JP4819602B2 - Acf貼付装置及びacf貼付方法 - Google Patents

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Description

本発明は、液晶パネル等の基板に実装される電子部品に異方性導電体テープ(ACFテープ)を貼り付けるACF貼付装置に関し、特に、部品実装装置の仮圧着工程に用いるACF貼付装置に関する。
従来、液晶パネル等の基板に異方性導電体を介して電子部品を実装する液晶ドライバ実装方法が実用化されている。
図12は、従来の液晶ドライバ実装方法の各工程を示す参考図であり、この液晶ドライバ実装工程は、液晶パネルの側縁部に半導体部品を接着する液晶実装装置のACF貼付け工程、TCP等の電子部品を液晶パネルに形成された電極部に位置合わせして仮圧着処理を行う仮圧着工程、より強い圧力で電子部品を液晶パネルに本圧着する本圧着工程、及び電子部品の他方の電極側にPCB基板を圧着するためのPCB圧着工程を含んでいる。
また、例えば、液晶パネル等に、半導体部品を備えたテープ部品を異方性導電体を介してボンディングする一連の作業を全て自動化したアウターリードボンディング装置が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
さらに、ACFを電子部品に貼り付ける方法として、チップを保持して基板に装着する装着ヘッドを複数個備え、これらの装着ヘッドがチップをピックアップするピックアップステーションを設定し、このピックアップステーションに異方性導電体を貼り付ける貼付ステーションを設定されている電子部品実装装置が開示されている(例えば、特許文献2参照)。
特開平4−352442号公報 特開平11−261214号公報
しかしながら、上記従来の、例えば図12に示す液晶ドライバ実装工程においては、電子部品と基板の電極とを接続するACFを基板に予め貼り付けるACF貼付工程を、仮圧着工程及びPCB貼付工程の前に2箇所設ける必要がある。このため、ACF貼付専用の装置を必要とし、液晶ドライバ実装装置の全体の装置サイズが大きくなり、また、ACF貼付工程を備えているために実装タクトも長くなるという課題がある。
また、従来のACF貼り付け工程においては、ACFを液晶基板のソース側及びゲート側の電子部品が実装される側面に一括して貼られるために、実際に使用されない領域にもACFが使用され、その結果、無駄に使用されるACFに対して莫大なコストを要しているという問題がある。
本発明は、以上の課題に鑑みてなされたものであり、液晶ドライバ実装工程において、より一層の装置サイズのコンパクト化を図ると共に、実装タクトやコストの削減を図ることができるACF貼付装置を提供することを目的とする。
以上の課題に鑑み、本発明に係るACF貼付装置は、部品供給部から供給される電子部品にACFを貼り付けるACF貼付装置であって、部品供給部に供給された前記電子部品を吸着する吸着手段と、前記吸着手段により吸着された電子部品の側縁部に対向して形成された2箇所の端子面それぞれに、同時に、前記ACFを貼り付けるACF貼付手段とを備えることを特徴とする。
また、本発明に係るACF貼付装置は、さらに、前記ACF貼付手段におけるACFの前記電子部品への貼り付け後に、前記ACFに接着されたセパレータを前記電子部品に貼り付けられたACFから剥がすための剥離手段を備えることを特徴とする。
また、本発明に係るACF貼付装置は、さらに、前記ACF貼付手段に、ACFを供給するACF供給手段と、前記剥離手段において剥離されたセパレータを回収するセパレータ回収手段と、前記ACF貼付手段に供給されるACFの長さを測長するためのACF測長手段とを備え、前記ACF供給手段、前記セパレータ回収手段、及び前記ACF測長手段は、前記電子部品の端子面の間隔に合わせてそれぞれ2箇所に配置されることを特徴とする。
また、本発明に係るACF貼付装置は、さらに、前記ACF貼付手段の直前に設けられ、前記電子部品の側縁部に形成された端子面のそれぞれの長さに合わせて、前記セパレータに接着されているACFを上側方向から切断する切断手段を備え、前記吸着手段は、前記電子部品を前記端子面の形成されていない側から吸着し、前記ACF貼付手段は、前記吸着手段を所定圧力で下降させることにより、前記電子部品の側縁部に対向して形成されているそれぞれの端子面に、前記切断手段において切断された後に上向き方向で供給されるACFを貼り付けることを特徴とする。
尚、前記目的を達成するために、本発明は、ACF貼付装置の特徴的な構成ステップを手段とするACF貼付方法としたり、このACF貼付装置を備える仮圧着装置としたり、このACF貼付方法の備えるステップをコンピュータに実行させることが可能なプログラムとしたり、また当該仮圧着装置を備える液晶ドライバ実装機とすることが可能となる。
本発明に係るACF貼付装置においては、仮圧着工程の直前でTCPやCOF等の電子部品の基板側/パネル側の2辺に同時にACFを貼り付けることが可能となり、ACFの電子部品への貼り付けを1工程で完結できると共に、従来の液晶ドライバ実装機に設けられていたACF貼り付け工程を省略して、装置のコンパクト化、実装タクトの向上を図ることができる。
また、本発明に係るACF貼付装置においては、ACFを電子部品の側縁部に個別に貼り付けることにより、従来のACF貼付装置に用いていた一括貼付と比較して、生産性を低下させることなくACFの使用量を低減して、コスト削減を図ることが可能となる。
以下、本発明に係るACF貼付装置を図面を参照しながら説明を行う。
(実施の形態)
図1は、本実施の形態に係る液晶ドライバ実装機の全体図である。
本図に示すライン型の液晶ドライバ実装機は、TCP等の電子部品を供給する電子部品供給部401と電子部品に異方性導電テープ(ACFテープ)を貼付けるACF貼付装置101と液晶パネルに対して電子部品の一端部を位置決めして仮圧着する仮圧着部305とを含む仮圧着装置102、液晶パネルに対して電子部品を本圧着する本圧着装置103、及び液晶パネルに圧着された電子部品の他端部をPCBに圧着するPCB圧着装置104及び105からなる。
仮圧着装置102は、液晶パネルの側縁部に装着される電子部品をトレイ、又はTCPテープ(テープから金型で切り抜き)を介して供給する部品供給部401を備えている。
また、仮圧着装置102は、4箇所のインデックスヘッドが90度の角度をなして回転軸を中心としてそれぞれ配置され、各インデックスヘッドに装着されたノズルを用いて部品供給部401に供給された部品を吸着した後に、インデックスヘッドを90度回転させることでノズルに吸着された電子部品を部品供給部401からACF貼付装置101に搬送する。
前記電子部品が部品供給部401からACF貼付装置101に搬送されると、後述するACF貼付部を用いてACFテープを、電子部品の側縁部に形成されている端子面、即ちパネル側端子面とPCB側端子面の両辺に同時に貼り付ける処理を行う。
その後、ノズルを回転軸を用いて90度回転することにより、ACFが2辺に貼付けられた電子部品がACF貼付装置101から仮圧着部305に搬送される。
一方、仮圧着装置102は、パネルステージ102a、バックアップステージ102b、XYテーブル102c等を備える。なお、パネルステージ102aは、ローダーから搬送装置106を経て供給された液晶パネルを真空吸着して保持すると共に、回転、搬送して位置決めを行い、XYテーブル102cは、液晶パネルの側縁部近辺が、バックアップステージ102bや反り矯正ユニットに載置されるように位置決めを行う。その後、図3に示すように、仮圧着部305に設けられたバックアップステージ102b上において、ACF貼付装置101から吸着ヘッド303を用いて搬送される電子部品を液晶パネル306の側縁部に位置合わせした後に液晶パネル306に形成された電極上に実装する仮圧着処理を行う。
次に、図1に示すように、液晶パネルを搬送装置106を用いて搬送して本圧着装置103のパネルステージ103aへ移し替えた後に、電子部品を液晶パネルに本圧着する本圧着工程を行う。本圧着装置103は、パネルステージ103a、バックアップステージ103b、加圧ヘッド103c等を備えている。
この本圧着装置103において、パネルステージ103aは、受け取った液晶パネルを真空吸着しながら所定方向に回転、移動することにより液晶パネルを搬送してバックアップステージ103b上に位置決めされる。そして仮圧着された電子部品をバックアップステージ103b上において本圧着するための加圧ヘッド103cを用いて加熱及び加圧しながら液晶パネルの側縁部に接合する。尚、本圧着工程においては、電子部品を一括して加圧する加圧ヘッド部を備える一括加圧方式や、個別的に加圧するための加圧ヘッドを備える個別加圧方式がある。
次に、液晶パネルはPCB圧着装置I(104)に搬送され、第二の基板となるPCB
基板と、すでに電子部品が仮圧着された第一の基板となる液晶パネルとを電子部品を介して接続する。なお、本発明においては、ACF貼付装置101を仮圧着装置102に備えることにより、このPCB圧着装置I(104)においては、すでに電子部品のPCB側
の端子面にACFが貼り付けられているために、従来備えられていたACFを貼り付ける工程を省いた構成とすることができる。
また、本図においては、PCB圧着装置I(104)は、液晶パネルのソース側にPC
B基板を圧着する工程であり、PCB圧着装置II(105)は、液晶パネルのゲート側に
PCB基板を圧着する工程となる。
図2は、本発明に係る仮圧着装置を備える液晶ドライバ実装機の各工程において液晶パネルに圧着される電子部品の説明図である。
仮圧着工程においては、液晶ドライバ実装機に供給される液晶パネル201の側縁部に、ACF貼付装置において電子部品の対向する2辺の端子面にすでにACFが貼り付けられている電子部品202a、202bの一辺が仮圧着される。
その後、本圧着工程に搬送され、電子部品202a、202bの液晶パネル201への本圧着が行われ、次に、PCB圧着工程Iに搬送され、仮圧着工程のACF貼付装置にお
いてすでにACFが貼付され、仮圧着工程において液晶パネル201へ仮圧着された辺と対向する辺に、第二の基板としてPCB203a、203bが圧着される。なお、PCB圧着工程Iにおいては液晶パネル201のソース側に電子部品を介してPCB203aが
圧着され、PCB圧着工程IIにおいては液晶パネル201のゲート側に電子部品を介して
PCB203bが圧着される。
図5は、本発明に係るACF貼付装置を備えた液晶ドライバ実装機の動作手順を示すフローチャートである。
最初に、部品供給部から供給される電子部品を裏面からノズルを用いて吸着する(S501)。
次に、インデックスヘッドの回転軸を90度回転させてノズルに吸着された電子部品を部品供給部からACF貼付装置に搬送し、電子部品の側縁部に形成されたそれぞれの端子面にACFを同時に貼り付ける処理を行う(S502)。
次に、インデックスヘッドの回転軸を90度回転させてノズルに吸着された電子部品をACF貼付装置から仮圧着部に搬送し、この仮圧着部において、ACF貼付装置でACFが2辺に貼り付けられた電子部品を、液晶パネルのソース側またはゲート側の電極部に位置決めして仮圧着する処理を行う(S503)。
そして、本圧着装置において、仮圧着された電子部品と液晶パネルの電極とが導通するように、より大きな圧力で圧着する本圧着を行い(S504)、次に、PCB圧着装置において、既にS501のACF貼付工程においてACFが貼り付けられた電子部品の側縁部に第二の基板であるPCBを圧着する処理を行う(S505)。
図3は、本発明に係る仮圧着装置102の要部の斜視図である。本図に示すように、本発明に係る仮圧着装置102は、部品供給部401、仮圧着部305の間にACF貼付装置101を備えていることを特徴とする。
また、図11は、本発明のACF貼付装置101に用いるノズル1101の図である。
図11(a)及び(b)に示すように、本発明のACF貼付装置101に用いるノズル1101は、吸着される電子部品1102の形や長さに応じて2箇所の吸着箇所を有し、パネル側及びPCB側の2辺を裏面から吸着(バックアップ)するものである。このようなノズル1101を用いることにより、ノズル1101に形成された吸着部において電子部品の側縁部に形成された対向する端子面を裏面から確実に吸着固定して、ACF貼付部においてACFを電子部品の2辺同時に貼り付けることができる。
また、図11(c)、及び図11(d)は、液晶パネルのソース側及びゲート側に用いられる電子部品1103及び1104の一例を示し、このように種類の異なる電子部品毎に適した大きさのノズルを用いてACF仮圧着処理を行う必要がある。
そして、図3に示すように、ACF貼付装置101は、ノズル303を用いて部品供給部401から供給された電子部品のパネル側端子面及びPCB側端子面の2辺同時にACFを貼り付けるACF貼付部301、ACFテープを供給するACFテープ供給部302、電子部品を吸着保持するノズル303、ACFから剥離されるセパレータを回収するセパレータ回収部304等を備える。
なお、上述のように、本実施の形態では円周4等分したインデックスヘッドを備えて回転軸まわりに回転させながら電子部品を液晶パネルに仮圧着処理を行う構成としており、仮圧着部305の、90度手前位置においてACFを電子部品に貼り付けるACF貼付装置101が設けられている。
図4は、本発明に係る仮圧着装置102の動作の説明図である。
部品供給部401から取り出された電子部品は、取出ヘッド402を用いて、経路L1、L2を経てACF貼付装置101へ移送され、電子部品の側縁部の2辺同時にACFの貼り付けが行われ、その後に、経路L3を経て仮圧着部305に搬送されて基板403の側縁部に形成された電極上への仮圧着処理が行われることとなる。
さらに、本実施の形態のように4箇所のインデックスヘッドに装着されたノズルを用いて仮圧着処理を行う構成においては、これら一連の作業をソース側/ゲート側に分担した作業により行う。例えば、左側リールから部品供給して反時計回りにインデックスした場合には液晶パネルのソース側、右側リールから部品供給して時計回りにインデックスした場合には液晶パネルのゲート側に電子部品を仮圧着することができる。
この際、パネルに圧着する電子部品の種類や個数等の条件により、ソース側に圧着される部品に対応したノズルおよびゲート側に圧着される部品に対応したノズルを、それぞれ前記インデックスヘッドの対向する2位置に配置することや、隣接する2位置に配置することが考えられる。
図9は、本発明に係るACF貼付装置の上面図、正面図及び側面図を示す。
図9(a)はACF貼付装置の上面図を示し、金型により打ち抜かれたTCP901等の電子部品の側縁部に形成された端子面に同時にACFの貼付処理が行われ、また剥離ローラ701を用いてACFとセパレータとを引き剥がすことが可能となる。
図9(b)はACF貼付装置の側面図を示し、ACF貼付部301、ACFテープ供給部302、電子部品を吸着するノズル303、使用後のセパレータを回収するためのセパレータ回収部304、使用されたACFの長さを測長するためのACF測長部902等が備えられる。
なお、ACF測長部902において電子部品毎に使用するACFの長さを測長することにより、次の電子部品に貼り付けるACFをACF貼付部301に供給することが可能となる。
図9(c)はACF貼付装置の正面図を示し、電子部品の幅寸法に応じて2箇所のACFテープ供給部302が備えられている。また、モータ903及び904を用いて、TCP等の電子部品のサイズに応じて、2箇所に設けられているACFテープ供給部302等の間隔を調整することにより、各電子部品の種類に応じたACFの2辺同時貼り付けを実現することが可能となる。
図6および図7は、本発明に係るACF貼付装置でのACF貼付手順を説明する図である。
図6(a)に示すように、ACFテープ供給部302に配置されたACFが図示しない送り手段を用いて所定長送り出され、ACF貼付部301の手前において、上側方向からACFカッター601を用いてセパレータを残して切断される。
次に、図6(b)に示すように、ACFカッター601により切断されたACF602がACF貼付部301上に送り出される。
続いて図7(a)に示すように、ACF貼付部301において電子部品を吸着したノズル303を下降させて所定圧力でACFを側縁部に圧着する。
次に、図7(b)に示すように、ノズル303が所定量引き上げられ、これに伴って電子部品の端子面に貼り付けられたACFが共に上方に引き上げられるが、これを図7(c)に示す剥離ローラ701を、ACFとセパレータとの間を左右方向に駆動させることにより、セパレータからACFを適切に剥離することが可能となる。
なお、ACFの種類によってはACFを電子部品に貼り付け後にノズル303を引き上げることによりACFがセパレータから自然剥離するため、本実施の形態に示す剥離ローラ701は必ずしも必要ではない場合がある。
図8は、本発明に係る図6及び図7に示したACF貼付装置の動作手順を示すフローチャートである。
最初に、電子部品の2辺の端子面のそれぞれの長さに合わせてセパレータ回収部304を駆動させてACFを送り出す(S801)。
次に、ACFカッター601を用いて上側方向からACFを切断した後に(S802)、送り手段を駆動させてACFをACF貼付部301の貼付位置に送り出す(S803)。そして、電子部品を裏面から吸着したノズル303を下降させることで電子部品の対向する端子面に所定圧力でACFの貼付処理を行い(S804)、その後、ノズル303を上昇させる。次に、剥離ローラ701を用いてACFをセパレータから剥離する処理を行い(S805)、これら一連の処理を液晶パネルに圧着される各電子部品に対して繰り返して行う。
図10は、電子部品へのACF貼付チェックを行うためのACF貼付判別センサ1001を備えたACF貼付装置の一例を示す図である。
例えば、ACF貼付判別センサ1001は、ACF貼付部301の直後の位置に設けられ、ACF貼付部301による貼付工程の後のセパレータをACF貼付判別センサ1001で確認することにより、確実に電子部品にACFが貼り付いたかを判定することができる。
このACF貼付判別センサ1001は、例えば反射光量を確認することによりセパレータへのACFの残存の有無を確認するものである。また、ACF貼付工程の直後においてACF貼り付けの確認をするために、実装タクトに影響を与えることなく、判定処理を行うことが可能となる。
また、電子部品を液晶パネル等に仮圧着や本圧着する以前にACF貼り付けの適否を確認することができるため、液晶パネルの不良品の発生を未然に防止することが可能となる。
以上の説明のように、本発明に係る仮圧着装置は、部品供給部と仮圧着部と間にACF貼付装置を配置し、このACF貼付装置においては、仮圧着工程の直前でTCP等の電子部品の基板側/パネル側の2辺に同時にACFを貼り付けることが可能となり、ACFの電子部品への貼り付けを1工程で完結できると共に、従来の液晶ドライバ実装機に設けられていたACF貼り付け工程を省略して、液晶ドライバ実装機のコンパクト化、実装タクトの向上を図ることができる。
また、本発明に係るACF貼付装置においては、ACFを電子部品の側縁部に個別に貼り付けることにより、生産タクトを低減することなく、従来のACF貼付装置に用いていた一括貼付と比較して、ACFの使用量を低減して、コスト削減を図ることが可能となる。
本発明に係るACF貼付装置は、例えば、液晶パネルに電子部品を実装する液晶ドライバ実装工程中に用いる仮圧着装置に用いることができる。
実施の形態に係る液晶ドライバ実装機の全体図 液晶ドライバ実装機の各工程において液晶パネルに圧着される電子部品の説明図 本発明に係る仮圧着装置の斜視図 本発明に係る仮圧着装置の動作の説明図 本発明に係るACF貼付装置を備えた液晶ドライバ実装機の動作手順を示すフローチャート 本発明に係るACF貼付装置に備えられるACFカッターの動作手順の説明図 本発明に係るACF貼付装置に用いる剥離ローラの動作手順の説明図 本発明に係る図6及び図7に示したACF貼付装置の動作手順を示すフローチャート 本発明に係るACF貼付装置の上面図、正面図及び側面図 電子部品へのACF貼付チェックを行うためのACF貼付判別センサを備えたACF貼付装置の一例を示す正面図 本発明のACF貼付装置に用いるノズルの説明図 従来の液晶ドライバ実装方法の各工程を示す参考図
符号の説明
100 液晶ドライバ実装機
101 ACF貼付装置
102 仮圧着装置
103 本圧着装置
104 PCB圧着装置I
105 PCB圧着装置II
301 ACF貼付部
302 ACF供給部
303 ノズル
304 セパレータ回収部
305 仮圧着部
306 液晶パネル
401 部品供給部
601 ACFカッター
701 剥離ローラ
902 ACFテープ測長部
1001 ACF貼付判別センサ

Claims (7)

  1. 部品供給部から供給される電子部品にACFを貼り付けるACF貼付装置であって、
    部品供給部に供給された前記電子部品を吸着する吸着手段と、
    前記吸着手段により吸着された電子部品の側縁部に対向して形成された2箇所の端子面それぞれに、同時に、前記ACFを貼り付けるACF貼付手段と
    前記ACF貼付手段に、ACFを供給するACF供給手段と、
    前記ACF貼付手段において前記電子部品にACFが貼り付けられた後のセパレータを回収するセパレータ回収手段と、
    前記ACF貼付手段に供給されるACFの長さを測長するためのACF測長手段とを備え、
    前記ACF供給手段、前記セパレータ回収手段、及び前記ACF測長手段は、前記電子部品の端子面の間隔に合わせてそれぞれ2箇所に配置される
    ことを特徴とするACF貼付装置。
  2. 前記ACF貼付装置は、さらに、
    前記ACF貼付手段におけるACFの前記電子部品への貼り付け後に、前記ACFに接着されたセパレータを前記電子部品に貼り付けられたACFから剥がすための剥離手段を備える
    ことを特徴とする請求項1記載のACF貼付装置。
  3. 前記剥離手段は、前記ACF貼付手段におけるACFの前記電子部品への貼り付け後に、前記電子部品に貼り付けられたACFと前記セパレータとの間を往復動する
    ことを特徴とする請求項2記載のACF貼付装置。
  4. 前記ACF貼付装置は、さらに、
    前記ACF貼付手段の直前に設けられ、前記電子部品の側縁部に形成された端子面のそれぞれの長さに合わせて、前記セパレータに接着されているACFを上側方向から切断する切断手段を備え、
    前記吸着手段は、前記電子部品を前記端子面の形成されていない側から吸着し、
    前記ACF貼付手段は、前記吸着手段を所定圧力で下降させることにより、前記電子部品の側縁部に対向して形成されているそれぞれの端子面に、前記切断手段において切断された後に上向き方向で供給されるACFを貼り付ける
    ことを特徴とする請求項1記載のACF貼付装置。
  5. 前記吸着手段には、前記電子部品の側縁部に対向して形成された端子面の間隔に合わせて、前記電子部品を裏面から吸引するための少なくとも2箇所の吸引口が形成される
    ことを特徴とする請求項1記載のACF貼付装置。
  6. 前記ACF貼付装置は、さらに、
    前記ACF貼付手段におけるACFの貼付時に前記ACF及び前記セパレータを下面から支えるために、前記電子部品の側縁部に対向して形成された端子面の間隔に合わせて、2箇所に設けられたバックアップステージを備え、
    前記ACF貼付手段は、所定荷重で、前記吸着手段により吸着された前記電子部品を前記バックアップステージ上に対向して配置されたACF上に圧着することにより前記電子部品の側縁部に形成された端子面に前記ACFを貼り付ける
    ことを特徴とする請求項1記載のACF貼付装置。
  7. 部品供給部から供給される電子部品にACFを貼り付けるACF貼付装置によるACF貼付方法であって、
    部品供給部に供給された前記電子部品を吸着する吸着ステップと、
    前記吸着ステップにおいて吸着された電子部品の側縁部に対向して形成された2箇所の端子面それぞれに、同時に、前記ACFを貼り付けるACF貼付ステップとを含み、
    前記ACF貼付装置は、
    前記ACF貼付ステップで貼り付けられるACFを供給するACF供給手段と、
    前記ACF貼付ステップにおいて前記電子部品にACFが貼り付けられた後のセパレータを回収するセパレータ回収手段と、
    前記ACF供給手段で供給されるACFの長さを測長するためのACF測長手段とを備え、
    前記ACF供給手段、前記セパレータ回収手段、及び前記ACF測長手段は、前記電子部品の端子面の間隔に合わせてそれぞれ2箇所に配置される
    ことを特徴とするACF貼付方法。
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