JPWO2009014043A1 - 表示パネルの組立て装置及び組立て方法 - Google Patents

Abstract

表示パネルＷの側辺部に回路基板を実装する表示パネルの組立て装置であって、表示パネルを供給するパネル供給ユニット２と、複数種の回路基板が収容されたトレイを有するトレイローダユニット３と、トレイローダユニットのトレイから取り出された複数種の回路基板に粘着テープを貼着する貼着ユニット４と、貼着ユニットで粘着テープが貼着された複数種の回路基板をパネル供給ユニットから供給された表示パネルの側辺部に実装する実装ユニット５を具備する。

Description

この発明は表示パネルの側辺部に複数種の回路基板を実装する表示パネルの組立て装置及び組立て方法に関する。

液晶表示パネルなどの表示パネルは、その側辺部に電子部品としてのＴＡＢ（Tape Automated Bonding）部品であるＴＣＰをアウタリードボンダによって実装してＴＣＰ付きの表示パネルとし、ついでその表示パネルのＴＣＰに回路基板を実装して構成される。最近では表示パネルの大型化や高機能化にともなって表示パネルの側辺部には種類の異なる複数種の回路基板を実装するということが行なわれている。

表示パネルに回路基板を実装する表示パネルの組立て装置はトレイローダユニットを有する。このトレイローダユニットにはトレイが設けられ、そのトレイには回路基板が収容されている。そして、トレイから回路基板を取り出して異方性導電部材などの粘着テープを貼着したならば、その回路基板を表示パネルに一端が接続されたＴＣＰの他端に上記粘着テープを介して実装するようにしている。

従来、表示パネルの側辺部に複数種の回路基板を実装する場合、それぞれ異なる種類の回路基板が収容されたトレイを有する複数のトレイローダユニットを備えるようにしている。

特許文献１には第１チップ（第１の回路基板に相当）が収容されたトレイを有する第１チップ供給部（第１のトレイローダユニットに相当）と、第２チップ（第２の回路基板に相当）が収容されたトレイを有する第２チップ供給部（第２のトレイローダユニットに相当）を備えた電子部品実装装置が示されており、各チップ供給部のトレイに設けられた異なる種類のチップを１つの基板の側辺部に実装するようにしている。
特開平９−１４８７８９号公報

ところで、特許文献１に示される技術を用いて基板に複数種の回路基板を実装するようにすると、回路基板の種類数に応じたトレイローダユニットが必要となる。しかしながら、複数種の回路基板を実装するために複数のトレイローダユニットを用いる構成によると、複数のトレイローダユニットを設置するために大きなスペースが必要となるから、装置が大型化するということがある。

しかも、トレイローダユニットは比較的高価であるから、回路基板の種類数に応じて複数のトレイローダユニットを用いるようにしたのでは装置のコストが上昇するということもある。

さらに、複数のトレイローダユニットは平面的に配置されるため、各トレイローダユニットのトレイから回路基板を取り出す取り出し位置から実装位置までの距離が異なってくる。そのため、実装位置から遠い位置にあるトレイローダユニットのトレイから回路基板を実装位置まで搬送するには時間が掛かるため、生産性が低下するということが生じる。

この発明は、基板の側辺部に複数種の回路基板を実装する場合であっても、トレイローダユニットが１つですむようにした表示パネルの組立て装置及び組立て方法を提供することにある。

上記課題を解決するためにこの発明は、表示パネルの側辺部に回路基板を実装する表示パネルの組立て装置であって、
上記表示パネルを供給するパネル供給ユニットと、
複数種の回路基板が収容されたトレイを有するトレイローダユニットと、
このトレイローダユニットのトレイから取り出された複数種の回路基板に粘着テープを貼着する貼着ユニットと、
この貼着ユニットで粘着テープが貼着された複数種の回路基板を上記パネル供給ユニットから供給された上記表示パネルの側辺部に実装する実装ユニットと
を具備したことを特徴とする表示パネルの組立て装置を提供することにある。

また、この発明は、表示パネルの側辺部に回路基板を実装する表示パネルの組立て方法であって、
上記表示パネルを供給する工程と、
複数種の回路基板が収容されたトレイから異なる種類の回路基板を順次取り出す工程と、
上記トレイから取り出された複数種の回路基板に粘着テープを貼着する工程と、
粘着テープが貼着された複数種の回路基板を上記表示パネルの側辺部に実装する工程と
を具備したことを特徴とする表示パネルの組立て方法を提供することにある。

図１はこの発明の一実施の形態を示す表示パネルの組立て装置の概略図である。 図２は表示パネルが供給載置される載置テーブルを示す構成図である。 図３はトレイローダユニットに設けられるトレイの平面図である。 図４は表示パネルに回路基板が実装された状態の側面図である。 図５はトレイローダユニットの詳細を示す平面図である。 図６は図５に示すトレイローダユニットの正面図である。 図７Ａは回路基板を表示パネルに実装する第１の工程の説明図である。 図７Ｂは回路基板を表示パネルに実装する第２の工程の説明図である。 図７Ｃは回路基板を表示パネルに実装する第３の工程の説明図である。 図７Ｄは回路基板を表示パネルに実装する第４の工程の説明図である。 図７Ｅは回路基板を表示パネルに実装する第５の工程の説明図である。 図７Ｆは回路基板を表示パネルに実装する第６の工程の説明図である。 図７Ｇは回路基板を表示パネルに実装する第７の工程の説明図である。 図８Ａは表示パネルの一側辺に２種類の回路基板を実装した説明図である。 図８Ｂは表示パネルの２つの側辺にそれぞれ回路基板を実装した説明図である。

図１はこの発明の表示パネルの組立て装置の概略図であって、この組立て装置は装置本体１を備えている。この装置本体１内の一側下端にはパネル供給ユニット２が設けられ、このパネル供給ユニット２の図１において上方向となる側方にはトレイローダユニット３が設けられている。さらに、装置本体１内の他側で、上記トレイローダユニット３の横方向の側方には貼着ユニット４が設けられ、この貼着ユニット４の下方向の側方で、上記パネル供給ユニット２横方向の側方には実装ユニット５が設けられている。

すなわち、上記パネル供給ユニット２の側方に上記実装ユニット５が配置され、上記トレイローダユニット３の側方で、しかも上記実装ユニット５の側方に上記貼着ユニット４が配置されている。つまり、４つのユニット２〜５は装置本体１に互いに隣り合う状態で配置されている。

上記パネル供給ユニット２は図２に示す載置テーブル６が設けられている。この載置テーブル６は駆動機構７によってＸ、Ｙ、Ｚ及びθ方向に駆動されるようになっている。つまり、駆動機構７はベース８を有し、このベース８の上面には一対のレール９に沿ってＸ方向に駆動されるＸテーブル１１が設けられている。

上記Ｘテーブル１１には一対のレール１２（一方のみ図示）によってＹテーブル１３がＸ方向と直交するＹ方向に沿って駆動可能に設けられている。このＹテーブル１３にはＸ方向とＹ方向とがなす平面に対して直交するＺ方向及びＺ方向を回転軸線とするθ方向に駆動されるＺ・θテーブル１４が設けられている。そして、このＺ・θテーブル１４に上記載置テーブル６が設けられている。したがって、載置テーブル６はＸ、Ｙ、Ｚ及びθ方向に駆動可能となっている。

上記載置テーブル６には、たとえば液晶表示パネルなどの表示パネルＷが供給載置される。この表示パネルＷの側辺部には図４に示すように電子部品としての複数のＴＣＰ１５（１つだけ図示）が一端を、異方性導電部材からなる第１の粘着テープ１６によって所定間隔で接続して設けられている。

図５と図６に示すように上記トレイローダユニット３には、上下方向に駆動されるトレイエレベータ２８と、同図にＹで示す方向に設けられた一対のガイドレール３０に沿って駆動されるＹテーブル２９が設けられている。

上記トレイエレベータ２８は上面が開口し、内部には図６に示すように複数のトレイ３１がＹ方向に沿う幅方向両端部を着脱可能に係合させて上下方向に所定間隔で積層保持されている。

各トレイ３１には複数の収納凹部３２が並列に形成されていて、各収納凹部３２には上記表示パネルＷの一側に一端が接続されたＴＣＰ１５の他端に実装される複数種、この実施の形態では２種類の回路基板Ｐ１とＰ２が交互に同じ数で収容されている。この実施の形態では１つのトレイ３１にはそれぞれ４枚の回路基板Ｐ１とＰ２が収容されている。つまり、１つのトレイ３１には１枚の表示パネルＷに実装されるそれぞれ整数倍の回路基板Ｐ１とＰ２が設けられている。

上記トレイエレベータ２８の最上段のトレイ３１は図示せぬ移載機構によって上記Ｙテーブル２９に搬送載置される。Ｙテーブル２９に供給されたトレイ３１からは回路基板Ｐ１とＰ２がＸ・Ｚ駆動源３３によって図５、６に矢印で示すＸ方向及び上下方向であるＺ方向に駆動される搬送手段３４によって上記貼着ユニット４に供給される。

なお、トレイエレベータ２８に収容保持されたトレイ３１が空になってそのことが検出されると、新たなトレイ３１が上記トレイエレベータ２８に供給される。

上記搬送手段３４は図６に示すように基部３５に複数の吸着部３６が軸線をＺ方向に沿わせて設けられている。さらに、基部３５には検出センサ３７と判定センサ３８が設けられている。

上記検出センサ３７は、上記Ｙテーブル２９がＹ方向の所定の位置に位置決めされたときに、Ｙテーブル２９に移載された上記トレイ３１に回路基板Ｐ１又はＰ２があるか否かを、たとえば光学的に検出する。つまり、所定のＹ位置に位置決めされた上記トレイ３１の収納凹部３２に回路基板Ｐ１又はＰ２が格納されているか否かを検出する。

判定センサ３８は、上記吸着部３６に回路基板Ｐ１又はＰ２が吸着されているか否かを検出すると同時に、吸着保持された回路基板がＰ１であるのか、Ｐ２であるのかを判定する。つまり、判定センサ３８は回路基板の種類を判定する。

上記判定センサ３８は、回路基板Ｐ１、Ｐ２にその種類に応じて設けられた異なる形状のマーク或いは異なる色彩のマークなどによって回路基板がＰ１或いはＰ２であるかを判定するようになっている。それによって、回路基板Ｐ１、Ｐ２の種類を間違えることなく、表示パネルＷに実装することが可能となる。

上記回路基板Ｐ１、Ｐ２はＹテーブル２９によってＹ方向に位置決めされる。Ｙ方向に位置決めされた回路基板Ｐ１又はＰ２は搬送手段３４の吸着部３６によって吸着されて貼着ユニット４に供給される。

上記吸着部３６によって回路基板Ｐ１又はＰ２を吸着する前に検出センサ３８がＹ方向に対して位置決めされたトレイ３１の所定のＹ位置、つまり搬送手段３４に対応するＹ位置の収納凹部３２に、回路基板Ｐ１又はＰ２が格納されているか否かを判定する。

上記Ｙ位置の収納凹部３２に、回路基板Ｐ１又はＰ２が格納されていない場合、上記Ｙテーブル２９はＹ方向に駆動され、つぎの回路基板Ｐ１又はＰ２が格納された収納凹部３２が所定のＹ位置に位置決めされる。

さらに説明すると、搬送手段３４が回路基板Ｐ１を取り出そうとしているとき、トレイ３１の所定のＹ位置の収納凹部３２に回路基板Ｐ１が格納されていないことが検出されると、その検出信号によってＹテーブル２９は回路基板Ｐ１が格納されたつぎのＹ方向の収納凹部３２が所定のＹ位置になるよう上記トレイ３１を位置決めする。

それによって、トレイ３１の複数の収納凹部３２のうちのたとえば１つに回路基板Ｐ１又はＰ２がなんらかの原因によって格納されていない場合があっても、実装作業を中断せずに、継続することが可能となる。

上記構成によれば、回路基板Ｐ１又はＰ２を搬送手段３４に受け渡す際、Ｙテーブル２９はＹ方向にだけ位置決めすればよく、搬送手段３４はＸ方向にだけ位置決めすればよい。そのため、Ｙテーブル２９と搬送手段３４の位置決め制御はそれぞれ平面状の一方向だけでよいから、その位置決め制御が容易となり、タクトタイムの短縮や位置決め精度の向上を図ることができる。

上記トレイ３１には回路基板Ｐ１と回路基板Ｐ２がそれぞれ整数倍ずつ設けられている。そのため、１枚の表示パネルＷに対して回路基板Ｐ１と回路基板Ｐ２をそれぞれ１つずつ実装する場合、実装の途中でトレイ３１上から回路基板Ｐ１又は回路基板Ｐ２がなくなるということがない。

それによって、実装の途中で実装を中断して新たなトレイ３１をトレイエレベータ２８からＹテーブル２９に供給しなければならなくなるという事態を招くことがないから、実装作業を能率よく行なうことが可能となる。

なお、Ｙテーブル２９に供給されたトレイ３１から全ての回路基板Ｐ１、Ｐ２が取り出されると、そのトレイ３１は図示しない排出機構によってＹテーブル２９から除去され、そのＹテーブル２９に新たなトレイ３１がトレイエレベータ２８から供給される。

Ｙテーブル２９上のトレイ３１から取り出された回路基板Ｐ１又はＰ２のどちらか一方、たとえば回路基板Ｐ１は上述したように搬送手段３４によって上記貼着ユニット４に搬送される。貼着ユニット４は、図７Ａ、図７Ｂに示すように仮圧用バックアップ１９及びこの仮圧用バックアップ１９の上方に設けられて上下方向に駆動される仮圧用ツール２１を有する。

上記回路基板Ｐ１は、図７Ａに示すように上記仮圧用バックアップ１９の上面に一端部が載置されて保持される。そして、回路基板Ｐ１の一端部には第２の粘着テープ２２が全長にわたって供給された後、その第２の粘着テープ２２は図７Ｂに示すように矢印で示す下降方向に駆動される上記仮圧用ツール２１によって加圧されて貼着される。

第２の粘着テープ２２が貼着された回路基板Ｐ１は図７Ｃに示すピックアップ２３よって吸着保持された後、図７Ｄに示すように上昇させられて上記実装ユニット５に搬送される。実装ユニット５は図７Ｅ〜７Ｇに示すように本圧用バックアップ２４を有する。この本圧用バックアップ２４は吸着部２４ａを有し、この吸着部２４ａはシリンダ２４ｂによって上下駆動されるようになっている。

図７Ｅに示すように上記ピックアップ２３によって上記仮圧用バックアップ１９から取り出された回路基板Ｐ１は、図７Ｆに示すように上記吸着部２４ａに受け渡される。つまり、回路基板Ｐ１は第２の粘着テープ２２が貼着された一端部が上記吸着部２４ａの一側から突出する状態でこの吸着部２４ａに吸着保持される。

吸着部２４ａに供給保持された回路基板Ｐ１の粘着テープ２２が貼着された一端部の下面はバックアップツール２４ｃによって支持される。図７Ｇに示すように、バックアップツール２４ｃの上方には上下方向に駆動される本圧用ツール２５が設けられている。

上記回路基板Ｐ１が本圧用バックアップ２４の吸着部２４ａに吸着保持されると、その回路基板Ｐ１の一端部に貼着された第２の粘着テープ２２の上方に上記載置テーブル６に載置された上記表示パネルＷが上記駆動機構７によって位置決めされる。

つまり、上記載置テーブル６は上記駆動機構７によって上記パネル供給ユニット２から上記実装ユニット５に駆動され、上記載置テーブル６に保持された表示パネルＷの一側部に一端が貼着されたＴＣＰ１５の他端を、上記回路基板Ｐ１の第２の粘着テープ２２の上方に位置決めする。

ついで、上記本圧用ツール２５が矢印で示す下降方向に駆動され、回路基板Ｐ１の一端部の上面に第２の粘着テープ２２を介して重合されたＴＣＰ１５の他端を加圧する。それによって、表示パネルＷの一側部の長手方向の一端側に図４に示すように回路基板Ｐ１が第２の粘着テープ２２によって実装されることになる。

このようにして回路基板Ｐ１を表示パネルＷの一側部の長手方向の一端部に実装したならば、つぎに上記トレイローダユニット３のトレイ３１から異なる種類の回路基板Ｐ２を取り出し、上述した手順でその回路基板Ｐ２を上記表示パネルＷの一側部の長手方向の他端側に実装する。つまり、表示パネルＷの一側部に図８Ａに示すように種類の異なる２つの回路基板Ｐ１、Ｐ２が実装される。

そして、回路基板Ｐ１、Ｐ２が実装された表示パネルＷは図示しないロボットなどによって上記載置テーブル６から取り出されて次工程に受け渡されることになる。

このように、上記構成の表示パネルの組立て装置によれば、トレイローダユニット３のトレイ３１に複数種、この実施の形態では２種類の回路基板Ｐ１、Ｐ２を収容したので、装置本体１に１つのトレイローダユニット３を設けるだけで、表示パネルＷの側辺部に２種類の回路基板Ｐ１、Ｐ２を実装することができる。

そのため、装置本体１に回路基板Ｐ１、Ｐ２の種類に応じた数のトレイローダユニット３を配置する必要がないから、複数のトレイローダユニット３を配置する場合に比べて装置本体１を小型化することができる。

また、複数のトレイローダユニット３を平面的に配置する必要がないので、回路基板Ｐ１、Ｐ２を貼着ユニット４に搬送する時間が回路基板Ｐ１、Ｐ２の種類によって異ならず、同一時間となるから、タクトタイムの短縮、つまり生産性を向上させることができる。

上記パネル供給ユニット２の側方に上記実装ユニット５を配置し、上記トレイローダユニット３の側方で、しかも上記実装ユニット５の側方に上記貼着ユニット４を配置するようにしたから、各ユニット２〜５を接近させて配置できる。

そのため、パネル供給ユニット２に供給された、表示パネルＷを実装ユニット５に搬送し、その表示パネルＷの回路基板Ｐ１、Ｐ２が実装される一側を実装ユニット５のバックアップツール２４ｃに対して位置決めするために要する時間を短縮することができる。

また、トレイローダユニット３から貼着ユニット４へ回路基板Ｐ１、Ｐ２を搬送するために要する時間を短縮することができ、さらに貼着ユニット４で第２の粘着テープ２２が貼着された回路基板Ｐ１又はＰ２を実装ユニット５に搬送するために要する時間を短縮することができる。

したがって、これらのことによっても実装に要するタクトタイムの短縮を図り、生産性を向上させることが可能となる。

トレイローダユニット３のトレイ３１には１枚の表示パネルＷに実装される回路基板Ｐ１とＰ２がそれぞれ整数倍ずつ設けられている。そのため、１枚の表示パネルＷに回路基板Ｐ１とＰ２をそれぞれ１枚ずつ実装する場合、実装の途中でトレイ３１に回路基板Ｐ１又はＰ２がなくなるということがない。

そのため、実装の途中で実装を中断し、Ｙテーブル２９上のトレイ３１を新たなものに交換するということをせずにすむから、実装作業の中断によって生産性の低下を招くのを防止することができるということもある。

上記搬送手段３４にはトレイ３１の収納凹部３２に回路基板Ｐ１又はＰ２が格納されているか否かを検出する検出センサ３８を設けた。そのため、収納凹部３２に回路基板Ｐ１又はＰ２が格納されていない場合には、検出センサ３８の検出信号によってＹテーブル２９をＹ方向に駆動し、トレイ３１のつぎの収納凹部３２を所定のＹ位置に位置決めするようにした。

そのため、トレイ３１の複数の収納凹部３２のうちのたとえば１つに、なんらかの原因で回路基板Ｐ１又はＰ２が格納されていないことがあっても、それによって実装作業が中断されるのが防止されるから、そのことによっても生産性の低下を招くのを防止することができる。

上記一実施の形態では表示パネルＷの一側部に２種類の回路基板Ｐ１、Ｐ２を実装する場合について説明したが、図８Ｂに示すように表示パネルＷの一側に２種類の回路基板Ｐ１、Ｐ２を実装した後、他側に他の複数種の回路基板Ｐ３を実装するようにしてもよい。その場合、トレイローダユニット３のトレイ３１に３種類の回路基板Ｐ１〜Ｐ３を収容しておけばよい。

なお、表示パネルに側辺に実装される回路基板の種類の数は３種類に制限されるものでなく、４種類或いはそれ以上であってもよく、さらに回路基板が実装される側辺の数も1〜３辺のいずれであってもよい。

この発明によれば、トレイローダユニットのトレイに複数種の回路基板を収容したから、トレイローダユニットが１つであっても、基板の側辺部に複数種の回路基板を実装することができる。

図１はこの発明の表示パネルの組立て装置の概略図であって、この組立て装置は装置本体１を備えている。この装置本体１内の一側下端にはパネル供給ユニット２が設けられ、このパネル供給ユニット２の図１において上方向となる側方にはトレイローダユニット３が設けられている。さらに、装置本体１内の他側で、上記トレイローダユニット３の横方向の側方には貼着ユニット４が設けられ、この貼着ユニット４の下方向の側方で、上記パネル供給ユニット２の横方向の側方には実装ユニット５が設けられている。

上記吸着部３６によって回路基板Ｐ１又はＰ２を吸着する前に検出センサ３７がＹ方向に対して位置決めされたトレイ３１の所定のＹ位置、つまり搬送手段３４に対応するＹ位置の収納凹部３２に、回路基板Ｐ１又はＰ２が格納されているか否かを判定する。

上記搬送手段３４にはトレイ３１の収納凹部３２に回路基板Ｐ１又はＰ２が格納されているか否かを検出する検出センサ３７を設けた。そのため、収納凹部３２に回路基板Ｐ１又はＰ２が格納されていない場合には、検出センサ３７の検出信号によってＹテーブル２９をＹ方向に駆動し、トレイ３１のつぎの収納凹部３２を所定のＹ位置に位置決めするようにした。

なお、表示パネルの側辺に実装される回路基板の種類の数は３種類に制限されるものでなく、４種類或いはそれ以上であってもよく、さらに回路基板が実装される側辺の数も1〜３辺のいずれであってもよい。

Claims (7)

1. 表示パネルの側辺部に回路基板を実装する表示パネルの組立て装置であって、
   上記表示パネルを供給するパネル供給ユニットと、
   複数種の回路基板が収容されたトレイを有するトレイローダユニットと、
   このトレイローダユニットのトレイから取り出された複数種の回路基板に粘着テープを貼着する貼着ユニットと、
   この貼着ユニットで粘着テープが貼着された複数種の回路基板を上記パネル供給ユニットから供給された上記表示パネルの側辺部に実装する実装ユニットと
   を具備したことを特徴とする表示パネルの組立て装置。
2. 上記表示パネルの側辺部には電子部品の一端が接続されていて、上記実装ユニットは上記電子部品の他端に上記回路基板を実装することを特徴とする請求項１記載の表示パネルの組立て装置。
3. 上記パネル供給ユニットの側方に上記実装ユニットが配置され、上記トレイローダユニットの側方で、しかも上記実装ユニットの側方に上記貼着ユニットは配置されていることを特徴とする請求項１記載の表示パネルの組立て装置。
4. 上記トレイには複数種の回路基板がそれぞれ整数倍の数で設けられていることを特徴とする請求項１記載の表示パネルの組立て装置。
5. 上記トレイローダユニットには、複数のトレイを上下方向に所定間隔で保持して上下方向に駆動されるトレイエレベータ、及び平面上の一方向に沿って駆動可能であって、上記トレイエレベータのトレイが移載されるＹテーブルが設けられ、
   上記Ｙテーブルに移載されたトレイは上記一方向と直交する方向に駆動される搬送手段によって取り出されて上記貼着ユニットに供給されることを特徴とする請求項１記載の表示パネルの組立て装置。
6. 上記トレイには回路基板を格納する収納凹部が形成され、
   上記搬送手段には上記トレイの収納凹部に上記回路基板が格納されているか否かを検出る検出センサが設けられていることを特徴とする請求項５記載の表示パネルの組立て装置。
7. 表示パネルの側辺部に回路基板を実装する表示パネルの組立て方法であって、
   上記表示パネルを供給する工程と、
   複数種の回路基板が収容されたトレイから異なる種類の回路基板を順次取り出す工程と、
   上記トレイから取り出された複数種の回路基板に粘着テープを貼着する工程と、
   粘着テープが貼着された複数種の回路基板を上記表示パネルの側辺部に実装する工程と
   を具備したことを特徴とする表示パネルの組立て方法。

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