JP5918398B1 - 組立装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】第1基材のスリットに、第2基材の片側の接続舌片を挿通して、第1基材のスリットの近傍の接続端子を両側の接続舌片の接続端子で接続層を介して挟み込んで圧着接続できて、人手を必要としないで、自動的に高品質に圧着接続できる組立装置を提供すること。【解決手段】組立装置は、FPC(23)の表面接続舌片(23a)と裏面接続舌片(23b)との間隔をプッシャー(45)で押上げまたは押下げて、上記裏面接続舌片(23b)を、電極パネル(20)のスリット(21)に通し、次に、プッシャー(45)を後退させ、次に、上記裏面接続舌片(23b)を、電極パネル(20)の表面側の接続端子の上にACP(32b)を介して位置させる一方、上記表面接続舌片(23a)を、電極パネル(20)の裏面側の接続端子の下にACP(32a)を介して位置させる。【選択図】図13

Description

この発明は、電極パネル等の第1基材の接続端子と、フレキシブルプリント基板等の第2基材の接続端子とを異方導電性フィルム等の接続層を介して電気接続して組み立てる組立装置に関する。
従来、組立装置としては、液晶表示パネルの張り出し部に形成された接続端子とテープキャリアパッケージに形成された接続端子とを、異方導電性フィルムを介して重ね合わせ、上記液晶表示パネルの接続端子とテープキャリアパッケージの接続端子とを加熱圧着して機械的および電気的に接続するようにしたものがある(特許文献1:特許第4199424号公報参照)。
また、従来より、図28および29に示すように、両面電極パネル1の端部の両面に設けられた接続端子(図示せず)の上に、異方導電性フィルム2,3を付着し、この異方導電性フィルム2,3を、両面フレキシブルプリント基板10の表側に接続端子(図示せず)を有する表面接続舌片12と裏側に接続端子(図示せず)を有する裏面接続舌片13とで挟み込んで、両面電極パネル1の端部、異方導電性フィルム2,3および表面および裏面接続舌片12,13を熱圧着して、両面電極パネル1の端部と両面フレキシブルプリント基板10とを電気的および機械的に接合している。
特許第4199424号公報
しかしながら、上記従来の両面電極パネル1と両面フレキシブルプリント基板10との接続においては、表面および裏面接続舌片12,13による両面電極パネル1の端部の挟み込みは、人手でおこなわれているため、品質的に安定しない上に、長時間要するという問題あった。
また、最近、スマートフォンやタブレットにおいては、図30および31に示すように、フィルムセンサやガラスセンサ等からなる電極パネル20の端部にスリット21を設けて、このスリット21の近傍に接続端子22a,22a,22bを設けている。なお、図30は、電極パネル20およびフレキシブルプリント基板23を裏面側から見た図である。
この場合、両面に電極を有する両面フレキシブルプリント基板23の裏側に接続端子を有する裏面接続舌片23bを電極パネル20のスリット21に挿通させて、この裏面接続舌片23bと表側に接続端子を有する表面接続舌片23a,23aとで、電極パネル20の接続端子22a,22a,22bを異方導電性フィルムや異方導電性ペーストを介して挟み込んで、熱圧着している。
この場合、上記両面フレキシブルプリント基板23の裏面接続舌片23bに、スリット21を貫通させて、この裏面接続舌片23bと表面接続舌片23a,23aとで電極パネル20を挟み込んで、これらの接続端子を圧着接続する必要があるため、熟練を要して人手で行うのが極めて困難で、品質的にも安定しないという問題があった。
そこで、この発明の課題は、電極パネル等の第1基材とフレキシブルプリント基板等の第2基材との接続において、第2基材の接続舌片による第1基材の端部の挟み込み、第1基材の端部の接続端子と第2基材の接続端子との圧着接続を高品質かつ自動的、迅速にできる組立装置を提供することにある。
また、この発明の課題は、第1基材の端部のスリットに第2基材の接続舌片を自動的に通して、上記スリット近傍の第1基材の接続端子と上記第2基材の接続舌片の接続端子とを高品質かつ自動的、迅速に圧着接続できる組立装置を提供することにある。
上記課題を解決するため、この発明の組立装置は、
第1基材の端部に設けられたスリットを側方に突出させると共に、上記スリットの近傍の上記第1基材の表裏両面の少なくとも一方の面に設けられた接続端子を側方に突出させるようにして上記第1基材を保持する第1基材保持部と、
表裏両面の少なくとも一方の面に接続端子を設けた接続舌片を端部に有する第2基材を、この第2基材の接続舌片を上記第1基材側に突出するようにして保持する第2基材保持部と、
上記第2基材の接続舌片を押上げるか押下げるように押圧して上記第2基材保持部の保持面に対して傾斜させるプッシャーと、
上記プッシャーで傾斜した接続舌片を上記第1基材のスリットに通し、次に上記プッシャーを後退させると共に、上記接続舌片の接続端子を上記第1基材の接続端子の上に接続層を介して位置させるように上記第1基材保持部および第2基材保持部のうちの少なくとも一方を移動させる制御部と
を備え、上記第1基材の接続端子と上記第2基材の接続舌片の接続端子とを上記接続層を介して圧着接続することを特徴としている。
上記構成の組立装置によれば、上記制御部は、上記第2基材保持部により保持された上第2基材の接続舌片をプッシャーで押上げるか押下げるように押圧して上記第2基材保持部の保持面に対して傾斜させ、この傾斜した接続舌片を上記第1基材のスリットに通し、次に上記プッシャーを後退させると共に、上記接続舌片の接続端子を上記第1基材の接続端子の上に接続層を介して位置させるように上記第1基材保持部および第2基材保持部のうちの少なくとも一方を移動させる。
したがって、上記組立装置によれば、上記接続舌片をスリットに通して、この接続舌片の接続端子を第1基材の接続端子に圧着接続するという従来極めて困難な作業を、人手を必要としないで、自動的に高品質に行うことができ、かつ、タクトタイムを短縮することができる。
1実施形態では、
上記第2基材の接続舌片は、表面側の接続端子を有する表面接続舌片と裏面側の接続端子を有する裏面接続舌片から構成され、
上記プッシャーによって表面接続舌片または裏面接続舌片のいずれか一方が押上げまたは押下げによって傾斜させられて、上記第1基材のスリットに通される。
上記実施形態によれば、上記プッシャーによって表面接続舌片または裏面接続舌片のいずれか一方が押上げまたは押下げによって傾斜させられて、上記第1基材のスリットに通されるから、上記表面接続舌片および裏面接続舌片を第1基材の両面の接続端子に圧着接続するという従来極めて困難な作業を、人手を必要としないで、自動的に高品質に行うことができ、かつ、タクトタイムを短縮することができる。
1実施形態では、
上記第2基材の接続舌片を、上記第1基材のスリットに通す前に、上記第1基材のスリットの近傍に設けられた接続端子の上または上記第2基材の接続舌片の接続端子の表面の少なくとも一方に上記接続層としての異方導電性フィルムまたは異方導電性ペーストを貼り付ける貼付部を備える。
上記実施形態によれば、上記第2基材の接続舌片を、上記第1基材のスリットに通す前に、上記貼付部によって、上記第1基材のスリットの近傍に設けられた接続端子の上または上記第2基材の接続舌片の接続端子の表面の少なくとも一方に上記接続層としての異方導電性フィルムまたは異方導電性ペーストを貼り付けるので、人手を省いて、接続層の精度の高い貼り付けを行うことができ、かつ、生産性が高くなる。
1実施形態では、
上記プッシャーは、上記第2基材保持部の保持面に対して斜め方向に移動し、かつ、先端が上記第1基材のスリット内に位置することができる程尖鋭な形状をしている。
上記実施形態によれば、上記プッシャーは、上記第2基材保持部の保持面に対して斜め方向に移動し、かつ、先端が上記スリット内に位置することができる程、尖鋭な形状をしているから、上記プッシャーの先端をスリット内に位置させて、上記接続舌片の位置を精度高く制御することができる。
1実施形態では、
上記制御部は、上記第2基材の接続舌片を上記第1基材のスリットに挿通した状態で上記プッシャーを後退させ、上記第1基材と第2基材とが互いにより多く重なるように上記第1基材保持部と上記第2基材保持部とを接近させるように構成している。
上記実施形態によれば、上記制御部は、上記接続舌片を上記スリットに挿通した状態で上記プッシャーを後退させ、上記第1基材と第2基材とが互いにより多く重なるように上記第1基材保持部と上記第2基材保持部とを接近させるので、上記プッシャーが、上記第1基材と第2基材とをより多く重ねる上で、邪魔にならなくて、上記第1基材と第2基材とを目標とする重ね合わせ位置に配置することができる。
1実施形態は、
上記第2基材を上記第2基材保持部に押し付けると共に、この第2基材保持部の保持面に沿って移動可能な押さえ部を備える。
上記実施形態によれば、上記押さえ部が、上記第2基材を上記第2基材保持部に向けて押し付けるので、上記第2基材を第2基材保持部に確実に保持できる。
しかも、上記押さえ部は、第2基材保持部の保持面の方向に沿って移動可能であるから、上記第1基材と第2基材とを重ね合わせる上で、上記押さえ部が邪魔にならないようにすることが可能である。
1実施形態では、
上記制御部は、上記第1基材と上記第2基材とが密着する方向に上記第1基材保持部と上記第2基材保持部とを接近させる前に、上記押さえ部を、上記第1基材と第2基材との間から離脱するように移動させる。
上記実施形態によれば、上記制御部が、上記第1基材と上記第2基材とが密着する方向に上記第1基材保持部と上記第2基材保持部とを接近させる前に、上記押さえ部を、上記第1基材と第2基材との間から離脱するように移動させるから、上記第1基材と上記第2基材とを重ねる上で、上記押さえ部が障害となることがない。
また、この発明の組立装置は、
第1基材の端部の両面に設けられた接続端子を側方に突出させるようにして上記第1基材を保持する第1基材保持部と、
表面側の接続端子を有する表面接続舌片と裏面側の接続端子を有する裏面接続舌片とを端部に有する第2基材を、上記表面接続舌片および裏面接続舌片が上記第1基材側に突出するようにして保持する第2基材保持部と、
上記第2基材の表面接続舌片または裏面接続舌片の何れか一方を押圧して、上記表面接続舌片および裏面接続舌片の先端の高さ位置が異なるようにするプッシャーと、
このプッシャーで高さ位置が変えられた上記表面接続舌片と裏面接続舌片とに上記第1基材の端部が挟まれるように上記第1基材保持部と第2基材保持部を接近させると共に、上記プッシャーを後退させ、上記第1基材の接続端子と第2基材の表面および裏面接続舌片の接続端子とを接続層を介して対向させるように上記第1基材保持部および第2基材保持部のうちの少なくとも一方を移動させる制御部と
を備え、上記第1基材の接続端子と上記第2基材の表面および裏面接続舌片の接続端子とを上記接続層を介して圧着接続すること特徴としている。
上記構成の組立装置によれば、上記制御部は、上記プッシャーで高さ位置が変えられた上記表面接続舌片と裏面接続舌片とに上記第1基材の端部が挟まれるように上記第1基材保持部と第2基材保持部を接近させると共に、上記プッシャーを後退させ、上記第1基材の接続端子と第2基材の表面および裏面接続舌片の接続端子とを接続層を介して対向させるように上記第1基材保持部および第2基材保持部のうちの少なくとも一方を移動させる。
したがって、上記組立装置によれば、上記表面および裏面接続舌片で第1基材の端部を挟み、この表面および裏面接続舌片の接続端子を第1基材の接続端子に圧着接続するという従来極めて困難な作業を、人手を必要としないで、自動的に高品質に行うことができ、かつ、タクトタイムを短縮することができる。
この発明の組立装置は、第1基材を保持する第1基材保持部と、第2基材を保持する第2基材保持部と、上記第2基材の接続舌片を押圧して上記第2基材保持部の保持面に対して傾斜させるプッシャーと、上記保持面に対して傾斜した接続舌片を上記第1基材のスリットに通すように上記第1基材保持部および第2基材保持部のうちの少なくとも一方を移動させ、次に上記プッシャーを後退させると共に、上記接続舌片の接続端子を上記第1基材の接続端子の上に接続層を介して位置させるように上記第1基材保持部および第2基材保持部のうちの少なくとも一方を移動させる制御部とを備えるので、上記接続舌片をスリットに通して、この接続舌片の接続端子を第1基材の接続端子に圧着接続するという従来極めて困難な作業を、人手を必要としないで、自動的に高品質に行うことができ、かつ、タクトタイムを短縮することができる。
また、この発明の組立装置は、プッシャーで高さ位置が変えられた第2基材の表面接続舌片と裏面接続舌片とに第1基材の端部が挟まれるように第1基材保持部と第2基材保持部を接近させると共に、上記プッシャーを後退させ、上記第1基材の接続端子と上記第2基材の表面および裏面接続舌片の接続端子とを接続層を介して対向させるように上記第1基材保持部および第2基材保持部のうちの少なくとも一方を移動させる制御部を備えるので、この表面および裏面接続舌片の接続端子を第1基材の接続端子に圧着接続するという従来極めて困難な作業を、人手を必要としないで、自動的に高品質に行うことができ、かつ、タクトタイムを短縮することができる。
第1実施形態の組立装置において、電極パネルに異方導電性フィルムを貼り付けた状態を示す断面図である。 第1実施形態の組立装置の動作を示す断面図である。 第1実施形態の組立装置の動作を示す断面図である。 第1実施形態の組立装置の動作を示す断面図である。 第1実施形態の組立装置の動作を示す断面図である。 第1実施形態の組立装置において、電極パネルに異方導電性フィルムを貼り付ける工程を説明する斜視図である。 第1実施形態の組立装置において、電極パネルに異方導電性フィルムを貼り付ける工程を説明する断面図である。 第1実施形態の組立装置において、電極パネルに異方導電性フィルムを貼り付ける工程を説明する斜視図である。 第1実施形態の組立装置において、電極パネルに異方導電性フィルムを貼り付ける工程を説明する断面図である。 第1実施形態の組立装置において、電極パネルに異方導電性フィルムを貼り付ける工程を説明する斜視図である。 第1実施形態の組立装置において、電極パネルに異方導電性フィルムを貼り付ける工程を説明する断面図である。 第2実施形態の組立装置の貼付部の構成を示す模式図である。 第2実施形態の組立装置の概略構成を示す図である。 第2実施形態の組立装置の動作を説明する図である。 第2実施形態の組立装置の動作を説明する図である。 第2実施形態の組立装置の動作を説明する図である。 第2実施形態の組立装置の動作を説明する図である。 第2実施形態の組立装置の動作を説明する図である。 第2実施形態の組立装置の動作を説明する図である。 第2実施形態の組立装置の動作を説明する図である。 第2実施形態の組立装置の動作を説明する図である。 挟み込み圧着が完了した電極パネルおよびフレキシブルプリント基板の断面図である。 図19の電極パネルおよびフレキシブルプリント基板の平面図である。 変形例の電極パネルおよびフレキシブルプリント基板の平面図である。 変形例の電極パネルおよびフレキシブルプリント基板の平面図である。 変形例の電極パネルおよびフレキシブルプリント基板の平面図である。 変形例の電極パネルおよびフレキシブルプリント基板の平面図である。 第3実施形態の組立装置のシステム構成を示すブロック図である。 第4実施形態の組立装置のシステム構成を示すブロック図である。 第5実施形態の組立装置のシステム構成を示すブロック図である。 第6実施形態の組立装置のシステム構成を示すブロック図である。 従来の電極パネルとフレキシブルプリント基板との接続状態を示す斜視図である。 図28の要部の断面図である。 従来の電極パネルをフレキシブルプリント基板で挟み付ける前の状態を裏面側から見た図である。 電極パネルとフレキシブルプリント基板とを接合した状態の断面図である。
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
(第1実施形態)
この第1実施形態は、図1から図8Bに示し、本発明の理解を容易にするため、その要旨のみを簡単かつ具体的に説明するものである。
(i)異方導電性フィルム32a,32bの両面貼り付け
図1に示すように、第1基材の一例としての電極パネル20は、例えば、スマートフォンのタブレットに使用するもので、端部にスリット21を有し、両面に図示しない電極を有する。このスリット21の近傍に、裏面側の接続端子22aと表面側の接続端子22bとを有する。この裏面側の接続端子22aと表面側の接続端子22bとの上に、接続層の一例としての異方導電性フィルム(ACF:Anisotropic Conductive Film)32a,32bを貼り付けている。
上記異方導電性フィルム(以下、ACFという。)32a,32bの貼り付けは、例えば、図6A,6B,7A,7B,8Aおよび8Bに模式的に示すようにして行われる。
まず、図6Aおよび6Bに示すように、電極パネル20の裏面(下面)におけるスリット21の近傍に、ACF貼付治具55を用いて、裏面側からACF32aを貼り付ける。
次に、図7A,7B,8Aおよび8Bに示すように、電極パネル20の表面におけるスリット21の近傍に、ACF貼付治具55を用いて、表面側からACF32b,ACF32bを貼り付ける。
このACF32a,ACF32bの貼り付けは、スリット21の縁から、僅かに間隔を明けた位置にしていて、後に、スリット21にフレキシブルプリント基板23(図2を参照)を挿入するときに、ACF32a,ACF32bとフレキシブルプリント基板23とが干渉しないようにしている。
上記の例では、電極パネル20の裏面側にACF32aを1ヶ、表面側にACF32b,ACF32bを2ヶ貼り付けているが、ACF貼付治具55は、例えば、裏面側にACF32a,ACF32aを2ヶ、表面側にACF32bを1ヶなど、ACFの貼付箇所、貼り付け長さを自由に設定できる構造になっている。
(ii)接続舌片23a,23bの押し拡げ
上記ACF(異方導電性フィルム)32a,32bが両面に貼り付けられた電極パネル20は、図2に示すように、第1基材保持部の一例としての電極パネルテーブル30に例えば真空吸着で吸着されている。そして、上記電極パネル20は、第2基材の一例としての両面に接続端子を有するフレキシブルプリント基板(FPC:Flexible printed circuits)23の上方に配置する。上記フレキシブルプリント基板(以下、FPCと言う。)23は、第2基材保持部の一例としてのFPCテーブル40の保持面40aに例えば真空吸着で保持されている。また、上記FPC23は、押さえ部41によって、FPCテーブル40の保持面40aに向けて押さえ付けられている。
図2に示すように、上記プッシャー45をFPCテーブル40の保持面40aに対して斜め方向に移動させて、上記FPC23の先端の裏面側の接続端子を含む裏面接続舌片23bをプッシャー45で押上げてFPCテーブル40の保持面40aに対して斜め方向に傾斜させて、表面側の接続端子を含む表面接続舌片23aと裏面接続舌片23bとの間隔を押し拡げる。この状態で、電極パネルテーブル30を前進させて、電極パネル20のスリット21を裏面接続舌片23bの上に位置させる。
(iii)電極パネル20とFPC23との組合せ
上記電極パネル20とFPC23とを、図3に示すように、電極パネルテーブル30とFPCテーブル40とによって動かし、プッシャー45の先端45aで押し拡げられた裏面接続舌片23bを電極パネル20のスリット21に挿通させる。
このとき、上記プッシャー45の先端45aは、断面が鋭角をなし、つまり、スリット21内に入ることができる程に尖鋭な形状をしているから、スリット21内に先端45aを位置させることができる。
(iv)表面接続舌片23aと裏面接続舌片23bとによる電極パネル20の挟み込みの完了
図3に示す状態から、上記プッシャー45を後退させて、FPC23を前進させるときに邪魔にならないようにし、つまり、電極パネル20とFPC23とをより多く重ねるときに邪魔にならないようにし、さらに、上記押さえ部41を電極パネル20とFPC23との間から離脱するように、電極パネル20から遠ざかる方向に移動させて、電極パネル20とFPC23とを重ねるときに、押さえ部41が障害にならないようにする。
そして、図4に示すように、上記裏面接続舌片23bをスリット21に挿通した状態で、電極パネル20とFPC23とが互いにより多く重なるように、電極パネルテーブル30とFPCテーブル40の移動を制御する。
上記電極パネルテーブル30、FPCテーブル40、押さえ部41およびプッシャー45の移動の制御は、例えば、プログラマブルロジックコントローラ(PLC: programmable logic controller)等からなる制御部100によって行われる。
(v)電極パネル20の挟み込み圧着
上記制御部100によって、上記表面接続舌片23aと裏面接続舌片23bとで電極パネル20の挟み込みが完了した図4に示す状態の電極パネル20とFPC23とを、図5に示す圧着位置に移動させる。そして、上記電極パネル20の接続端子22a,22bと、ACF32a,32bと、FPC23の表面接続舌片23aと裏面接続舌片23bとを圧着ヘッド部50で熱圧着し、上記電極パネル20の接続端子22a,22bと表面および裏面接続舌片23a,23bの接続端子とを圧着接続する。
上記構成の組立装置によれば、電極パネルテーブル30とFPCテーブル40と押さえ部41とプッシャー45とを制御部100で制御して、FPC23の裏面接続舌片23bをプッシャー45の先端45aで押上げるように押圧して、表面接続舌片23aと裏面接続舌片23bとの間隔を拡げて、裏面接続舌片23bを電極パネル20のスリット21に挿通し、表面接続舌片23aおよび裏面接続舌片23bを電極パネル20の上のACF32a,32bに重ねて、圧着ヘッド部50で熱圧着するので、スリット21に裏面接続舌片23bを通して熱圧着して、上記電極パネル20の接続端子22a,22bと表面および裏面接続舌片23a,23bの接続端子とを圧着接続するという極めて困難な作業を、人手を必要としないで、自動的に高品質に行うことができ、かつ、タクトタイムを短縮することができる。
上記第1実施形態では、裏面接続舌片23bを下側からスリット21に挿通しているが、表面接続舌片23aを上側からスリット21に挿通してもよいことは勿論である。
上記第1実施形態では、電極パネル20はスリット21を有していたが、スリットを有さない電極パネルにも、本組立装置は適用できる。この場合、スリットへの接続舌片の挿通動作を無くすればよい。
(第2実施形態)
この第2実施形態の組立装置を、図9〜19を参照しながら説明する。
図9は、電極パネル20にACF32a,32a,32bを貼り付ける貼付部60の具体的な構造を示す図であり、この貼付部60は、ACF下面貼付ユニット61とACF上面貼付ユニット62とからなる。
上記ACF下面貼付ユニット61では、バックアップ63の下面に電極パネル20を予め位置決めして固定しておく。そして、ACFリール64から供給されたACF32aを下面貼りヘッド79で電極パネル20の下面(裏面)に向けて押圧して、ACF32aを電極パネル20に貼り付ける。
上記ACFリール64には、ACFが貼り付けられた裏面材65が巻回されている。なお、66,66はガイドローラである。
次に、上記ACF32aが下面には貼り付けられた電極パネル20を、上記ACF上面貼付ユニット62に移し、バックアップ68の上面に電極パネル20を予め位置決めして固定しておく。そして、ACFリール67から供給されたACF32bを上面貼りヘッド69で電極パネル20の上面(表面)に向けて押圧して、ACF32b,32bを電極パネル20に貼り付ける。
図9では、図示していないが、上記ACF32a,ACF32b,32bが電極パネル20の所定の位置、つまり、図1に示す電極パネル20のスリット21近傍の両面の接続端子22a,22bの上に正しく貼り付けられたか否かを確認するためのカメラ等の視覚認識装置が設けられている。
なお、貼付部60の具体的な構成は、図9のACF下面貼付ユニット61とACF上面貼付ユニット62との配置構成に限らず、例えば、下面貼付ヘッドと上面貼付ヘッドとを対向して配置し、電極パネルの上下面から、同時に、ACFを貼り付けるようにしてもよい。
この第2実施形態では、接続層として、ACF(異方導電性フィルム)を用いたが、その代わりに、接続層として、異方導電性ペースト(ACP:Anisotropic Conductive Paste)を用いて、異方導電性ペースト(以下、ACPと言う。)を電極パネルまたはFPCに塗布して、仮硬化しておくことも可能である。
図10は、この第2実施形態の組立装置の主要部の概略構成を示す図である。
図10に示すように、第1基材としての電極パネル20は、第1基材保持部の一例としの電極パネルテーブル30に真空吸着されて固定されている。この電極パネルテーブル30は、いわゆるXYZθステージ部(図示せず)によって縦横高さ方向の移動と旋回が可能になっている。
また、第2基材としてのFPC23は、第2基材保持部の一例としのFPCテーブル40に真空吸着されて固定されている。このFPCテーブル40は、いわゆるXYZθステージ部(図示せず)によって縦横高さ方向の移動と旋回が可能になっている。また、上記FPC23は、押さえ部41によってFPCテーブル40の保持面40aに向けて押さえ付けられている。
また、上記FPCテーブル40には、そのFPCテーブル40の保持面40aに対して斜め方向に進退できるようにプッシャー45が設けられている。このプッシャー45はFPC23の接続舌片23a,23b(図13を参照)を第1実施形態と同様に押し拡げることができる。また、このプッシャー45の先端45aは、尖鋭な形状をしていて、電極パネル20のスリット21内に位置することができるようになっている。
また、上記電極パネルテーブル30とFPCテーブル40との間に、圧着ヘッド部50を設けている。この圧着ヘッド部50は、ヒータチップ51とバックアップ52を上下に配置している。
また、この第2実施形態の組立装置は、上記電極パネル20を撮像して、電極パネル20の位置情報を得るための電極パネルカメラ75と、上記FPC23を撮像して、FPC23の位置情報を得るためのFPCカメラ76とを備える。
上記電極パネルテーブル30,FPCテーブル40,押さえ部41,プッシャー45,圧着ヘッド部50の動作は、制御部100によって、後述のように制御される。この制御部100は、上記電極パネルテーブル30,FPCテーブル40,電極パネルカメラ75およびFPCカメラ76から位置情報を得ている。
上記構成の組立装置の動作について、以下に順を追って説明する。
図11は、電極パネル20が電極パネルテーブル30にセットされ、FPC23がFPCテーブル40にセットされた状態を示す。
1) FPC23は、図示しないFPCローダから、プリアライメントされた状態でFPCテーブル40上に供給されて、FPCテーブル40に真空吸着される。
2) また、電極パネル20は、図示しない移載部の真空吸着パッドで、電極パネルテーブル30上に供給されて、電極パネルテーブル30に真空吸着される。
図12は、FPCカメラ76と電極パネルカメラ75とが、FPC23と電極パネル20との位置を認識している状態を示す。
1) FPC23はFPCテーブル40に真空吸着され、押さえ部41で押さえ付けられた状態のまま、XYZθステージ部(図示せず)によって、FPCカメラ76上に移動させられて、FPCカメラ76が下からFPC23の先端部の位置を認識する。バックアップ52は、透明な石英ガラスで製作されているから、FPCカメラ76がバックアップ52の下からFPC23を認識するのに妨げとなることはない。尤も、バックアップ52を不透明な材料で製作し、FPCカメラ76がFPC23を撮像するときに、バックアップ52またはFPCカメラ76を移動するようにしてもよい。
2) 電極パネル20も電極パネルテーブル30に真空吸着された状態で、XYZθステージ部(図示せず)によって、電極パネルカメラ75の下に移動し、電極パネルカメラ75が電極パネル20の位置を上から認識する。
3) FPCカメラ76と電極パネルカメラ75とによって得られたFPC23と電極パネル20との位置情報を基に、制御部100は、FPC23と電極パネル20との組合せ、挟み込み、圧着のためのFPC23と電極パネル20のための移動量を演算して、内蔵するメモリ(図示せず)に記憶する。
それから、図13に示すように、上記プッシャー45をFPCテーブル40の保持面40aに対して斜め方向に前進させて、裏面接続舌片23bを押上げて押し拡げ、その後、上記電極パネルテーブル30とFPCテーブル40を移動させて、電極パネル20のスリット21を裏面接続舌片23bの上に位置させる。上記電極パネルテーブル30およびFPCテーブル40の移動は、上記演算されたFPC23と電極パネル20の移動量に基づいて、上記制御部100によって正確に制御される。
なお、順序を逆にして、上記電極パネル20のスリット21を裏面接続舌片23bの上に位置させた後、上記プッシャー45をFPCテーブル40の保持面40aに対して斜め方向に前進させてもよい。
次に、上記制御部100の制御によって、FPCテーブル40が移動させられて、図14に示すように、押し拡げられた裏面接続舌片23bの先端が電極パネル20のスリット21に挿通されて、裏面接続舌片23bと表面接続舌片23aとの間に、電極パネル20を挟み込み始めた状態になる。
この図14に示す状態では、プッシャー45と押さえ部41が邪魔をして、電極パネル20を完全に裏面接続舌片23bと表面接続舌片23aとの間に押し込むことができない。
そこで、図15に示すように、押さえ部41をFPCテーブル40の保持面40aに沿って矢印Aの方向に後退させ、プッシャー45を矢印Bの方向に後退させた後、電極パネル20を矢印Cの方向に移動させて裏面接続舌片23bと表面接続舌片23aとの間に押し込む。この押さえ部41、プッシャー45および電極パネルテーブル30の動作は、制御部100によって、自動的に正確に行われる。
その後、図16に示すように、電極パネル20に対するFPC23の挟み込みが正確に行われたか否かを確認するために、FPCカメラ76でFPC23による電極パネル20の挟み込み状態を撮像する。
このとき、電極パネル20およびFPC23の上方に、照明装置81が移動してくるようにして、挟み込み状態を視認し易くしてもよい。
図16に示すFPCカメラ76からの情報で、制御部100がFPC23による電極パネル20の挟み込みが正確に行われたと判断すると、制御部100は、さらに、図15に示された状態を保ったまま、FPCテーブル40と電極パネルテーブル30を同期して動かせて、図17に示すように、FPC23と電極パネル20を圧着位置に移動させる。
ここで、圧着位置とは、ヒータチップ51の加熱中心を通る圧着センターラインPC上に、被加圧されるACF(異方導電性フィルム)32a,32b,32bのいずれかの中心、裏面接続舌片23b、表面接続舌片23a,23aが来る横方向の位置であり、かつ、高さ方向には、FPC23がバックアップ52の上に密着する縦方向の位置である。
次に、図18に示すように、電極パネル20とFPC23の裏面接続舌片23bとを、ACF32bを介して、バックアップ52とヒータチップ51で圧着する。同様に、電極パネル20とFPC23の表面接続舌片23aとを、ACF32aを介して、図示しないバックアップとヒータチップで圧着する。
このようにして圧着された電極パネル20とFPC23は、図19の断面図に示され、図20の平面図に示された状態になる。
この第2実施形態の組立装置では、制御部100によって、FPCテーブル40により保持されたFPC23の表面接続舌片23aと裏面接続舌片23bとの間隔をプッシャー45で押し拡げ、この押し拡げられた上記裏面接続舌片23bを、電極パネル20のスリット21に通し、次に、プッシャー45を後退させ、次に、上記裏面接続舌片23bを、電極パネル20の表面側の接続端子の上にACP32bを介して位置させる一方、上記表面接続舌片23aを、電極パネル20の裏面側の接続端子の下にACP32aを介して位置させるように、電極パネルテーブル30およびFPCテーブル40の移動を制御するので、裏面接続舌片23bまたは表面接続舌片23aをスリット21に通して、電極パネル20の両面の接続端子に熱圧着するという従来極めて困難な作業を、人手を必要としないで、自動的に高品質に行うことができ、かつ、タクトタイムを短縮することができる。
また、上記プッシャー45は、FPCテーブル40の表面に対して斜め方向に移動し、かつ、その先端45aが電極パネル20のスリット21内に位置することができる程、尖鋭な形状をしているから、プッシャー45の先端45aをスリット21内に位置させて、裏面接続舌片23bの位置を精度高く制御することができる。
上記制御部100は、裏面接続舌片23bをスリット21に挿通した状態で、プッシャー45を後退させ、電極パネル20とFPC23とが互いにより多く重なるように電極パネルテーブル30とFPCテーブル40とを接近させるように制御するので、上記プッシャー45が、電極パネル20とFPC23とをより多く重ねる上で、邪魔にならなくて、電極パネル20とFPC23とを目標とする重ね合わせ位置に配置することができる。
また、この第2実施形態では、上記押さえ部41が、FPC23をFPCテーブル40に向けて押し付けるので、FPC23をFPCテーブル40に確実に保持でき、特に、上記プッシャー45で裏面接続舌片23bと表面接続舌片23aとの間隔を押し拡げるときでも、確実に、FPC23をFPCテーブル40に確実に保持できる。
しかも、上記押さえ部41は、FPCテーブル40の表面の方向に沿って移動可能であるから、電極パネル20とFPC23とを重ね合わせる上で、上記押さえ部41が邪魔にならないようにすることができる。
また、上記電極パネル20とFPC23とが重なるように、電極パネルテーブル30とFPCテーブル40とを移動させる前に、上記制御部100が、押さえ部41を、電極パネル20とFPC23との間から離脱するように電極パネル20から遠ざかる方向に移動させるので、電極パネル20とFPC23とを重ねる上で、押さえ部41が障害となることがない。
また、上記裏面接続舌片23bまたは表面接続舌片23aを、電極パネル20のスリット21に通す前に、上記貼付部60によって、スリット21の近傍の電極パネル20の表裏両面に設けられ接続端子の上に、異方導電性フィルムACFを貼り付けるので、人手を省いて、接続層の精度の高い貼り付けを行うことができ、かつ、生産性が高くなる。
上記説明では、FPC23の端部には、図20に示すように、三叉状に裏面接続舌片23bと表面接続舌片23a,23aを有していたが、図21Aに示すように、FPC123の端部に二叉状の裏面接続舌片123bと表面接続舌片123aを設けてもよい。なお、ここで、裏面接続舌片123bとは、裏面に接続端子を有する舌片を意味し、表面側に配置される。
また、図21Bに示すように、FPC523の4つの裏面接続舌片523b,523b…を全て電極パネル20のスリット21に裏側から挿通し、この4つの裏面接続舌片523,523b…の図示しない裏面の接続端子の全てを電極パネル20の表面の接続端子に圧着接続してもよい。
この場合、電極パネル20の表面の上のみにFPC523の裏面接続舌片523b,523b…が位置して、電極パネル20を裏面接続舌片523b,523b…が挟んでいないが、裏面接続舌片523,523b…をスリット21に挿通するための電極パネルテーブル30,FPCテーブル40、プッシャー45等の動作は第2実施形態と同様である。
また、この組立装置は、図22および23の変形例に示すように、スリットがない電極パネル120にも適用できる。スリットがない電極パネル120の場合は、電極パネル120の外縁をスリットの縁を対象とする場合と同様に、図10に示す電極パネルテーブル30,FPCテーブル40、プッシャー45等の制御をすればよい。具体的には、図22に示すように、電極パネル120の端部がFPC23の端部の表面接続舌片23a,23aと裏面接続舌片23bとによって挟まれて、電極パネル120の端部の両面の接続端子(図示せず)が表面接続舌片23a,23aと裏面接続舌片23bの接続端子(図示せず)に圧着接続されるように、図10に示す制御部100(ソフトウェアはこの変形例に合わせて変更されている)によって、電極パネルテーブル30,FPCテーブル40、プッシャー45等の制御を行う。
この図22に示す変形例でも、電極パネル120の端部の両面の接続端子に表面接続舌片23a,23aおよび裏面接続舌片23bの接続端子(図示せず)を圧着接続するという従来極めて困難な作業を、人手を必要としないで、自動的に高品質に行うことができ、かつ、タクトタイムを短縮することができる。
図23の変形例は、図22の変形例ではFPC23が三つ叉状の表面および裏面接続舌片23a,23a,23bを有するのに対して、FPC23が二叉状の表面および裏面接続舌片123a,123bを有する点のみが異なり、他は同様であるので、詳細な説明は省略する。
(第3実施形態)
図24は、第3実施形態の組立装置の全体システム構成を示し、次のように動作する。
1) 図示しない上流機から供給される電極パネル(図示せず)を入口バッファ201で受け取り、その位置決めをする。
2) この位置決めされた電極パネルを移載1部301でアライメント上面圧着部311へ移載し、FPCローダ401から供給されたFPCとこの電極パネルとの挟み込みを行い、電極パネルの上面とFPCとの圧着を行う。なお、このFPCには、予め、ACP(異方導電性ペースト)が塗布されて仮硬化されている。
3) アライメント上面圧着部311で上面圧着された電極パネルとFPCとは、つまり、ワークは、移載2部302で、下面圧着部312に移載し、電極パネルの下面にFPCを圧着する 。
4) 下面圧着部312で圧着が完了したワークを、移載3部303で、下流工程の装置(図示せず)に搬出する。
上記アライメント上面圧着部311,下面圧着部312等では、位置決め、挟み込み、圧着等が行われるが、それらは、第1および第2実施形態と同様に行われるので、説明は省略する(以下、同様)。
なお、図24において、202,203は、電極パネルステージである。
(第4実施形態)
図25は、第4実施形態の組立装置の全体システム構成を示し、次のように動作する。
1) 上流機から供給される電極パネル(図示せず)を入口バッファ201で受け取り、その位置決めをする。
2) この位置決めされた電極パネルを移載1部301でアライメント仮圧着部321へ移載し、FPCローダ401から供給されたACP塗布仮硬化済みのFPCとこの電極パネルとの挟み込み仮圧着を行う。
3) この仮圧着されたFPCとこの電極パネル、つまり、ワークを移載2部302で、上面圧着部322に移載し、電極パネルの上面にFPCを圧着する。
4)上面圧着されたワークを、移載3部303で下面圧着部323に移載し、電極パネルの下面にFPCを圧着する。
5) 下面圧着部323で圧着が完了したワークを、移載4部304で、下流工程の装置(図示せず)に搬出する。
なお、図25において、202,203,204は、電極パネルステージである。
この図25に示す第4実施形態の組立装置では、圧着工程を、アライメント仮圧着部321による仮圧着工程と、上面圧着部322および下面圧着部323による本圧着工程とに分けているので、タクトタイムの大幅なアップを図ることができる。
(第5実施形態)
図26は、第5実施形態の組立装置の全体システム構成を示し、この組立装置は、FPCの両面にACFを貼り付けるACF貼付部325を有し、次のように動作する。
1) 上流機から供給される電極パネル(図示せず)を入口バッファ201で受け取り、その位置決めをする。
2) この位置決めされた電極パネルを移載1部301でACF貼付部325へ移載し、電極パネルの上下の両面にACFを貼り付ける。これらのACFを貼り付けの詳細な動作は、第1および第2実施形態と同様なので、説明は省略する。
3) この両面にACFが貼り付けられた電極パネルは、移載2部302で、アライメント仮圧着部321へ移載し、FPCローダ401から供給されたFPCとこの電極パネルとの挟み込み仮圧着を行う。
4) この仮圧着されたFPCとこの電極パネル、つまり、ワークは、移載3部303で、上面圧着部322に移載し、電極パネルの上面にFPCを本圧着する。
5)上面圧着されたワークは、移載4部304で下面圧着部323に移載し、電極パネルの下面にFPCを本圧着する。
6) 下面圧着部323で圧着が完了したワークは、移載5部305で、下流工程の装置(図示せず)に搬出する。
なお、図26において、202,203,204,205は、電極パネルステージである。
この図26に示す第5実施形態の組立装置では、FPCの両面にACFを貼り付けるACF貼付部325を備えるので、FPCの貼り付けを自動化できて、生産性が高くなる。
(第6実施形態)
図27は、第6実施形態の組立装置の全体システム構成を示し、この組立装置は、FPCの下面にACFを貼り付けるACF下面貼付部326と、FPCの上面にACFを貼り付けるAC上面貼付部327とを有し、次のように動作する。
1) 上流機から供給される電極パネル(図示せず)を入口バッファ201で受け取り、その位置決めをする。
2) この位置決めされた電極パネルを移載1部301でACF下面貼付部326へ移載し、電極パネルの下面にACFを貼り付ける。
3) この下面にACFが貼り付けられた電極パネルを移載2部302でACF上面貼付部327へ移載し、電極パネルの上面にACFを貼り付ける。
4) この上下両面にACFが貼り付けられた電極パネルは、移載3部303で、アライメント仮圧着部321へ移載し、FPCローダ401から供給されたFPCとこの電極パネルとの挟み込み仮圧着を行う。
4) この仮圧着されたFPCとこの電極パネル、つまり、ワークは、移載4部304で、上面圧着部322に移載し、電極パネルの上面にFPCを本圧着する。
5)上面に本圧着されたワークは、移載5部305で下面圧着部323に移載し、電極パネルの下面にFPCを本圧着する。
6) 下面圧着部323で圧着が完了したワークは、移載6部306で、下流工程の装置(図示せず)に搬出する。
なお、図27において、202,203,204,205,206は、電極パネルステージである。
この図27に示す第6実施形態の組立装置では、FPCの下面にACFを貼り付けるACF下面貼付部326と、FPCの上面にACFを貼り付けるAC上面貼付部327とを有して、FPCの上面と下面とを別々に貼り付けるので、精度の高い貼り付けを行うことができる。
第1〜第6実施形態および変形例で述べた構成要素は、適宜、組み合わせてもよく、また、適宜、選択、置換、あるいは、削除してもよいのは、勿論である。
20 電極パネル
21 スリット
23 フレキシブルプリント基板
23a 表面接続舌片
23b 裏面接続舌片
30 電極パネルテーブル
32a,32b 異方導電性フィルム
40 FPCテーブル
41 押さえ部
45 プッシャー
45a 先端
50 圧着ヘッド部
51 ヒータチップ
52 バックアップ
60 貼付部
100 制御部

Claims (8)

  1. 第1基材の端部に設けられたスリットを側方に突出させると共に、上記スリットの近傍の上記第1基材の表裏両面の少なくとも一方の面に設けられた接続端子を側方に突出させるようにして上記第1基材を保持する第1基材保持部と、
    表裏両面の少なくとも一方の面に接続端子を設けた接続舌片を端部に有する第2基材を、この第2基材の接続舌片を上記第1基材側に突出するようにして保持する第2基材保持部と、
    上記第2基材の接続舌片を押上げるか押下げるように押圧して上記第2基材保持部の保持面に対して傾斜させるプッシャーと、
    上記プッシャーで傾斜した接続舌片を上記第1基材のスリットに通し、次に上記プッシャーを後退させると共に、上記接続舌片の接続端子を上記第1基材の接続端子の上に接続層を介して位置させるように上記第1基材保持部および第2基材保持部のうちの少なくとも一方を移動させる制御部と
    を備え、上記第1基材の接続端子と上記第2基材の接続舌片の接続端子とを上記接続層を介して圧着接続することを特徴とする組立装置。
  2. 請求項1に記載の組立装置において、
    上記第2基材の接続舌片は、表面側の接続端子を有する表面接続舌片と裏面側の接続端子を有する裏面接続舌片から構成され、
    上記プッシャーによって表面接続舌片または裏面接続舌片のいずれか一方が押上げまたは押下げによって傾斜させられて、上記第1基材のスリットに通されることを特徴とする組立装置。
  3. 請求項1または2に記載の組立装置において、
    上記第2基材の接続舌片を、上記第1基材のスリットに通す前に、上記第1基材のスリットの近傍に設けられた接続端子の上または上記第2基材の接続舌片の接続端子の表面の少なくとも一方に上記接続層としての異方導電性フィルムまたは異方導電性ペーストを貼り付ける貼付部を備えることを特徴とする組立装置。
  4. 請求項1から3の何れか1つに記載の組立装置において、
    上記プッシャーは、上記第2基材保持部の保持面に対して斜め方向に移動し、かつ、先端が上記第1基材のスリット内に位置することができる程尖鋭な形状をしていることを特徴とする組立装置。
  5. 請求項1から4の何れか1つに記載の組立装置において、
    上記制御部は、上記第2基材の接続舌片を上記第1基材のスリットに挿通した状態で上記プッシャーを後退させ、上記第1基材と第2基材とが互いにより多く重なるように上記第1基材保持部と上記第2基材保持部とを接近させるように構成したことを特徴とする組立装置。
  6. 請求項1から5の何れか1つに記載の組立装置において、
    上記第2基材を上記第2基材保持部に押し付けると共に、この第2基材保持部の保持面に沿って移動可能な押さえ部を備えることを特徴とする組立装置。
  7. 請求項6に記載の組立装置において、
    上記制御部は、上記第1基材と上記第2基材とが密着する方向に上記第1基材保持部と上記第2基材保持部とを接近させる前に、上記押さえ部を、上記第1基材と第2基材との間から離脱するように移動させることを特徴とする組立装置。
  8. 第1基材の端部の両面に設けられた接続端子を側方に突出させるようにして上記第1基材を保持する第1基材保持部と、
    表面側の接続端子を有する表面接続舌片と裏面側の接続端子を有する裏面接続舌片とを端部に有する第2基材を、上記表面接続舌片および裏面接続舌片が上記第1基材側に突出するようにして保持する第2基材保持部と、
    上記第2基材の表面接続舌片または裏面接続舌片の何れか一方を押圧して、上記表面接続舌片および裏面接続舌片の先端の高さ位置が異なるようにするプッシャーと、
    このプッシャーで高さ位置が変えられた上記表面接続舌片と裏面接続舌片とに上記第1基材の端部が挟まれるように上記第1基材保持部と第2基材保持部を接近させると共に、上記プッシャーを後退させ、上記第1基材の接続端子と第2基材の表面および裏面接続舌片の接続端子とを接続層を介して対向させるように上記第1基材保持部および第2基材保持部のうちの少なくとも一方を移動させる制御部と
    を備え、上記第1基材の接続端子と上記第2基材の表面および裏面接続舌片の接続端子とを上記接続層を介して圧着接続すること特徴とする組立装置。
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