JP5027736B2 - 電子部品実装装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子部品実装装置及び実装方法に関し、特に保護シートの劣化を低減する電子部品実装装置及び実装方法に関するものである。

液晶ディスプレイ装置の製造工程には、液晶パネルを構成するガラス基板からなるセルに異方性導電膜（ＡＣＦ：Anisotropic Conductive Film）などの熱溶解するバインダを介してドライバＩＣを搭載したテープキャリアパッケージ（TCP）をＴＡＢ（Tape Automated Bonding）搭載機で装着する工程がある。この工程では、ＴＡＢ搭載機により予めセルにＴＡＢを搭載するための仮圧着工程と、本圧着装置の加圧ヘッドにより仮圧着されたＴＡＢとセルとを加熱下で圧着する本圧着工程がある。本圧着装置で本圧着する際には、ＡＣＦの貼り付けラインに沿って加熱下で上下から加圧することにより仮圧着されたＴＡＢをセルに圧着する。

この圧着する際に、加圧ヘッドの当接面を直接セルに接触させて圧着動作を行うと、予めセルの電極の並び方向に貼り付けられているAＣＦがはみ出して当接面に付着し、当接面の平坦性が低下することにより、セルに作用する加圧力が不均一となって圧着不良を起しやすい。そこで加圧ヘッドとセルとの間に極薄の保護シートを介在させ、この保護シートを介して加圧ヘッドの当接面の加圧力をセルに作用させている。
特開平８−１０６１０２号公報

この保護シートは、圧着時以外でも加圧ヘッドに接触している。このため、長時間の加熱により保護シートに劣化が生じ、圧着の信頼性が低下するという問題がある。

本発明の目的は信頼性の高い電子部品実装装置を提供することである。本発明の他の目的は保護シートの劣化の少ない電子部品実装装置を提供することである。本発明の更に他の目的は保護シートの高寿命化を可能にする電子部品実装装置を提供することである。

前記課題を解決する本発明は、熱融解するバインダを加圧ヘッドにより熱加圧し、電子部品を搭載したテープキャリアパッケージをガラス基板からなるセルに熱圧着する際に、前記バインダと前記加圧ヘッドとの間に設けられた保護シートを介して熱圧着する電子部品実装装置において、一定時間前記加圧ヘッドと前記保護シートとが接触状態であるとき両者を離間させる離間処理を行う制御手段を有することを特徴とする。

また、前記課題を解決する本発明は、熱融解するバインダを加圧ヘッドにより熱加圧し、電子部品を搭載したテープ状フィルムをガラス基板からなるセルに熱圧着する際に、前記バインダと前記加圧ヘッドの間に設けられた保護シートを介して熱圧着する電子部品実装方法において、一定時間前記加圧ヘッドと前記保護シートとが接触状態であることを検知したときには、両者を離間させる離間処理を行うことを特徴とする。

本発明によれば、熱による保護シートの劣化を防ぐことができ、信頼性の高い電子部品実装装置を提供することができる。また、保護シートの高寿命化を可能にした電子部品実装装置を提供することができる。

以下、図面に基づいて本発明の一実施例を説明する。図１及び図２は、本圧着装置の構成を示し、図３は、加圧する部分の拡大図を示したものである。これらの図において、１０は加圧部材を示し、この加圧部材１０は、エアシリンダ１１によりスライドガイド１２に沿って昇降せしめられるようになっており、その下端部には、ロッド状のヒータ１６により加熱される加圧ヘッド１３が連結されている。加圧部材１０の反対側には、受け部材１５があり、この受け部材１５には、予備加熱用のロッド状ヒータ１７がある。この台座１４にはTAB２がセル１に仮圧着された図４に示すパネルアセンブリ６が正確に位置決めされた状態に設置されており、このパネルアセンブリ６は真空吸着手段等によって台座１４に固定的に保持されるようになっている。台座１４に保持されたパネルアッセンブリ６と加圧部材１０とを位置合せした状態で加圧部材１０を下降させ、保護シートを介してTAB2をセル１に加熱下で圧着して固定する。

次に、ＴＡＢ２とセル１とが加熱下で圧着することにより固定される原理について図４から図７を用いて説明する。図４に示すパネルアセンブリ６は、２枚のガラス板を張り合わせ、間に液晶が封入されたセル１と、TAB搭載機によりその周囲に仮圧着されたTAB２からなる。図５に示すように、セル１の周囲には微小間隔を持って電極３が設けられており、ＴＡＢ２にも、セル１側の電極３に接合される電極４が設けられている。

セル１には、その３辺にＴＡＢ２が搭載されるが、ＴＡＢ２はセル１の長さに対してかなり小さい寸法のものであり、従って、図４に示したように、ＴＡＢ２は、ＴＡＢ搭載機によりセル１の各辺に１枚ずつ厳格に位置決めした状態で順次載置されて、所定の圧力が加えられ、複数枚搭載される。ここで、ＴＡＢ２はセル１にバインダであるＡＣＦ５を介して搭載される。ＡＣＦ５は、図６に示すように、テープ状に成形したバインダ樹脂５ａ内に微小な導電粒子５ｂを分散させたものであって、セル１とＴＡＢ２との間に挟んで密着させると、図７に示したように、バインダ樹脂５ａが圧縮されて、セル１側の電極３とＴＡＢ２側の電極４とが導電粒子５ｂを介して電気的に接続されるようになる。そして、バインダ樹脂として、エポキシ系の熱硬化型の樹脂を用いることにより、この樹脂を加熱すると、熱硬化が生じて、接着固定される。

ここで、パネルアセンブリ６を真空吸着手段等によって固定的に保持する台座１４表面形状は、上記圧着が可能なようにパネルアセンブリ６より小さいものであって、パネルアセンブリ６におけるＴＡＢ２を搭載している部位はこの台座１４に非接触状態に保たれている。また、加圧ヘッド１３は、パネルアセンブリ６において、ほぼＡＣＦ５が貼り付けられた部位にのみ当接するようになっており、このために加圧ヘッド１３の当接面１３ａは実質的にＡＣＦ５の幅と同じか、またはそれより若干広い幅を有するように形成される。そして、パネルアセンブリ６におけるこのＴＡＢ２が搭載されている部位の下側には受け部材１５が設けられており、本圧着は加圧部材１０と受け部材１５とでパネルアセンブリ６を加圧するようにして行われる。

次に、本圧着工程を図３を用いて説明する。図３は加圧ヘッド部分の拡大図を示す。図３において加圧ヘッド１３は、ＡＣＦ５のバインダ樹脂５ａを加熱するようになっており、このために、図７に示したように、加圧ヘッド１３及び受け部材１５にはロッド状のヒータ１６，１７が設けられている。これら各ヒータ１６，１７は、それぞれ加圧ヘッド１３，受け部材１５のほぼ全長にわたってほぼ均一な温度状態となるように管理される。なお、図中において、保護シート１８は加圧ヘッド１３にＡＣＦ５のバインダ樹脂５ａが直接付着しないように保護するために、この加圧ヘッド１３を覆う保護シートである。そして保護シート１８、供給ローラ２０と巻取ローラ２１により加圧ヘッド１３に供給され、巻取られる。駆動部２３はローラ状のガイドローラ２２ａ，２２ｂを上下動させるためのものである。１９はパネルアセンブリ６に反り等がある場合に、それを矯正するための押えロッドである。２４は装置全体を制御する制御装置で、エアシリンダ１１，駆動部２３の制御も行なう。

ＴＡＢ２とセル１とを加熱下で圧着する場合には、制御装置２４は、駆動部２３に保護シート１８を待機位置M1からTAB２上に当接する圧着位置M2に移動させるように指令し、駆動部２３はこの指令に基づきガイドローラ２２を移動させるように制御する。その後やや遅れて、制御装置２４は、エアシリンダ１１を作動させ、加圧部材１０における加圧ヘッド１３の待機位置L1から同様にTAB２上に当接する圧着位置L2に移動させるように制御する。この結果、加圧ヘッド１３はＴＡＢ２に直接当接するのではなく、保護シート１８を介してＴＡＢ２上に当接する。

ＴＡＢ２とセル１との加熱下での圧着を解除する場合には、制御装置２４は、最初にエアシリンダ１１を圧着位置Ｌ２から待機位置Ｌ１に移動させるように制御し、やや遅れて、駆動部２３に保護シート１８を圧着位置M2から待機位置M1に移動させるように指令し、駆動部２３はこの指令に基づきガイドローラ２２を移動させるように制御する。本実施例では、待機位置、圧着位置においては、加圧ヘッド１３と保護シート１８は接触状態となっており、その中間位置においては、遅れ時間によるが非接触状態になっている

そこで、何らかの不具合が発生し、接触状態が一定時間継続する場合には、保護シートの劣化を防ぐために、加圧ヘッド１３、ガイドローラ２２の少なくとも一方を制御し、保護シート１８と加圧ヘッド１３とを引き離す。
不具合としては、例えば一定時間内にパネルアセンブリ６が供給されない、あるいは、一定時間以上両者が接触状態である等何らかの故障が発生した場合などが挙げられる。

前者の不具合の場合、制御装置２４が計時部２５の信号により一定時間経過してもパネルアセンブリ６が供給されないと不具合として判断する。計時部２５の計時開始時刻は前回の処理が終了した時（圧着動作が終了し、加圧ヘッド１３とガイドローラ２２とが待機位置に戻った時）とする。従って、この場合は、加圧ヘッド１３と保護シート１８とは待機位置にある。即ち一定時間接触状態にあるので、駆動部２３により保護シート１８を下降させて引き離す。また、エアシリンダ１１が、圧着位置、待機位置及び回避位置の３つの位置に制御できる場合には、エアシリンダ１１を回避位置に制御して引き離してもよい。

後者の何らかの故障が発生した場合、制御処理装置２４がまず故障が発生したと判断する。この場合は、いつ故障が発生るか不明であるから、加圧ヘッド１３と保護シート１８との位置及び位置関係は不明である。そこで制御装置２４は、前述した加圧ヘッドの位置L、保護シートの位置Ｍにより、両者が接触状態であるかを判断する。即ち、両者がL1−M1又はL2-M2にいれば接触状態であり、その他の場合は非接触状態と判断する。
両者がL２-M２の圧着位置にいる時は、エアシリンダ１１を待機位置のL1に移動させ両者を引き離す。両者がL１-M１の待機位置にいる時は、ガイドローラ２２を移動させて両者を引き離す。非接触状態と判断した場合は、そのままの状態を維持する。但し、両者の移動開始タイミングのタイムラグが小さい場合には、軽い接触状態となる場合があるので、安全上加圧ヘッド１３、保護シート１８のどちらかを制御し引き離してもよい。

本実施の形態上では、エアシリンダ１１、ガイドローラ２２とも目的位置にON／OFF的に制御する場合について説明したが、両者をモータ等で移動させて制御する場合は、位置エンコーダ等の位置情報に基づいて接触、非接触を判断してもよい。

本実施の形態によれば、加圧ヘッド１３による保護シート１８への長時間に亘る不要な加熱を防ぐことができ、信頼性の高い電子部品実装装置を提供することができる。また、保護シートの高寿命化を可能にした電子部品実装装置を提供することができる。

次に第２の実施の形態をについて説明する。第１の実施の形態１においては、エアシリンダ１１とガイドローラ２２とが待機位置にいるときには加圧ヘッド１３と保護シート１８とは接触状態であった。第２の実施の形態では、両者が待機位置にいるときには、両者が非接触状態となるように制御する。
この場合には、何らかの不具合が発生したとき、制御装置２４は、加圧へッド１３及び保護シート１８を待機位置に移動するように制御することにより両者を引き離した状態に維持できる。

第２の実施の形態においても、加圧ヘッド１３による保護シート１８への長時間に亘る不要な加熱を防ぐことができ、信頼性の高い電子部品実装装置を提供することができる。また、保護シートの高寿命化を可能にした電子部品実装装置を提供することができる。

本圧着装置の構成説明図である。 本圧着装置の要部外観図である。 加圧ヘッド及び保護シート及び受け部材の断面図である。 パネルアセンブリの平面図である。 ＴＡＢとセルとを示す外観図である。 圧着前のＡＣＦを、セル及びＴＡＢと共に示す拡大断面図である。 圧着後のＡＣＦを、セル及びＴＡＢと共に示す拡大断面図である。

符号の説明

１ セル
２ ＴＡＢ
３，４ 電極
５ ＡＣＦ
５ａ バインダ樹脂
５ｂ 導電粒子
６ パネルアセンブリ
１０ 加圧部材
１３ 加圧ヘッド
１４ 台座
１５ 受け部材
１６，１７ ロッドヒータ
１８ 保護シート
１９ 押えロッド
２０ 送りローラ
２１ 巻取りローラ
２２ シートガイド
２３ シートガイド駆動部
２４ 制御装置
２５ 計時部。

Claims (5)

1. 熱融解するバインダを加圧ヘッドにより熱加圧し、電子部品を搭載したテープキャリアパッケージをガラス基板からなるセルに熱圧着する際に、前記バインダと前記加圧ヘッドとの間に設けられた保護シートを介して熱圧着する電子部品実装装置において、
   一定時間前記加圧ヘッドと前記保護シートとが接触状態であるとき両者を離間させる離間処理を行う制御手段を有し、
   前記電子部品実装装置に不具合が生じたことを検知する不具合検知手段をさらに有し、前記不具合検知手段の検知結果に基づき前記制御手段が前記離間処理を行うことを特徴とする電子部品実装装置。
2. 請求項１記載の電子部品実装装置において、
   前記制御手段は前記加圧ヘッド又は前記保護シートの少なくとも一方の位置を制御して、前記離間処理を行うことを特徴とする電子部品実装装置。
3. 請求項２記載の電子部品実装装置において、
   前記制御手段は、前記不具合が生じた時の前記加圧ヘッドと前記保護シートの位置が待機位置にあるときには、前記保護シートの位置を制御して、前記離間処理を行うことを特徴とする電子部品実装装置。
4. 請求項２記載の電子部品実装装置において、
   前記制御手段は、前記不具合が生じた時の前記加圧ヘッドと前記保護シートの位置が前記テープキャリアパッケージを前記セルに熱圧着する圧着位置にあるとき前記加圧ヘッドの位置を制御して、前記離間処理を行うことを特徴とする電子部品実装装置。
5. 請求項２記載の電子部品実装装置において、
   前記制御手段は、前記加圧ヘッドと前記保護シートが待機位置にいるときには常に両者を離間状態にすることを特徴とする電子部品実装装置。

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