JP5325388B2 - Panel holder device - Google Patents
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本発明は、液晶パネル,プラズマパネル等のフラット型ディスプレイパネル、その他のパネルを組み立てる工程において、パネル基板に駆動回路として、一群の半導体装置を介して印刷回路基板(PCB:Print Circuit Board)を実装してパネルアセンブリとなし、このパネルアセンブリを後続の工程に送り込む作業を行うために、パネルアセンブリを安定的に保持するパネルホルダ装置に関するものである。 The present invention mounts a printed circuit board (PCB) as a drive circuit on a panel substrate through a group of semiconductor devices in the process of assembling flat display panels such as liquid crystal panels and plasma panels, and other panels. The present invention relates to a panel holder device that stably holds a panel assembly in order to perform an operation of sending the panel assembly to a subsequent process.
フラット型ディスプレイパネルとして、例えば液晶パネルは、様々な工程を経て製造されるが、この製造工程において、2枚の透明基板を間に液晶を封入して貼り合わせたパネル基板に駆動回路及び制御回路を接続する基板実装工程がある。駆動回路はフレキシブル基板にIC回路を搭載した半導体装置からなり、この半導体装置は、パネルの少なくとも相隣接する2辺、乃至3辺若しくは4辺にそれぞれ所定数接続されて、各辺に半導体装置群を構成する。制御回路は、回路パターンが形成され、かつ所定の電子部品を搭載した印刷回路基板から構成され、一つの辺の半導体装置群全体につき1枚または複数枚の印刷回路基板が接続される。パネル基板への半導体装置の搭載及び半導体装置群への印刷回路基板の接続は、はんだ付け等によることもできるが、作業性や接続精度等の観点から、異方性導電フィルムを介して接続する方式が一般的である。この異方性導電フィルムは、接着機能を有するバインダ樹脂に導電粒子を均一に分散させたものからなり、接続される2部材に設けた電極間が導電粒子を介して電気的に接続され、また両部材はバインダ樹脂により接合・固着される。 As a flat display panel, for example, a liquid crystal panel is manufactured through various processes. In this manufacturing process, a driving circuit and a control circuit are mounted on a panel substrate in which two transparent substrates are sealed and bonded together. There is a board mounting process for connecting the two. The drive circuit is composed of a semiconductor device in which an IC circuit is mounted on a flexible substrate. This semiconductor device is connected to a predetermined number of at least two sides, three sides, or four sides of the panel, and a semiconductor device group on each side. Configure. The control circuit includes a printed circuit board on which a circuit pattern is formed and on which predetermined electronic components are mounted, and one or a plurality of printed circuit boards are connected to the entire semiconductor device group on one side. The mounting of the semiconductor device on the panel substrate and the connection of the printed circuit board to the semiconductor device group can be performed by soldering or the like, but from the viewpoint of workability and connection accuracy, the connection is made through an anisotropic conductive film. The method is common. This anisotropic conductive film is composed of a binder resin having an adhesive function in which conductive particles are uniformly dispersed, and the electrodes provided on the two members to be connected are electrically connected via the conductive particles. Both members are bonded and fixed by a binder resin.
ここで、特許文献1には、パネル基板への印刷回路基板の接続を行う装置が開示されている。この特許文献1では、半導体装置群を形成したパネル基板と、異方性導電フィルムを貼り付けた印刷回路基板とは別個の保持部材に載置させて設けている。この状態で、パネル基板が装着されているパネル保持部材を駆動して、基板保持部材に固定されている印刷回路基板との間で位置合わせを行い、次いでパネル保持部材を下降させて、パネル基板の半導体装置群に形成した多数の電極を印刷回路基板側の電極と当接させる。そして、上部位置に圧着刃を設け、下部側に受け台を設けた圧着ステージにおいて、印刷回路基板における半導体装置群の接続位置を受け台上に設置した状態で、圧着刃を下降させて半導体装置群を上方から加圧して、異方性導電フィルムのバインダ樹脂を加熱しながら押圧させることによって、印刷回路基板のパネル基板への接続が行われる。
以上のようにしてパネル基板に印刷回路基板が接続されて、パネルアセンブリが形成された後は、このパネルアセンブリは、例えば、他の辺への印刷回路基板の接続等を行うために、次の工程に移載される。このときには、パネル保持部材からパネルアセンブリが取り出されることになるが、この移載はパネル基板を真空吸着する真空吸着部材を備えたピックアンドプレイス手段により行われる。この真空吸着はパネル基板の表面側から行われることになり、小さいサイズのパネル基板であれば格別問題とはならないが、薄型で大画面のパネルアセンブリを真空吸着して持ち上げると、パネル基板に対するダメージやストレスが大きくなる。 After the printed circuit board is connected to the panel substrate as described above and the panel assembly is formed, this panel assembly is used to connect the printed circuit board to other sides, for example, as follows. Transferred to the process. At this time, the panel assembly is taken out from the panel holding member, and this transfer is performed by pick and place means including a vacuum suction member for vacuum suction of the panel substrate. This vacuum suction is performed from the surface side of the panel substrate, and if it is a small-sized panel substrate, there is no particular problem. However, if a thin and large panel assembly is lifted by vacuum suction, damage to the panel substrate will occur. And stress increases.
また、印刷回路基板はパネル基板に直接接続されるのではなく、フレキシブル基板を有する半導体装置群を介して接続される関係から、パネル基板だけでなく、印刷回路基板も真空吸着する必要がある。従って、ピックアンドプレイス手段は、パネル基板に対する真空吸着ヘッドと、印刷回路基板に対する真空吸着ヘッドとを設けることになり、構成が複雑で大型になるという問題点がある。しかも、印刷回路基板には、その表面側に複数の電子部品が搭載されており、しかも回路パターンが形成されており、真空吸着ヘッドで安定的に吸着できない凹凸部が各所に存在するので、真空吸着を行うことができる部位が限られることになり、吸着位置によっては、安定的に保持できない場合がある等といった問題点もある。 In addition, since the printed circuit board is not directly connected to the panel substrate but is connected through a group of semiconductor devices having a flexible substrate, not only the panel substrate but also the printed circuit substrate needs to be vacuum-sucked. Accordingly, the pick-and-place means is provided with a vacuum suction head for the panel substrate and a vacuum suction head for the printed circuit board, and there is a problem that the configuration is complicated and large. Moreover, the printed circuit board has a plurality of electronic components mounted on the surface side, and a circuit pattern is formed, and there are uneven portions that cannot be stably adsorbed by the vacuum adsorbing head. The site where the adsorption can be performed is limited, and there is a problem that, depending on the adsorption position, there is a case where it cannot be stably held.
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、半導体装置を介して印刷回路基板をパネル基板に実装したパネルアセンブリを、何等のダメージを与えることなく、円滑かつ確実に、しかも安定的に保持できるようにすることにある。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to make a panel assembly in which a printed circuit board is mounted on a panel substrate via a semiconductor device without causing any damage. In addition, it is to ensure that it can be held securely and stably.
前述した目的を達成するために、本発明は、パネル基板に1または複数の印刷回路基板が、フレキシブル基板にIC回路を搭載した複数の半導体装置を介して接続されたパネルアセンブリを保持するパネルホルダ装置において、前記パネル基板が水平状態に載置され、水平方向に向けて平行に配設した複数本のホルダアームを有し、前記パネル基板のサイズに応じて前記複数本のホルダアームのうち両側に位置する2本の固定されたホルダアームと当該2本の固定されたホルダアームの中間に位置する複数本のホルダアームとを有し、当該中間の複数本のホルダアームを当該ホルダアームの軸線と直交する方向に位置調整するアームユニットと、位置調整される前記ホルダアームのうち、少なくとも2本のホルダアームの下部位置に装着され、前記印刷回路基板の下面に当接する基板支え部材と、これら各基板支え部材を、前記ホルダアームの先端から突出しない退避位置と、このホルダアームの先端から突出して、前記印刷回路基板の下面と当接する作動位置とに変位させる進退駆動手段とを備えたことをその特徴とするものである。
In order to achieve the above-described object, the present invention provides a panel holder for holding a panel assembly in which one or a plurality of printed circuit boards are connected to a panel substrate via a plurality of semiconductor devices having IC circuits mounted on a flexible substrate. In the apparatus, the panel substrate is placed in a horizontal state and has a plurality of holder arms arranged in parallel in the horizontal direction, and both sides of the plurality of holder arms are arranged according to the size of the panel substrate. Two fixed holder arms and a plurality of holder arms positioned in the middle of the two fixed holder arms, the plurality of intermediate holder arms being the axis of the holder arm. Among the arm unit that adjusts the position in a direction orthogonal to the holder arm and the holder arm that is adjusted in position, the arm unit is mounted at a lower position of at least two holder arms. A substrate support member that contacts the lower surface of the printed circuit board, a retracted position where each of the substrate support members does not protrude from the tip of the holder arm, and a lower surface of the printed circuit board that protrudes from the tip of the holder arm. It is characterized in that it is provided with an advancing / retreating drive means for displacing it to an operating position in contact therewith.
パネルホルダ装置に設けられ、複数本のホルダアームから構成されるアームユニットによりパネル基板を保持するが、この基板保持は真空吸着手段により行うのが一般的である。ホルダアームの必要な本数は、パネル基板のサイズ,厚み等に応じて異なってくる。薄型でサイズの大きいパネル基板の場合には、ホルダアームの本数を多くする。パネル基板に印刷回路基板を接続する際に、パネル基板の半導体装置群を設けた部位には1または複数枚の印刷回路基板が接続される。この印刷回路基板の接続は、例えば圧着手段を用いて行うが、圧着手段との干渉防止のために、アームユニットはパネル基板の端部から突出しないようにする。一方、パネル基板に設けた一群の半導体装置に印刷回路基板が接続された後には、基板支え部材によりこの印刷回路基板を下部側から支える。この基板支え部材を退避位置と作動位置との間で進退動作させることによって、印刷回路基板と半導体装置群との間で圧着する際に、圧着手段との干渉を避ける。基板支え部材の進退駆動手段は、電動モータ、ソレノイド等で構成することもできるが、最も簡易な構成としてはエアシリンダを用いる。そして、エアシリンダのピストンロッドを基板支え部材として機能させることができる。エアシリンダを用いる場合において、ばね等の付勢手段により基板支え部材としてのピストンロッドが突出する作動位置となるように保持しておき、必要な時、具体的には印刷回路基板の圧着動作時にエアシリンダに加圧エアを供給して、退避位置に変位させるようにするのが望ましい。 The panel substrate is held by an arm unit that is provided in the panel holder device and includes a plurality of holder arms, and this substrate holding is generally performed by a vacuum suction means. The required number of holder arms varies depending on the size and thickness of the panel substrate. In the case of a thin and large panel substrate, the number of holder arms is increased. When the printed circuit board is connected to the panel substrate, one or a plurality of printed circuit boards are connected to the portion of the panel substrate where the semiconductor device group is provided. The connection of the printed circuit board is performed by using, for example, a crimping means. In order to prevent interference with the crimping means, the arm unit is prevented from protruding from the end portion of the panel substrate. On the other hand, after the printed circuit board is connected to the group of semiconductor devices provided on the panel substrate, the printed circuit board is supported from the lower side by the substrate supporting member. By causing the substrate support member to move forward and backward between the retracted position and the operating position, interference with the crimping means is avoided when crimping between the printed circuit board and the semiconductor device group. The advancing / retreating drive means of the substrate supporting member can be constituted by an electric motor, a solenoid or the like, but an air cylinder is used as the simplest configuration. And the piston rod of an air cylinder can be functioned as a board | substrate support member. When using an air cylinder, hold it so that the piston rod as the board support member protrudes by an urging means such as a spring, and when necessary, specifically when crimping the printed circuit board It is desirable to supply pressurized air to the air cylinder so that it is displaced to the retracted position.
パネルアセンブリを形成するためには、複数のステージを所定の方向に配列してパネル基板を各ステージに順次移載することになるが、このために、各々のステージに本発明によるパネルホルダ装置を設けておき、前後のステージのパネルホルダ装置を駆動して、パネル基板をアームユニット間で授受する構成とするのが、パネル基板にダメージを与えないようにするために望ましい。パネル基板(印刷回路基板の接続前の状態及び接続後の状態も含む)をステージ間で移載するために、各パネルホルダ装置にはアームユニットの駆動機構を備える構成とする。この駆動機構は、少なくとも水平回動手段,前後動駆動手段及び昇降駆動手段から構成する。なお、これら以外にも、例えば左右方向への駆動手段を設けることもでき、さらにはホルダアームの傾き調整手段等を備えるようにしても良い。そして、一方のパネルホルダ装置におけるアームユニットの各ホルダアームは相手方のアームユニットのそれぞれ隣接するアームユニット間に進入させて、組み合わせることができる構成とする。 In order to form a panel assembly, a plurality of stages are arranged in a predetermined direction, and a panel substrate is sequentially transferred to each stage. For this purpose, the panel holder device according to the present invention is attached to each stage. It is desirable to drive the panel holder devices of the front and rear stages to transfer the panel substrate between the arm units in order to prevent damage to the panel substrate. In order to transfer the panel substrate (including the state before the connection of the printed circuit board and the state after the connection) between the stages, each panel holder device is configured to include an arm unit drive mechanism. This drive mechanism comprises at least a horizontal rotation means, a forward / backward movement drive means, and a lift drive means. In addition to these, for example, a driving means in the left-right direction may be provided, and further, a tilt adjusting means for the holder arm may be provided. And each holder arm of the arm unit in one panel holder apparatus is made to enter between adjacent arm units of the counterpart arm unit and can be combined.
複数のステージにより構成した場合には、それぞれのステージに配置されるパネルホルダ装置に装着されるホルダアームは、その並び方向の間隔を調整できる構成とするのが望ましい。これによって、前後のステージのパネルホルダ装置が組み合わせられたときに、一方側のパネルホルダ装置の各ホルダアームが相手方のパネルホルダ装置の各ホルダアームと干渉しないように位置調整することができる。また、異なるサイズのパネル基板に印刷回路基板を接続する際には、各パネルホルダ装置におけるホルダアームの間隔を調整することによって、容易に段取り変えを行うことができる。 In the case of a plurality of stages, it is desirable that the holder arm mounted on the panel holder device arranged on each stage can be adjusted in the arrangement direction. Thereby, when the panel holder devices of the front and rear stages are combined, the position of each holder arm of the one side panel holder device can be adjusted so as not to interfere with each holder arm of the counterpart panel holder device. Moreover, when connecting a printed circuit board to a panel board of a different size, the setup can be easily changed by adjusting the interval between the holder arms in each panel holder device.
例えば、パネル基板の3つまたは4つの辺に半導体装置群を設けて、これらの辺に印刷回路基板を接続する場合には、水平回動手段によりアームユニットを90度毎にインデックス回転可能な構成とする。そして、この水平回動手段の各インデックス角位置に基板支え部材の進退駆動手段を構成するエアシリンダへの加圧エアの接続ポートを設けておく。加圧エア源からの配管を接続したコネクタを前後動可能に装着し、インデックス回転させる際には、コネクタを一度接続ポートから引き抜き、回転後に再びコネクタを、それと対面する接続ポートに接続するように構成する。これによって、配管に捻れ等が発生せず、配管の引き回しに安定性が得られる。 For example, when a semiconductor device group is provided on three or four sides of a panel substrate and a printed circuit board is connected to these sides, the arm unit can be index-rotated every 90 degrees by horizontal turning means. And A connection port for pressurized air to the air cylinder constituting the advancing / retreating drive means of the substrate support member is provided at each index angle position of the horizontal rotation means. When a connector connected to a pipe from a pressurized air source is attached so that it can move back and forth, and when rotating the index, pull out the connector from the connection port once, and after rotation, connect the connector to the connection port that faces it again. Configure. As a result, the pipes are not twisted and the pipes can be routed stably.
パネル基板は、通常、長方形のものであって、パネルホルダ装置に装着されるホルダアームは、パネル基板の短辺と平行な方向に配列することができる。パネル基板のどの辺に印刷回路基板が接続されるにしても、パネルホルダ装置間でのパネル基板の移載は一定の回転位置とする。そして、パネル基板の4つの辺に印刷回路基板が接続された後は、それぞれの印刷回路基板を下方から支える必要がある。この場合には、退避位置と作動位置とに変位可能な基板支え部材はこれら前後及び左右の4方向に設けるようにする。 The panel substrate is usually rectangular, and the holder arm attached to the panel holder device can be arranged in a direction parallel to the short side of the panel substrate. Regardless of which side of the panel substrate the printed circuit board is connected to, the transfer of the panel substrate between the panel holder devices is at a fixed rotational position. Then, after the printed circuit boards are connected to the four sides of the panel board, it is necessary to support each printed circuit board from below. In this case, the substrate supporting member that can be displaced between the retracted position and the operating position is provided in the front and rear and left and right directions.
パネル基板に半導体装置を介して印刷回路基板を接続したパネルアセンブリを、パネル基板やそれに接続した印刷回路基板に対して何等のダメージを与えることなく、円滑かつ確実に、しかも安定的に保持して、移載等の動作を行わせることができる。 Hold the panel assembly with the printed circuit board connected to the panel board via the semiconductor device smoothly, reliably and stably without causing any damage to the panel board or the printed circuit board connected to it. The operation such as transfer can be performed.
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明する。図1において、1はパネル基板であり、パネル基板1は上下2枚の透明基板1a、1bからなり、両透明基板1a,1b間には液晶が封入されている。図1(a)に示したように、パネル基板1の下側の透明基板1bは4辺で上側の透明基板1aより張り出しており、これら4つの辺の張り出し部に、図1(b)に示したように、複数のTCP(Tape Carrier Package)からなる半導体装置2がTAB(Tape Automated Bonding)方式で搭載される。そして、各辺においては、複数の半導体装置2を群として、それらに1または複数枚の印刷回路基板3が接続されて、パネルアセンブリ4が形成される。ここで、半導体装置2は、周知のように、フレキシブル基板にIC回路を搭載したものであり、IC回路が搭載されている部位を除いて、曲げ方向に可撓性を有している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In FIG. 1,
図2にはパネル基板1に印刷回路基板3を接続する基板実装工程のステージ構成の一例が示されている。これら各ステージには、それぞれ所定の作業,操作乃至処理を行うために、テーブルが設置されており、かつこれらのテーブルには作業,操作乃至処理を行うための手段なり機構なりが設けられている。
FIG. 2 shows an example of a stage configuration in a board mounting process for connecting the printed
図中において、10は搬入ステージであり、この搬入ステージ10には搬入されたパネル基板1のTAB搭載領域をクリーニングする機構が設けられている。このクリーニングは、例えばテープクリーニングでパネル基板1の表面を擦動することにより行うことができる。これによって、パネル基板1のTAB搭載部の汚れを拭き取ることができる。
In the figure,
搬入ステージ10の下流側に位置するステージはパネル基板1のTAB搭載部に異方性導電フィルム、つまりACF(Anisotropic Conductive Film)を貼り付けるACF貼り付けステージ11である。ACFの貼り付けは、各半導体装置2が搭載される部位に限定して個別的に貼り付けるのが望ましいが、各辺の全長にわたって貼り付けるようにしても良い。
A stage located on the downstream side of the carry-in
12は仮圧着ステージ、13は本圧着ステージである。仮圧着ステージ12では、パネル基板1における所定の位置に半導体装置2が仮圧着される。仮圧着は1つの辺に搭載される全ての半導体装置2が順次搭載される。そして、本圧着ステージ13は、仮圧着ステージ12で仮圧着された半導体装置2を加熱下で加圧することによって、ACFを介してパネル基板1に固着させる。ここで、本圧着はパネル基板1の1つの辺に搭載した全ての半導体装置2に対して同時に本圧着される。そして、パネル基板1に圧着した半導体装置2が正規の位置に搭載されているか否かを判定する検査ステージ14が後続の工程として設けられている。
さらに、検査ステージ14の下流側には、PCB3を接続するPCB接続ステージ15が設けられている。このPCB接続ステージ15では、パネル基板1の長辺に搭載された複数の半導体装置2からなる半導体装置群全体に対して2枚のPCB3が接続されるようになっている。なお、PCB3は全体で1枚、また3枚以上に分けて接続される場合もある。そして、PCB3が貼り付けられた後、半導体装置2とPCB3との接続部に封止樹脂を塗布する樹脂塗布ステージ16に移行し、これによってパネル基板1の1つの辺への半導体装置2及びPCB3の接続が完了する。
Further, a
次に、パネル基板1におけるもう1つの辺に対する半導体装置2の搭載及びPCB3の接続が行われる。ここで、パネル基板1の長辺と短辺とでは、それぞれ異なる構造の半導体装置2及びPCB3が接続されることになる。即ち、図示したパネル基板1では、長辺側には2枚のPCB3が接続され、短辺側には1枚のPCB3が接続される。短辺側へのPCB3の接続時には、図2に示したステージとステージ構成は概略前述したものと同じであり、図2と同様のステージをライン状に配列することもでき、また図2のステージ構成で往復移動させる間に基板実装工程を実行することができる。
Next, the
以上の各ステージ10〜16においては、パネル基板1を水平状態にして着脱可能に保持するパネルホルダ装置20が設けられている。図3乃至図5にパネルホルダ装置20の構成を示す。図3及び図4に示したパネルホルダ装置20は6本のホルダアーム21a〜21f(これらを総称する際には、アームユニット21という)を有するものである。なお、ホルダアームの本数は、この数に限定されるものではなく、最低限2本以上あれば良い。各ホルダアーム21a〜21fは、それらの軸線と直交する方向に延在させたガイド部材22に位置調整可能に設けられており、このために、図5から明らかなように、各ホルダアーム21a〜21fには、それぞれ前後一対の脚杆23が連結して設けられ、これら各脚杆23はガイド部材22の側面に設けたガイドレール22aに沿って位置調整可能となっている。
Each of the
アームユニット21を装着したガイド部材22には、その下面に回転体24が連結されており、この回転体24は水平回動手段25上に設けられている。そして、この水平回動手段25は昇降手段26に装着されており、さらに昇降手段26はXY軸駆動手段27に装着されている。これら水平回動手段25,昇降手段26及びXY軸駆動手段27によりアームユニット21の駆動機構が構成され、パネル基板1を保持しているアームユニット21は、水平方向に90度毎にインデックス回転し、また各ステージ10〜16に設置したテーブルにパネル基板1を挿脱し、隣接する位置のステージ間でパネル基板1の授受が行われる。なお、水平回動手段25,昇降手段26及びXY軸駆動手段27からなる駆動機構は、従来から周知の構成のものを使用することができるので、これらの機構についての詳細な図示及び説明は省略する。
A rotating
6本のホルダアーム21a〜21fからなるアームユニット21は、パネル基板1を水平状態にして載置しており、このパネル基板1を安定的に保持するために、各ホルダアーム21a〜21fの表面には、複数の吸着パッド28が装着されている。吸着パッド28は、ホルダアーム21a〜21fに形成した負圧通路(図示せず)に通じており、吸着パッド28を負圧作用孔として、パネル基板1の下面が吸着保持される。
The
アームユニット21を構成するホルダアーム21a〜21fのうち、左右の両側に位置するホルダアーム21a,21fは固定されたホルダアームであり、中間の4本のホルダアーム21b〜21eはガイド部材22に沿って移動することにより位置調整可能なホルダアームである。従って、取り扱われるパネル基板1のサイズや形状に応じて、ホルダアーム21b〜21eの位置を調整することによって、当該のパネル基板1が安定的に保持されることになる。これらホルダアーム21b〜21eの位置調整は、各脚杆23をガイド部材22のガイドレール22aに沿って移動させることにより行われる。
Of the
ホルダアーム21b〜21eのパネル基板1の吸着部の直下位置には、基板支え部材としてのエアシリンダ29が装着されている。エアシリンダ29のピストンロッド29aの先端は、ホルダアーム21b〜21eの下部位置に引き込まれた退避位置と、ホルダアーム21b〜21eから所定の長さ突出した作動位置とに変位可能な構成となっている。パネル基板1にはフレキシブル基板からなる半導体装置2を介してPCB3が接続されており、アームユニット21を構成する各ホルダアーム21a〜21fは、パネル基板1のみを吸着保持するものであるが、エアシリンダ29のピストンロッド29aは、その伸長状態では、パネル基板1に接続したPCB3の下面に当接して、このPCB3を支えることになる。
An
ここで、エアシリンダ29は、ホルダアーム21b〜21eの前後の部位に装着されている。従って、パネル基板1の両側の長辺に接続したPCB3の下支えを行うことができる。一方、パネル基板1の短辺側に接続したPCB3の下支えを行うために、両端のホルダアーム21a,21fから外方に向けて、つまりホルダアーム21a,21fとは直交する方向に向けて、それぞれ2本のエアシリンダ30が設けられており、これらのエアシリンダ30におけるピストンロッド30aの先端にはホルダアーム21a,21fと平行な方向に向けて所定長さを有する支持バー31が連結して設けられており、パネル基板1の短辺に接続したPCB3はこれら支持バー31により下支えされることになる。なお、パネル基板1の2つの辺または3つの辺にPCB3が接続される場合には、必ずしも4方向にエアシリンダを設ける必要はなく、PCB3が接続されない辺については、エアシリンダを設けなくても良い。
Here, the
エアシリンダ29,30は、ピストンロッド29a,30aを伸長状態とすると、PCB3を下支えする作動位置となり、ピストンロッド29a,30aを縮小すると、ホルダアーム21a〜21fの下部位置にまで引き込まれた退避位置となる。そして、常時においては、図示しないばね等の付勢手段によって、ピストンロッド29a,30aは伸長した作動位置となるように付勢されており、シリンダ29bまたは図示しないエアシリンダ30のシリンダ内に加圧エアを供給したときには、ピストンロッド29aが縮小した退避位置に変位することになる。このように、エアシリンダ29を退避位置に変位させるのは、PCB3をパネル基板1に接続するPCB接続ステージ15等において、後述する圧着手段との干渉を避けるためである。
When the
ここで、PCB3はパネル基板1の4つの辺に対して接続される。PCB接続ステージ15では、パネル基板1は、PCB3が接続される辺をこのPCB接続ステージ15に対面させる。このために、パネルホルダ装置20に水平回動手段25を設けて、アームユニット21に支持されているパネル基板1の各辺をこのステージ15に向ける。回転体24は水平回動手段25に装着され、この水平回動手段25は90度毎にインデックス回転する構成となっている。
Here, the
パネルホルダ装置20において、いずれかのアームユニット21に対して選択的に、具体的にはステージと対面する位置のエアシリンダ29または30と選択的に加圧エア源からのエア配管32とが接続される。このために、図6に示し、また図4から明らかなように、昇降手段26にエア配管32を接続したコネクタ33が設けられている。一方、ガイド部材22の下部位置に水平回動手段25に連結した回転体24が設けられており、この回転体24には、90度毎に接続ポート34が設けられている。これらの接続ポート34のエア通路34a〜34dにはそれぞれ複数本のエア供給管35が引き出されている。そして、コネクタ33には、これら接続ポート34の各エア通路34a〜34dに挿脱される4本の接続管33a〜33dが突設されている。これら各エア供給管35はそれぞれ90度の角度関係に装着された各位置のエアシリンダ29,30に接続されている。
In the
図7からも明らかなように、コネクタ33は4箇所設けた接続ポート34に選択的に接続される構成となっている。このために、昇降手段26には基台36が装着されており、この基台36上にガイドレール37に沿って往復移動するスライダ38が設けられている。コネクタ33はこのスライダ38に取り付けられて、駆動シリンダ39により前後動可能となっている。従って、水平回動手段25を駆動して、アームユニット21が設けられているガイド部材22をインデックス回転させたときに、4箇所設けた接続ポート34のいずれかが選択的にコネクタ33と対面する位置に配置される。この状態で、駆動シリンダ39を駆動することによって、エア配管32からのコネクタ33はいずれかの接続ポート34に接離されて、いずれかの角度位置に配置されているエアシリンダ29または30が退避位置に変位することになる。
As is clear from FIG. 7, the
コネクタ33に接続ポート34と接続したときに加圧エアを供給し、接続ポート34から離脱させたときには、加圧エアの供給を停止させる。このために、接続管33a〜33dには流路開閉手段(図示せず)が設けられており、これら接続管33a〜33dが接続ポート34の各エア通路34a〜34dに挿入されたときにのみ流路が開くように構成されており、これによってコネクタ33がエアシリンダ29,30のON,OFF制御を行う、所謂スイッチング動作機能を発揮して、コネクタ33がいずれかの接続ポート34に接続されたときに、当該の接続ポート34と接続されているエアシリンダ29または30が縮小した退避位置に変位することになる。
Pressurized air is supplied when the
パネルホルダ装置20は以上のように構成されるが、PCB接続ステージ15では、パネルホルダ装置20によりパネル基板1にPCB3が接続される。即ち、図8に示したように、PCB接続ステージ15には、PCBクランプユニット40が設けられている。このPCBクランプユニット40は、固定クランプ部材41と、回転軸42を中心として上下方向に回動動作可能な回動クランプ部材43とを有し、PCB3は、固定クランプ部材41上に載置され、回動クランプ部材43を固定クランプ部材41上に接合させることによって、PCB3がクランプ・保持される。ここで、PCB3は、そのパネル基板1に接続される側の部位を所定長さ突出させておき、この突出部の上面部にACFが貼り付けられている。
Although the
パネルホルダ装置20のアームユニット21に保持されているパネル基板1は、半導体装置2の搭載部がPCB接続ステージ15に向けられて、この半導体装置2がPCB3のACF貼り付け領域と重なり合う位置まで進行するが、このACF貼り付け領域の下部側には、圧着受け部材44が配置されており、またその上部には圧着刃部材45が上下動可能に配置されている。これら圧着受け部材44と圧着刃部材45とで圧着手段が構成される。従って、半導体装置2とPCB3のACF貼り付け領域とが重なり合った状態にして圧着受け部材44上に当接させ、上方から圧着刃部材45の圧着刃45aを下降させて、所定の加圧力でこの半導体装置2とPCB3とを押圧することによって圧着を行う。そして、少なくとも圧着刃45aにはヒータが内蔵されており、圧着時に半導体装置2とPCB3との間に介装したACFが所定の温度にまで加熱されることになる。
The
そこで、パネル基板1へのPCB3の接続方法について、図9を参照して説明する。まず、図9(a)にあるように、圧着刃部材45を上昇させて、圧着受け部材44から離間させておき、PCBクランプユニット40にクランプ保持されているPCB3を、圧着されるACF貼り付け領域が圧着受け部材44の上部位置となるように配置する。パネルホルダ装置20には、パネル基板1が吸着保持されており、このパネル基板1のPCB3が接続される辺をPCB3に向けるように方向を制御する。なお、パネル基板1のこの辺には、既に前工程で所定数の半導体装置2の群が接続されている。
Therefore, a method for connecting the
以下においては、パネルホルダ装置20のアームユニット21に吸着保持されているパネル基板1は、長辺側にPCB3を接続させるものとする。この段階では、この長辺には既に所定数の半導体装置2が接続されている。また、PCB3については、その電極が配設されている部位にはACFが貼り付けられており、PCBクランプユニット40にクランプされているときには、このACFを貼り付け面は上側を向いている。
In the following, it is assumed that the
図9(b)にあるように、PCBクランプユニット40によりクランプされているPCB3が圧着受け部材44の上面に載置される。そして、パネルホルダ装置20をPCBクランプユニット40に近接する方向に移動させて、パネル基板1の半導体装置2がPCB3の上部位置となるように調整し、半導体装置2とPCB3とを正確に位置合わせする。この状態から、図9(c)に示したように、パネルホルダ装置20の昇降手段26を駆動して、アームユニット21を引き下げて、パネル基板1の各半導体装置2がPCB3に当接するように下降させる。ここで、遅くとも、このパネルホルダ装置20におけるアームユニット21の引き下げが開始される前の段階で、エアシリンダ29のピストンロッド29aをシリンダ29b内に引き込むようにした退避位置に保持する。
As shown in FIG. 9B, the
この状態で、図9(d)に示したように、圧着刃部材45を下降させて、半導体装置2に当接させて、加熱下で、所定の加圧力を作用させる。これによって、パネル基板1に接続した各半導体装置2の電極とPCB3に設けた電極とがACFの導電粒子を介して電気的に接続され、バインダ樹脂によって半導体装置2とPCB3とが連結した状態で固着される。ここで、半導体装置2及びPCB3の上下の部位には、この圧着刃部材45の作動による圧着を阻害したり、干渉したりする部材が配置されていないので、その作動が円滑に行われることになり、PCB3の全長にわたって均一な加圧力を作用させて、正確な圧着を行うことができる。
In this state, as shown in FIG. 9D, the crimping
圧着が終了すると、圧着刃部材45を上昇させると共に、パネルホルダ装置20のアームユニット21及びPCBクランプユニット40を上昇させて、圧着受け部材44から離間させて、図9(a)の状態に復帰させる。ここで、アームユニット21とPCBクランプユニット40とは同時に上昇させる。その結果、圧着直後で、ACFが十分な固着力が発揮されていなかったとしても、半導体装置2とPCB3の間が剥離したり、接合状態が不安定になったりすることはない。
When the crimping is completed, the crimping
このときに、図9(e)に示したように、エアシリンダ29への加圧エアの供給を遮断する。この加圧エアの遮断はコネクタ33を接続ポート34から引き抜くことにより行うことができる。これによって、ピストンロッド29aがシリンダ29bから突出する作動位置に変位する。そして、図9(f)に示したように、PCBクランプユニット40を構成する回動クランプ部材43を上方に回動させてクランプを解除し、かつアームユニット21を上昇させる。この時には、図10に示したように、シリンダ29bから伸長したピストンロッド29aが基板支え部材として機能し、PCB3が載置されることになり、フレキシブル基板からなる半導体装置2が曲ってPCB3がその自重により垂れ下がるようなことがなく、このPCB3に位置ずれや部分剥離が発生する等といった不安定になることはない。従って、ピストンロッド29aはアームユニット21のパネル基板1の当接面にできるだけ近い高さ位置に保持する。
At this time, the supply of pressurized air to the
以上のように、パネル基板1の各辺で、PCB3の接続時以外はエアシリンダ29、30を作動位置となし、もってPCB3の下支えを行うことによって、フレキシブル基板を介してパネル基板1に接続されているPCB3の安定性が確保され、パネルホルダ装置20の動作時等に、他の物体と衝突する等のおそれがなくなる。
As described above, the
而して、パネルホルダ装置20を構成するアームユニット21については、相互に異なる2種類の間隔としたものが、交互に配設されている。即ち、図2に示したように、アームユニットの幅が狭いパネルホルダ装置と、アームユニットの幅が広いパネルホルダ装置とが交互に配置されている。これは前後のパネルホルダ装置間でパネル基板1を受け渡す際に相互の干渉を防止するためである。
Thus, the
図11に示したように、ホルダアーム21a〜21fの間隔を広くしたアームユニット21Wを設けたパネルホルダ装置20Wと、両側のホルダアーム21a,21f間の間隔が狭く、かつ中間のホルダアーム21b〜21eがアームユニット21Wにおけるホルダアーム21b〜21eの間に配置したアームユニット21Nを有するパネルホルダ装置20Nとが前後のステージに配置されている。なお、両パネルホルダ装置20W,20Nにおけるアームユニットを構成するホルダアームの数は、例えば間隔の狭いパネルホルダ装置20N側が1本少なくして、パネルホルダ装置20Wとは異なる本数とすることもできる。従って、アームユニット21Wを構成する各ホルダアーム21a〜21fとアームユニット21Nを構成する各ホルダアーム21a〜21fとは、相互に干渉することなく、相手方のアームユニットに対して進入して、相互に入り組んだ状態にできるようになっている。相対向する位置に配設したパネルホルダ装置20Wとパネルホルダ装置20Nのうちの一方側、例えばパネルホルダ装置20Wのアームユニット21Wにパネル基板1が保持されているとし、このパネルホルダ装置20Wから、パネルホルダ装置20Nのアームユニット21Nにパネル基板1を移載するものとして、その動作を説明する。
As shown in FIG. 11, the
受け取り側のパネルホルダ装置20Nを、その昇降手段26によりアームユニット21Nを下降させた状態で、両パネルホルダ装置20W、20Nを近接させる。この方向への駆動は、いずれか一方または双方のXY駆動手段27を作動させることにより行うことができる。これによって、両パネルホルダ装置20W,20Nのアームユニット21W,21Nが相互に組み込まれた状態になる。このときには、アームユニット21Nはパネル基板1が載置されているアームユニット21Wより下方位置、具体的にはアームユニット21Wとガイド部材22との間の高さ位置に配置されている。そして、パネルホルダ装置20Nの昇降手段26を作動させて、アームユニット21Nを上昇させる。このアームユニット21Nの上昇高さはアームユニット21Wより高い位置とする。また、好ましくは、アームユニット21Nがアームユニット21Wとほぼ同じ高さ位置になったときに、アームユニット21N側の各ホルダアーム21a〜21fの吸着パッド28に負圧を作用させると共に、アームユニット21W側のホルダアーム21a〜21fの吸着パッド28に対する負圧の作用を停止する。これによって、パネル基板1はパネルホルダ装置20Wからパネルホルダ装置20Nに移載されたことになる。そこで、パネルホルダ装置20Nをパネルホルダ装置20Wから離間させ、アームユニット20Nを所定の位置まで下降させる。これによって、パネルホルダ装置20Nが配置されているステージでの作業を開始できる状態になる。
The
以上のようにしてパネル基板1をパネルホルダ装置20W,20N間で移載させるが、このときにパネル基板1に半導体装置2を介してPCB3が接続されており、このPCB3が垂れ下がっていると、アームユニット21Nを構成するホルダアーム21a〜21fがアームユニット21Wのホルダアーム21a〜21f間の間隔に入り込む際に、それらの先端がPCB3に当接するおそれがある。しかしながら、基板支え部材を構成するエアシリンダ29,30によりPCB3の位置がパネル基板1とほぼ同じ高さ位置に保持されているので、そのような事態が発生することがなく、円滑かつ確実な移載動作が行われることになり、接続した直後のPCB3等にダメージを与えることはない。
As described above, the
1 パネル基板 2 半導体装置
3 PCB 4 パネルアセンブリ
20,20W,20N パネルホルダ装置
21a〜21f ホルダアーム
21,21W,21N アームユニット
22 ガイド部材 28 吸着パッド
29,30 エアシリンダ
32 エア配管 33 コネクタ
34 接続ポート 35 エア供給管
40 PCBクランプユニット
44 圧着受け部材 45 圧着刃部材
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記パネル基板が水平状態に載置され、水平方向に向けて平行に配設した複数本のホルダアームを有し、前記パネル基板のサイズに応じて前記複数本のホルダアームのうち両側に位置する2本の固定されたホルダアームと当該2本の固定されたホルダアームの中間に位置する複数本のホルダアームとを有し、当該中間の複数本のホルダアームを当該ホルダアームの軸線と直交する方向に位置調整するアームユニットと、
位置調整される前記ホルダアームのうち、少なくとも2本のホルダアームの下部位置に装着され、前記印刷回路基板の下面に当接する基板支え部材と、
これら各基板支え部材を、前記ホルダアームの先端から突出しない退避位置と、このホルダアームの先端から突出して、前記印刷回路基板の下面と当接する作動位置とに変位させる進退駆動手段と
を備えたことを特徴とするパネルホルダ装置。 In a panel holder device for holding a panel assembly in which one or a plurality of printed circuit boards are connected to a panel substrate via a plurality of semiconductor devices having an IC circuit mounted on a flexible substrate,
The panel substrate is placed in a horizontal state, has a plurality of holder arms arranged in parallel in the horizontal direction, and is positioned on both sides of the plurality of holder arms according to the size of the panel substrate. There are two fixed holder arms and a plurality of holder arms positioned between the two fixed holder arms, and the plurality of intermediate holder arms are orthogonal to the axis of the holder arm. An arm unit that adjusts the position in the direction,
A substrate support member mounted at a lower position of at least two holder arms of the holder arms to be adjusted, and in contact with a lower surface of the printed circuit board;
Advancing / retreating driving means for displacing each of the board supporting members to a retracted position that does not protrude from the tip of the holder arm and an operating position that protrudes from the tip of the holder arm and contacts the lower surface of the printed circuit board is provided. A panel holder device.
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