JP4933157B2 - 異方性導電テープ貼付装置 - Google Patents

Description

本発明は、表示パネルなどのガラス基板に異方性導電テープなどの接着テープを貼付する貼付装置に関するものである。

表示パネルなどの基板に電子部品を実装する方法として、異方性導電テープなどの接着テープを用いる方法が知られている。この方法では、基板電極上の所定位置に貼付けられた異方性導電テープの上から電子部品をアライメントし、搭載後に所定時間加圧および加熱し、電子部品を基板に対して異方性導電テープを硬化させる事により固定するとともに電子部品の接合用電極を基板の電極に導通させている。異方性導電テープはベーステープの片面にテープ状の異方性導電体を貼着した積層テープの形態で供給される。異方性導電テープの基板への貼付は、連続した異方性導電テープを所定寸法に切断して、この切断された異方性導電テープを基板の所定位置に加圧および加熱する事により実施される。

特許文献１では、この異方性導電テープ貼付装置が図１２に示すように、リール状の異方性導電テープ１１０を供給する供給リール１０１，ベーステープ１１１を巻き取る巻き取りリール１０２，異方性導電テープ１１０をガラス基板１２０に熱圧着するツール１０３、異方性導電テープ１１０を冷却するための冷却ノズル１０４、１０５などから構成されている。異方性導電テープ１１０は供給リール１０１からガラス基板１２０側に供給され、ツール１０３により上から異方性導電テープ１１０を加圧してガラス基板１２０の端子部に貼り付けている。ツール１０３にはヒータが内蔵されており、異方性導電テープ１１０を加熱しながら前記端子部に熱圧着している。異方性導電テープ１１０が貼り付けられた残りのベーステープ１１１は巻き取りリール１０２に巻き取られている。

特開２００３−６６４７８号公報

特許文献１のように、ガラス基板１２０へ異方性導電テープ１１０を貼り付ける場合、ツール１０３で貼り付ける異方性導電テープ１１０の全面を加圧している。しかし、異方性導電テープ１１０の貼付面積が大きい場合（例えば、１００ｍｍ^２）、加圧力が高く（例えば、１００Ｎ）なることがあり、ツール１０３の高剛性化が求められ、機構が複雑で高価となる問題が有る。さらに、異方性導電テープ１１０を品質良く確実に貼り付けるために、ツール１０３加圧面の平行度、平面度の高精度化が求められ、機構が複雑で高価となる問題が有る。異方性導電テープ１１０の均一な貼付ができないと、ガラス基板１２０と異方性導電テープ１１０接着面にボイドが巻き込まれ、製品の品質・歩留まりに影響を与えるようになる。

そこで本発明は、ガラス基板１２０に異方性導電テープ１１０を、低加圧力で、貼り付けツール１０３の平行度や平面度が高精度で無くとも、品質良く確実に貼り付けられる、シンプルな構成で安価な異方性導電テープ貼付装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、
ベーステープの片面に異方性導電テープが形成された積層テープを供給リールからガラス基板側に供給し、前記ガラス基板に前記異方性導電テープを圧着して貼り付ける異方性導電テープ貼付装置において、
異方性導電テープの貼付対象となるガラス基板における異方性導電テープの貼付部位を裏面から支持する基板支持体と、
前記基板支持体の上方に設けられ異方性導電テープをガラス基板の貼付部位に圧着するための貼付ローラと、
ガラス基板への異方性導電テープ貼付長さに応じた距離だけ貼付ローラを水平移動自在に構成された水平移動機構と、
異方性導電テープ圧着時に異方性導電テープを下方より加熱する加熱機構と、
加熱機構による加熱後、異方性導電テープを冷却する冷却ノズルと、
水平移動機構と同期して移動し、貼付ローラが貼付開始位置に戻る際に装置の前方向に突出してガラス基板に貼り付けられた異方性導電テープからベーステープを剥がす剥がしローラと、
を備えた異方性導電テープ貼付装置である。

請求項１の発明によれば、ガラス基板への異方性導電テープ貼り付けは貼付ローラが異方性導電テープの上方を転がることにより行われる。従って、加圧面積は異方性導電テープ全面を加圧する従来の貼り付け方法に比べ小さくなるので、低加圧力にて異方性導電テープを貼り付けることができ、貼り付け部機構の剛性が低減できる。また、貼付ローラが異方性導電テープ上方に沿って転がるので、平面度や平行度の精度が不要となりシンプルな機構とできる。さらに、貼り付けローラが基板と異方性導電テープ間のボイドを押し出す様に移動するので、ボイドを低減することができる。これらにより、品質良く確実に貼り付けられる、シンプルで安価な異方性導電テープ貼り付け装置の提供が可能となる。

次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

図１は本発明の一実施形態の接着テープ貼付装置の概略正面図である。

異方性導電テープ貼付装置１は、メインプレート２とメインプレート２の後部に立設したメインフレーム３と制御手段５０を備えており、メインフレーム３には、異方性導電テープ１１を供給するテープ供給機構４、異方性導電テープ１１を搬送するテープ搬送機構５、異方性導電テープ１１に切り込みを入れるカッタ機構６、異方性導電テープ１１をガラス基板１８に貼り付ける時に上方から加圧する回転自在とされた貼付ローラ２５、貼付ローラ２５を加圧する貼付ローラ加圧機構７、異方性導電テープ貼付後にベーステープ１２を剥離する剥がし機構８、貼付ローラ加圧機構７および剥がし機構８を水平移動自在とする水平移動機構２７が備えられている。メインプレート２には、ガラス基板を下方より支持するバックアップガラス９、異方性導電テープ１１を下部から加熱する加熱機構１０が備えられている。バックアップガラス９は本発明の基板支持体に相当する。

テープ供給機構４は、異方性導電テープ１１をベーステープ１２の片面に貼着した積層テープ１３をリール状態で収納した供給リール１４を備えており、供給リール１４から積層テープ１３をたぐり出して下流側へ供給する。たぐり出された積層テープ１３は、第１固定ローラ１５を経由してカッタ機構６に供給されている。

テープ搬送機構５は、異方性導電テープ１１がガラス基板１８に貼り付けされた後のベーステープ１２を駆動ローラ１９および従動ローラ２０によって下流側に送り出すことにより、供給リール１４から積層テープ１３を引き出して搬送経路にそって搬送する。搬送経路は、供給リール１４から第１固定ローラ１５、貼付ローラ２５、第３固定ローラ４０、駆動ローラ１９および従動ローラ２０の順となっている。第３固定ローラ４０と駆動ローラ１９と従動ローラ２０は、固定ローラブラケット４１によってＸ軸プレート３２に接続されている。駆動ローラ１９は、所定量の積層テープ１３を供給リールから送り出すように制御手段５０の指令に基づいて駆動されている。

カッタ機構６は、吸着ブロック２１と、吸着ブロック２１の下側に備えられたカッタプレート２２と、カッタプレート２２の対向面に設けられたカッタ刃２３から構成されている。カッタ刃２３はカッタホルダー２４に固定されている。カッタプレート２２は水平移動駆動部２７によって貼付ローラ加圧機構７や剥がし機構８とともに水平移動自在と構成されている。テープ供給機構４から供給された積層テープ１３は一旦、吸着ブロック２１で吸着された後、カッタプレート２２が指定量、カッタ刃２３側に移動することにより異方性導電テープ１１の異方性導電テープ１１に切り込みが形成されるようになっている。積層テープ１３を搬送しながら切り込みを順次指定ピッチで形成させている。

貼付ローラ加圧機構７は、貼付ローラ２５を備えるローラベースプレート２６と、ローラベースプレート２６を水平方向に移動させる水平移動機構２７と、ローラベースプレート２６を上下方向に移動させる上下移動機構２８から構成されている。貼付ローラ２５は加圧シリンダ２９の推力により加圧可能な様に構成されている。

ローラベースプレート２６には、加圧シリンダ２９と支点軸３０とローラブロック３１が設けられており、支持軸３０を支点として加圧シリンダ２９がローラブロック３１を加圧することにより、ローラブロック３１の他端に設けられた貼付ローラ２５が積層テープを押しつけられるようになっている。貼付ローラ２５の外周はゴムライニングなどにより有る程度のクッション性を持たせることが好ましい。

水平移動機構２７は、Ｘ軸プレート３２と第１リニアガイド３３とＸ軸モータ３４から構成されている。第１リニアガイド３３は、Ｘ軸プレート３２上に水平方向に設けられており、第１リニアガイド３３に連結されたローラベースプレート２６が、ガラス基板１８の異方性導電テープ１１の貼り付け領域を水平移動するようになっている。この水平移動を行うために、Ｘ軸モータ３４により水平駆動されるタイミングベルト３５に、ローラベースプレート２６が固定されている。

ローラベースプレート２６の貼付ローラ２５は図１に示す貼付開始位置Ａと貼付終了位置Ｂの間を移動する。貼付開始位置Ａと貼付終了位置Ｂは予めガラス基板１８の接着テープ貼付位置から求められ、Ｘ軸モータ３４を制御する制御手段５０に入力されている。

上下移動機構２８は、図２に示す接着テープ貼付装置の側面図のように、第２リニアガイド３７ａ、３７ｂと上下用エアシリンダ３５と接続プレート３９から構成されている。第２リニアガイド３７ａ、３７ｂは、メインフレーム３に垂直方向に左右各１本ずつ設けられており、第２リニアガイド３７ａ、３７ｂに連結されたＸ軸プレート３２が、接着テープ１１の貼り付け高さと剥がし高さの間を上下できるようになっている。この上下移動を行うために、Ｘ軸プレート３２に接続された接続プレート３９を上下用シリンダ３５により上下させている。

なお、Ｘ軸プレート３２の動作位置を説明するため、上下用エアシリンダー３５が縮んだときのＸ軸プレート３２の位置を接着テープ１１の貼付高さＣとし、上下用エアシリンダー３５が伸びたときのＸ軸プレート３２の位置を伸びた位置を接着テープ１１の剥がし位置Ｄとする。

剥がし機構８は、図２に示すように、剥がしローラ４２とエアシリンダ４３と第３リニアガイド４４から構成されている。エアシリンダ４３はシリンダ取付ブラケット４５を介して第３リニアガイド４４に連結されている。剥がしローラ４２はエアシリンダ４３に取り付けられ装置の前方向に突出可能になっている。シリンダ取付ブラケット４５には、Ｘ軸連結板４６が装置手前方向に取り付けられており、端部に穴４７が形成されている。この穴４７に挿入可能なシャフト４８がブラケット４９を介してローラベースプレート２６に取り付けられている。シャフト４８は、ローラベースプレート２６の上下移動にともない穴４７を摺動するようになっている。そして、ローラベースプレート２６の水平移動にともないシャフト４８を介してＸ軸連結板４６に水平方向の駆動が伝達されることにより、剥がしローラ４２が取り付けられているエアシリンダ４３が第３リニアガイド４４にそってローラベースプレートと同期して水平移動する。

加熱機構１０は、ヒータステージ５１と赤外線ヒータ５２とシャッター５３から構成されている。赤外線ヒータ５２はヒータステージ５１に内蔵されており、バックアップガラス９と赤外線ヒータ５２の間にシャッター５３が設けられている。また、シャッター５３は開放・遮蔽自在とされており、遮蔽時には赤外線ヒータ５２による熱が異方性導電テープ１１に伝達せず、開放時には熱が異方性導電テープ１１に伝達するようになっている。

制御手段５０は、貼付ローラの水平駆動用Ｘ軸モータ３４、異方性導電テープ加熱機構１０、異方性導電テープ送り用駆動ローラ１９、異方性導電テープ加圧用シリンダ２９、貼付ローラ上下駆動用エアシリンダ３８、剥がしローラ前後駆動用エアシリンダー４３などと接続されており異方性導電テープ貼付動作の制御を行っている。

次に、異方性導電テープ貼付装置１の貼付動作について、図３から図１０と図１１の動作フロチャートを用いて説明する。

図３は、異方性導電テープ貼付装置１の初期状態を示している。初期状態は、Ｘ軸プレート３２が剥がし高さＤ位置、ローラベースプレート２６の貼付ローラ２５が貼付開始位置Ａ、加熱機構１０のシャッター５３は閉状態、赤外線ヒータ５２は出力オフ状態、剥がしローラ４２は待避状態とする。この状態は、ひとつ前のガラス基板１８に異方正導電テープ１１が貼り終わったときの状態となる。

まず図４に示すように、カッタープレート２２が異方性導電テープ１１の厚み分だけカッタ刃２３側に移動し、積層テープ１３の異方性導電テープ１１側のみに切り込みを入れる（ステップＳ１）。次に図５に示すように、カッタプレート２２が待機位置に戻り（ステップＳ２）その後異方性導電テープ１１の切れ込み位置が貼付開始位置Ａに来るように、駆動ローラ１９が回転し積層テープ１３を送る（ステップＳ３）。

次に、図６に示すように、加熱機構１０の赤外線ヒータ５２の出力がオンする（ステップＳ４）。

その後、Ｘ軸プレート３２が上下用エアシリンダ３８が縮むことにより第２リニアガイド３７ａ、３７ｂに沿って下降し、貼付ローラ２５は貼付高さＣまで下降する（ステップＳ５）これにより異方性導電テープ１１の貼付開始部分のみ、貼付ローラ２５によってベーステープ１２を介してガラス基板に加圧される。次に、加熱機構１０のシャッター５３を開け赤外線ヒータ５２による異方性導電テープ１１の加熱を開始する（ステップＳ６）。

次に、図７に示すように、Ｘ軸モータ３４が駆動し貼付ローラ２５が貼付終了位置Ｂまで移動する（ステップＳ７）。次に、加熱機構１０のシャッター５３が閉じ、赤外線ヒータ５２の出力がＯＦＦする（ステップＳ８）。またこれと同時に、冷却ノズル５４による異方性導電テープ１１の冷却が指定された時間行われる。（ステップＳ９）。

次に、図８に示すように、上下用エアーシリンダ３５が伸びＸ軸プレート３２が剥がし高さＤまで上昇する（ステップＳ１０）。次に、剥がし機構８のエアーシリンダ４３が動作し剥がしローラ４２が装置手前側に前進する（ステップＳ１１）。

次に、図９に示すように、Ｘ軸モータ３４が駆動しローラベースプレート２６が貼付開始位置Ａに戻るが、その時に、ローラベースプレート２６にシャフト４８を介して連結している剥がし機構８の剥がしローラ４２が同期して移動することによりガラス基板１８に貼り付けられた異方性導電テープ１１からベーステープ１２を剥がす（ステップＳ１２）。

次に、図１０に示すように、ローラベースプレート２６が貼付開始位置Ａに戻った後、エアシリンダー４３が動作し剥がしローラ４２が待機位置に後退する（ステップＳ１３）。次に、ステップＳ１の動作に戻り、以降同じ動作が繰り返される。

このように、ガラス基板１８への異方性導電テープ１１の貼り付けは、貼付ローラ２５が異方性導電テープ１１の上方を転がることにより行われる。従って、加圧面積は異方性導電テープ１１全面を加圧する従来の貼り付け方法に比べ小さくなるので、低加圧力にて異方性導電テープ１１を貼り付けることができ、貼り付け部機構の剛性が低減できる。また、貼付ローラ２５が異方性導電テープ１１上方に沿って転がるので、平面度や平行度の精度が不要となりシンプルな機構とできる。さらに、貼付ローラ２５がガラス基板１８と異方性導電テープ１１間のボイドを押し出す様に移動するので、ボイドを低減することができる。これらにより、品質良く確実に貼り付けられる、シンプルな構成で安価な異方性導電テープ貼付装置の提供が可能となる。

本発明の一実施形態の異方性導電テープ貼付装置の正面図である。 異方性導電テープ貼付装置の側面図である。 異方性導電テープ貼付装置の初期状態を示す図である。 異方性導電テープのカット動作を示す図である。 異方性導電テープの送り動作を示す図である。 異方性導電テープの加熱開始と貼付ローラ下降動作を示す図である。 異方性導電テープの貼付動作と冷却動作を示す図である。 貼付ローラ上昇と剥がしローラ前進動作を示す図である。 ベーステープ剥がし動作を示す図である。 剥がしローラ後退動作を示す図である。 異方性導電テープ貼付装置の動作を示すフロチャートである。 従来の異方性導電テープ貼付装置の概略図である。

符号の説明

１ 異方性導電テープ貼付装置
２ メインプレート
３ メインフレーム
４ テープ供給機構
５ テープ搬送機構
６ カッタ機構
７ 貼付ローラ加圧機構
８ 剥がし機構
９ バックアップガラス
１０ 加熱機構
１１ 異方性導電テープ
１２ ベーステープ
１３ 積層テープ
１４ 供給リール
１５ 第１固定ローラ
１８ ガラス基板
１９ 駆動ローラ
２０ 従動ローラ
２１ 吸着ブロック
２２ カッタプレート
２３ カッタ刃
２４ カッタホルダー
２５ 貼付ローラ
２６ ローラベースプレート
２７ 水平移動機構
２８ 上下移動機構
２９ 加圧シリンダ
３０ 支点軸
３１ ローラブロック
３２ Ｘ軸プレート
３３ 第１リニアガイド
３４ Ｘ軸モータ
３５ タイミングベルト
３７ａ 第２リニアガイド
３７ｂ 第２リニアガイド
３８ 上下用エアシリンダ
３９ 接続プレート
４０ 第３固定ローラ
４１ 固定ローラブラケット
４２ 剥がしローラ
４３ エアシリンダ
４４ 第３リニアガイド
４５ シリンダ取付ブラケット
４６ Ｘ軸連結板
４７ 穴
４８ シャフト
４９ ブラケット
５０ 制御手段
５１ ヒータステージ
５２ 赤外線ヒータ
５３ シャッター
５４ 冷却ノズル
１０１ 供給リール
１０２ 巻き取りリール
１０３ ツール
１０４ 冷却ノズル
１０５ 冷却ノズル
１１０ 異方性導電テープ
１１１ ベーステープ
１２０ ガラス基板
Ａ 貼付開始位置
Ｂ 貼付終了位置
Ｃ 剥がし高さ
Ｄ 貼付高さ

Claims (1)

1. ベーステープの片面に異方性導電テープが形成された積層テープを供給リールからガラス基板側に供給し、前記ガラス基板に前記異方性導電テープを圧着して貼り付ける異方性導電テープ貼付装置において、
   異方性導電テープの貼付対象となるガラス基板における異方性導電テープの貼付部位を裏面から支持する基板支持体と、
   前記基板支持体の上方に設けられ異方性導電テープをガラス基板の貼付部位に圧着するための貼付ローラと、
   ガラス基板への異方性導電テープ貼付長さに応じた距離だけ貼付ローラを水平移動自在に構成された水平移動機構と、
   異方性導電テープ圧着時に異方性導電テープを下方より加熱する加熱機構と、
   加熱機構による加熱後、異方性導電テープを冷却する冷却ノズルと、
   水平移動機構と同期して移動し、貼付ローラが貼付開始位置に戻る際に装置の前方向に突出してガラス基板に貼り付けられた異方性導電テープからベーステープを剥がす剥がしローラと、
   を備えた異方性導電テープ貼付装置。

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