JP5115460B2 - 異方性導電テープの貼付装置 - Google Patents

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Description

本発明は、液晶パネルや電子回路基板などの対象物に電子部品を実装する工程で、対象物に異方性導電テープを貼り付ける異方性導電テープの貼付装置に関するものである。
電子部品を基板に実装する方法として、異方性導電テープ(以下、ACFと記す)を用いる方法が知られている。すなわち、図5(a)に示すように、セパレータテープ50に積層されたACF51をステージ52上に設置された基板53の電極54上に対向位置させ、その後、図5(b)に示すように、加圧ツール55にてセパレータテープ50上からACF51を基板53の電極54に押し付けることでACF51を基板53の電極54上に貼り付けるACF貼付工程を行い、その後、基板53の電極54と電子部品の電極を位置合わせしてACF51の上から電子部品を装着し、加熱加圧することで、電極同士を接合する方法が知られている。
上記ACF貼付工程では、ACFが粘着性を有しているので、上記のようにACFを容易に剥離可能なセパレータテープに積層した2層構造、又は必要に応じてさらにACFの表面に容易に剥離可能なカバーテープを積層した3層構造の積層テープとし、この積層テープを供給リールに巻回して取り扱われている。すなわち、供給リールから積層テープを引き出し、カバーテープがある場合はカバーテープを剥離した後、セパレータテープに積層されたACFをステージ上に設置された基板の電極上に対向位置させ、その後加圧ツールにてセパレータテープ上からACFを基板の電極に押し付けて貼り付け、その後ACFからセパレータテープを剥離し、剥離したカバーテープやセパレータテープは回収している。
このようにACFの貼付の前後にACFから剥離したカバーテープやセパレータテープなどのテープを確実に回収するため、テープを吸引部にて真空吸引して回収する回収手段を設けたACF貼付装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。その吸引部は、ケース内にテープを回収する回収室を設けるとともに、その一側に多孔板を介して吸引回収する吸引室を設けた構成とされている。
ところが、テープを吸引して回収する際には、テープとともにACFの微細粉なども同時に吸引することになり、特許文献1に記載の吸引部の構成では、その吸引回収するテープや微細粉が多孔板に向けて流出し、多孔板に目詰まりを発生させ、その目詰まり度合いによりテープの回収不良の原因になるという問題がある。また、本出願人は本発明に先立って、図6に示すような回収手段61を構成した。図6において、剥離したテープ60を吸引するテープ吸引口(図示せず)をテープ回収経路62を通して回収容器63に接続するとともに、そのテープ回収経路62の途中に真空エジェクタ(図示せず)を設けて、テープ吸引口で吸引エアとともにテープ60を吸引するとともに、回収容器63に向けて圧送エアとともにテープ60を送給するようにし、回収容器63は、上壁にテープ回収経路62の開口とエア排気口64を設け、エア排気口64にはエアフィルタ65を配設し、かつエア排気口64を排気管66とマフラー67を介して大気中に開放している。
なお、吸引気体中に含まれる粉粒体を遠心分離作用で分離除去し又は粉粒体を分級する装置としてのサイクロンは周知である。一般のサイクロンは、倒立円錐形状の容器の上部に接線方向に気体流を導入し、上端から排気し、下端部に分離した粉体を貯留するように構成されている。また、このサイクロン方式を電気掃除機に適用するについて、種々の工夫を行うことによって微細な塵埃を確実かつ高い収集率で分離収集できるようにした電気
掃除機も知られている(例えば、特許文献2参照)。
実開平9−298386号公報 実開平5−176871号公報
ところが、図6に示した回収手段61の構成では、テープ回収経路62から回収容器63内にテープ60とACFの微細粉70が流入し、テープ60は回収容器63の底部に堆積残留し、微細粉70は気流とともにエア排気口64に向けて流動するが、エアフィルタ65で捕集されて分離除去され、排気エアのみが排気管66とマフラー67を介して大気中に放出されるが、ある程度の期間使用すると、図6に示すように、エアフィルタ65が回収された微細粉70で目詰まりし、あるいは、エアフィルタ65にテープ60が吸込まれて目詰まりを起こしてしまう。
場合によってはこの目詰まりにより、回収容器63内の圧力が上がってその蓋が外れ、内部の微細粉70がクリーンルーム内に飛散する恐れがあるという不具合があった。
そこで、特許文献2等に記載されているサイクロンによる微粉末の分離回収技術を適用することが考えられるが、テープと微粉末が回収容器に入ってくるので、サイクロンを適用するために回収容器を倒立円錐状にすると、長尺のテープが回収容器の下部に滞留・蓄積して速やかに分離回収が不可能になってしまうという問題があり、図6に示した回収容器63でテープ60のみを先に回収した後、後段でサイクロン等にて微粉末70を分離回収することも考えられるが、装置構成が大掛かりでかつコスト高になるという問題がある。
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、異方性導電テープの貼付け前後に剥離したカバーテープやセパレータテープなどのテープ及び発生した異方性導電テープの微粉末を簡単・コンパクトで安価な構成にて確実に分離回収することができる異方性導電テープの貼付装置を提供することを目的とする。
本発明の異方性導電テープの貼付装置は、セパレータテープに積層された異方性導電テープを対象物に押し付けて貼り付けた後、異方性導電テープから剥離したセパレータテープを吸引して回収する回収手段を備えた異方性導電テープの貼付装置において、回収手段が、テープを回収して蓄積する回収容器と、回収容器の上面の中央部で回収容器内に突出する排気エア吸込筒と、排気エア吸込筒の上端に接続されたエア排出部と、回収容器における排気エア吸込筒の周囲に配設され、排気エア吸込筒の回りに円周方向のエア流れを発生させる少なくとも2つ以上のエア流入口と、剥離したテープを吸引エアとともに吸入するテープ吸入口と、テープ吸入口から回収容器のエア流入口に至るテープ回収経路とを備えたものである。
この構成によると、異方性導電テープの貼付前後に剥離されたテープ及び異方性導電テープの微粉末は、吸引エアとともにテープ吸入口から吸入され、テープ回収経路を通ってエア流入口から回収容器内に流入し、かつエア流入口が排気エア吸込筒の回りに少なくとも2つ以上設けられて円周方向のエア流れが発生するようにされているので、単一のエア流入口を設けた場合に比して強力なエア旋回流が安定して得られ、そのエア旋回流とともにテープと微粉末が回収容器内を旋回し、エアは排気エア吸込筒の周囲を旋回しつつ下降した後回収容器の中心部を上昇して排気エア吸込筒内に入り、エア排出部を通って外部に放出される一方、テープと微粉末は回収容器内を旋回する間に遠心力と重力の作用によってエア旋回流から分離され、テープは回収容器の底部で旋回しつつ順次巻き取られる状態で貯留され、微粉末はテープや回収容器の内周面や排気エア吸込筒の外周面に付着した状態で貯留されることが出来る。
また回収部の内側に突出している排気エア吸込筒により、回収部の内側に回収されたテープが回収容器における排気エア吸込筒の周囲に配設されたエア流入口よりエア排出部側の端部に直接吸込まれてしまうことが抑制でき、テープ吸入口と、テープ回収経路と、排気エア吸込筒とエア流入口とを有する回収容器と、エア排出部とから成る簡単・コンパクトで安価な構成にてテープと微粉末を確実に分離回収することができる。
また、テープ吸入口で吸引エアとともにテープを吸引するとともに、エア流入口に向けて圧送エアとともにテープを送給する真空エジェクタをテープ回収経路途中に配設すると、工場内の高圧エア源を利用することで簡単でコンパクトな構成にてテープ吸入口に所要の吸引エアを発生させることができるとともに真空エジェクタより下流側では強力なエア流が形成されるのでテープ回収経路の内面への微粉末の付着を防止することができる。なお、真空エジェクタは、負圧側の圧力に比して正圧側の圧力が高いので、テープ吸入口の近傍に配設するのが好ましい。
また、真空エジェクタに代えて若しくは真空エジェクタとともに、テープ吸入口から回収容器を経てエア排出部に向かう吸引エア流を形成する真空源をエア排出部に接続しても良い。
また、回収部の内側に突出している排気エア吸込筒のエア排出部側の端部にエアフィルタを配設すると、排気エア吸込筒内に排気エアとともに流入した微粉末がエア排出部に流出するのを最終的に防止することができるとともに、回収部の内側に突出している排気エア吸込筒により排気エア吸込筒の上端まで微粉末が流れ込むことは滅多にないので長期使用によっても目詰まりを生じる恐れはない。
また、各エア流入口とそれに最も近い排気エア吸込筒の開口縁とを結ぶ仮想延長線が回収容器の周壁と交差するように回収容器の深さを設定すると、回収容器の底部にテープが順次巻き取られた状態で貯留されても、エア旋回流に悪影響を与える恐れがなくなり、上記テープと微粉末の分離回収作用を安定して確保することができる。
また、前記回収手段は、更に異方性導電テープの表面に積層され異方性導電テープの貼り付け前に剥離したカバーテープを吸引して回収するようにすることもできる。
本発明の異方性導電テープの貼付装置によれば、吸引エアとともにテープと微粉末がテープ吸入口からテープ回収経路を通って回収容器内に流入し、かつ回収容器のエア流入口が排気エア吸込筒の回りに少なくとも2つ以上設けられていることで強力なエア旋回流が安定して得られ、そのエア旋回流にてテープと微粉末が回収容器内を旋回し、エアが旋回しつつ下降した後排気エア吸込筒内に入ってエア排出部を通って外部に放出される一方、テープは回収容器の底部で旋回しつつ順次巻き取られた状態で分離回収され、微粉末もテープや回収容器の内周面や排気エア吸込筒の外周面に付着した状態で回収されるので、簡単・コンパクトで安価な構成にてテープと微粉末を確実に分離回収することができる。
以下、本発明の異方性導電テープの貼付装置(ACF貼付装置)の一実施形態について、図1〜図4を参照して説明する。
図1において、1はACF貼付装置であって、搬入された基板2が位置決め手段(図示せず)にて支持され、所定位置に移動されて位置決めされる。3は、位置決めされた基板2の側端部を下方から支持する下受け部である。5は、貼り付けるべきACF層をセパレ
ータテープ4aに積層したACFテープ4をセパレータテープ4aに積層されたACF層とは反対側のセパレータテープ4aの側から押圧してACF層を基板2に貼り付ける圧着機構部であり、下方に配置された下受け部3と対向する圧着面6aを下面に有し、ACFテープ4の貼付動作を行う圧着ヘッド6と、この圧着ヘッド6を昇降駆動するシリンダ装置などのヘッド昇降装置7を備えている。圧着ヘッド6には、図示しない加熱手段が内蔵されており、圧着ヘッド6の圧着面6aを所定温度に加熱することが可能となっている。
8は、ACFテープ4を供給するテープ供給部であり、ACFテープ4が巻回された供給リール9と、供給リール9を回転させてACFテープ4を供給する供給モータ10と、供給リール9から引き出したACFテープ4に所定の張力を付与するテンション機構部11を備えている。テンション機構部11は、テンションローラ12がガイド溝13に沿って上下方向に移動自在に支持されるとともに、重力やばね力を利用した付勢手段(図示せず)にて上方に向けて移動付勢されている。なお、テンションローラ12の位置を検出する検出センサ(図示せず)が配設され、その検出センサによる検出信号に基づいて供給モータ10を駆動制御するように構成されている。
14a、14bは、圧着ヘッド6の両側に位置するように配設されたテープ走行案内部で、供給されたACFテープ4を基板2の貼付部位の上に配置するように案内する。テープ走行案内部14aと上記テンション機構部11との間には、ACFテープ4の終端を検知する終端検知センサ15と、ACFテープ4のセパレータテープ4a上のACF層に対し、基板2におけるACF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とが配設されている。また、下受け台3と圧着ヘッド6の圧着面6aとの間をその長手方向に往復移動して基板2に貼付けられたACFテープ4のACF層からセパレータテープ4aを剥離する剥離機構17が配設されている。
テープ走行案内部14bの上部には、ACF層から剥離されたACFテープ4のセパレータテープ4aを所定量づつ走行駆動するテープ走行駆動部18が配設されている。テープ走行駆動部18は、送りローラ18aとピンチローラ18bを回転する送りモータ18cにて構成され、セパレータテープ4aを送りローラ18aとピンチローラ18bの間で挟持した状態で送りモータ18cにて送りローラ18aを回転することで、セパレータテープ4aを所定量づつ送るように構成されている。
テープ走行駆動部18の上部には、セパレータテープ4aを吸入するテープ吸入口19が配設されている。また、ACFテープ4が、セパレータテープ4a上にACF層とカバーテープ4bとが積層された3層構造の場合に、テンション機構部11の手前でACFテープ4から剥離されたカバーテープ4bを吸入して回収するテープ吸入口20が配設されている。
次に、これらテープ吸入口19、20から吸入したセパレータテープ4aやカバーテープ4bなどのテープTとACFの微粉末Pを回収する回収手段21について、図1〜図4を参照して詳しく説明する。
回収手段21は、テープTを回収して蓄積する回収容器22と、テープ吸入口19、20と回収容器22の間を接続するテープ回収経路23と、テープ回収経路23の途中に配設された真空エジェクタ24とで構成されている。図示例では、テープ吸入口19、20にそれぞれ接続されたテープ回収経路23が真空エジェクタ24の手前で集合され、回収容器22の手前で複数に分岐され、回収容器22の上面に配設された少なくとも2つ以上のエア流入口25a、25bにそれぞれ接続されている。真空エジェクタ24には、工場内の高圧エア源等から高圧エア26が供給され、この圧縮エア26が真空エジェクタ24内で回収容器22側に向けて噴出することで、テープ吸入口19、20側が負圧になって吸引エア流が発生するとともに、エア流入口25a、25bに向けて圧送エア流が発生し、テープT及び微粉末Pがテープ吸入口19、20で吸引エアとともに吸引されてエア流入口25a、25bに向けて圧送エアとともに圧送される。図示例(図2、図4)では、説明を簡略化するために、セパレータテープ4a上にACF層が積層された2層構造のACFテープ4において、ACF層から剥離されたセパレータテープ4aを回収する場合、テープ吸入口20からセパレータテープ4aのテープTが吸引され、一方のエア流入口25aに向けて圧送エアとともにテープTとACF層の剥離時やセパレータテープ4aの回収時などに搬送経路で発生することがある微粉末Pが送られ、他方のエア流入口25bには微粉末Pを含むことがある圧送エアが送られるようにしている。なお、真空エジェクタ24は負圧側の圧力に比して正圧側の圧力が高いので、テープ吸入口19、20の近傍に配設されている。
回収容器22は、図2に示すように、円筒容器27の上面を開閉可能な蓋板28にて密閉して構成されており、蓋板28の中央部に形成した開口部29の下面に回収容器22内に突出する排気エア吸込筒30が装着されるとともに、排気エア吸込筒30の上端の取付フランジ30aと蓋板28の下面との間にエアフィルタ31が配設されている。蓋板28の中央部の開口部29の上面には、排気筒33の上端部にマフラー34を接続して成り、エア回収容器22内からエアを排出するエア排出部32が接続され、円筒容器27内のエアを消音して大気に放出するように構成されている。
エア流入口25a、25bは、蓋板28における排気エア吸込筒30の周囲に、その開口35が円周方向にかつ同一回転方向を向くように配設され、図2に仮想線の矢印で示すように、排気エア吸込筒30の回りに円周方向のエア旋回流36を発生させるように構成されている。エア流入口25a、25bは、具体的には図3に示すように、蓋板28に形成した取付穴37にスリーブ38を斜め姿勢で貫通させた取付板39を装着し、スリーブ38の回収容器22の内側の端部に螺合し、くの字状に屈曲した管継手40aの先端開口を円周方向に向いた開口35とし、スリーブ38の回収容器22の外側の端部に螺合し、くの字状に屈曲した管継手40bにテープ回収経路23を接続している。
また、回収容器22は、各エア流入口25a、25bとそれに最も近い排気エア吸込筒30の開口縁とを結ぶ仮想延長線41が回収容器22の周壁と交差するように、その深さが設定されている。
この深さ以上の回収容器22の深さであれば回収容器の底部にテープが順次巻き取られた状態で貯留されても、エア旋回流に悪影響を与える恐れがなくなり、上記テープと微粉末の分離回収作用を安定して確保することができる。
以上の構成によれば、真空エジェクタ24に高圧エア26を供給すると、ACFテープ4の貼付前後に剥離されたセパレータテープ4aやカバーテープ4bなどのテープTと貼付工程や回収経路で発生したACFの微粉末Pが、テープ吸入口19、20から吸引エアとともに吸入され、テープ回収経路23を通って複数のエア流入口25a、25bから回収容器22内に流入する。
ここで、エア流入口25a、25bを排気エア吸込筒30の回りに少なくとも2つ以上設けて円周方向のエア流れが発生するようにしているので、図2に仮想線の矢印で示すように、強力なエア旋回流36が安定して得られる。これに対して、単一のエア流入口25aのみを設けた場合には、エア流入口25aから円周方向の一方向にエアを流出させている状態で、逆方向にも圧力が分布し、回収容器22の円周方向の圧力分布において圧力均衡点が発生してその位置からエア流入口25aまでの間エア旋回流36を抑制させる作用が生じ、強力なエア旋回流36を得ることが難しいことが判明した。本発明では、回収容器22内で上記強力なエア旋回流36が形成されることで、そのエア旋回流36とともに
テープTと微粉末Pが回収容器22内を旋回する。
回収容器22内に流入したエアは、排気エア吸込筒30の周囲を旋回しつつ下降した後、回収容器22の中心部を上昇して排気エア吸込筒30内に入り、エア排出部32を通って外部に放出される。一方、テープTと微粉末Pは回収容器22内を旋回する間に遠心力と重力の作用によってエア流から分離される。テープTはエア旋回流の余波を受けて回収容器22の底部で図2に矢印42で示すように旋回しつつ順次巻き状態になり、図4に示すような状態で貯留される。この際に、各エア流入口25a、25bとそれに最も近い排気エア吸込筒30の開口縁とを結ぶ仮想延長線41が回収容器22の周壁と交差するように回収容器22の深さを深く設定していることで、回収容器22の底部にテープTが順次巻き取られた状態で貯留されても、エア旋回流36に悪影響を与える恐れがなく、テープTと微粉末Pを効果的に分離除去することができる。回収容器22の底部に貯留されたテープTは、蓋板28を円筒容器27から取り外すことで、円筒容器27から簡単に排出することができる。
また、エア旋回流36から分離された微粉末Pは、テープTや回収容器22の内周面や排気エア吸込筒30の外周面に付着した状態で貯留される。さらに、回収容器22の内側に突出している排気エア吸込筒30の上端部にエアフィルタ31を配設しているので、排気エア吸込筒30内に排気エアとともに流入した微粉末Pがエア排出部32に流出するのを最終的に防止することができるとともに、回収部の内側に突出している排気エア吸込筒により排気エア吸込筒30の上端まで微粉末Pが流れ込むことは滅多にないので長期使用によってもエアフィルタ31に目詰まりを生じる恐れはない。
また、テープ回収経路23の途中に真空エジェクタ24を配設して、テープ吸入口19、20に所要の吸引エアを発生させるとともに真空エジェクタ24より下流側では強力なエア流が形成されるようにしているので、工場内の高圧エア源を利用した簡単でコンパクトな構成にて、テープ吸入口19、20で吸引エアとともにテープT及び微粉末Pを確実に吸引することができるとともに、エア流入口25a、25bに向けて圧送エアとともにテープT及び微粉末Pを送給することでテープ回収経路23の内面への微粉末Pの付着も抑制することができる。
以上のように、本実施形態によれば、テープ吸入口19、20と、テープ回収経路23と、真空エジェクタ24と、排気エア吸込筒30とエア流入口25a、25bとを有する回収容器22と、エア排出部32とから成る簡単・コンパクトで安価な構成にてテープTと微粉末Pを確実に分離回収することができる。
なお、図示例(図2、図4)では、一方のエア流入口25aにのみテープ吸入口19から吸入されたセパレータテープ4aが流入する例を示したが、3層構造のACFテープ4を用いてテープ吸入口20からカバーテープ4bが吸入される場合には、他方のエア流入口25bにカバーテープ4bが流入するようにしても良く、勿論テープ吸入口19、20に対応してそれぞれにテープ回収経路23と真空エジェクタ24を配設した構成としても良い。
また、以上の実施形態では、テープ回収経路23の途中に配設した真空エジェクタ24にてテープ吸入口19、20に吸引気流を発生させ、回収容器22に向かう圧送気流を発生させるようにした例を示したが、真空エジェクタ24に代えて若しくは真空エジェクタ24とともに、図2に仮想線で示すように、エア排出部32の排気筒33を延長してその先端に真空ポンプ43を接続したり、工場内の真空排気系に接続したりすることで、テープ吸入口19、20からテープ回収経路23、回収容器22を経てエア排出部32に向かう吸引エア流を形成するようにしても良い。
本発明は、吸引エアとともにテープと微粉末がテープ吸入口からテープ回収経路を通って回収容器内に流入し、かつ回収容器のエア流入口が排気エア吸込筒の回りに少なくとも2つ以上設けられていることで強力なエア旋回流が安定して得られ、そのエア旋回流にてテープと微粉末が効果的に分離回収されるため、簡単・コンパクトで安価な構成にてテープと微粉末を確実に分離回収することができるので、セパレータテープに積層された異方性導電テープを対象物に押し付けて貼り付けた後、異方性導電テープから剥離したセパレータテープ、若しくは異方性導電テープの表面に積層され異方性導電テープの貼り付け前に剥離されたカバーテープ、又はセパレータテープとカバーテープの両方のテープを吸引して回収する回収手段を備えた異方性導電テープの貼付装置に好適に利用できる。
本発明の一実施形態の異方性導電テープ貼付装置の全体概略構成を示す斜視図。 同実施形態の回収手段の要部である回収容器の構成を示す縦断正面図。 同実施形態の回収容器のエア流入口の縦断面図。 同実施形態におけるテープの回収状態を示す回収容器の横断平面図。 異方性導電テープ貼付装置における動作説明図。 本発明に至る前段階の回収手段の要部構成を示す縦断正面図。
符号の説明
1 ACF貼付装置(異方性導電テープの貼付装置)
4 ACFテープ
4a セパレータテープ
4b カバーテープ
19 テープ吸入口
20 テープ吸入口
21 回収手段
22 回収容器
23 テープ回収経路
24 真空エジェクタ
25a、25b エア流入口
30 排気エア吸込筒
31 エアフィルタ
32 エア排出部
43 真空ポンプ
T(4a、4b) テープ
P 微粉末

Claims (6)

  1. セパレータテープに積層された異方性導電テープを対象物に押し付けて貼り付けた後、異方性導電テープから剥離したセパレータテープを吸引して回収する回収手段を備えた異方性導電テープの貼付装置において、
    回収手段が、
    テープを回収して蓄積する回収容器と、
    回収容器の上面の中央部で回収容器内に突出する排気エア吸込筒と、
    排気エア吸込筒の上端に接続されたエア排出部と、
    回収容器における排気エア吸込筒の周囲に配設され、排気エア吸込筒の回りに円周方向のエア流れを発生させる少なくとも2つ以上のエア流入口と、
    剥離したテープを吸引エアとともに吸入するテープ吸入口と、
    テープ吸入口から回収容器のエア流入口に至るテープ回収経路とを
    備えたことを特徴とする異方性導電テープの貼付装置。
  2. テープ吸入口で吸引エアとともにテープを吸引するとともに、エア流入口に向けて圧送エアとともにテープを送給する真空エジェクタをテープ回収経路途中に配設したことを特徴とする請求項1記載の異方性導電テープの貼付装置。
  3. テープ吸入口から回収容器を経てエア排出部に向かう吸引エア流を形成する真空源をエア排出部に接続したことを特徴とする請求項1記載の異方性導電テープの貼付装置。
  4. 回収部の内側に突出している排気エア吸込筒のエア排出部側の端部にエアフィルタを配設したことを特徴とする請求項1〜3の何れか1つに記載の異方性導電テープの貼付装置。
  5. 各エア流入口とそれに最も近い排気エア吸込筒の開口縁とを結ぶ仮想延長線が回収容器の周壁と交差するように回収容器の深さを設定したことを特徴とする請求項1〜4の何れか1つに記載の異方性導電テープの貼付装置。
  6. 前記回収手段は、更に異方性導電テープの表面に積層され異方性導電テープの貼り付け前に剥離したカバーテープを吸引して回収することを特徴とする請求項1記載の異方性導電テープの貼付装置。
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