JP4549432B2

JP4549432B2 - 粘着テープ貼付装置及びテープ接続方法

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Publication number: JP4549432B2
Application number: JP2009535986A
Authority: JP
Inventors: 山田　　晃; 良一郎片野; 雅之伊田; 康弘岡田; 智隆西本
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2007-10-03
Filing date: 2008-10-03
Publication date: 2010-09-22
Anticipated expiration: 2028-10-03
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Description

本発明は、液晶パネルやＰＤＰ（ＰｌａｓｍａＤｉｓｐｌａｙＰａｎｅｌ）に代表されるディスプレイパネル等の基板に、実装部品の固定用の粘着テープを貼り付ける粘着テープ貼付装置に関するものである。また、このような粘着テープ貼付装置において、長手方向に連続した粘着テープが貼着されたテープ部材の端部同士を接続して追加するテープ接続方法に関する。

液晶パネルやＰＤＰ（Plasma Display Panel）に代表されるディスプレイパネルなどの基板に部品を実装する方法として、基板にテープ部材の一例であるＡＣＦ（異方性導電フィルム）テープにおける粘着テープの一例であるＡＣＦを基板に押圧した後、離型テープを剥離して基板にＡＣＦ層を貼り付け、そのＡＣＦ層の上に、例えばＴＣＰ（Tape Carrier Package）、ＩＣ、薄型ＬＳＩパッケージ部品等の部品を仮圧着した後、熱と圧力を加えて本圧着することで、基板に部品を実装する方法が知られている。このような部品実装方法では、上記のように基板にＡＣＦを貼り付けるためにＡＣＦ貼付装置が使用されている。

そのＡＣＦ貼付装置としては、リールに巻回されたＡＣＦテープを供給する際に、ＡＣＦ層のみを所定の長さに切断した後、受け台上に載置された基板上に供給し、圧着装置にてＡＣＦテープを押圧して所定長さに切断されたＡＣＦ層を基板に貼り付け、その後離型テープを貼り付けたＡＣＦ層から剥離して離型テープを回収するとともに、次のＡＣＦテープの供給を行うという動作を繰り返すように構成したものが知られている。

ところで、このようなＡＣＦ貼付装置において、使用中のリールに巻回されたＡＣＦテープが完全になくなった後にリール交換すると、ＡＣＦテープを所定経路に沿って一から配設するという面倒で時間のかかる作業が必要となる。そのため、使用中のＡＣＦテープの終端部と新たに交換したリールのＡＣＦテープの始端部とを接続することが求められる。特に、近年のディスプレイパネルの大型化に伴って１枚の基板に必要なＡＣＦテープの長さが増大化しているため、長尺のＡＣＦテープを巻回したリールを適用しても短時間にリール交換が必要となっており、作業性良く接続することが生産性の向上に対して重要な要因となっている。

そこで、リールに巻回されたＡＣＦテープの終端部にエンドマークを設けておき、そのエンドマークをセンサで検知すると、使用中のＡＣＦテープの終端部に新たなリールのＡＣＦテープの始端を接続するという方法が知られている。具体的には、使用中のＡＣＦテープの終端部を裏返して新たなリールのＡＣＦテープの始端部に重ね合わせ、加熱圧着して接続する方法、またリードテープにて両テープを接続する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、図１６Ａおよび図１６Ｂに示すように、使用中のＡＣＦテープ１０１の終端部における離型テープ１０２と、新たなリールのＡＣＦテープ１１１の始端部における離型テープ１１２とを別の接着テープ１２１を用いて接続する方法や、両面接着テープをリールやリールを保持したカセットに貼付けておいて、接続時にテープの終端部と始端部とを両面接着テープを介して接続する方法も知られている。

また、熱溶着が容易でかつセンサで容易に検知することができる接続テープを、ＡＣＦテープの始端と終端の両端に接着テープにて接続しておき、使用中のＡＣＦテープの終端の接続テープをセンサにて検知すると、使用中のＡＣＦテープの終端の接続テープと新たなリールの粘着テープの始端の接続テープとを熱溶着して両テープを接続する方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。

なお、ＡＣＦテープのＡＣＦ層を基板に貼り付ける際に、ＡＣＦ層をカッターで切断して圧着ヘッドにて加熱加圧して圧着する代わりに、振動子の振動面をＡＣＦテープの離型テープに圧接させた状態で振動子に超音波振動を印加して、ＡＣＦテープのＡＣＦ層を超音波振動による摩擦熱で溶融させて基板に貼付けるようにしたものが知られている（例えば、特許文献３参照）。

また、基板上に異方性導電膜を介して部品を実装する際に、部品の上からその厚み方向の超音波振動を印加することで、基板に部品を実装するようにしたものも知られている（例えば、特許文献４参照）。

また、金属板などの被接合部材に電線を接合する際に、接合ブロックで電線を押圧しつつ接合ブロックに電線の軸方向の超音波振動を印加するようにし、かつその接合ブロックの電線との接触面に滑り止めのための多数の凸部を設けたものが知られている（例えば、特許文献５参照）。

特開２００４−１９６５４０号公報特開２００５−３３６４４７号公報特開２００５−３２７９２３号公報特許第２５７４７０４号明細書特開２００５−２９７０５５号公報

ところが、近年は、接続部位の幅寸法が狭い部品を接合することが多々あり、そのような場合、例えば使用されるＡＣＦテープの幅が約１〜２ｍｍ程度と狭いものが用いられる。そのため、ＡＣＦテープのＡＣＦ層や接着テープの接着材層を介してテープ同士を加圧して所要の接続強度を持つように接着しようとすると、それらの粘着材や粘着材がはみ出し易く、テープ送り時にトラブルが発生し易くなるという問題がある。

また、別部材の接着テープ等を用いる接続方法では、接着テープの供給機構を配設する必要があって装置構成の複雑化を招いてしまうとともに、ＡＣＦテープとは別に接着テープの管理が必要となるため負担が増すという問題もある。また、リール等に貼り付けた接着テープや両面接着テープ等を用いて接続する方法では、自動的に接続することができず、かつリール等を管理している間に接着面が劣化して所要の接続強度を確保するのが困難であるという問題がある。

また、特許文献２に示すように接続テープを用いて接続テープ同士を熱溶着して接続する方法では、ＡＣＦテープとして、その両端に接続テープを接着した特殊なものを用いる必要があるため、コスト高になるとともに汎用性がないという問題がある。

なお、特許文献３ではＡＣＦテープのＡＣＦ層を基板に貼り付ける際に超音波振動を適用した構成が、また特許文献４では部品を、ＡＣＦ層を介して基板に実装する際に部品の厚さ方向に超音波振動を印加して接合する構成が、特許文献５では金属板などの被接合部材に電線を接合する際に凸部を設けた接合ブロックに超音波振動を印加して接合する構成が、それぞれ開示されている。しかしながら、これらは、ＡＣＦ層と他の部材、あるいは他の部材同士を、超音波振動を適用して接合していることを開示するのみである。

従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、使用中のテープの終端部と新たなリールから繰り出したテープの始端部とを、簡単かつ低コストの構成にて必要な接続強度を持ちかつテープ送りにトラブルを発生する恐れのない状態で接続することができる粘着テープ貼付装置及びテープ接続方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。

本発明の第１態様によれば、離型テープの片面に粘着テープが貼着されたテープ部材を巻回したリールが、交換可能に装備され、装備されたリールからテープ部材を供給するテープ供給装置と、
テープ供給装置から供給されたテープ部材を基板に押圧して、離型テープから剥離された粘着テープを基板に貼り付ける圧着装置と、
使用中の第１のテープ部材の終端部と追加されたリールから引き出した第２のテープ部材の始端部とを接続するテープ接続装置とを備え、
テープ接続装置は、
第１のテープ部材の終端部と第２のテープ部材の始端部とが重ねて配置されるステージと、
重ねたテープ部材の始端部または終端部に当接する当接面を有する超音波ツールと、
超音波ツールに対してテープ厚さ方向の超音波振動を印加する超音波振動発生装置と、
超音波ツールをステージに向けて押圧する押圧装置と、
第１のテープ部材の終端部を保持する第１の保持部と、
第２のテープ部材の始端部を保持する第２の保持部とを備え、
第１の保持部により保持された第１のテープ部材の終端部と、第２の保持部により保持された第２のテープ部材の始端部とを、ステージ上に重ねて配置させた状態にて、重ねて配置されたテープ部材に対して、押圧装置を制御して超音波ツールの当接面を押圧させるとともに、超音波振動発生装置を制御して超音波ツールに対してテープ厚さ方向の超音波振動を印加して、第１のテープ部材の終端部と第２のテープ部材の始端部とを超音波溶着により接続させる超音波溶着処理と、
超音波溶着処理を実行後に、第１の保持部による第１のテープ部材の終端部の保持を解除して、少なくとも第１のテープ部材の終端部の端縁部が超音波ツールとステージとの間に位置するようにテープ部材を移動させ、再度、押圧装置を制御して超音波ツールの当接面により第１のテープ部材の終端部の端縁部を押圧させるとともに、超音波振動発生装置を制御して超音波ツールに対してテープ厚さ方向の超音波振動を印加して、第１のテープ部材の終端部の端縁部を第２のテープ部材の始端部に超音波溶着により接続させる端縁溶着処理とを、実行する制御装置をさらに備える、粘着テープ貼付装置を提供する。

本発明の第２態様によれば、超音波ツールの当接面に複数の突起部が形成され、突起部の高さ寸法ｈは、離型テープの厚さ寸法ｔに対して、ｈ＞ｔである、第１態様に記載の粘着テープ貼付装置を提供する。

本発明の第３態様によれば、超音波ツールの突起部は、頂部の角度が６０〜１２０°の山形断面形状を有する、第２態様に記載の粘着テープ貼付装置を提供する。

本発明の第４態様によれば、第１の保持部は、第１のテープ部材の終端部を引張状態で保持し、第２の保持部は、第２のテープ部材の始端部を引張状態で保持し、第１のテープ部材の終端部を第１の保持部にて引張状態にて保持し、かつ第２のテープ部材の始端部を第２の保持部にて引張状態にて保持した状態にて、第１のテープ部材の終端部と第２のテープ部材の始端部とがステージ上に重ねて配置される、第２態様に記載の粘着テープ貼付装置を提供する。

本発明の第５態様によれば、テープ部材を巻回したリールを回転自在に保持するとともに第２の保持部が備えられた複数のリール支持板と、
複数のリール支持板を並列配置して着脱可能に保持するとともに、保持している１つのリール支持板をテープ接続装置に対向する位置に位置決めするリール位置決め装置とをさらに備える、第４態様に記載の粘着テープ貼付装置を提供する。

本発明の第６態様によれば、離型テープの片面に粘着テープが貼着されたテープ部材を巻回したリールからテープ部材を供給し、供給されたテープ部材を基板に押圧して、離型テープから剥離された粘着テープを基板に貼り付ける粘着テープ貼付装置において、使用中の第１のテープ部材の終端部に、追加される第２のテープ部材の始端部を接続する方法であって、
第１のテープ部材の終端部を保持するとともに、第２のテープ部材の始端部を保持した状態で、第１のテープ部材の終端部と第２のテープ部材の始端部を互いに重ねて配置し、
端部同士の重なり領域に対して、超音波ツールの当接面を押圧するとともに、超音波ツールに対してテープ厚さ方向の超音波振動を印加して、第１のテープ部材の終端部と第２のテープ部材の始端部とを超音波溶着し、
その後、第１のテープ部材の終端部の保持を解除し、
超音波ツールの当接面により第１のテープ部材の終端部の端縁部と第２のテープ部材の始端部とを押圧するとともに、超音波ツールに対してテープ厚さ方向の超音波振動を印加して、第１のテープ部材の終端部の端縁部を第２のテープ部材の始端部に超音波溶着する、テープ接続方法を提供する。

本発明の第７態様によれば、その当接面に複数の突起部が形成され、かつ離型テープの厚さよりも大きい高さ寸法を有する複数の突起部が、当接面に形成された超音波ツールを用いて、超音波溶着を行う、第６態様に記載のテープ接続方法を提供する。

本発明の第８態様によれば、テープ部材を重ねて配置する際に、第１のテープ部材の終端部を引張状態で保持するとともに、第２のテープ部材の始端部を引張状態で保持した状態で、第１のテープ部材の終端部と第２のテープ部材の始端部とをステージ上に重ねて配置する、第６態様に記載のテープ接続方法を提供する。

本発明の第９態様によれば、第１のテープ部材の終端部を検知すると、その終端部を保持するとともに、第２のテープ部材が巻回されたリールをステージに対向する位置に位置決めして、ステージ上に第１のテープ部材の終端部と第２のテープ部材の始端部を重ねて配置する、第８態様に記載のテープ接続方法を提供する。

本発明の粘着テープ貼付装置及びテープ接続方法によれば、第１のテープ部材の終端部と第２のテープ部材の始端部とを接続する際に、両テープ部材の終端部と始端部をステージ上に重ねて配置した状態で、超音波ツールの当接面により押圧しながら、テープ厚さ方向の超音波振動を印加することで、超音波振動エネルギーを両テープ部材の重なり部分に集中して付与して溶融接合することができる。したがって、テープ部材が加熱溶着の困難なテープ素材にて構成されているような場合、あるいは、テープ幅が狭幅であるような場合であっても、必要な接続強度をもった状態で確実に接続することができ、テープ部材の始端部や終端部に別の接続テープを設けたり、接続に別の接着テープを用いたりする必要がない。よって、低コストにてまた簡単な構成にてテープ送りにトラブルを発生する恐れのない状態で接続することができる。

図１は、本発明の第１実施形態にかかるＡＣＦ貼付装置の全体斜視図図２は、第１実施形態のＡＣＦ貼付装置の要部の概略構成を示す正面図図３は、第１実施形態のテープ接続装置による接続状態を示す斜視図図４Ａは、第１実施形態のテープ接続装置の超音波ツールの正面図図４Ｂは、図４Ａの超音波ツールのＡ部拡大図図４Ｃは、図４Ａの超音波ツールの下面図図５は、本発明の第２実施形態にかかるＡＣＦ貼付装置の全体斜視図図６は、第２実施形態におけるテープ接続装置とリール供給部の斜視図図７は、第２実施形態におけるリール支持板の正面図図８は、第２実施形態におけるテープ接続工程の説明図図９は、第２実施形態におけるテープ接続工程の説明図図１０は、第２実施形態におけるテープ接続工程の説明図図１１は、第２実施形態におけるテープ接続状態を示す正面図図１２Ａは、第２実施形態のテープ接続状態における詳細を示す断面図図１２Ｂは、図１２ＡにおけるＢ−Ｂ矢視図図１３は、第２実施形態において追加可能なテープ端縁処理の工程説明図図１４は、本発明の他の実施形態にかかるＡＣＦ貼付装置における接続状態の詳細断面図図１５は、本発明のさらに別の実施形態のＡＣＦ貼付装置における接続状態の詳細断面図図１６Ａは、従来例の粘着テープの接続態様の一例を示す斜視図図１６Ｂは、図１６Ａの要部の拡大斜視図図１７は、本発明の別の実施形態にかかる超音波ツールによるテープ接合状態を示す模式図

本発明の記述を続ける前に、添付図面において同じ部品については同じ参照符号を付している。

以下、本発明を、液晶表示パネルのガラス基板などの基板に、異方性導電性フィルム（ＡＣＦ）などの粘着材層（ＡＣＦ層）を有する粘着テープを貼り付ける粘着テープ貼付装置に適用した実施形態について、図１〜図１５、および図１７を参照して説明する。

（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態の粘着テープ貼付装置の一例であるＡＣＦ貼付装置について、図１、図２、図３、図４Ａ、図４Ｂおよび図４Ｃを参照して説明する。

図１、図２において、本実施形態のＡＣＦ貼付装置１は、基板２を支持して移動及び位置決めする位置決め装置３と、基板２の側端部を下方から支持する下受け台４と、貼り付けるべきＡＣＦテープ５を上方から押圧して基板２に貼り付ける圧着装置６と、ＡＣＦテープ５を供給するテープ供給装置７と、基板２に貼付けられたＡＣＦテープ５のＡＣＦ層からその離型テープを剥離する剥離装置８と、剥離されたＡＣＦテープ５の離型テープを回収するテープ回収装置９にて構成されている。１０は、ＡＣＦ貼付装置１の搬入位置に搬入された基板２を位置決め装置３に移載する移載装置である。図１において、１Ａは、ＡＣＦ貼付装置１の全体の動作制御を行う制御装置である。

圧着装置６は、図２に示すように、下方に配置された下受け台４と対向する圧着面１１ａを下面に有し、ＡＣＦテープ５の貼付動作を行う圧着ヘッド１１と、この圧着ヘッド１１を昇降駆動するシリンダ装置などのヘッド昇降装置１２を備えている。圧着ヘッド１１には、図示しない加熱手段が内蔵されており、圧着ヘッド１１の圧着面１１ａを所定温度に加熱することが可能となっている。

テープ供給装置７は、ＡＣＦテープ５が巻回されたリール１３と、リール１３から供給されるＡＣＦテープ５を案内する複数のガイドローラ１４ａ、１４ｂ、１４ｃと、間隔をあけて並列配置された一対のガイドローラ１４ａ、１４ｂ間でこれらローラに対して遠近方向に移動自在にかつ遠ざかる方向に移動付勢されたテンションローラ１５と、ＡＣＦテープ５における離型テープの片面に一連に設けられたＡＣＦ層に対し、基板２におけるＡＣＦ層貼付領域の大きさに応じた長さ毎に切り込みを入れるカッター１６と、ＡＣＦテープ５の終端部と新たに装着したリール１３から引き出したＡＣＦテープ５の始端部とを接続するテープ接続装置１７とを備えている。

剥離装置８は、下受け台４と圧着ヘッド１１の圧着面１１ａとの間をその長手方向に往復移動可能な移動体１８と、移動体１８の移動に伴って基板２に圧着されたＡＣＦテープ５の上面に沿って転動しながら移動するテープ押さえローラ１９ａと、押さえローラ１９ａの斜め上方に配置され、ＡＣＦテープ５の離型テープを外周の一部に巻回させて移動体１８の移動に伴って離型テープを剥離するテープ剥離ローラ１９ｂと、移動体１８に設けられて所要時に剥離された離型テープを把持固定するチャック２０にて構成されている。

テープ回収装置９は、剥離された離型テープを上向きにガイドするガイドローラ２１と、離型テープを把持固定するチャック２２と、離型テープを吸引回収する回収ユニット２３にて構成されている。

このような構成を有するＡＣＦ貼付装置１のテープ供給装置７において、テープ接続装置１７の上部にカッター１６が配置されるとともに、その上部に使用中のＡＣＦテープ５の終端部を検出する終端検出センサ２４が配置されている。また、カッター１６とテープ接続装置１７にＡＣＦテープ５を間に挟んで対向してステージ２５が配設され、カッター１６にてＡＣＦテープ５のＡＣＦ層又はＡＣＦテープ５の離型テープを切断する際、及びテープ接続装置１７にてテープを接続する際にＡＣＦテープ５を背面側から支持するように構成されている。

本実施形態のテープ接続装置１７は、図３、図４Ａ〜図４Ｃに示すように、使用中の第１のＡＣＦテープ５ａの終端部５Ｅと新たに供給したリール１３から引き出した第２のＡＣＦテープ５ｂの始端部５Ｓとをステージ２５上に重ねた状態で配置する。そして、これらＡＣＦテープ５の始端部５Ｓ又は終端部５Ｅに超音波ツール２６の先端面（当接面）２６ａを当接させ、この超音波ツール２６に超音波振動発生装置２７にてテープ厚さ方向の超音波振動２８を印加するとともに、押圧装置（図示せず）にて超音波振動発生装置２７に対して図示矢印で示すようにステージ２５に向けて押圧力２９を作用させるように構成されている。

超音波ツール２６には、図４Ｂ、図４Ｃに示すように、その先端面２６ａに複数の突起部３０が突設されている。突起部３０の高さ寸法ｈは、例えば、ＡＣＦテープ５の厚さ寸法、より具体的には、離型テープの厚さ寸法ｔに対して、ｈ＞ｔ、好適にはｈ＞２ｔに設定される。また、突起部３０の形状は、頂部における最も鋭い角度が６０°〜１２０°の山形断面形状のものが好適である。

次に、以上の構成のＡＣＦ貼付装置１にて基板２の側縁部にＡＣＦテープ５を貼り付ける工程を説明する。図１、図２に示す状態から位置決め装置３にて基板２の側縁部を下受け台４上に位置決めした状態で、ヘッド昇降装置１２にて圧着ヘッド１１を下降動作させ、圧着ヘッド１１の下面の圧着面１１ａにてＡＣＦテープ５を押圧してＡＣＦテープ５を基板２に圧着させる。次に、テープ回収装置９のチャック２２を閉じてＡＣＦテープ５の離型テープを保持固定し、剥離装置８のチャック２０を開いた状態で、移動体１８をテープ供給装置７側に移動させることで、基板２に貼り付けられたＡＣＦテープ５のＡＣＦ層からその離型テープを剥離させる。

次に、剥離装置８のチャック２０を閉じてＡＣＦテープ５を保持するとともに、テープ回収装置９のチャック２２を開いて離型テープが回収ユニット２３に自在に吸引回収される状態にして、剥離装置８の移動体１８を所定のテープ供給量だけ移動させる。これによってＡＣＦ層を設けられたＡＣＦテープ５が、圧着ヘッド１１の圧着面１１ａと下受け台４上に位置決めされた基板２のＡＣＦテープ５を貼り付けるべき領域の間に供給されることになる。このテープ供給量に応じてテンションローラ１５が上昇しており、次にリール１３を回転させてテンションローラ１５が原点位置に位置するまでリール１３に巻回されたＡＣＦテープ５を供給する。

以上のＡＣＦテープ５の貼り付け動作を繰り返して、リール１３に巻回されたＡＣＦテープ５が終端になると終端検出センサ２４にて検出される。終端が検出されると、リール１３を交換して新たなリール１３をテープ供給装置７にセットし、使用中のＡＣＦテープ５の終端部５Ｅと新たなリール１３のＡＣＦテープ５の始端部５Ｓとをテープ接続装置１７にて接続することで、ＡＣＦテープ５を連続して供給することが可能となる。

このテープ接続装置１７による接続に際して、テープ供給装置７で使用中のＡＣＦテープ（第１のテープ部材）５ａの終端部５Ｅと新たに配置したリール１３から引き出したＡＣＦテープ（第２のテープ部材）５ｂの始端部５Ｓとを接続するときに、図３に示すように、両テープの終端部５Ｅと始端部５Ｓをステージ２５上に重ねて配置した状態で、図４Ａ〜図４Ｃに示すような先端面２６ａに複数の突起部３０を設けた超音波ツール２６を用いて、テープ厚さ方向の押圧力２９を作用させつつテープ厚さ方向の超音波振動２８を印加することで、複数の突起部３０がテープ厚さ方向に両テープに食い込んだ状態で突起部３０の周囲に超音波振動エネルギーが集中して付与される。その結果、図１２Ａおよび図１２Ｂに示すように、ＡＣＦテープ５ａの終端部５Ｅと、ＡＣＦテープ５ｂの始端部５Ｓとが超音波溶融により接合される。このように熱溶融ではなく、超音波溶融による接合法が適用されているため、ＡＣＦテープ５の離型テープがポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）や延伸ポリプロピレン（ＰＰ）やポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などの加熱溶着の困難なテープ素材にて構成されていても、またテープ幅が狭幅であっても、所要の接続強度をもった状態で確実に接続することができる。

ここで、超音波ツール２６の突起部３０の高さ寸法ｈを、ＡＣＦテープ５の厚さ寸法（なお、ＡＣＦテープ５の離型テープ同士を接続する場合はその離型テープの厚さ寸法）ｔに対してｈ＞ｔ、好適にはｈ＞２ｔとすることで、それぞれのテープの重ね合わせの界面に効果的に超音波振動によるエネルギーを付加することができ、上記作用効果をより確実に得ることができる。その結果、ＡＣＦテープ５の終端部５Ｅと始端部５Ｓを安定して所要の接続強度をもって接続することができる。また、超音波ツール２６の突起部３０は、頂部における最も鋭い角度を６０〜１２０°の山形断面形状とすることで、頂部角度が小さ過ぎて穴あきを生じたり、頂部角度が大き過ぎて食い込み不足となることなく、安定して所要の接続強度を確保できる。

本実施形態によれば、先端面に突起部３０を設けた超音波ツール２６を用いてテープ厚さ方向の超音波振動を印加して接続することで、ＡＣＦテープ５の始端部５Ｓや終端部５Ｅに別の接続テープを設けたり、接続に別の接着テープを用いたりすることなく、所要の強度で接続することができ、低コストにてまた簡単な構成にてテープ送りにトラブルを発生する恐れのない状態で接続することができる。

具体例を示すと、ＡＣＦテープ５は、その幅寸法が１〜３ｍｍで、厚さ範囲が２０〜１００μｍ（汎用されるのは５０〜１００μｍ）のＰＥＴフィルムからなる離型テープに、ＡＣＦ層として厚さが１０〜３０μｍのＡＣＦを塗工して構成されたものであり、接続する終端部５Ｅと始端部５ＳはＡＣＦが除去されている。超音波ツール２６は、その先端部の直径が３ｍｍで、その先端面に高さ寸法ｈが０．３ｍｍ、頂部の角度θが９０°の突起部２９が、ピッチＰが０．８ｍｍでマトリックス状に配設されている。超音波振動発生装置２７は、周波数が６０ｋＨｚ、出力が６０Ｗで、１０〜１５Ｎの押圧力２８で、０．５ｓｅｃ押圧することで超音波接続した。これにより、約２Ｎ以上の所要の接続強度を持つとともにテープ送りにトラブルを発生する恐れのない適正な接続状態が確実にかつ安定して得られた。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態の粘着テープ貼付装置について、図５〜図１３を参照して説明する。なお、上記第の実施形態と同一の構成要素については、同一の参照符号を付して説明を省略し、主として相違点について説明する。

本実施形態は、主としてテープ供給装置７とテープ回収装置９の構成が第１の実施形態と異なり、第１のＡＣＦテープ５ａの終端部５Ｅと第２のＡＣＦテープ５ｂの始端部５Ｓを自動的に接続してＡＣＦテープ５を連続的に供給できるように構成したものである。

図５において、テープ供給装置７には、第１のＡＣＦテープ５ａの終端部５Ｅと第２のＡＣＦテープ５ｂの始端部５Ｓを接続するテープ接続装置３１と、リール１３を順次供給するリール供給装置３２が配設され、テープ回収装置９には、貼付けたＡＣＦ層から剥離したＡＣＦテープ５の離型テープを巻き取ってＡＣＦテープ５を所定量送る巻取装置３３が配設されている。尚、巻取装置３３は、図１、図２に示すテープ回収装置９の構成にしても良い。

テープ接続装置３１は、図６に示すように、第１保持部３４と、第１切断部３５と、第２保持部６と、第２切断部３７と、超音波接続装置３８とを備えている。超音波接続装置３８は、第１保持部３４と第２切断部３７の間に配置されており、ステージ２５と、超音波ツール２６を取付けた超音波振動発生装置２７と、超音波振動発生装置２７をステージ２５に向けて移動して所定の押圧力を作用させる押圧装置３９にて構成されている。図６において、４９は圧着装置６にＡＣＦテープ５をガイドするガイドローラである。

第１保持部３４は、使用終了間際となったＡＣＦテープ５の終端を挟持して保持するものであり、接近離間動作可能な一対の保持部材３４ａ、３４ｂを有している。第１切断部３５は、保持部材３４ａの上部に配置され、ＡＣＦテープ５を挟持した状態でその上部位置で保持部材３４ｂとの間でＡＣＦテープ５を切断するように構成されている。

第２保持部３６は、ＡＣＦテープ５を巻回したリール１３を回転自在に保持しているリール支持板４０の下部に配置されており、保持ベース４１とこの保持ベース４１に装着されたシリンダ装置４２との間でリール１３から引き出したＡＣＦテープ５の始端を挟持するように構成されている。第２切断部３７は、押圧装置３９に設けられた刃部３７ａと受部３７ｂにて構成されており、超音波接続装置３８にて使用中のＡＣＦテープ５の終端部５Ｅと新たなリール１３から引き出したＡＣＦテープ５の始端部５Ｓとを接続すると同時にまたは接続後にその接続部より第２保持部３６側を切断するものである。

リール支持板４０は、図７に示すように、全体形状が略Ｔ字状で、その下部に第２保持部３６が配設され、上部にリール１３を回転自在に支持する軸支部４３と、リール１３の外周に圧接・離間して回転を係止・係止解除する係止部４４と、リール１３から第２保持部３６にＡＣＦテープ５をガイドするガイドローラ４５を備えている。リール１３から引き出されて先端が第２保持部３６にて保持されているＡＣＦテープ５の始端部５Ｓは係止部４４にて引張状態が保持されている。

リール供給装置３２には、図５、図６に示すように、複数（図示例では５つ）のリール支持板４０を並列して着脱自在に保持することができる可動保持装置４６が２つ備えられ、一方の可動保持装置４６に保持されたリール１３からＡＣＦテープ５が供給されている間に、他方の可動保持装置４６を取り外してリール支持板４０の取り替え作業を行うように構成されている。各可動保持装置４６は、移動装置４７にて移動及び位置決め可能に構成され、保持している任意のリール支持板４０をテープ接続装置３１に対向する位置に位置決め可能である。移動装置４７は、ボールねじ４７ａを用いた送りねじ機構にて移動される移動体４７ｂに可動保持装置４６を着脱自在に装着するように構成されている。また、図６に示すように、テープ接続装置３１に対向する位置に位置決めされたリール支持板４０を固定する固定装置４８が設けられている。なお、本実施形態では、可動保持装置４６、移動装置４７、および固定装置４８によりリール位置決め装置が構成されている。

次に、このような構成により、使用中のリール１３から供給されている第１のＡＣＦテープ５ａの終端部５Ｅを検出した時に、新たなリール１３と交換し、そのリール１３から引き出した第２のＡＣＦテープ５ｂの終端部５Ｓと接続する動作工程である超音波溶着処理を、主として図５及び図８〜図１０を参照して説明する。

まず、図８の工程（ａ）に示すように、使用中のリール１３から第１のＡＣＦテープ５ａを供給してそのＡＣＦ層を順次基板に貼り付けている状態で、そのＡＣＦテープ５ａの終端を検知する。終端が検知されると、図８の工程（ｂ）に示すように、第１の保持部３４の保持部材３４ａ、３４ｂにて終端部５Ｅを保持し、図８の工程（ｃ）に示すように、第１の切断部３５にてその上部位置で切断する。

次に、可動保持装置４６を動作させて、図８の工程（ｄ）及び図９の工程（ｅ）に示すように、使用していたリール１３を支持していたリール支持板４０をテープ接続装置３１から退避させ、次のリール支持板４０をテープ接続装置３１に対向する位置に位置決めして固定し、新たなリール１３から引き出された第２のＡＣＦテープ５ｂの始端部５Ｓが、第１のＡＣＦテープ５ａの終端部５Ｅに重なるように、第２保持部３６により保持された状態にて配置させる。このように、接続すべき両テープの終端部と始端部を、第１保持部３４および第２保持部３６により保持した状態で重ねて配置させることにより、位置ずれを生じる恐れなく正確な位置決めを行うことができる。また、このように可動保持装置４６を作動させて、次の新たなリール１３から第２のＡＣＦテープ５ｂを供給可能とさせる構成により、テープ接続を自動にて行うことが可能となる。

次に、図９の工程（ｆ）、図９の工程（ｇ）、及び図１１に示すように、互いに重なるように位置決めされた第２のＡＣＦテープ５ｂの始端部５Ｓと第１のＡＣＦテープ５ａの終端部５Ｅを、ステージ２５で背面側から支持した状態で、超音波接続装置３８にて超音波接続する。超音波接続装置３８においては、先端面に複数の突起部３０を設けた超音波ツール２６を用い、テープ厚み方向の超音波振動２８を印加するようにしているので、図１２Ａおよび図１２Ｂに示すように、複数の突起部３０がテープ厚さ方向に両テープに食い込んだ状態で突起部３０の周囲に超音波振動エネルギーが集中して付与されて溶融接合される。そのため、ＡＣＦテープ５の離型テープが加熱溶着の困難なテープ素材にて構成されていても、またテープ幅が狭幅であっても、所要の接続強度をもった状態で確実に接続することができる。

次に、図９の工程（ｈ）、図１０の工程（ｉ）に示すように、第２切断部３７にて第２のＡＣＦテープ５ｂの始端部５Ｓにおける接続部より第２保持部３６側の部分を切断する。また、図１０の工程（ｊ）、工程（ｋ）に示すように、第１保持部３４における保持部材３４ａ、３４ｂによる第１のＡＣＦテープ５ａの終端部５Ｅの保持を解除し、超音波接続装置３８及びステージ２５を退避動作させる。このようにして、第１のＡＣＦテープ５ａと第２のＡＣＦテープ５ｂが自動的に接続されて圧着装置６に連続して供給される。なお、以上の接続動作を行った時には、このテープ接続部５０が圧着部位に留まることなく圧着部位を完全に通過するように、テープ送り量が設定制御される。

なお、図１０の工程（ｋ）の状態から、第１のＡＣＦテープ５ａと第２のＡＣＦテープ５ｂが接続された状態で、そのままＡＣＦテープ５を圧着装置６に供給するようにしてもよいが、そのテープ接続部５０から第１保持部３４にて保持していた第１のＡＣＦテープ５ａの端縁部が髭状突出部（あるいは耳状突出部）５０ａとなって突出するため、後続工程でのＡＣＦテープ５の送り動作で邪魔になったり、トラブルを発生したりする恐れがある。

そこで、図１３に示すような端縁処理工程を付加するのが好適である。図１３において、図１０の工程（ｋ）から、図１３の工程（ｌ）に示すように、第１のＡＣＦテープ５ａの終端部５Ｅの髭状突出部５０ａが超音波接続装置３８とステージ２５の間に位置するようにＡＣＦテープ５を移動させ、次に、図１３の工程（ｍ）に示すように、再度超音波接続装置３８を第２のＡＣＦテープ５ｂに圧接させ、超音波接続装置３８にてテープ厚さ方向の超音波振動を印加して第１のＡＣＦテープ５ａの終端部５Ｅの髭状突出部５０ａを第２のＡＣＦテープ５ｂに溶着する端縁溶着工程を行い、その後、図１３の工程（ｎ）に示すように、超音波接続装置３８及びステージ２５を退避動作させ、接続された第１のＡＣＦテープ５ａと第２のＡＣＦテープ５ｂが圧着装置６に連続して供給する。

このように第１のＡＣＦテープ５ａの終端部５Ｅの髭状突出部５０ａを第２のＡＣＦテープ５ｂに溶着することで、接合後のＡＣＦテープ５の送り動作で髭状突出部５０ａ邪魔になったり、トラブルを発生したりする恐れを解消することができる。なお、第２のＡＣＦテープ５ｂの始端部５Ｓに対しても同様に端縁処理を行ってもよいが、始端部５Ｓの接続後の切断箇所はテープ接続部５０の近傍に設定できるので、端縁部の長さが短く、かつＡＣＦテープ５の主に送り経路を構成するローラ等に接触しない外面側となるので、必ずしも端縁処理を行わなくて良い。

以上の実施形態の説明では、互いに接続すべき、第１のＡＣＦテープ５ａの終端部５Ｅと第２のＡＣＦテープ５ｂの終端部５Ｓは、共にＡＣＦテープ５のＡＣＦ層が除去されて離型テープのみとなっている例について説明したが、本発明では、先端面に複数の突起部３０を設けた超音波ツール２６を用いてテープ厚み方向の超音波振動２８を印加して両テープを接続するようにしているので、図１４に示すように、使用中の第１のＡＣＦテープ５ａの終端部５ＥがＡＣＦ層を有している状態でも、所要の接続強度を持った状態で確実に接続できる。この場合、リール１３に巻回するＡＣＦテープ５の終端部５Ｅに特別な処理が必要でなくなり、あるいは終端部で、ＡＣＦ層を除去するための捨て圧着工程等が必要でなくなるため、ＡＣＦテープ５のコスト低下や作業工程の簡略化を図ることができる。また、終端部に終端マークテープを有する粘着テープの場合でも、同様に接続することができる。

また、超音波ツール２６の先端面に、ＡＣＦテープ５の溶融物が付着して超音波振動エネルギーの伝達効率が徐々に低下するような場合には、図１５に示すように、例えば８０〜１００μｍ厚さのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）製の保護テープ５１を介在させるようにすることもできる。

また、以上の実施形態の説明では、粘着テープとしてＡＣＦ（異方性導電フィルム）層を離型テープの片面に設けたＡＣＦテープの例についてのみ示したが、本発明はＡＣＦテープを用いた部品実装に限らず、非導電性フィルムを基板に貼り付けて部品を実装する場合にも同様に適用することができる。また、圧着ヘッドと粘着テープとの間や圧着ヘッドと部品との間に、保護テープを介在させて圧着することで、圧着ヘッドに粘着材が付着するのを防止するようにした粘着テープ貼付装置や圧着装置において、その保護テープの接続にも本発明を適用することができる。

また、先端面に複数の突起部３０を設けた超音波ツール２６を用いるような場合に代えて、図１７に示すように、先端面が平坦な面として形成された突起部を有さない超音波ツール５６を用いて、テープ厚み方向の超音波振動２８を印加して両テープを接続するようにしてもよい。

なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。

本発明の粘着テープ貼付装置及びテープ接続方法によれば、互いに接続する両テープの終端部と始端部をステージ上に重ねて配置した状態で、超音波ツールにてテープ厚さ方向に超音波振動を印加することで、超音波振動エネルギーにより両テープが溶融接合されるため、テープが加熱溶着の困難なテープ素材にて構成されていても、またテープ幅が狭幅であっても、所要の接続強度をもった状態で確実に接続することができる。したがって、基板に粘着テープを貼り付けて各種部品を実装する部品実装装置に好適に利用することができる。

本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。

２００７年１０月３日に出願された日本国特許出願Ｎｏ．２００７−２６０３１０号の明細書、図面、及び特許請求の範囲の開示内容は、全体として参照されて本明細書の中に取り入れられるものである。

Claims

離型テープの片面に粘着テープが貼着されたテープ部材を巻回したリールが、交換可能に装備され、装備されたリールからテープ部材を供給するテープ供給装置と、
テープ供給装置から供給されたテープ部材を基板に押圧して、離型テープから剥離された粘着テープを基板に貼り付ける圧着装置と、
使用中の第１のテープ部材の終端部と追加されたリールから引き出した第２のテープ部材の始端部とを接続するテープ接続装置とを備え、
テープ接続装置は、
第１のテープ部材の終端部と第２のテープ部材の始端部とが重ねて配置されるステージと、
重ねたテープ部材の始端部または終端部に当接する当接面を有する超音波ツールと、
超音波ツールに対してテープ厚さ方向の超音波振動を印加する超音波振動発生装置と、
超音波ツールをステージに向けて押圧する押圧装置と、
第１のテープ部材の終端部を保持する第１の保持部と、
第２のテープ部材の始端部を保持する第２の保持部とを備え、
第１の保持部により保持された第１のテープ部材の終端部と、第２の保持部により保持された第２のテープ部材の始端部とを、ステージ上に重ねて配置させた状態にて、重ねて配置されたテープ部材に対して、押圧装置を制御して超音波ツールの当接面を押圧させるとともに、超音波振動発生装置を制御して超音波ツールに対してテープ厚さ方向の超音波振動を印加して、第１のテープ部材の終端部と第２のテープ部材の始端部とを超音波溶着により接続させる超音波溶着処理と、
超音波溶着処理を実行後に、第１の保持部による第１のテープ部材の終端部の保持を解除して、少なくとも第１のテープ部材の終端部の端縁部が超音波ツールとステージとの間に位置するようにテープ部材を移動させ、再度、押圧装置を制御して超音波ツールの当接面により第１のテープ部材の終端部の端縁部を押圧させるとともに、超音波振動発生装置を制御して超音波ツールに対してテープ厚さ方向の超音波振動を印加して、第１のテープ部材の終端部の端縁部を第２のテープ部材の始端部に超音波溶着により接続させる端縁溶着処理とを、実行する制御装置をさらに備える、粘着テープ貼付装置。
超音波ツールの当接面に複数の突起部が形成され、突起部の高さ寸法ｈは、離型テープの厚さ寸法ｔに対して、ｈ＞ｔである、請求項１に記載の粘着テープ貼付装置。
超音波ツールの突起部は、頂部の角度が６０〜１２０°の山形断面形状を有する、請求項２に記載の粘着テープ貼付装置。
第１の保持部は、第１のテープ部材の終端部を引張状態で保持し、第２の保持部は、第２のテープ部材の始端部を引張状態で保持し、第１のテープ部材の終端部を第１の保持部にて引張状態にて保持し、かつ第２のテープ部材の始端部を第２の保持部にて引張状態にて保持した状態にて、第１のテープ部材の終端部と第２のテープ部材の始端部とがステージ上に重ねて配置される、請求項２に記載の粘着テープ貼付装置。
テープ部材を巻回したリールを回転自在に保持するとともに第２の保持部が備えられた複数のリール支持板と、
複数のリール支持板を並列配置して着脱可能に保持するとともに、保持している１つのリール支持板をテープ接続装置に対向する位置に位置決めするリール位置決め装置とをさらに備える、請求項４に記載の粘着テープ貼付装置。
離型テープの片面に粘着テープが貼着されたテープ部材を巻回したリールからテープ部材を供給し、供給されたテープ部材を基板に押圧して、離型テープから剥離された粘着テープを基板に貼り付ける粘着テープ貼付装置において、使用中の第１のテープ部材の終端部に、追加される第２のテープ部材の始端部を接続する方法であって、
第１のテープ部材の終端部を保持するとともに、第２のテープ部材の始端部を保持した状態で、第１のテープ部材の終端部と第２のテープ部材の始端部を互いに重ねて配置し、
端部同士の重なり領域に対して、超音波ツールの当接面を押圧するとともに、超音波ツールに対してテープ厚さ方向の超音波振動を印加して、第１のテープ部材の終端部と第２のテープ部材の始端部とを超音波溶着し、
その後、第１のテープ部材の終端部の保持を解除し、
超音波ツールの当接面により第１のテープ部材の終端部の端縁部と第２のテープ部材の始端部とを押圧するとともに、超音波ツールに対してテープ厚さ方向の超音波振動を印加して、第１のテープ部材の終端部の端縁部を第２のテープ部材の始端部に超音波溶着する、テープ接続方法。
その当接面に複数の突起部が形成され、かつ離型テープの厚さよりも大きい高さ寸法を有する複数の突起部が、当接面に形成された超音波ツールを用いて、超音波溶着を行う、請求項６に記載のテープ接続方法。
テープ部材を重ねて配置する際に、第１のテープ部材の終端部を引張状態で保持するとともに、第２のテープ部材の始端部を引張状態で保持した状態で、第１のテープ部材の終端部と第２のテープ部材の始端部とをステージ上に重ねて配置する、請求項６に記載のテープ接続方法。
第１のテープ部材の終端部を検知すると、その終端部を保持するとともに、第２のテープ部材が巻回されたリールをステージに対向する位置に位置決めして、ステージ上に第１のテープ部材の終端部と第２のテープ部材の始端部を重ねて配置する、請求項８に記載のテープ接続方法。