第２ＡＣＦ貼付シートの位置及び回転角度を算出し、算出した第２ＡＣＦ貼付シートの位置及び回転角度に基づいて基板に対する第２ＡＣＦ貼付シートの貼付位置を補正する請求項２記載のテープ貼付方法。