JPH0778852A - アウターリードボンディング装置およびアウターリードボンディング方法 - Google Patents

アウターリードボンディング装置およびアウターリードボンディング方法

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JPH0778852A
JPH0778852A JP5221079A JP22107993A JPH0778852A JP H0778852 A JPH0778852 A JP H0778852A JP 5221079 A JP5221079 A JP 5221079A JP 22107993 A JP22107993 A JP 22107993A JP H0778852 A JPH0778852 A JP H0778852A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 デバイスのアウターリードを表示パネルの電
極に高精度でボンディングできる手段を提供すること。 【構成】 ノズル42に真空吸着されたデバイスPのア
ウターリードLと表示パネル10の電極9の位置ずれを
観察する観察装置120と、デバイスPを下方から支持
する支持部材30と、アウターリードLを電極9上に貼
着された異方性導電テープ11に押圧する押圧子109
と、アウターリードLを電極9に熱圧着する熱圧着子1
11を設けた。したがって押圧子109によりアウター
リードLのたわみを矯正してアウターリードLと電極9
の仮位置合わせを行う。またデバイスPを支持部材30
で押し上げることにより、アウターリードLを異方性導
電テープ11から分離させて位置ずれを補正し、アウタ
ーリードLを電極9にボンディングする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、デバイスのアウターリ
ードを表示パネルの電極にボンディングするためのアウ
ターリードボンディング装置およびアウターリードボン
ディング方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電子機器のディスプレイの表示パネルと
して、液晶パネルやプラズマパネルなどが用いられる。
表示パネルは、ガラス板などから成る下板の端部に設け
られた電極に、ドライバーのアウターリードをボンディ
ングして組み立てられる。ドライバーとしては、TAB
(Tape Automated Bonding)法
によって製造されるデバイスが一般に用いられる。TA
B法は、フィルムキャリヤの表面に導電材によりリード
を形成し、このリード上にウェハから切り出されたチッ
プをボンディングした後、リードのアウターリード部分
を打抜き装置で打ち抜いてデバイスを得るものである。
フィルムキャリヤは、ポリイミドなどの極薄の合成樹脂
フィルムにて形成されている。
【0003】デバイスのアウターリードを表示パネルの
電極にボンディングするアウターリードボンディング装
置として、例えば特開平4−302200号公報に記載
されたものが知られている。このものは、表示パネルの
電極にデバイスのアウターリードを重ねてデバイスの仮
位置合わせを行い、その状態で電極とアウターリードを
観察して両者の相対的な位置ずれを検出し、次いでデバ
イスを表示パネルに対してX方向,Y方向,θ方向(回
転方向)に水平移動させてこの位置ずれを補正したうえ
で、アウターリードを電極にボンディングするようにな
っている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
方法には次のような問題点があった。
【0005】(1)アウターリードはきわめて細くてぜ
い弱であるのでたわみを有している場合が多いが、上記
従来手段のようにアウターリードを電極に重ねただけで
はアウターリードのたわみは矯正されないので、両者の
相対的な位置ずれを正確に検出することはきわめて難し
い。
【0006】(2)表示パネルの電極上、若しくはアウ
ターリードの下面には、通常、粘着性を有する異方性導
電テープが貼着されているが、上記のように仮位置合わ
せをする際に、下方へたわんだアウターリードが異方性
導電テープにくっついてしまいやすく、その結果、デバ
イスを表示パネルに対して相対的に水平方向に移動させ
る位置ずれ補正動作を行いにくい。
【0007】そこで本発明は、デバイスのアウターリー
ドと表示パネルの電極の仮位置合わせを正確に行い、ま
た検出された位置ずれの補正を確実に行って、デバイス
のアウターリードを高精度で表示パネルの電極にボンデ
ィングできるアウターリードボンディング装置およびア
ウターリードボンディング方法を提供することを目的と
する。
【0008】
【課題を解決するための手段】このために本発明は、表
示パネルの支持手段と、デバイスを真空吸着してデバイ
スのアウターリードを表示パネルの端部に形成された電
極の真上に位置させるノズルと、デバイスのアウターリ
ードを表示パネルの電極に押し付ける押圧子と、アウタ
ーリードを表示パネルの電極に熱圧着する熱圧着子と、
ボンディング位置の下方にあって、電極とアウターリー
ドを観察する観察装置とからアウターリードボンディン
グ装置を構成している。
【0009】
【作用】上記構成によれば、デバイスのアウターリード
のたわみを押圧子により矯正して仮位置合わせを行い、
電極とアウターリードの相対的な位置ずれを観察装置で
正確に検出する。次に両者の相対的な位置ずれを補正
し、その後で熱圧着子によりアウターリードを表示パネ
ルの電極に高精度でボンディングすることができる。
【0010】
【実施例】次に、図面を参照しながら本発明の実施例を
説明する。
【0011】図1はアウターリードボンディング装置の
全体斜視図である。基台6の上面には、表示パネル10
をX方向,Y方向,θ方向に水平移動させる移動手段1
が設けられている。この移動手段1は、Xテーブル2上
にYテーブル3を載置し、Yテーブル3上にθテーブル
(ターンテーブル)4を載置し、θテーブル4上に支持
テーブル5を載置して構成されており、表示パネル10
は支持テーブル5上に載置される。
【0012】表示パネル10は、下板10aと上板10
bを貼り合わせて構成されている。下板10aの3つの
辺の端部には電極9が狭ピッチで形成されており、電極
9上には異方性導電テープ11が貼着されている。図2
に示すように、デバイスPはTAB法で作られたもので
あって、フィルムFと、ウエハから切り出されてフィル
ムF上にボンディングされたチップCと、フィルムFの
上面に貼着された極細狭ピッチのアウターリードLを有
している。なお異方性導電テープ11を表示パネル10
の電極9に貼着せずに、デバイスP側に貼着するものも
ある。
【0013】図1において、基台6の側部には、打抜き
装置12が設けられている。打抜き装置12は、下型1
3と、上型14と、パンチ15を備えている(図3も参
照)。フィルムFが下型13上にピッチ送りされてくる
と(図3(a)参照)、パンチ15が上昇することによ
り、フィルムFは打抜かれ、デバイスPが得られる(図
3(b)参照)。図1において鎖線Aは、パンチ15に
よる打抜き線を示している。
【0014】図1において、移動手段1と打抜き装置1
2の間にはデバイスPを下方から支持する支持部材30
の上下動手段20が設けられている。次に、図1および
図4を参照しながら、上下動手段20を説明する。21
はボックスであり、その下部にはボールねじ22が水平
に設けられている。ボールねじ22にはナット23が螺
合している。ナット23の下面は台部24上のガイドレ
ール25にスライド自在に嵌合している。
【0015】ナット23の上面には板カム26が装着さ
れている。またボックス21にはロッド27が垂直に立
設されている。ロッド27の下端部にはローラ28が軸
着されている。ローラ28は板カム26の傾斜面26a
に接地している。29はローラ28を下方へ弾発するス
プリングである。ロッド27の上端部には支持部材30
が設けられている。またボックス21の外面にはボール
ねじ22を回転させるモータ31が設けられている。し
たがってモータ31が正回転すると、ナット23および
板カム26は左方へ移動し、ローラ28は傾斜面26a
押し上げられて支持部材30は上昇する。またモータ3
1が逆回転すると、ナット23および板カム26は右方
へ移動し、ローラ28はスプリング29のばね力により
下降し、支持部材30も下降する。
【0016】図1において、40は搭載ヘッドであっ
て、ノズルシャフト41が垂設されており、ノズルシャ
フト41の下端部にはコレット型のノズル42が設けら
れている。この搭載ヘッド40は移動装置(図示せず)
に駆動されてX方向やY方向に移動し、打抜き装置12
と支持テーブル5の間を移動する。図9(a)に示すよ
うに、ノズルシャフト41はコイルばね43により下方
へ弾発されている。また搭載ヘッド40の内部には、ノ
ズルシャフト41を上下動させるための駆動手段や、ノ
ズルシャフト41をその軸心を中心にθ回転させるモー
タなどが内蔵されている。
【0017】図1において、90は支持フレーム、91
は支持フレーム90に取り付けられたボンディングヘッ
ドである。次にボンディングヘッド91の構造を説明す
る。図5はボンディングヘッド91の斜視図、図6は同
断面図である。ボンディングヘッド91は、ケース92
と、ケース92内に設けられた垂直なボールねじ93
と、ボールねじ93に螺合するナット94を備えてい
る。ナット94に一体的に形成されたスライダ95は、
ケース92の内面に設けられた垂直なガイドレール96
に沿ってスライドする。
【0018】ボールねじ93にはカギ型のブラケット9
7が嵌合している。ケース92の上面はフレーム90に
取り付けられており、このフレーム90の上面には、ボ
ールねじ93を回転させるモータ99が設置されてい
る。したがってモータ99が駆動してボールねじ93が
回転すると、ナット94はボールねじ93に沿って昇降
する。またフレーム90の下面にはシリンダ101が装
着されている。シリンダ101のロッド102は、金具
103を介してブラケット97の肩部に結合されてい
る。
【0019】ブラケット97の内面にはスライダ104
が装着されている。スライダ104はケース92の外面
に設けられた垂直なガイドレール105に嵌合してい
る。ブラケット97の前面にはフランジ106,107
が突設されている。フランジ106,107にはロッド
108が挿入されている。ロッド108の下端部には長
板形の押圧子109が結合されている。またブラケット
97の外面には熱圧着子111が装着されている。熱圧
着子111の下面の高さは、押圧子109の下面の高さ
よりもやや高い。熱圧着子111の内部にはカートリッ
ジヒータ112が収納されており、熱圧着子111はカ
ートリッジヒータ112により110℃程度に加熱され
る。押圧子109は、アウターリードLを表示パネル1
0の電極9上に仮押えしたり、デバイスのアウターリー
ドLの変形を矯正したりする。なお押圧子109は、移
載ヘッド40側に設けることもできる。
【0020】また2本のロッド108,108は押圧子
109の下降限度の高さを定めるプレート113で連結
されており、プレート113はロッド108,108に
装着されたコイルスプリング110,110によってフ
ランジ107の上面に押し付けられている。
【0021】シリンダ101はブラケット97を所定の
ボンディング荷重で常時ナット94の上面に押し付けて
いる。すなわちシリンダ101はボンディング荷重の付
与手段である。このボンディング荷重は自由に変えるこ
とができる。またモータ99、ボールねじ93、ナット
94は、熱圧着子111を昇降させる昇降手段であり、
熱圧着子111の下降速度や高さを調整する。
【0022】図1において、上下動手段20と移動手段
1の間のボンディング位置の下方には、観察装置120
が設けられている。次に図7および図8を参照しなが
ら、観察装置120を説明する。図7はこの観察装置1
20の斜視図、図8は断面図である。第1のカメラ12
1の下部と第2のカメラ122の下部には第1のナット
123と第2のナット124が装着されている。第1の
ナット123と第2のナット124にはX方向のボール
ねじ125が挿入されている。ボールねじ125には右
ねじ126と左ねじ127が形成されており、第1のナ
ット123は右ねじ126に螺合しており、また第2の
ナット124は左ねじ127に螺合している。ボールね
じ125は第1のフレーム128に支持されている。フ
レーム128の側部にはボールねじ125を回転させる
モータ129が装着されている。モータ129が駆動す
るとボールねじ125は回転し、第1のカメラ121と
第2のカメラ122はボールねじ125に沿って互いに
逆方向に移動し、第1のカメラ121と第2のカメラ1
22の間隔が調整される。すなわち、ナット123,1
24、ボールねじ125、モータ129は第1のカメラ
121と第2のカメラ122の間隔調整手段となってい
る。
【0023】第1のフレーム128の下部にはスライダ
131が装着されている。このスライダ131は、図1
に示すように基台6上に設けられたX方向のガイドレー
ル132に嵌合している。第1のフレーム128の背後
には第2のフレーム133が設けられている。この第2
のフレーム133にはX方向のボールねじ134が支持
されている。また第2のフレーム133の側面には、ボ
ールねじ134を回転させるモータ135が設けられて
いる。ボールねじ134は、第1のフレーム128の背
面に設けられたナット136に螺合している。したがっ
てモータ135が駆動してボールねじ134が回転する
と、第1のフレーム128はガイドレール132に沿っ
てX方向に移動する。このようにして第1のフレーム1
28をX方向に移動させることにより、第1のカメラ1
21と第2のカメラ122の観察位置を調節する。
【0024】第1のカメラ121と第2のカメラ122
の上部には、X方向に長尺の鏡筒141が設けられてい
る。鏡筒141の内部には、光源142、ハーフミラー
143、ミラー144が設けられている。ミラー144
の上方には窓部145が開孔されている。この窓部14
5を通して、表示パネル10の電極9やデバイスPのア
ウターリードLを観察する。モータ135を駆動して、
第1のフレーム128をX方向に移動させることによ
り、2つのカメラ121,122をノズル42に真空吸
着されたデバイスPのアウターリードLの下方に位置さ
せる。またアウターリードLの横巾W(図8参照)は、
デバイスPの品種によって異っている。したがってこの
横巾Wに応じて、モータ129を駆動して第1のカメラ
121と第2のカメラ122をボールねじ125に沿っ
て互いに逆方向に移動させ、窓部145と窓部145が
アウターリードLの両端部の下方に位置するようにその
間隔Dを調整する。
【0025】このアウターリードボンディング装置は上
記のような構成より成り、次に全体の動作を説明する。
【0026】まず、図1において、図示しない移載装置
により表示パネル10が支持テーブル5上に移載され
る。次にXテーブル2とYテーブル3が駆動することに
より、図9(a)に示すように表示パネル10の長辺の
端部の電極9を観察装置120の第1のカメラ121と
第2のカメラ122の視野に移動させる。またこれと同
時に、搭載ヘッド40は打抜き装置12の上方へ移動
し、そこでノズルシャフト41が上下動作をすることに
よりパンチ15上のデバイスPをノズル42に真空吸着
してピックアップし、支持部材30の上方へ移動させ
る。次にデバイスPを支持部材30の上面に着地させ、
支持部材30とノズル42とでデバイスPを挟持する。
この場合支持部材30の上面の高さは表示パネル1の電
極9の高さとほぼ同じになるようあらかじめ調節されて
いる。
【0027】次に図9(b)に示すように、押圧子10
9が下降してアウターリードLを異方性導電テープ11
に軽く押し付け、その状態で第1のカメラ121と第2
のカメラ122により電極9とアウターリードLを観察
する。このようにアウターリードLを押圧子109で異
方性導電テープ11に軽く押し付ければ、アウターリー
ドLのたわみは矯正され、アウターリードLと電極9の
位置ずれを正確に検出できる。
【0028】図11(a)はこのときのデバイスPと電
極9の観察図である。図示するように、アウターリード
Lの左端部は第1のカメラ121の視野Aに取り込ま
れ、また右端部は第2のカメラ122の視野Bに取り込
まれる。図11(b)(c)は、視野A,Bの拡大図で
あり、アウターリードLと電極9のX方向,Y方向,θ
方向の位置ずれが検出される。検出された位置ずれは次
のようにして補正する。
【0029】すなわち図10(a)に示すように、押圧
子109を上昇させてアウターリードLの押圧状態を解
除するとともに、支持部材30を更に上昇させて、コイ
ルばね43を圧縮させながらデバイスPを上昇させるこ
とにより、アウターリードLを異方性導電テープ11か
ら分離させる。このようにして支持部材30でデバイス
Pを押し上げることにより、アウターリードLを異方性
導電テープ11から確実に分離させることができる。ま
た、デバイスPを支持部材30とノズル42とで挟持し
た状態でデバイスPを異方性導電テープから分離するの
で、ノズル42に吸着されているデバイスPが異方性導
電テープ側へ引張られて、位置ズレを生じるおそれがな
い。
【0030】次にXテーブル2とYテーブル3を駆動し
て表示パネル10をX方向やY方向に水平移動させるこ
とによりX方向の位置ずれとY方向の位置ずれを補正す
る。またθテーブル4を駆動して表示パネル10を水平
回転させることにより、θ方向の位置ずれを補正する。
なお位置ずれの補正は、デバイスPを表示パネル10に
対して移動させることによって補正してもよい。この場
合、ノズル42を更に上昇させてデバイスPを支持部材
30から浮上させ、そこで搭載ヘッド40をX方向やY
方向に水平移動させたり、ノズルシャフト41をθ回転
させることにより、XYθ方向の位置ずれを補正する。
このように、デバイスPを表示パネル10に対して相対
的にXYθ方向に移動させることにより、XYθ方向の
位置ずれを補正する。なお、第1のカメラ121と第2
のカメラ122による観察の結果、検出された位置ずれ
が許容値以下であれば、位置ずれの補正を行う必要はな
い。
【0031】以上のようにして位置ずれを補正したなら
ば、次に図10(b)に示すように支持部材30を下降
させ、また押圧子109を下降させてアウターリードL
を電極9上の異方性導電テープ11に押し付けた後、熱
圧着子111を下降させてアウターリードLを電極9に
熱圧着する。
【0032】上記動作を繰り返すことにより、表示パネ
ル10の長辺の電極9にデバイスPを次々にボンディン
グしていく。そして長辺のボンディングが終了したなら
ば、θテーブル4を駆動して表示パネル10を90°水
平回転させ、続いて表示パネル10の短辺の電極9に同
様にしてデバイスPをボンディングしていく。そして表
示パネル10に対するデバイスPのボンディングがすべ
て終了したならば、表示パネル10を支持テーブル5か
ら取り除き、支持テーブル5上に新たな表示パネル10
を移載して上下動作を繰り返す。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、押圧子で
デバイスのアウターリードを表示パネルの電極に軽く押
し付けることにより、アウターリードのたわみを矯正し
て観察装置で観察できるので、アウターリードと電極の
相対的な位置ずれを正確に検出することができる。また
押圧子でアウターリードを電極に軽く押え付けて仮位置
合わせをした後、支持部材でデバイスを押し上げてアウ
ターリードを電極上に貼着された異方性導電テープから
確実に分離させることができるので、デバイスを表示パ
ネルに対して水平方向に移動させて確実に位置ずれを補
正し、高精度で表示パネルの電極にボンディングするこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例におけるアウターリードボン
ディング装置の斜視図
【図2】本発明の一実施例におけるデバイスと表示パネ
ルの斜視図
【図3】(a)本発明の一実施例における打抜き装置の
断面図 (b)本発明の一実施例における打抜き装置の断面図
【図4】本発明の一実施例におけるアウターリードボン
ディング装置の支持部材の上下動機構の断面図
【図5】本発明の一実施例におけるアウターリードボン
ディング装置のボンディングヘッドの斜視図
【図6】本発明の一実施例におけるアウターリードボン
ディング装置のボンディングヘッドの断面図
【図7】本発明の一実施例におけるアウターリードボン
ディング装置の観察装置の斜視図
【図8】本発明の一実施例におけるアウターリードボン
ディング装置の観察装置の断面図
【図9】(a)本発明の一実施例におけるアウターリー
ドボンディング装置のボンディング動作中の要部断面図 (b)本発明の一実施例におけるアウターリードボンデ
ィング装置のボンディング動作中の要部断面図
【図10】(a)本発明の一実施例におけるアウターリ
ードボンディング装置のボンディング動作中の要部断面
図 (b)本発明の一実施例におけるアウターリードボンデ
ィング装置のボンディング動作中の要部断面図
【図11】(a)本発明の一実施例におけるアウターリ
ードボンディング装置のデバイスと表示パネルの観察図 (b)本発明の一実施例におけるアウターリードボンデ
ィング装置のアウターリードと電極の拡大観察図 (c)本発明の一実施例におけるアウターリードボンデ
ィング装置のアウターリードと電極の拡大観察図
【符号の説明】 5 支持テーブル(支持手段) 9 電極 10 表示パネル 11 異方性導電テープ 20 上下動手段 30 支持部材 40 搭載ヘッド 42 ノズル 91 ボンディングヘッド 109 押圧子 111 熱圧着子 120 観察装置 P デバイス L アウターリード

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表示パネルの支持手段と、デバイスを真
    空吸着してこのデバイスのアウターリードを前記表示パ
    ネルの端部に形成された電極の真上に位置させるノズル
    と、前記デバイスのアウターリードを前記表示パネルの
    電極に押し付ける押圧子と、前記アウターリードを前記
    表示パネルの電極に熱圧着する熱圧着子と、前記ボンデ
    ィング位置の下方にあって、前記電極と前記アウターリ
    ードを観察する観察装置とを備えたことを特徴とするア
    ウターリードボンディング装置。
  2. 【請求項2】 ノズルに真空吸着されたデバイスのアウ
    ターリードを、支持手段に支持された表示パネルの端部
    に形成された電極の上方に位置させる工程と、 押圧子を下降させて前記アウターリードを前記電極に軽
    く押し付ける工程と、 ボンディング位置の下方に設けられた観察装置により前
    記アウターリードと前記電極の位置ずれを検出する工程
    と、 前記工程で検出された位置ずれを補正するために、前記
    デバイスと前記表示パネルを相対的に移動させる工程
    と、 熱圧着子を下降させて、前記アウターリードを前記電極
    にボンディングする工程と、 を含むことを特徴とするアウターリードボンディング方
    法。
  3. 【請求項3】 表示パネルの支持手段と、デバイスを真
    空吸着してこのデバイスのアウターリードを前記表示パ
    ネルの端部に形成された電極の真上に位置させるノズル
    と、前記アウターリードを前記表示パネルの電極に熱圧
    着する熱圧着子と、前記ボンディング位置の下方にあっ
    て前記ノズルに真空吸着されたデバイスを下方から支持
    する支持部材と、この支持部材に上下動作を行わせる上
    下動手段と、前記ボンディング位置の下方にあって、前
    記電極と前記アウターリードを観察する観察装置とを備
    えたことを特徴とするアウターリードボンディング装
    置。
  4. 【請求項4】 ノズルに真空吸着されたデバイスのアウ
    ターリードを、支持手段に支持された表示パネルの端部
    に形成された電極の上方に位置させる工程と、 ボンディング位置の下方に設けられた観察装置により前
    記アウターリードと前記電極の位置ずれを検出する工程
    と、 前記支持部材で前記デバイスを下方から支持したまま、
    前記デバイスを前記表示パネルに対して相対的に上昇さ
    せて前記アウターリードを前記電極から分離させる工程
    と、 前記工程で検出された位置ずれを補正するために、前記
    デバイスと前記表示パネルを相対的に水平方向に移動さ
    せる工程と、 熱圧着子を下降させて、前記アウターリードを前記電極
    にボンディングする工程と、 を含むことを特徴とするアウターリードボンディング方
    法。
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