JP5218355B2

JP5218355B2 - 部品圧着方法

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Publication number: JP5218355B2
Application number: JP2009215335A
Authority: JP
Inventors: 明亀田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2009-09-17
Filing date: 2009-09-17
Publication date: 2013-06-26
Anticipated expiration: 2029-09-17
Also published as: JP2011066189A

Description

本発明は、液晶パネルやＰＤＰ（ＰｌａｓｍａＤｉｓｐｌａｙＰａｎｅｌ）や有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）パネル等の透明な基板に貼り付けられた導電テープに部品を押し付けて圧着する部品圧着装置を用いた部品圧着方法に関するものである。

例えば、液晶パネル等の表示パネルを構成する透明な基板（例えばガラス基板）に駆動回路等の部品を圧着する部品圧着装置は、外部から投入された基板にＡＣＦ（ＡｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃＣｏｎｄｕｃｔｉｖｅＦｉｌｍ：異方性導電テープ）と呼ばれる導電粒子を含む透明な熱硬化性樹脂を基材とした導電テープを貼り付けるテープ貼り付け部、導電テープが貼り付けられた基板をテープ貼り付け部から受け取り、基板に貼り付けられた導電テープ上に部品を押し付けて仮圧着（仮付け）する仮圧着部、部品が仮圧着された基板を仮圧着部から受け取り、導電テープを介して基板に仮圧着された部品を押し付けて基板に部品を本圧着する本圧着部を備えている（例えば、特許文献１参照）。

特許第３７８１６０４公報

しかしながら、従来の部品圧着装置では、部品を導電テープに押し付ける前と押し付けた後とでは、基板と部品の相対位置が変化してしまい、基板に対する部品の取り付け精度誤差が許容値を超えて部品の装着ミスとなってしまう場合があるという問題点があった。このような部品の押し付け前後における基板と部品の相対位置の変化は、導電テープを構成する熱硬化性樹脂の熱硬化時における粘性の変化等によって起きることが予想されるが、その詳細は明らかではない。

そこで本発明は、導電テープに部品を押し付けたときに生ずる基板と部品の相対位置の変化のメカニズムを解析するのに役立つデータを取得することができる部品圧着方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の部品圧着方法は、透明な基板の側縁部の上面の部品が圧着される部品取り付け領域に貼り付けられた導電性粒子を含む透明な導電テープに部品を上方から押し付けて圧着する圧着ヘッドと、前記圧着ヘッドが部品を前記導電テープに押し付けている間、基板の前記導電テープが貼り付けられた部分の下面を下方から支持する基板支持台とを備え、基板に部品が圧着される状態を撮像手段により撮像する部品圧着装置を用いた部品圧着方法であって、前記基板支持台の基板と接触する基板接触部の少なくとも一部が、上方からの光を水平方向に反射する反射面を内部に備えた透明部材から成り、基板の前記側縁部が前記基板支持台に支持されて前記透明部材の直上に位置した前記導電テープに前記圧着ヘッドが部品を押し付けている間、前記透明部材が内部に備えた反射面を通して、前記部品取り付け領域での基板に設けられた基板側位置決めマークと部品に設けられた部品側位置決めマークとの相対位置をマーク認識カメラで認識する一方、基板と部品の相対位置が変化する様子として、前記反射面を通し、前記導電テープを介して、基板に部品が圧着される前記部品取り付け領域の内部の状態を水平方向から前記撮像手段により撮像し、前記撮像手段の撮像により得られた基板と部品の相対位置が変化する様子を示す画像データを画像データ保存手段に保存する。

本発明では、基板支持台の基板と接触する基板接触部の少なくとも一部が、上方からの光を水平方向に反射する反射面を内部に備えた透明部材から成っているので、基板の側縁部が基板支持台に支持されて透明部材の直上に位置した透明な導電テープに圧着ヘッドが部品を押し付けている間、透明部材が内部に備えた反射面を通して、基板に設けられた基板側位置決めマークと部品に設けられた部品側位置決めマークとの相対位置をマーク認識カメラで認識する一方、基板と部品の相対位置が変化する様子として、上記反射面を通し、導電テープを介して、基板に部品が圧着される部品取り付け領域の内部の状態を水平方向から撮像して記録することができる。このため、導電テープに部品を押し付けたときに生ずる基板と部品の相対位置の変化のメカニズムを解析するのに役立つデータを取得することができ、ひいては基板に対する部品の取り付け精度誤差を低減する手法を見出して、部品の装着ミスによる生産性の低下を防ぐことが可能となる。

本発明の一実施の形態における部品圧着装置の斜視図本発明の一実施の形態におけるテープ部材の断面図本発明の一実施の形態における部品圧着装置により導電テープが貼り付けられる基板を導電テープとともに示す斜視図本発明の一実施の形態における部品圧着装置の仮圧着部の要部側面図本発明の一実施の形態における部品圧着装置の仮圧着部を基板とともに示す要部斜視図（ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態における部品圧着装置の仮圧着部で部品が導電テープに圧着される様子を示す図本発明の一実施の形態における部品圧着装置により部品が圧着される基板を部品とともに示す斜視図本発明の一実施の形態における部品圧着装置の仮圧着部の要部斜視図本発明の一実施の形態における部品圧着装置の仮圧着部が備える基板支持台の突出部の下方から導電テープに圧着された部品を見た図本発明の一実施の形態における部品圧着装置の本圧着部の要部側面図本発明の一実施の形態における部品圧着装置の本圧着部を基板とともに示す要部斜視図（ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態における部品圧着装置の本圧着部で部品が導電テープに圧着される様子を示す図本発明の一実施の形態における部品圧着装置の本圧着部の要部斜視図本発明の一実施の形態における部品圧着装置における制御装置の構成を示すブロック図（ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態における部品圧着装置の仮圧着部で導電テープに部品が圧着される様子を示す図（ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態における部品圧着装置の本圧着部で導電テープに部品が圧着される様子を示す図（ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態における部品圧着装置の仮圧着部又は本圧着部が備える基板支持台の接触部を基板とともに示す斜視図本発明の一実施の形態における部品圧着装置の仮圧着部における基板支持台近傍の要部側面図

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１に示す部品圧着装置１は、液晶パネル等の表示パネルを構成する透明な基板（例えばガラス基板）ＰＢの側縁部Ｅｄに駆動回路等の部品（電子部品）Ｐを取り付ける（圧着する）動作を行うものであり、基板ＰＢの搬送方向の上流側から順に、テープ貼り付け部１０、仮圧着部２０及び本圧着部３０が並べられた構成となっている。以下の説明では便宜上、基板ＰＢの搬送方向であって部品圧着装置１の横方向をＸ軸方向、基板ＰＢの搬送方向と直交する水平面内方向であって部品圧着装置１の前後方向をＹ軸方向とする。また、上下方向をＺ軸方向とす
る。

また便宜上、部品圧着装置１のテープ貼り付け部１０、仮圧着部２０及び本圧着部３０においてオペレータＯＰが通常の作業時に主に位置する側の方向をＹ軸方向の前方側（前面側）（以下、前方側或いは前面側と称す）とし、オペレータＯＰが主に位置する側との反対方向をＹ軸方向の後方側（背面側）（以下、後方側或いは背面側と称す）とする。

図１においてテープ貼り付け部１０は、基台１１と、基台１１の前方側（オペレータＯＰが通常の作業時に主に立っている側）に設けられた基板搬送部１２と、基板搬送部１２の後方側に設けられ、基板搬送部１２より受け渡された基板ＰＢの位置決めを行う基板位置決め部１３と、基板位置決め部１３の後方側に設けられ、基板位置決め部１３により位置決めされた基板ＰＢの側縁部Ｅｄの下面を下方から支持する基板支持台１４と、基板支持台１４の上方側に設けられ、基板ＰＢの側縁部Ｅｄの上面側にテープ部材ＴをＸ軸方向に延びた状態で供給するテープ供給部１５と、基板支持台１４の上方側に設けられたフレーム１６に支持されて基板支持台１４の直上に位置し、昇降シリンダ１７によって昇降されるテープ貼り付けヘッド１８を備えている。

ここで、テープ供給部１５が供給するテープ部材Ｔは、図２に示すように、内部に多数の導電粒子Ｒを含む透明な熱硬化性樹脂を基材とした導電テープＤＴの片面（基板ＰＢの直上では導電テープＤＴの上面となる）にセパレータＳＰと呼ばれる保護テープを貼り合わせて成る。

図３において、基板ＰＢの側縁部Ｅｄには複数の電極Ｋが設けられており、これら複数の電極Ｋは、部品取り付け領域Ｒｇごとに並んで設けられている。各部品取り付け領域Ｒｇ内には電極ＫがＸ軸方向に並んで設けられているほか、そのＸ軸方向に並んだ電極Ｋの列の両端部に、縦横に配された４つの矩形から成る基板側位置決めマークＭ１が設けられている。

図１において、部品圧着装置１は、テープ貼り付け部１０、仮圧着部２０及び本圧着部３０に共通の制御装置ＣＴを有している。この制御装置ＣＴは、部品圧着装置１の外部から投入された基板ＰＢをテープ貼り付け部１０の基板搬送部１２により受け取って基板位置決め部１３に受け渡した後、基板位置決め部１３を作動させて基板ＰＢをテープ貼り付け部１０の所定の作業位置に位置決めする。このとき基板ＰＢの側縁部Ｅｄの下面が基板支持台１４によって支持され、かつ、基板ＰＢの側縁部Ｅｄに設けられた部品取り付け領域Ｒｇがテープ貼り付けヘッド１８の直下に位置するようにする。

制御装置ＣＴは、基板ＰＢを作業位置に位置決めしたら、テープ供給部１５より供給したテープ部材Ｔを基板ＰＢの上方に繰り出し、導電テープＤＴをカッター１５ａ（図１）によって部品取り付け領域Ｒｇの長さに対応する長さに切断し（セパレータＳＰは切断せず）、その切断した導電テープＤＴが部品取り付け領域Ｒｇの直上に位置するようにしたうえで、テープ貼り付けヘッド１８を昇降シリンダ１７によって下降させる。これによりテープ部材Ｔが基板ＰＢ上に押し付けられ、導電テープＤＴが基板ＰＢの側縁部Ｅｄの部品取り付け領域Ｒｇ上に貼り付けられる。

制御装置ＣＴは、テープ貼り付けヘッド１８により基板ＰＢの側縁部Ｅｄの複数の部品取り付け領域Ｒｇのそれぞれに導電テープＤＴを貼り付けたら、基板搬送部１２を作動させて基板位置決め部１３から基板ＰＢを受け取り、その基板ＰＢを下流側の仮圧着部２０に搬出する。

図１において、仮圧着部２０は、基台２１と、基台２１の前方側に設けられた基板搬送
部２２と、基板搬送部２２の後方側に設けられ、基板搬送部２２より受け渡された基板ＰＢの位置決めを行う基板位置決め部２３と、基板位置決め部２３の後方に設けられ、基板位置決め部２３により位置決めされた基板ＰＢの側縁部Ｅｄの下面を下方から支持する基板支持台２４と、基板支持台２４の後方側に設けられた圧着ヘッド移動機構２５（図１には図示せず。図４参照）により移動自在で下端部に部品Ｐの吸着部を備えた仮圧着用の圧着ヘッド２６と、基台２１の圧着ヘッド２６の後方側に設けられて圧着ヘッド２６に部品Ｐを供給する部品供給部２７を備えている。圧着ヘッド２６は昇降シリンダ２６ｓによって昇降自在であり、吸着部の近傍にヒータ２６ｈを備えている。ヒータ２６ｈは制御装置ＣＴからその加熱制御ができるようになっている。

図４及び図５において、仮圧着部２０の基板支持台２４は、基台２１に取り付けられたベース部２４ａと、ベース部２４ａの上部からＹ軸方向の前方側（基板位置決め部２３側）に突出して設けられた石英ガラス等の硬度が高くて透明な部材から成る突出部２４ｂと、突出部２４ｂの上面におけるＹ軸方向の前方側の領域に設けられて、基板ＰＢの側縁部Ｅｄの下面と接触する基板接触部２４ｃとを有しており、基板接触部２４ｃの一部（ここではＸ軸方向の両端部以外の全部）は、上方からの光を水平方向（ここではＹ軸方向の後方側）に反射する反射面ｍを内部に備えた透明部材としてのビームスプリッタＢＳから構成されている。また、ビームスプリッタＢＳの下方（突出部２４ｂの下方）には、撮像視野を上方に向けた２つのマーク認識カメラ２８がＸ軸方向に並んで設けられており、ビームスプリッタＢＳのＹ軸方向の後方側であってビームスプリッタＢＳと水平方向（Ｙ軸方向）に対向する位置には、撮像視野をＹ軸方向の前方側に向けた２つの撮像カメラ２９がＸ軸方向に並んで設けられている。これら２つのマーク認識カメラ２８及び２つの撮像カメラ２９はそれぞれ独立してＸ軸方向に移動できるようになっている（図５中に示す矢印Ａ及びＢ）。ここで、図４及び図５に示すように、マーク認識カメラ２８にはマーク認識のための同軸照明２８ａが設けられており、撮像カメラ２９には撮像のための同軸照明２９ａが設けられている。

図１において、制御装置ＣＴは、テープ貼り付け部１０から基板ＰＢを搬出したら、その搬出した基板ＰＢを仮圧着部２０の基板搬送部２２により受け取って基板位置決め部２３に受け渡し、基板位置決め部２３を作動させて基板ＰＢを所定の作業位置に位置決めする。このとき基板ＰＢの側縁部Ｅｄのうち、テープ貼り付け部１０によって導電テープＤＴが貼り付けられた複数の部品取り付け領域Ｒｇのうちの一つに相当する部分の下面が、基板支持台２４の基板接触部２４ｃの上面によって支持されるようにする（図４、図５及び図６（ａ））。そして、制御装置ＣＴは、圧着ヘッド移動機構２５によって圧着ヘッド２６を移動させ、圧着ヘッド２６に部品供給部２７より供給された部品Ｐを吸着保持させる。

またここで、部品Ｐの下面には図７に示すように、基板ＰＢの電極Ｋに対応する複数の端子ＴＭが並んで設けられているほか、その並んだ端子ＴＭの列の両端部に、基板ＰＢ側に設けられた基板側位置決めマークＭ１を構成する４つの矩形により規定されるスペース内に収まる大きさの「十」の字状若しくは「ト」の字状の部品側位置決めマークＭ２が設けられている。

図１において、制御装置ＣＴは、圧着ヘッド２６に部品Ｐを吸着させたら、圧着ヘッド移動機構２５により圧着ヘッド２６を移動させて、圧着ヘッド２６に吸着させた部品Ｐを、基板支持台２４により下面を下方から支持された基板ＰＢの側縁部Ｅｄに貼り付けられている導電テープＤＴの直上に相対的に位置させ（図５及び図６（ａ））、昇降シリンダ２６ｓを作動させて圧着ヘッド２６を下降させる（図６（ｂ）。図中に示す矢印Ｃ１）。この圧着ヘッド２６の下降により、部品Ｐが導電テープＤＴに押し付けられて基板ＰＢに設けられた基板側位置決めマークＭ１と部品Ｐに設けられた部品側位置決めマークＭ２が
上下方向（Ｚ軸方向）に近接した状態となったら、圧着ヘッド２６の下降を一時停止或いは下降速度を減速させる。

基板側位置決めマークＭ１と部品側位置決めマークＭ２が上下方向に近接した状態となると、基板支持台２４に備えられたビームスプリッタＢＳの下方に撮像視野を上方に向けて設けられた２つのマーク認識カメラ２８が、透明な部材から成る突出部２４ｂ及びビームスプリッタＢＳの反射面ｍを介して（上下方向に光路Ｌ１を透過させて）基板側位置決めマークＭ１と部品側位置決めマークＭ２を下方から認識することができるようになる（図８中に示す光路Ｌ１参照）。図９は、仮圧着部２０が備える基板支持台２４の突出部２４ｂの下方から基板支持台２４により下面を下方から支持された基板ＰＢの側縁部Ｅｄに貼り付けられている導電テープＤＴに圧着された部品Ｐを見た図であり、２つのマーク認識カメラ２８の視認領域ＳＣ１（図９中に一点鎖線で示す領域）内に、基板ＰＢに設けられた基板側位置決めマークＭ１と部品Ｐに設けられた部品側位置決めマークＭ２が認識されている様子を示している。なお、２つのマーク認識カメラ２８は、それぞれの視認領域ＳＣ１内に基板側位置決めマークＭ１が位置するように、Ｘ軸方向への移動調整を予め行っておくようにする（図５中に示す矢印Ａ）。

制御装置ＣＴは、２つのマーク認識カメラ２８により基板側位置決めマークＭ１と部品側位置決めマークＭ２を認識することができるようになったら、各部品側位置決めマークＭ２が、それぞれ対応する（上下に対向する）それぞれの基板側位置決めマークＭ１を構成する４つの矩形により規定されるスペース内に収まるように予め、部品Ｐに設けられた部品側位置決めマークＭ２が認識され基板ＰＢに対する部品Ｐの相対的な位置合わせが行われた部品側位置決めマークＭ２と基板側位置決めマークＭ１との位置認識が可能である（図９参照）。ここで、２つの部品側位置決めマークＭ２が「十」の字状及び「ト」の字状の２種から成っているが、これは、部品Ｐの両端で異なるマークが用いられているのは、基板ＰＢに対する部品Ｐの取り付け方向の正誤を確認できるようにするためである。

制御装置ＣＴは、圧着ヘッド２６に設けられたヒータ２６ｈの作動により、部品Ｐを所定温度まで加熱する。基板ＰＢの側面部Ｅｄに導電テープＤＴを介して仮圧着される部品Ｐの加熱によって、部品Ｐと基板ＰＢとの間に介されている導電テープＤＴを構成する熱硬化性樹脂が流動或いは軟化して、部品Ｐが導電テープＤＴを介して基板ＰＢの側縁部Ｅｄに仮圧着（仮付け）される。制御装置ＣＴは、部品Ｐの導電テープＤＴを介して基板ＰＢへの仮圧着が終了したら圧着ヘッド２６による部品Ｐの吸着を解除し、昇降シリンダ２６ｓを作動させて圧着ヘッド２６を上昇させる（図６（ｃ）。図中に示す矢印Ｃ２））。

制御装置ＣＴは、このようにして基板ＰＢの導電テープＤＴを介して基板ＰＢの部品取り付け領域Ｒｇに部品Ｐを仮圧着させたら、基板位置決め部２３により基板ＰＢをＸ軸方向へ移動させて、まだ部品Ｐを圧着していない基板ＰＢの他の部品取り付け領域Ｒｇへの部品Ｐの仮圧着を行う（図５参照）。そして、導電テープＤＴが貼り付けられている基板ＰＢの側縁部Ｅｄの全ての部品取り付け領域Ｒｇに部品Ｐを仮圧着したら、その基板ＰＢについての仮圧着工程が終了し、基板搬送部２２を作動させて基板位置決め部２３から基板ＰＢを受け取り、下流側の本圧着部３０に受け渡す。

図１において、本圧着部３０は、基台３１と、基台３１の前方側に設けられた基板搬送部３２と、基板搬送部３２の後方側に設けられ、基板搬送部３２より受け渡された基板ＰＢの位置決めを行う基板位置決め部３３と、基板位置決め部３３の後方側に設けられ、基板位置決め部３３により位置決めされた基板ＰＢの側縁部Ｅｄの下面を下方から支持する基板支持台３４と、基板支持台３４の上方側設けられたフレーム３５に支持されて基板支持台３４の直上に位置し、昇降シリンダ３６によって昇降される本圧着用の圧着ヘッド３７を備えている。圧着ヘッド３７にはヒータ３７ｈが備えられており、制御装置ＣＴから
その加熱制御ができるようになっている。

本圧着部３０の基板支持台３４は、図１０及び図１１に示すように、基台３１に取り付けられたベース部３４ａと、ベース部３４ａの上面に設けられて基板ＰＢの側縁部Ｅｄの下面と接触する基板接触部３４ｂとを有しており、基板接触部３４ｂの一部（ここではＸ軸方向の両端部以外の全部）は、仮圧着部２０の場合と同様に、上方からの光を水平方向（ここではＹ軸方向の後方側）に反射する反射面ｍを内部に備えた透明部材としてのビームスプリッタＢＳから構成されている。また、ビームスプリッタＢＳの後方側であってビームスプリッタＢＳと水平方向（ここではＹ軸方向の後方側）に対向する位置には、撮像視野をＹ軸方向の前方側に向けた２つの撮像カメラ３８がＸ軸方向に並んで設けられている。これら２つの撮像カメラ３８はそれぞれ独立してＸ軸方向に移動できるようになっている（図１１中に示す矢印Ｄ）。ここで、図１０及び図１１に示すように、撮像カメラ３８には撮像のための同軸照明３８ａが設けられている。

制御装置ＣＴは、図１に示すように、仮圧着部２０から基板ＰＢを搬出したら、その搬出した基板ＰＢを基板搬送部３２により受け取って基板位置決め部３３に受け渡し、基板位置決め部３３を作動させて基板ＰＢを所定の作業位置に位置決めする。このとき基板ＰＢの側縁部Ｅｄの下面の全域が、基板支持台３４の基板接触部３４ｂの上面によって支持されるようにする（図１０、図１１及び図１２（ａ））。

制御装置ＣＴは、基板ＰＢの側縁部Ｅｄの下面を基板支持台３４の基板接触部３４ｂの上面によって支持させたら、昇降シリンダ３６を作動させて圧着ヘッド３７を下降させ（図１２（ｂ）。図中に示す矢印Ｅ１）、基板ＰＢの側縁部Ｅｄの複数箇所に設けられた部品取り付け領域Ｒｇに導電テープＤＴを介して仮圧着されている複数の部品Ｐを同時に（一括して）或いは個別に基板ＰＢ側に押し付けるとともに、ヒータ３７ｈにより基板ＰＢ側に押し付けられる複数の部品Ｐを同時に、或いは基板ＰＢ側の個別に押し付けられる部品ＰＢを個々に加熱する。この部品Ｐの加熱によって部品Ｐと基板ＰＢとの間に介在している導電テープＤＴを構成する熱硬化性樹脂は流動或いは軟化し、更に熱硬化して部品Ｐが導電テープＤＴを介して基板ＰＢの側縁部Ｅｄの各部品取り付け領域Ｒｇに圧着（本圧着）される。制御装置ＣＴは、本圧着のために部品Ｐを導電テープＤＴを介して基板ＰＢに押し付け、加熱を終わったら、圧着ヘッド３７を上昇させる（図１２（ｃ）。図中に示す矢印Ｅ２）。

本圧着部３０は、このようにして導電テープＤＴを介して基板ＰＢに部品Ｐを本圧着したら、基板搬送部３２を作動させて基板位置決め部３３から基板ＰＢを受け取り、基板ＰＢを部品圧着装置１の外部に排出する。

このような手順によって、部品圧着装置１により基板ＰＢの側縁部Ｅｄに導電テープＤＴを介して部品Ｐが取り付けられるが、この部品圧着装置１には仮圧着部２０の圧着ヘッド２６及び本圧着部３０の圧着ヘッド３７により部品Ｐを、導電テープＤＴを介して基板ＰＢに押し付けている間、基板ＰＢと部品Ｐの相対位置が変化する様子を、ビームスプリッタＢＳが内部に備えた反射面ｍ（図４及び図１０参照）を通して水平方向から撮像し、得られた画像データを保存することができるようになっている。以下、その構成について説明する。

前述のように、仮圧着部２０が備える基板支持台２４の基板接触部２４ｃの一部は、上方からの光を水平方向（ここではＹ軸方向の後方側）に反射する反射面ｍを内部に備えた透明部材としてのビームスプリッタＢＳから成っており、そのビームスプリッタＢＳのＹ軸方向の後方側には、撮像視野をＹ軸方向の前方側に向けた２つの撮像カメラ２９がＸ軸方向に並んで設けられている。また、本圧着部３０が備える基板支持台３４の基板接触部
３４ｂの一部も、上方からの光を水平方向（ここではＹ軸方向の後方側）に反射する反射面ｍを内部に備えた透明部材としてのビームスプリッタＢＳ、或いはミラーから成っており、そのビームスプリッタＢＳ、或いはミラーのＹ軸方向の後方側には、撮像視野をＹ軸方向の前方側に向けた２つの撮像カメラ３８がＸ軸方向に並んで設けられている。

部品Ｐの仮圧着及び本圧着の各工程において、部品取り付け領域Ｒｇである基板ＰＢの電極Ｋと部品Ｐの端子ＴＭとが上下方向に近接している状態では、ビームスプリッタＢＳ（或いはミラー）のＹ軸方向の後方側に撮像視野をＹ軸方向の前方側に向けて設けられた２つの撮像カメラ２９或いは２つの撮像カメラ３８が、基板ＰＢの部品取り付け領域Ｒｇの下面を下方から支持する基板支持台２４に備えられたビームスプリッタＢＳの反射面ｍを介して基板ＰＢの電極Ｋと部品Ｐの端子ＴＭを水平方向から認識することができるようになる（図８中に示す光路Ｌ２及び図１３中に示す光路Ｌ３参照）。図９には、２つの撮像カメラ２９或いは２つの撮像カメラ３８の視認領域ＳＣ２（図９中に二点鎖線で示す領域）内に、基板ＰＢ側の電極Ｋと部品Ｐ側の端子ＴＭが認識されている様子を示している。これら視認領域ＳＣ２の導電テープＤＴ内を介して部品Ｐが取り付けられる基板ＰＢの部品取り付け領域Ｒｇにおける位置は、撮像カメラ２９及び撮像カメラ３８をＸ軸方向に移動（図５及び図８中に示す矢印Ｂ及び図１１及び図１３中に示す矢印Ｄ）させることによって任意に変化させることができる。

図１４において、制御装置ＣＴは、仮圧着部２０の圧着ヘッド２６及び本圧着部３０の圧着ヘッド３７を作動させて部品Ｐの仮圧着又は本圧着を実行する圧着動作制御部Ａｄのほか、動画データ取り込み再生制御部Ｄｄ、動画データバッファＢｆ及び記憶部Ｍｒを有している。また、制御装置ＣＴの外部には、動画データ取り込み再生制御部Ｄｄに繋がる操作部Ｓｓが設けられている。

制御装置ＣＴの動画データ取り込み再生制御部Ｄｄは、操作部Ｓｓから所定の操作がなされた場合に、或いは予め設定された動作タイミングによって、圧着動作制御部Ａｄが行う仮圧着部２０の圧着ヘッド２６の動作に合わせて撮像カメラ２９を作動させ、或いは圧着動作制御部Ａｄが行う本圧着部３０の圧着ヘッド３７の動作に合わせて撮像カメラ３８を作動させることによって、仮圧着部２０の圧着ヘッド２６が部品Ｐを導電テープＤＴに接触させてから仮圧着が終了するまでの間（図１５（ａ）→図１５（ｂ））、或いは仮圧着された部品Ｐに本圧着部３０の圧着ヘッド３７を接触させてから本圧着が終了するまでの間（図１６（ａ）→図１６（ｂ））の基板ＰＢと部品Ｐの相対位置が変化する様子を示す画像データ（動画データ）を取得する。

なお、本圧着部３０において複数の部品Ｐを同時に基板ＰＢに押し付ける場合には、基板ＰＢの最も端に圧着される部品Ｐについての画像を優先的に取得することが好ましい。基板ＰＢの端は基板ＰＢが反っている場合にその反りによる影響（変形の度合い）が最も大きく、本圧着の過程における基板ＰＢと部品Ｐの相対位置の変化はその基板ＰＢにおいて最大となると考えられるからである。

このようにして撮像カメラ２９若しくは撮像カメラ３８の撮像動作により得られた画像データ（動画データ）は、動画データバッファＢｆに一時記憶された後、動画データ取り込み再生制御部Ｄｄから記憶部Ｍｒに記憶（保存）される。

記憶部Ｍｒに記憶された上記画像データは、別途用意されたパーソナルコンピュータＰＣ（図１４）や表示装置等において再生表示させることができ、導電テープＤＴに部品Ｐが押し付けられている間の基板ＰＢと部品Ｐの相対位置が変化する様子を詳細に観察することができるので、オペレータＯＰ（或いはその他の作業者）は、このような観察に基づいて、圧着ヘッド２６（又は３７）による導電テープＤＴへの部品Ｐの押し付け時の押し
付けの力の変化プロファイル、ヒータ２６ｈ（又は３７ｈ）による部品Ｐの加熱時の温度の変化プロファイル等が基板ＰＢと部品Ｐの相対位置の変化（具体的には基板ＰＢ側の電極Ｋに対する部品Ｐの端子ＴＭの位置ずれ）にどのような影響を与えているかを検討し、部品Ｐが導電テープＤＴを介して基板ＰＢに仮圧着される過程或いは部品Ｐが導電テープＤＴを介して基板ＰＢに本圧着される過程で、基板ＰＢに対して部品Ｐがどのようなメカニズムでずれを生じるのかといった、部品Ｐの押し付け前後における基板ＰＢと部品Ｐの相対位置が変化する過程のメカニズムを解析することができる。そして、解析の結果得られた事項に基づいて、部品圧着装置１で行う部品圧着作業において生じ得る基板ＰＢに対する部品Ｐの取り付け精度誤差を低減する手法を見出せば、仮圧着（装着）或いは本圧着ミスによる生産性の低下を大幅に防ぐことが可能となる。

以上説明したように、本実施の形態における部品圧着装置１は、透明な基板ＰＢの側縁部Ｅｄの上面に貼り付けられた導電テープＤＴに部品Ｐを上方から押し付けて圧着する圧着ヘッド２６（又は３７）と、圧着ヘッド２６が部品Ｐを、導電テープＤＴを介して基板ＰＢに押し付けている間、基板ＰＢの導電テープＤＴが貼り付けられた部分の下面を下方から支持する基板支持台２４（又は３４）とを備えたものであり、基板支持台２４の基板ＰＢと接触する基板接触部２４ｃ（又は３４ｂ）の少なくとも一部が、上方からの光を水平方向に反射する反射面ｍを内部に備えた透明部材（例えばビームスプリッタＢＳ、ミラー等）から成っている。

また、本実施の形態における部品圧着装置１は、基板ＰＢの側縁部Ｅｄが基板支持台２４に支持されて上記透明部材の直上に位置した基板ＰＢの側縁部Ｅｄに貼り付けられた導電テープＤＴを介して基板ＰＢに圧着ヘッド２６が部品Ｐを押し付けている間、基板支持台２４に設けられ、基板ＰＢの側縁部Ｅｄを直接又は間接的に支持する透明部材が内部に備えた反射面ｍを通して基板ＰＢと部品Ｐの相対位置が変化する様子を水平方向から撮像する撮像手段（撮像カメラ２９又は３８）と、撮像手段の撮像により得られた基板ＰＢと部品Ｐの相対位置が変化する様子を示す画像データを保存する画像データ保存手段（記憶部Ｍｒ）を備えたものとなっている。

このように本実施の形態における部品圧着装置１では、基板支持台２４（又は３４）の基板ＰＢと直接又は間接的に接触する基板接触部２４ｃ（又は３４ｂ）の少なくとも一部が、上方からの光を水平方向に反射する反射面ｍを内部に備えた透明部材から成っているので、基板ＰＢの側縁部Ｅｄが基板支持台２４に支持されて透明部材の直上に位置した基板ＰＢの側縁部Ｅｄの上面に貼り付けられた導電テープＤＴを介して基板ＰＢに圧着ヘッド２６（又は３７）が部品Ｐを押し付けている間、基板ＰＢと部品Ｐの相対位置が変化する様子を、透明部材が内部に備えた反射面ｍを通して水平方向から撮像して記録することができる。このため、導電テープＤＴを介して基板ＰＢに部品Ｐを押し付けたときに生ずる基板ＰＢと部品Ｐの相対位置の変化のメカニズムを解析するのに役立つデータを取得することができ、ひいては基板ＰＢに対する部品Ｐの取り付け精度誤差を低減する手法を見出して、部品Ｐの仮圧着（装着）或いは本圧着ミスによる生産性の低下を防ぐことが可能となる。

特に、本圧着部３０では、圧着ヘッド３７は大きな力で部品Ｐを基板ＰＢに押し付ける必要上、基板接触部３４ｂは圧着ヘッド３７の押圧力を直接受け止め得る構造が必要であり、仮圧着部２０の場合のように、基板接触部２４ｃをベース部２４ａから側方或いは門型状に突出させた突出部２４ｂ上に設けるといった構成はとりにくく、従来、基板接触部３４ｂの下方から見た画像を取得することは困難であったが、本実施の形態における部品圧着装置１では、本圧着部３０の基板接触部３４ｂを支持するベース部３４ａについては圧着ヘッド３７の押圧力を直接受け止め得る従来の構成を維持しつつ、基板接触部３４ｂの下方から見た画像を取得できるという画期的な構造を備えたものとなっている。

なお、本実施の形態における部品圧着装置１では、ビームスプリッタＢＳ（反射面ｍを内部に備えた透明部材）が基板ＰＢに直接或いは間接的に接触するようになっており、間に空気や他の透明部材等が介在しない構成となっているため、ゆらぎの少ない鮮明かつ正確な画像を得ることができるようになっている。

ところで、本実施の形態における部品圧着装置１では、基板支持台２４（又は３４）の基板ＰＢと接触する基板接触部２４ｃ（又は３４ｂ）の一部として設けられる、上方からの光を水平方向に反射する反射面ｍを内部に備えた透明部材としてのビームスプリッタＢＳ（或いはミラー）は、上述の実施の形態の図５及び図８や、図１１及び図１３に示したもののように、基板支持台２４について一つを配置する場合に限られず、例えば、図１７（ａ）に示すように、仮圧着部２０の基板支持台２４の基板接触部２４ｃにおいて、撮像カメラ２９ごとに一つのビームスプリッタＢＳを配置し、或いは図１７（ｂ）に示すように、本圧着部３０の基板支持台３４の基板接触部３４ｂにおいて、基板ＰＢの側縁部Ｅｄに貼り付けられた導電テープＤＴの部品取り付け領域Ｒｇごとに一つのビームスプリッタＢＳを配置するのであってもよい。

また、前述の実施の形態において、仮圧着部２０は圧着ヘッド２６に取り付けられたヒータ２６ｈによって部品Ｐを加熱するようになっていたが、図１８に示すように、基板支持台２４の基板接触部２４ｃを構成するビームスプリッタＢＳを上下二段に組むとともに、２つのマーク認識カメラ２８を２つの撮像カメラ２９と同様に撮像視野がＹ軸方向の前方側に向くように配置し、撮像カメラ２９については一方のビームスプリッタＢＳの反射面ｍを通して導電テープＤＴを介して基板ＰＢに部品Ｐが圧着される部品取り付け領域Ｒｇの内部の状態（電極Ｋと端子ＴＭや基板側位置決めマークＭ１と部品側位置決めマークＭ２、導電テープＤＴの熱硬化性樹脂に含まれる導電粒子の位置、形状、サイズの変化等）を視認し、マーク認識カメラ２８については他方のビームスプリッタＳＢの反射面ｍを通して導電テープＤＴの内部（基板側位置決めマークＭ１と部品側位置決めマークＭ２）を視認するようにすれば、ビームスプリッタＢＳの下方の領域に加熱用のランプＬｐを配置することができるようになり、撮像或いは認識の視認動作とともにビームスプリッタＢＳの下方からビームスプリッタＢＳの反射面ｍを通して導電テープＤＴを直接加熱する構成とすることができるようになる。

なお、この場合、マーク認識カメラ２８を撮像カメラ２９と同じ水平面上に配置することができるのであれば、必ずしも図１８のようにビームスプリッタＢＳを上下二段に組む必要はなく、撮像カメラ２９とマーク認識カメラ２８を同じ水平面上に配置し、同一のビームスプリッタＢＳの反射面ｍを通して導電テープＤＴ内の視認を行うようにすることもできる。

これまで本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上述したものに限定されない。例えば、上述の実施の形態では、ビームスプリッタＢＳ（透明部材が内部に備えた反射面ｍを通して基板ＰＢと部品Ｐの相対位置が変化する様子を水平方向から撮像する撮像手段とてしての撮像カメラ２９，３８はそれぞれ２つずつ設けられていたが、これは一例であり、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。また、ビームスプリッタＢＳは、光路の分岐を行うもの（１つの光を２つ以上の光に分けるもの）のほか、光の光路を変える（例えば、上下方向に進行する光を水平方向に進行する光に変える）ミラー構造のものを含むものとする。

導電テープに部品を押し付けたときに生ずる基板と部品の相対位置の変化のメカニズムを解析するのに役立つデータを取得することができる部品圧着方法を提供する。

１部品圧着装置
２４，３４基板支持台
２４ｃ，３４ｂ基板接触部
２６，３７圧着ヘッド
２８マーク認識カメラ
２９，３８撮像カメラ（撮像手段）
ＢＳビームスプリッタ（透明部材）
ｍ反射面
Ｍｒ記憶部（画像データ保存手段）
ＰＢ基板
Ｅｄ側縁部
Ｍ１基板側位置決めマーク
ＤＴ導電テープ
Ｐ部品
Ｍ２部品側位置決めマーク

Claims

透明な基板の側縁部の上面の部品が圧着される部品取り付け領域に貼り付けられた導電性粒子を含む透明な導電テープに部品を上方から押し付けて圧着する圧着ヘッドと、前記圧着ヘッドが部品を前記導電テープに押し付けている間、基板の前記導電テープが貼り付けられた部分の下面を下方から支持する基板支持台とを備え、基板に部品が圧着される状態を撮像手段により撮像する部品圧着装置を用いた部品圧着方法であって、
前記基板支持台の基板と接触する基板接触部の少なくとも一部が、上方からの光を水平方向に反射する反射面を内部に備えた透明部材から成り、基板の前記側縁部が前記基板支持台に支持されて前記透明部材の直上に位置した前記導電テープに前記圧着ヘッドが部品を押し付けている間、前記透明部材が内部に備えた反射面を通して、前記部品取り付け領域での基板に設けられた基板側位置決めマークと部品に設けられた部品側位置決めマークとの相対位置をマーク認識カメラで認識する一方、基板と部品の相対位置が変化する様子として、前記反射面を通し、前記導電テープを介して、基板に部品が圧着される前記部品取り付け領域の内部の状態を水平方向から前記撮像手段により撮像し、前記撮像手段の撮像により得られた基板と部品の相対位置が変化する様子を示す画像データを画像データ保存手段に保存することを特徴とする部品圧着方法。