JPH09275300A

JPH09275300A - 部品装着装置

Info

Publication number: JPH09275300A
Application number: JP8104650A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Honda; 位行本多
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1996-04-02
Filing date: 1996-04-02
Publication date: 1997-10-21

Abstract

(57)【要約】【課題】保持ヘッドの部品保持面の付着物を除去し
て、電子部品を対象物の配線パターンに対して確実に電
気的接続を行って装着することができる部品装着装置を
提供すること。【解決手段】保持ヘッド２０の部品保持面２０ａを清
掃するための清掃部材１４０と、保持ヘッド２０の部品
保持面２０ａを清掃部材１４０に接触させた状態で、清
掃部材１４０と保持ヘッド２０を相対的に移動すること
により、保持ヘッド２０の部品保持面２０ａを清掃する
清掃部材の移動手段１７０と、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、保持ヘッドの部品
保持面に電子部品を保持して、この電子部品を対象物の
配線パターンに対して、異方性導電膜を加熱しながら加
圧して（熱圧着）異方性導電膜を介して装着して、電子
部品と配線パターンの電気的接続を図るための部品装着
装置の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子部品、たとえば所謂ベアチップのよ
うな部品は、プリント配線板あるいは液晶パネル等に対
して装着するために、部品装着装置を用いる。図７に示
すように部品装着装置は、電子部品３を着脱自在に保持
する保持ヘッド４を備えており、この保持ヘッド４は電
子部品３を保持して、液晶表示パネル１等（対象物）の
所定位置に対して装着するようになっている。

【０００３】ところで、たとえばベアチップのような電
子部品３を液晶表示パネル１の配線パターン２に対して
電気的に接続する場合には、次のようにして行う。電子
部品３のバンプ（突起電極）３ａが、配線パターン２
（たとえば透明電極ＩＴＯ）に対してたとえば異方性導
電膜（ＡＣＦ）５を用いて熱圧着により接続される。こ
の場合は、保持ヘッド４は電子部品３を保持しており、
保持ヘッド４がＺ方向に下がると、電子部品３のバンプ
３ａが液晶表示パネル１の配線パターン２に対して異方
性導電膜５を介して電気的に接続されることになる。

【０００４】ところで、保持ヘッド４の保持面４ａは工
業用ダイヤで作られており、その表面色は真っ黒であ
る。そして保持ヘッド４がヒータにより加熱された状態
で異方性導電膜５を熱圧着すると、異方性導電膜に含ま
れているエポキシ樹脂が蒸発して部品保持面４ａに付着
物６として付着してしまう。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように付着物６が
部品保持面４ａに付着してしまうと、次の電子部品３が
液晶表示パネル１に対して電気的接続される場合には、
部品保持面４ａに保持された電子部品３と、液晶表示パ
ネル１の平行度が出なくなるおそれがあり、電子部品３
のバンプ３ａを液晶表示パネル１の配線パターン２に対
して、異方性導電膜５を用いて上手く電気的に熱圧着し
ながら接続することができなくなってしまうという問題
がある。この理由としては、異方性導電膜５の厚みが、
たとえば２０〜３０μｍ程度の厚さであり、電極間に入
り導電をはかる導電粒子の大きさは３〜５μｍであるの
で、少しでも電子部品３と液晶表示パネル１の平行度が
上手く出ていないと、バンプ３ａが配線パターン２から
浮いてしまうからである。しかも、上述したように部品
保持面４ａは工業用ダイヤで作られているので表面が真
っ黒であり、付着物６が付着しているかどうかは、作業
者が目視で確認することが非常に難しいという問題もあ
る。そこで本発明は上記課題を解消するためになされた
ものであり、保持ヘッドの部品保持面の付着物を除去し
て、電子部品を対象物の配線パターンに対して確実に電
気的接続を行って装着することができる部品装着装置を
提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明にあ
っては、保持ヘッドの部品保持面に電子部品を保持し
て、この電子部品を対象物の配線パターンに対して、異
方性導電膜を加熱しながら異方性導電膜を介して装着し
て、電子部品と配線パターンの電気的接続を図るための
部品装着装置において、保持ヘッドの部品保持面を清掃
するための清掃部材と、保持ヘッドの部品保持面を清掃
部材に接触させた状態で、清掃部材と保持ヘッドを相対
的に移動することにより、保持ヘッドの部品保持面を清
掃する清掃部材の移動手段と、を備える部品装着装置に
より、達成される。

【０００７】本発明では、保持ヘッドの部品保持面が電
子部品を保持しながら、保持ヘッドが電子部品を対象物
の配線パターンに対して、異方性導電膜を加熱しながら
異方性導電膜を介して装着することで、電子部品と配線
パターンを電気的に接続を行う場合に、必要な時期に、
清掃部材の移動手段が清掃部材を保持ヘッドの部品保持
面に対して接触させて相対的に移動することで、保持ヘ
ッドの部品保持面の付着物を確実に清掃（クリーニン
グ）をすることができる。これにより、保持ヘッドの部
品保持面が電子部品を保持した時に、電子部品と対象物
の平行度を確保でき、電子部品と配線パターンの電気的
接続が確実にできる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、
技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明
の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨
の記載がない限り、これらの形態に限られるものではな
い。図１と図２は、本発明の部品装着装置の好ましい実
施の形態を示している。この部品装着装置１０は、ベー
ス１１、ヘッド移動手段３０、電子部品供給部１６、保
持ヘッド（ツール）２０、ステージ（対象物保持手段）
４０等を有している。ベース１１は、ヘッド移動手段３
０、電子部品供給部１６、カメラ１７、ステージ４０等
を支持している。

【０００９】図１のヘッド移動手段３０は、保持ヘッド
２０をＸ方向に移動する移動手段である。ヘッド移動手
段３０は、支柱９とこの支柱９に保持されたガイド部材
１２を備えている。ガイド部材１２のモータＭは、送り
ネジ１２ａを有しており、送りネジ１２ａは、電子部品
搬送装置１３のナット１３ａに噛み合っている。従っ
て、モータＭを作動して送りネジ１２ａを回転すること
で、電子部品搬送装置１３はＸ方向に移動して位置決め
可能である。電子部品搬送装置１３は、上述した保持ヘ
ッド２０を備えており、モータＭ３を作動することによ
り、ｒ方向に可動体２２をインデックスすることができ
る。この可動体２２は、保持ヘッド２０を着脱可能に保
持している。電子部品搬送装置１３はモータＭ２とカメ
ラ１４を備えている。モータＭ２を作動することで、可
動体２２とその保持ヘッド２０は、Ｚ方向に移動して位
置決め可能である。

【００１０】図１と図２のステージ４０は、ガイドレー
ル４１，４１に沿って移動可能になっており、モータＭ
４を作動することで、送りネジ４２が回転するので、ス
テージ４０はガイドレール４１に沿ってＹ方向に移動し
て位置決め可能である。ステージ４０は、対象物である
たとえば液晶表示パネルあるいはプリント配線板を載せ
るものであり、たとえばこの実施の形態では対象物は液
晶表示パネル１９である。なお上述した図１のＸ，Ｙ，
Ｚ方向は互いに直交している。

【００１１】これによって、電子部品搬送装置１３の保
持ヘッド２０は、あらかじめ電子部品供給部１６に供給
されている電子部品１８を吸着保持して、Ｘ方向に移動
し、カメラ１７でその電子部品１８の吸着状態を撮像す
ることにより、制御部１００は保持ヘッド２０に保持さ
れている電子部品１８の吸着姿勢を認識する。そして電
子部品搬送装置１３がＸ方向に移動して、電子部品搬送
装置１３に設けられているカメラ１４によって、液晶表
示パネル１９のパターン上のアライメントマーク（図示
せず）を認識することにより、液晶表示パネル１９の上
の電子部品装着位置を確認する。これにより、電子部品
搬送装置１３の保持ヘッド２０が、液晶表示パネル１９
の装着位置に対して電子部品１８を装着するようになっ
ている。

【００１２】図３は、図１のステージ４０と、電子部品
搬送装置１３などを示している。電子部品搬送装置１３
の可動体２２は、保持ヘッド２０を交換可能に保持して
いる。保持ヘッド２０の部品保持面２０ａは、真空吸引
源７７の作動により、電子部品１８を着脱可能に吸着保
持できる。一方、ステージ４０は液晶表示パネル１９
を、真空吸引源７７の作動で吸着保持できる。この保持
ヘッド２０は、図４に示すように、部品保持面２０ａを
有し、部品保持面２０ａの中央部には吸引通路２０ｂが
形成されている。この部品保持面２０ａは、下側から見
て長方形状の平坦面である。

【００１３】図３の可動体２２は、モータＭ２により矢
印Ｚ方向に移動して位置決めできる。このモータＭ２
は、たとえばステッピングモータである。モータＭ２の
回転位置は、エンコーダ６３により測定することができ
る。このエンコーダ６３によりデジタル的に測定された
モータＭ２の回転位置は、可動体２２と保持ヘッド２０
の矢印Ｚ方向の位置の値として、制御部１００に送るこ
とができる。図３において、モータＭ４は、上述したよ
うにステージ４０を、Ｙ方向に移動して位置決めするも
のであるが、このモータＭ４は、エンコーダ１８５によ
り、その回転位置を検出できるようになっている。エン
コーダ１８５がデジタル的に検出したモータＭ４の回転
位置、すなわちステージ４０のＹ方向に関する位置は、
制御部１００に対して送ることができる。

【００１４】なお、制御部１００は、図１と図３に示す
ように、モータＭ２，Ｍ４、真空吸引源７７、加熱用電
源１３０を制御することができる。またエンコーダ１８
５，６３のエンコード値は制御部１００に与えることが
できる。加熱用電源１３０は、ヒータＨにの加熱用の電
力を供給するようになっている。このヒータＨは、保持
ヘッド２０に設けられており、保持ヘッド２０の部品保
持面２０ａを加熱するようになっている。部品保持面２
０ａは、たとえば工業用ダイアモンドにより作ることが
できる。

【００１５】図１〜図３に示す本発明の部品装着装置
は、清掃部材１４０と、その清掃部材１４０を保持ヘッ
ド２０に対して相対的に移動するための清掃部材の移動
手段１７０を備えている。清掃部材の移動手段１７０
は、上述したモータＭ４、送りネジ４２、ステージ４０
等を備えている。清掃部材１４０は、ステージ４０の側
面に一体的に着脱可能に固定されている。この清掃部材
１４０としては、たとえばアルミナのようなセラミック
ス製の研摩用の材質を用いることができる。アルミナの
粒度は、一例として好ましくは４００〜６００番である
が２００番程度や１０００番程度のアルミナも使用でき
る。

【００１６】次に、上述した部品装着装置の動作例を、
図５を参照して説明する。まず図５に示すように装着作
業を開始すると（ステップＳＴ１）、図３の保持ヘッド
２０は所定の方法を用いて、ステージ４０との平行度を
調整する。このように平行度を調整するのは、部品保持
面２０ａに保持された電子部品１８と、ステージ４０の
上に保持された液晶表示パネル１９との平行度を確保し
て、電子部品１８を液晶表示パネル１９の配線パターン
に対して確実に電気的に接続できるようにするためであ
る。このように平行度の調整を行うと（図５のステップ
ＳＴ２）、図５のステップＳＴ３で示すように、所定個
数の電子部品１８が液晶表示パネル１９の所定の位置に
対して次のようにして実装される。すなわち、図１の電
子部品搬送装置１３が、電子部品供給部１６側に移動し
て、保持ヘッド２０の電子部品供給部１６の電子部品１
８を吸着して、そしてカメラ１７でその電子部品の姿勢
を撮像してその後電子部品搬送装置１３はステージ４０
の液晶表示パネル１９の上に移動する。

【００１７】この時に、カメラ１７が電子部品１８の保
持されている姿勢を撮像した結果に基づいて、モータＭ
３が作動して電子部品１８の向きを正しくする。そして
カメラ１４が液晶表示パネル１９のアライメントマーク
（図示せず）を検出して、モータＭ２を作動すること
で、電子部品１８は液晶表示パネル１９の所定の位置に
対して装着することができる。電子部品１８の液晶表示
パネル１９に対して、図５のステップＳＴ３のように所
定個数、たとえば５個装着すると、次にステップＳＴ４
を経て図５のステップＳＴ５の保持ヘッドのクリーニン
グ動作に移る。

【００１８】図５のステップＳＴ５では、図３に示すよ
うに保持ヘッド２０の部品保持面２０ａが、電子部品１
８を保持していない状態である。そしてモータＭ２が作
動して保持ヘッド２０がステージ４０側に下がる。しか
もステージ４０は液晶表示パネル１９を保持していない
状態である。図３の保持ヘッド２０が、清掃部材１４０
の研摩面１４１に接触した状態でモータＭ２の作動が停
止する。

【００１９】次に、制御部１００はモータＭ４に指令を
与えて、モータＭ４が作動する。これにより、送りネジ
４２が回転するので、ステージ４０はＹ方向に所定距離
分往復動される。このステージ４０の往復動により、清
掃部材１４０がＹ方向に往復動することになるので、研
摩面１４１が、保持ヘッド２０に付着した異方性導電膜
の蒸発物である付着物を完全に除去することができる。
このように、図３の清掃部材の移動手段１７０のモータ
Ｍ４を作動することで、ステージ４０とともに清掃部材
１４０が、Ｙ方向に往復運動することから、保持ヘッド
２０の付着物は確実に除去することができる。尚、必要
個数の電子部品の装着が完了したら装着作業を終わる
（ステップＳＴ４）。

【００２０】上述した実施の形態では、電子部品とし
て、液晶表示パネル用の駆動ＩＣ（ドライバーＩＣ）が
用いられ、対象物としては液晶表示パネルである。しか
しこれに限らず、他の電子部品を他の種類の対象物に対
して装着する場合にも、本発明の部品装着装置が適用で
きる。清掃部材の移動手段１７０は、ステージ４０とと
もに清掃部材１４０をＹ方向に移動することで、部品保
持面２０ａと清掃部材１４０の相対的移動を起こしてい
るが、この方式に限らず次のようにすることもできる。
保持ヘッド２０が、Ｘ，Ｙ方向の２軸に移動可能であ
り、ステージ４０側は固定であっても構わない。ステー
ジ４０が、Ｘ及びＹ方向の２軸に移動可能であり、保持
ヘッド２０が固定された状態でも勿論構わない。図６に
示すように、ステージ４０の取付部４０ｃには、モータ
４０ｍを設けて、このモータ４０ｍの作動により、たと
えば円板型の清掃部材２４０を回転することで、保持ヘ
ッド２０の部品保持面２０ａに付着している付着物６を
除去するようにしても構わない。

【００２１】図１において、保持ヘッド２０がＹ方向に
移動し、ステージ４０とともに清掃部材１４０がＸ方向
に移動することでも、清掃部材１４０と保持ヘッド２０
の部品保持面２０ａの相対移動を起こすことができる。
また、相対移動をＸ，Ｙ方向に交互に（たとえばジグザ
グ状）行うようにしてもよい。更に、清掃部材１４０に
より部品保持面２０ａがクリーニングされた後に、部品
保持面２０ａについた研摩クリーニング後の粉の付着を
防止するために、エアーをその部品保持面２０ａに対し
て吹付けることもできる。あるいはこのような清掃クリ
ーニング時の粉の付着を防ぐために、真空吸引により、
その粉を吸引することもできる。

【００２２】クリーニングした部品保持面２０ａに清掃
クリーニング時の粉が付着した場合には、付着物を溶剤
に浸して取り去りそして乾燥させるような機構を設ける
ようにしてもよい。何れにしても、所定個数の電子部品
が対象物に対して装着された後に、インラインで保持ヘ
ッドの部品保持面２０ａのクリーニング動作が行え、そ
のクリーニング動作が終了した時に、図５に示すように
ステップＳＴ５からステップＳＴ３に戻って、再び次の
所定個数の電子部品の装着をすることができるので、従
来作業者が部品保持面に付着した付着物を時折見ながら
除去していたのに比べて、部品保持面の清掃効率を格段
に上げることができ、人手を必要としない。

【００２３】つまり部品保持面の汚れは、部品装着装置
内でクリーニングすることができるために、自動運転に
よるクリーニング動作を行うことができるとともに部品
装着の稼動率を上げることができる。もし部品保持面の
清掃を行う場合に、拭き取り作業を忘れた場合には、電
子部品と対象物との平行度が損なわれることになるが、
本発明の実施の形態では、所定個数の電子部品を対象物
に対して装着した後に必ずクリーニング動作を入れるの
で、電子部品と対象物の平行度を常に確保することがで
きる。このことから、保持ヘッド２０の部品保持面２０
ａに電子部品１８を保持して、電子部品１８を対象物で
ある液晶表示パネルの配線パターンに対して、異方性導
電膜を加熱して加圧ながら、異方性導電膜を介して装着
する場合であっても、電子部品と配線パターンの電気的
接続を確実に行うことができる。ところで、清掃部材
（クリーナ）は、アルミナの他に、たとえばシリコンカ
ーバイドなどを用いることもできる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
保持ヘッドの部品保持面の付着物を除去して、電子部品
を対象物の配線パターンに対して確実に電気的接続を行
って装着することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の部品装着装置の好ましい実施の形態を
示す斜視図。

【図２】図１の部品装着装置の電子部品搬送装置付近及
びステージ付近を拡大して示す斜視図。

【図３】本発明の部品装着装置の清掃部材の移動手段と
清掃部材及びその周辺部分を示す図。

【図４】保持ヘッドと清掃部材を示す斜視図。

【図５】本発明の部品装着装置の動作例を示す図。

【図６】本発明の部品装着装置の別の実施の形態を示す
斜視図。

【図７】通常用いられている液晶表示パネルに対して、
電子部品を電気的に接続する例を示す図。

【符号の説明】

１０・・・部品装着装置、１８・・・電子部品、１９・
・・対象物（液晶表示パネル）、２０・・・保持ヘッ
ド、２０ａ・・・部品保持面、４０・・・対象物保持手
段（ステージ）、１４０・・・清掃部材、１７０・・・
清掃部材の移動手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】保持ヘッドの部品保持面に電子部品を保
持して、この電子部品を対象物の配線パターンに対し
て、異方性導電膜を熱圧着しながら異方性導電膜を介し
て装着して、電子部品と配線パターンの電気的接続を図
るための部品装着装置において、保持ヘッドの部品保持面を清掃するための清掃部材と、保持ヘッドの部品保持面を清掃部材に接触させた状態
で、清掃部材と保持ヘッドを相対的に移動することによ
り、保持ヘッドの部品保持面を清掃する清掃部材の移動
手段と、を備えることを特徴とする部品装着装置。
【請求項２】清掃部材の移動手段は、清掃部材を直線
移動するための直線移動用のアクチュエータを備える請
求項１に記載の部品装着装置。
【請求項３】清掃部材の移動手段は、清掃部材を回転
するための回転用のアクチュエータを備える請求項１に
記載の部品装着装置。
【請求項４】保持ヘッドの部品保持面は、人工ダイア
モンドで作られている請求項１に記載の部品装着装置。
【請求項５】清掃部材は、アルミナで作られている請
求項１に記載の部品装着装置。