KR20110084171A - 이방 도전막 부착 장치 - Google Patents

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KR20110084171A
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anisotropic conductive
tape
attachment
reel
conductive film
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KR1020117007927A
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도요히코 츠다
다쿠 뎀바
신이치 니시카와
웨이홍 궈
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유겐가이샤 교도 셋케이 기카쿠
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Abstract

제공되는 것은 이방 도전막 부착 장치에 관한 것으로서, 콤팩트한 본체 사이즈이면서도 여러 가지 형상, 크기의 기판에 유연하게 대응 가능하고, 이 기판의 복수 부분에 동시에 이방 도전막을 부착함으로써 부착 공정의 택트 타임을 저감할 수 있는 이방 도전막 부착 장치를 제공한다. 장치는 분리기와 이방 도전막이 적층된 이방 도전 테이프(T)를 공급하는 테이프 공급부(P)와, 이방 도전 테이프(T)의 분리기측을 압착하여 이방 도전막만을 워크(W)의 소정 위치에 부착하는 테이프 압착부(Q)를 구비하도록 제공된다. 부착 헤드(1, 1')를 구비한 복수의 압착 유닛(Qu1, Qu2)이 이방 도전막의 부착 방향을 따라서 설치되고, 각 부착 헤드(1, 1') 사이의 간격이 조절 가능하게 설정된다. 또한 이방 도전 테이프(T)가 감겨진 릴(R)을 장착 유지하는 릴 장착부가 제공되는 각 테이프 공급 유닛(Pu1, Pu2)이, 개별적인 상기 부착 헤드(1, 1')에 독립적으로 설치된다.

Description

이방 도전막 부착 장치{APPARATUS FOR ADHERING ANISOTROPIC CONDUCTIVE FILM}
본 발명은 기판상에 칩이나 모듈 등을 실장하는 데에 이용되는 이방 도전막(ACF)을 기판 상의 소정 위치에 부착하기 위한 부착 장치에 관한 것이다.
예를 들면, 액정 표시 패널의 둘레 테두리부에 형성된 탭에 구동용 IC를 탑재하는 경우 등 전자 회로 기판에 칩 형상의 전자 부품이나 모듈 등을 실장하는 경우는 기판의 소정 위치에 이방 도전막(ACF: Anisotropic Conductive Film)을 부착하고, 이 이방 도전막상에 전자 부품 등을 얹은 후에 기판측과 전자 부품 등의 전극 간의 위치 맞춤을 실시하고 나서 가압착을 실시하고, 그 후 압착 툴로 가열 압착(본 압착)하여 이들 사이를 전기적으로 접속하는 방법이 이용되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1 등 참조).
또한, 본 발명에서는 「이방성 도전」, 「이방 도전성」, 「이방성 도전성」 등을 「이방 도전(Anisotropic Conductive)」과 동일한 의미로서 취급한다. 또한, 본 발명에서의 「이방 도전 테이프」라는 것은 베이스 필름 또는 분리기 등의 기재 상에 상기 「이방 도전막」(또는 「이방 도전 필름」, 「이방 도전층」, 「이방 도전 수지」, 「이방 도전체」등)이 적층된 상태의 것을 말하며, 적층 필름, 적층 시트 등의 형태 중에서 특히 폭이 좁고 띠형상의 것을 「테이프」라고 부른다. 단, 이것들에 구성상의 차이는 없다(특허문헌 2 등 참조).
종래, 이 이방 도전 테이프(ACF 테이프)를 워크(전자 회로 기판 등)의 소정 위치에 부착하여 이방 도전막을 전사하는 방법으로서는, 커터 등으로 소정 길이로 절단한 이방 도전 테이프를 부착하고, 가볍게 압착한 후 분리기만을 벗겨 이방 도전막을 남기는 방법이나 분리기 상의 이방 도전막의 불필요한 부분(부착에 관여하지 않는 부분)을 커터 등을 이용하여 절단(하프 컷)하고, 불필요한 부분을 분리기로부터 분리 제거한 상태로 테이프를 상기 기판에 부착 툴(부착 롤러 또는 부착 헤드)로 압착하는 방법이 이용되고 있다(특허문헌 3 등 참조).
또한, 이방 도전 테이프는 고가이므로 이 불필요한 부분의 낭비를 없애기 위해 이방 도전 테이프의 분리기측으로부터 부착 헤드를 압력 단독 또는 압력과 가열을 병용하여 누르고, 이방 도전막을 절단함과 동시에 기판에 전사하도록 한 장치도 제안되어 있다(특허문헌 4 및 5 등 참조).
한편, 이방 도전 테이프는 통상 125mmφ 또는 250mmφ의 릴에 감겨진 형으로 테이프 제조업체로부터 제공되므로, 부착 장치의 상기 부착 헤드의 근방(대개의 경우는 부착 헤드의 위쪽)에는 이 릴을 회전 자유롭게 축으로 지지하는 이방 도전 테이프 공급 수단(공급 장치)이 설치되어 있고, 다수의 가이드 롤러 등으로 이루어진 테이프 공급 경로에 의해 상기 릴로부터 인출된 이방 도전 테이프가 부착 헤드와 기판 사이에 공급되도록 구성되어 있다.
또한, 사용 중인 릴 상의 이방 도전 테이프의 잔량이 적어진 경우에는 센서 등에 의해 릴의 권취 심(芯) 근처의 테이프(테이프의 종단 근방)에 설치된 엔드 마크가 검출되고, 이방 도전 테이프의 공급과 부착 장치의 동작이 정지된다(특허문헌 6 등 참조). 그리고, 릴을 새로운 것으로 교환(교체)하고, 이 미사용 릴로부터 이방 도전 테이프를 인출하여 상기 테이프 공급 경로에 도통시키고, 정상인 이방 도전막이 상기 부착 헤드의 위치에 오기까지 새로운 이방 도전 테이프의 개시 단부를 파기한 후, 부착 장치의 운전이 재개된다(특허문헌 7 등 참조).
또한, 복수의 릴을 장착부에 미리 설치해두고 이들의 배치를 교체하여 릴 교환을 실시하는 경우도 있다. 복수 릴의 배치 교환을 실시하는 수단으로서는, 상하 또는 좌우에 설치된 지축에 각각 릴을 설치하고 이들을 교체하여 사용하는 방법(특허문헌 7)이나, 2개의 릴을 서로 등을 맞대도록 맞춰 설치하고 180°반전시켜 바꾸는 방법(특허문헌 8) 등 또는, 상기 릴을 카세트에 수납하고 이 카세트를 체인저 등에 의해 자동 교환하는 방법 등이 제안되어 있다(특허문헌 9 및 10 등 참조).
또한, 미사용 릴의 테이프 개시 단을 척 수단에 의해 파지(把持)하고, 이 척 수단을 미리 정해진 패턴을 따라서 이동시킴으로써 이방 도전 테이프의 개시 단을 상기 테이프 공급 경로에 자동적으로 도통시키는 방법도 제안되어 있다(특허문헌 8).
그런데 텔레비젼이나 퍼스널 컴퓨터, 휴대 전화 등의 디스플레이로의 이용에 의한 액정 표시 패널의 생산 확대는 물론이고, 생산 효율의 향상이나 경량화 등을 위해 여러 가지 전자 기기에서 상기 이방 도전(ACF) 테이프를 이용한 전자 부품의 실장 기술이 사용되기 시작하고 있고, 이방 도전막의 부착 작업 공정의 효율화나 다품종(여러 사이즈) 대응, 스피드 상승, 비용 절감 등의 요구가 커지고 있다.
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 평5-323348호 특허문헌 2: 일본 공개특허공보 제2002-324432호 특허문헌 3: 일본 공개특허공보 평6-6019호 특허문헌 4: 일본 공개특허공보 평10-310743호 특허문헌 5: 일본 공개특허공보 제2001-171897호 특허문헌 6: 일본 공개특허공보 제2001-284005호 특허문헌 7: 일본 공개특허공보 제2005-336447호 특허문헌 8: 일본 공개특허공보 평7-65648호 특허문헌 9: 일본 공개특허공보 평7-65648호 특허문헌 10: 일본 공개특허공보 제2006-96556호
그러나 상기와 같은 종래의 싱글 부착 헤드의 이방 도전막 부착 장치에서는 점점 대형화되는 액정 패널 등으로의 응용이 어렵고, 이방 도전막의 부착 부분이 증가하면 증가할수록 부착 작업의 택트 타임(사이클타임)이 직선적으로 증대되는 문제가 있었다.
따라서 이 문제를 해결하기 위해 부착 장치의 대수를 늘리는 선택이 우선 고려되지만, 부착 장치의 대수를 늘리는 데에는 설치하기 위한 공장 내에 넓은 공간을 확보하지 않으면 안되고, 라인(공정)이 장대해지므로 제품의 핸들링이나 공정 관리, 관리면에서의 손실이 발생한다.
또한, 부착 장치를 나열하여 대수를 늘린 경우, 인간이 움직이는 동선을 고려하면, 1인의 작업원으로 테이프(릴) 보급이나 관리할 수 있는 장치의 대수에는 한계가 있으므로 작업 인원의 증가, 나아가서는 제품의 비용 상승이 될 가능성도 있다.
본 발명은 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 콤팩트한 본체 사이즈이면서 여러 가지 형상, 크기의 기판에 유연하게 대응 가능하고, 이 기판의 복수 부분에 동시에 이방 도전막을 부착함으로써 부착 공정의 택트 타임을 저감할 수 있는 이방 도전막 부착 장치의 제공을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 이방 도전막 부착 장치는, 장치 본체 내에 반입된 기판을 소정의 위치로 이동시켜 위치를 정하는 기판 위치 결정 수단과, 상기 위치가 정해진 기판의 소정의 부위에 분리기와 이방 도전막이 적층된 이방 도전 테이프를 그 이방 도전막의 면이 상기 기판에 대치하는 방향이 되도록 공급하는 이방 도전 테이프 공급 수단과, 상기 이방 도전 테이프를 분리기측에서 압압하여 이방 도전막만을 기판 상에 전사하여 부착하는 부착 헤드를 구비한 이방 도전막 부착 장치에 있어서, 상기 부착 헤드가 이방 도전막의 부착 방향을 따라서 복수개 설치되고, 각 부착 헤드의 간격이 조절 가능하게 설정되어 있고, 또한 상기 이방 도전 테이프 공급 수단이 이방 도전 테이프가 감겨진 릴을 장착 유지하는 릴 장착부를 구비하고, 이 이방 도전 테이프 공급 수단이 상기 부착 헤드마다 독립적으로 설치되어 있는 구성을 취한다.
본 발명의 이방 도전막 부착 장치는 복수의 부착 헤드를 1대의 부착 장치에 내장함으로써 종래의 부착 장치와 같이 머신 대수나 라인 길이를 증가시키지 않고 이방 도전막의 부착 공정의 택트 타임을 저감하고, 또한 앞으로의 액정 패널의 대형화나 다품종, 소량 생산으로의 대응을 고려하여 이들 부착 헤드간의 간격(피치)을 조절할 수 있는 구성으로 한 것이다.
즉, 본 발명의 이방 도전막 부착 장치는, 이방 도전 테이프를 기판의 소정 위치에 눌러 전사하는 부착 헤드가 이방 도전막의 부착 방향을 따라서 복수개 설치되어 있으므로, 1 단계의 동작으로 2 개 이상의 지정 부분에 이방 도전막을 동시에 전사할 수 있다. 따라서 본 발명의 이방 도전막 부착 장치는 그 설치 공간을 증대시키지 않고, 부착 작업의 택트 타임을 저감할 수 있다.
또한, 이들 각 부착 헤드가 서로의 사이의 간격을 조절 가능하도록 구성되어 있으므로, 전자 회로 기판의 대형화 등에 따른 부착 부분의 증가나 위치의 변경 또는 여러 가지 부착 위치가 지정된 다양한 사이즈의 회로 기판으로 유연하게 대응하는 것이 가능해진다. 따라서 본 발명의 이방 도전막 부착 장치는 이방 도전막을 부착하는 기판의 품종 변경에 따른 설정(셋팅) 변경에 필요한 아이들 타임(idle time)도 단축할 수 있다.
특히 상기 릴 장착부가 소정의 배치 교환 수단을 통해 복수 설치되고, 동시에 장착 유지된 복수의 릴의 배치를 차례로 교체할 수 있도록 형성되어 있고, 또한 소정의 배치에 있어서, 어느 하나의 릴 장착부가, 상기 부착 헤드에 이방 도전 테이프를 공급 가능한 공급 위치에 위치가 정해지고, 다른 릴 장착부 중 어느 하나가 릴의 교환이 가능한 대기 위치에 위치가 정해지도록 되어 있는 경우에는, 이 부착 장치의 관리자(작업자)는 장치의 가동(러닝) 중이라도 사용 중인 릴에 손을 접촉하지 않고, 사용 완료된 비어있는 릴을 분리하고, 이방 도전 테이프가 감겨진 새로운 릴로 교환할 수 있다.
또한, 그 중에서도 특히 이방 도전 테이프 공급 수단이, 상기 배치 교환 수단으로서의 회전축과, 이 회전축을 끼워 등을 맞대도록 설치된 2개의 릴 장착부로 이루어지고, 상기 회전축을 180°회전시킴으로써 한 쪽의 릴 장착부가 상기 공급 위치에, 다른 쪽 릴 장착부가 상기 대기 위치에 배치되도록 되어 있는 경우에는, 공급 수단의 수평 방향의 필요 설치 면적이 작고, 각 부착 헤드의 위쪽에 콤팩트하게 설치하는 것이 가능해진다. 따라서 본 발명의 이방 도전막 부착 장치는 복수의 부착 헤드에 대응하는 동일 수의 이방 도전 테이프 공급 수단을 설치한 경우에도 장치 본체 사이즈의 증대가 억제되고, 이 부착 장치 자체를 콤팩트하게 구성할 수 있다.
여기서, 상기 공급 위치에서 사용 중인 릴의 이방 도전 테이프의 잔량이 적어졌을 때, 이 잔여 소량 테이프의 종단부 근방을 테이프 파지 부재로 파지하고, 또한 종단부측의 테이프를 절단하며, 상기 잔여 소량 테이프의 종단부를 고정한 상태로 상기 회전축을 180° 회전시켜 상기 잔여 소량 테이프의 종단부에, 상기 대기 위치에 대기하고 있는 릴로부터 인출한 미사용의 이방 도전 테이프의 개시 단부를 근접시키고, 이들 종단부와 개시 단부를 겹쳐 접합한 후, 상기 테이프 파지 부재의 파지를 해제하고, 상기 부착 헤드로의 이방 도전 테이프의 공급을 재개하도록 구성한 경우는, 복잡한 순서나 장치를 이용하지 않고, 상기 테이프 공급 경로 및 부착 헤드에 새로운 미사용 릴로부터의 이방 도전 테이프를 자동으로 공급할 수 있게 된다. 따라서 본 발명의 이방 도전막 부착 장치는 릴 교환 후에 이방 도전 테이프를 테이프 공급 경로를 따라서 수동으로 부착 헤드까지 끌어다 놓는 경우에 비해 대폭 수고의 경감과 시간 단축을 실현할 수 있다.
또한, 본 발명의 부착 장치의 이방 도전 테이프의 교환, 접속 방법은 순서가 단순하고 또한 섬세한 이방 도전 테이프를 그다지 흔들리지 않게 하므로, 전술한 새로운 릴의 테이프 선단을 척 수단에 의해 파지하고 이 척 수단을 미리 정해진 패턴을 따라서 이동시켜 이방 도전 테이프를 테이프 공급 경로에 자동적으로 도통시키는 방법(특허문헌 8 등)에 비해서도 확실하고 신속한 테이프 교환이 가능하고, 이방 도전막 부착 장치의 운전 재개까지의 아이들 타임을 단축할 수 있다. 또한, 본 발명의 부착 장치의 이방 도전 테이프의 교환, 접속 방법은 「꺼냄」을 위해 인출하여 파기하는(낭비가 되는) 테이프의 분량이 적은 이점도 있다.
그리고, 상기 잔여 소량의 이방 도전 테이프의 종단부와 상기 미사용의 이방 도전 테이프의 개시 단부의 접합을 이들 테이프의 중복 부위로의 초음파의 조사에 의한 융착에 의해 실시하는 경우는, 상기 각 테이프간의 접속(융착)을 상기 테이프의 분리기를 구성하는 수지의 조성에 관계없이 신속히 단시간에 실시할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태의 이방 도전막 부착 장치의 개략 구성도,
도 2는 이방 도전막 부착 장치 내의 기판의 이동을 설명하는 도면,
도 3은 도 1의 요부 확대도,
도 4a는 테이프 공급 유닛을 장치의 횡방향에서 본 도면, 도 4b는 테이프 공급 유닛을 장치의 위쪽에서 내려다 본 도면,
도 5a 내지 도 5c는 테이프 종단부와 테이프 개시 단부의 접합 순서를 설명하는 도면이며, 각각 순서 단계 1 내지 3에 상당하는 도면,
도 6a 내지 도 6c는 테이프 종단부와 테이프 개시 단부의 접합 순서를 설명하는 도면이며, 각각 순서 단계 4 내지 6에 상당하는 도면 및
도 7a 내지 도 7c는 테이프 종단부와 테이프 개시 단부의 접합 순서를 설명하는 도면이며, 각각 순서 단계 7 내지 9에 상당하는 도면이다.
계속해서 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 자세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시형태의 이방 도전막 부착 장치의 본체 내의 개략 구성도이며, 도 2는 이 이방 도전막 부착 장치의 이방 도전막의 부착 순서를 설명하는 도면이다. 또한, 부착 장치 내(및 공정 내)의 기판의 흐름 방향을 x 방향, 이 x 방향에 직교하는 장치 내의 내부 길이 방향을 y 방향, 장치의 상하(천지) 방향을 z 방향으로 하여 설명한다.
본 실시형태의 이방 도전막 부착 장치는 워크(W)(액정 패널, 전자 회로기판 등)에 이방 도전막을 개재시켜 칩형상 전자 부품이나 모듈 등을 실장하는 공정(라인)의 일부에 조립되어 배치되어 있으며, 공정 전체로서는 로더→기판 세정 장치→이방 도전막 부착 장치(ACF 전이)→칩 압착 장치(COG 또는 FPC의 가압착, 본압착)→검사 장치(AOI)→언로더의 순으로 구성되어 있다. 또한, 이방 도전막 부착 장치도 1대가 아니라 공정 중에 복수대가 연속해서 설치되어 있는 경우가 많다.
우선, 이방 도전막 부착 장치의 동작(워크플로우)에 대해 설명한다.
도 2에서 이방 도전막 부착 장치는 공정의 상류측(도시 좌측 방향)에 위치하는 세정 장치(도시 생략)에서 세정된 워크(W)를 반송 아암을 이용하여 장치 본체 내에 취입하고(A→B 위치), xy 2 방향으로 이동 가능하며, 또한 z 방향의 θ축 방향으로 회전 가능한 흡착 패드 부착 이동 스테이지에 옮겨 얹은 후(B 위치), 복수의 카메라 등을 이용하여 이방 도전막의 부착 위치를 확인, 기억하고 나서(C 위치), 그 위치 정보에 맞춰 부착 포지션(D 위치)에서 상기 워크(W)의 소정 위치에 이방 도전막의 부착(전사)을 실시한다.
또한, 부착 포지션(도 2의 D 위치)에서도 도시하지 않은 카메라 등에 의한 부착 위치의 확인 및 기판의 위치 결정이 실시되고 있다. 그리고, 이동 스테이지의 xy 방향으로의 이동 또는 θ축의 회전을 반복하고, 워크(W)의 종횡의 단 가장자리에 설정된 복수의 지정 부분에, 이방 도전막이 몇도인지로 나눠 부착된다. 또한, 상기 이방 도전막의 부착(복수대의 부착 장치가 있는 경우는 본기(本機)의 담당 범위만)이 완료된 워크(W)(도 2의 E 위치)는 공정의 하류측(도시 우측 방향)에 위치하는 다른 이방 도전막 부착 장치 또는 칩 압착 장치 등의 반송 아암(본 예에서는 반송 아암 #2)에 의해 다음 단계로 반출되어가게 된다(도 2의 F 위치).
계속해서 이방 도전막 부착 장치의 구성에 대해 설명한다.
도 1은 본 실시형태의 이방 도전막 부착 장치의 본체 내를 조작(제어) 패널측에서 본 도면이며, 그 조작 패널측(지면 겉측)을 장치의 바로 앞측, 후술하는 릴 교환 등을 위해 개폐 가능한 작업용 패널인 측(지면 안측)을 장치의 내측으로 하여 설명한다. 또한, 전술한 워크(W)를 공정의 상류측(도시 좌측 방향)으로부터 장치 본체 내로 반입하고, 공정의 하류측(도시 우측 방향)으로 반출하는 반송 아암은 도시를 생략하고 있다. 또한 부착에 사용되는 이방 도전(ACF) 테이프는 그 두께를 강조하여 도시하고 있다.
이 이방 도전막 부착 장치는, 릴(R)(도면에서의 R1 내지 R4의 총칭:이하 동일)에 감겨진 형으로 제조업체로부터 출하되는 이방 도전 테이프(T)(도면에서의 T1 내지 T4의 총칭:이하 동일)를 장착 유지하는 테이프 공급부(P)와, 이방 도전 테이프를 워크(W)에 누르는 압착부(Q)와, 이방 도전막을 부착한 워크(W)를 소정 위치로 이동시켜 위치를 정하는 스테이지(S)(기판 위치 결정 수단)와, 워크(W)를 반입, 반출하기 위한 반송 수단 및 이들 각 부 및 수단을 통합적으로 조절하는 제어 수단과 전원부 등으로 구성되어 있다.
이방 도전 테이프(T)를 워크(W)에 누르는 압착부(Q)는, 도 3의 요부 확대도에 도시한 바와 같이, 각각 부착 헤드(1, 1')를 구비하는 2세트의 압착 유닛(Qu)(제 1 압착 유닛(Qu1) 및 제 2 압착 유닛(Qu2)의 총칭: 이하 동일)으로 이루어진다. 또한, 도면과 같이 2세트의 압착 유닛(Qu1, Qu2)은 이들의 중앙을 사이에 두고 선 대칭[거울상(鏡像)] 관계에 있고, 거의 동시에 작동한다.
각 압착 유닛(Qu1, Qu2)은, 상기 부착 헤드(1, 1')와 이들 부착 헤드(1, 1')를 상하로 이동시키는 실린더(2, 2')를 구비하고, 소정 위치에 위치가 정해진 상기 워크(W)와 각 부착 헤드(1, 1') 사이에 공급된 이방 도전 테이프(T1, T3)를 후술하는 실리콘 테이프를 통해 분리기측에서 누르는 것에 의해, 분리기에 적층된 이방 도전막만을 워크(W)의 지정 부분에 전사한다.
또한, 압착 유닛(Qu1, Qu2)은 이방 도전막의 부착 방향(도시 좌우: x 방향)을 따라서 설치되어 있고, 그 한 쪽의 압착 유닛(본 예에서는 Qu2)이 상기 부착 방향으로 슬라이드할 수 있도록 형성되어 있으므로 각 부착 헤드(1, 1') 사이의 이방 도전막의 부착 방향의 간격을 조정하는 것이 가능하다.
또한, 이 이방 도전막 부착 장치의 압착 유닛(Qu1, Qu2)에는 도시하지 않은 커터 유닛이 장착되어 있고, 부착 헤드(1, 1')에 공급되기 직전의 이방 도전 테이프(T)의 이방 도전막 부위만을 소정 길이로 절단(하프 컷)하고 있다. 따라서 워크(W)의 소정 위치에는 소요 길이의 이방 도전막만이 전사되고, 압착(전사) 후는 이방 도전 테이프(T)의 분리기 부위만이 압축 유닛(Qu) 상부의 흡인 구멍으로부터 장치 외부의 회수 상자 등으로 흡수, 회수되게 된다.
또한, 각 부착 헤드(1, 1')에는 각 헤드(1, 1')를 보온하는 보온 수단(도시 생략)이 부착되어 있고, 또한 각각의 부착 헤드(1, 1') 및 실린더(2, 2')의 근방에는 실리콘 테이프V(V1, V2의 총칭: 이하 동일)를 감은 작은 릴(r)(실리콘 공급 릴(r1, r3 및 실리콘 테이프 회수 릴(r2, r4의 총칭: 이하 동일)이 설치되어 있고, 도 3과 같이 이방 도전 테이프(T)와는 다른 공급 루트를 이용하여 실리콘 테이프(V)가 이방 도전 테이프(T)와 각 부착 헤드(1, 1') 사이에 공급되고 있다. 또한, 상기 실리콘 테이프(V)는 이방 도전 테이프(T)를 보호하고, 또한 이들 이방 도전 테이프(T)와 헤드(1, 1')의 사이의 이형성을 높이기 위해 이용된다.
이상의 구성에 의해 본 실시형태의 이방 도전막 부착 장치는 워크(W)에 대해 1 단계의 동작으로 2개 이상의 지정 부분에 이방 도전막을 동시에 전사할 수 있다. 따라서 본 발명의 이방 도전막 부착 장치는 부착 작업의 택트 타임을 저감하는 것이 가능해진다.
또한, 이들 각 부착 헤드(1, 1') 사이의 간격이 조절 가능하게 구성되어 있으므로 워크(W)의 대형화 등에 따른 부착 부분의 증가나 위치의 변경, 또는 여러 가지 부착 위치가 지정된 다양한 크기의 회로 기판으로 유연하게 대응할 수 있다.
또한, 이방 도전 테이프(T)의 하프 컷을 실시하는 커터 유닛이나 각 부착 헤드(1, 1')를 보온하는 보온 수단 등은 특별히 한정되지 않고, 사용하는 이방 도전 테이프(T)의 종류나 규격 또는 부착을 실시하는 기판의 종류나 크기 등에 따라서 사용하면 좋다. 실리콘 테이프(V)의 사용·불사용이나 이방 도전 테이프(T)의 회수 방법 등도 적절히 변경하는 것이 가능하다.
또한, 본 실시형태에서는 워크(W)의 흐름 방향(도시 x 방향)으로만 복수의 부착 헤드(1, 1')를 구비한 이방 도전막 부착 장치의 예를 나타냈지만, 이 뿐만 아니라 기판의 흐름 방향에 직교하는 방향(도시 y 방향)으로도 1개 또는 복수의 부착 헤드를 배치해도 좋다.
즉, 본 실시형태의 이방 도전막 부착 장치를 이용하여 워크(W)인 액정 표시(LCD) 패널에 대해 그 둘레 테두리부에 드라이버 IC를 COG 방식 등으로 실장하는 경우의 이방 도전막의 전사(Pre-Bonding) 조건은 부착 헤드(1, 1')의 온도:50~70℃, 압착압: 약 1MPa, 1군데당 압착 시간: 0.7~1.5초이다. 또한, 택트 타임은 종래의 싱글 헤드의 부착 장치에 비해 본 실시예의 듀얼(더블) 헤드의 부착 장치의 경우, 약 1.7배(시간으로 약 40% 단축)로 향상된다.
계속해서 상기 압착부(Q)에 이방 도전 테이프(T)를 공급하는 테이프 공급부(P)에 대해 설명한다. 테이프 공급부(P)에도 상기 2세트의 압착 유닛(Qu1, Qu2)의 각각에 대응하는 2세트의 테이프 공급 유닛(Pu)(제 1 테이프 공급 유닛(Pu1) 및 제 2 테이프 공급 유닛(Pu2)의 총칭: 이하 동일)이 설치되어 있고, 각 테이프 공급 유닛(Pu1, Pu2)은 회전축(3, 3')과, 이 회전축(3, 3')을 사이에 두고 등을 맞대고 대향하는 릴 장착부(4A, 4B)(4A', 4B')와, 각 릴 장착부에 대응하는 척(5A, 5B) (5A', 5B')이 배치되어 있다.
또한, 테이프 공급 유닛(Pu1, Pu2)에는 각 유닛에 1개씩 이방 도전 테이프(T)의 엔드마크를 검출하는 센서(6, 6')와, 초음파 발진기(10, 10'), 테이프 종단부 파지 부재(7, 7'), 테이프 종단부용 커터(8, 8'), 이동 롤러(9, 9'), 테이프 융착용 받이 부재(11, 11'), 테이프 개시 단부용 커터(12, 12') 등이 설치되어 있다.
또한, 도 3과 같이 2 세트의 테이프 공급 유닛(Pu1, Pu2)도 상기 압착 유닛(Qu1, Qu2)과 마찬가지로 이들의 중앙을 사이에 두고 선대칭(거울상) 관계에 있다. 또한, 이들 테이프 공급 유닛(Pu1, Pu2)의 중간 위치에는 상기 이동 롤러(9, 9'), 테이프 융착용 받이 부재(11, 11'), 테이프 개시 단부용 커터(12, 12') 등을 지지하고, 또한 이들의 상기 이방 도전막의 부착 방향(도시 좌우 방향)으로의 이동을 개별로 제어하는 액츄에이터 등을 구비한 지지 기대(U)가 설치되어 있다.
도 4a는 테이프 공급 유닛(Pu1)을 장치의 횡방향(유닛(Pu2)측)에서 본 도면이며, 도 4b는 이 테이프 공급 유닛(Pu1)을 장치의 위쪽에서 내려다본 도면이다. 또한, 이들 도면에서는 이방 도전 테이프(T)의 도시를 생략하고 있다.
도 4a와 같이 테이프 공급 유닛(Pu: Pu2도 동일)에서는 그 기대(20)의 대략 중앙에 스태핑 모터 등에 의해 180°왕복 회전(회동)하는 회전축(3)이 배치되어 있고, 이 회전축(3)의 상단 근방에는 상기 회전축(3)을 사이에 두고 등을 맞대고 대향하도록 릴 장착부(4A, 4B)가 장착되어 있다.
또한, 상기 회전축(3)의 하단 근방에는 릴 장착부(4A)에 대응하는 척(5A)과 릴 장착부(4B)에 대응하는 척(5B)이 릴 장착부(4A, 4B)와 마찬가지로 축(3)을 끼워 대칭이 되도록 배치되어 있고, 또한 이들이 기부가 연장 설치되어 상기 회전축(3)에 고정되고, 도 4b와 같이 척(5A, 5B)이 릴 장착부(4A, 4B)에 동기하여 회전하도록 구성되어 있다.
또한, 후술하는 이방 도전 테이프(T)의 종단부의 처리에 이용되는 테이프 종단부 파지 부재(7) 및 테이프 종단부용 커터(8)는 도 4a와 같이 사용하지 않을 때는 이방 도전 테이프(t)의 주행에 지장이 없는 위치까지 끌어넣어져 있고, 이방 도전 테이프(T) 들의 접합시에만 2점 쇄선으로 나타내는 바와 같이 도시 좌측 방향으로 이동(전진)하도록 구성되어 있다.
계속해서 이상과 같은 구성의 테이프 공급 유닛(Pu)의 릴(R)의 교환 방법 및 이방 도전 테이프(T)의 종단부에 다른 새로운 이방 도전 테이프(T)의 개시 단부를 접합하는 방법에 대해 설명한다. 또한, 테이프 공급 유닛(Pu1, Pu2)은 동일한 구성이므로 제 1 테이프 공급 유닛(Pu1)에 대해서만 설명한다.
도 5a 내지 도 5c, 도 6a 내지 도 6c 및 도 7a 내지 도 7c는, 이 테이프 공급 유닛(Pu1)의 이방 도전 테이프(T)들의 접합 방법을 단계를 따라서 차례로 설명하는 도면이며, 각각 이하에 설명하는 테이프 공급 순서의 단계1 내지 단계9에 상당한다.
우선, 도 5a는 테이프 공급 유닛(Pu1)의 한 쪽의 릴 장착부(4A)가 상기 압착 유닛(Qu1)(부착 헤드(1))에 이방 도전 테이프(T1)를 공급할 수 있는 공급 위치(도시 우측)에 위치가 정해지고, 이 릴 장착부(4A)에 장착 유지된 「사용중」인 릴(R1)의 이방 도전 테이프(T1)의 잔여량이 적어진 상태를 도시하고 있다. 이 때, 잔여 소량이 된 이방 도전 테이프(T1)의 종단부 근방에 형성된 엔드마크를, 테이프 공급 유닛(Pu1)에 설치된 센서(6)가 검출한 시점에서 압착 유닛(Qu1)에 의한 이방 도전막의 부착과, 공급 유닛(Pu1)으로부터의 이방 도전 테이프(T1)의 공급이 정지된다(단계 1).
또한, 다른쪽 릴 장착부(4B)(도시 좌측)에는 새로운 이방 도전 테이프(T2)가 충분히 감겨진 교환용 릴(R2)이 미리 장착되어 있고, 그 테이프(T2)의 개시 단부가 길(R2)로부터 인출되고, 개시 단부 근방의 일부(약 10 내지 20㎝ 정도)의 이방 도전막을 제거한 상태(분리기만으로 된 상태)로 상기 이방 도전 테이프(T2)의 개시 단부가, 릴 장착부(4B)용 척(5B)에 파지되어 있다(릴 교환 작업).
그리고, 상기 압착 유닛(Qu1)의 정지가 확인되면, 통상 이방 도전 테이프(T1)의 주행에 지장이 없는 내측의 위치(도 4a 참조)까지 끌어넣어져 있는 테이프 공급 유닛(Pu1)의 테이프 종단부 파지 부재(7)와 테이프 종단부용 커터(8)가 도 5b와 같이 장치 바로 앞측(지면 겉측 방향)으로 전진하여 이방 도전 테이프(T1)의 주행 위치에 위치가 정해진다(단계 2).
계속해서 도 5c와 같이 척의 테이프 종단부 파지 부재(7)가 그 파지부의 사이에 위치하는 이방 도전 테이프(T1)의 종단 근방부를 파지한 후(단계 3), 도 6a와 같이 손잡이의 테이프 종단부용 커터(8)가 동작하고, 상기 테이프 종단부 파지 부재(7)의 파지 부위보다 더 테이프 종단측의 이방 도전 테이프(T1)를 절단한다(단계 4).
그리고, 테이프 종단부용 커터(8)가 개방하고, 또한 도 6b와 같이 이동 롤러(9)가 다음과 같은 순서로 실시되는 릴(R1, R2)의 배치 교환의 방해가 되지 않는 위치(도시 우측 방향)까지 이동한다(단계 5).
이동 롤러(9)의 후퇴가 완료되면, 제어 수단으로부터의 지령 등에 의한 스태핑 모터 등의 회전에 의해 릴(R1, R2)의 배치 교환 수단인 회전축(3)이 회전을 시작하고, 도 6c와 같이 180°회전한 시점에서 정지한다. 이 때, 회전축의 상단 근방에 접속되어 있는 각 릴 장착부(4A, 4B)의 배치가 바뀌고, 공급 위치(도시 우측)에 있던 릴 장착부(4A)가 릴(R)의 교환 가능한 대기 위치(도시 좌측)로 이동하여 위치가 정해지고, 반대로 대기 위치에 있는 릴 장착부(4B)가 압착 유닛(Qu1: 부착 헤드(1))에 이방 도전 테이프(T2)를 공급 가능한 공급 위치로 이동하여 위치가 정해진다(단계 6).
또한, 회전축(3)의 하단 근방에 접속되어 있는 각 척(5A, 5B)도 릴 장착부(4A, 4B)에 동기하여 배치가 바뀌므로, 새로운 릴(R2)의 개시 단부(꺼냄 부분)도 상기 테이프 종단부 파지 부재(7)에 파지된 상태의 이방 도전 테이프(T1)의 종단부에 근접한 위치에 배치된다.
릴 장착부(4A, 4B)의 배치 교환이 확인되면, 도 7a와 같이 테이프 융착용 받이 부재(11)가 새로운 이방 도전 테이프(T2)의 개시 단부(이방 도전막이 제거된 부위)를 상기 절단된 이방 도전 테이프(T1)의 종단부에 누르고, 이것들을 초음파 발진기(10)의 발진자 사이에 끼워 넣는다. 그리고, 초음파 발진기(10)가 초음파를 소정 시간 조사함으로써 테이프(T2)와 테이프(T1)의 겹친 부위가 융착, 고정된다(단계 7).
그 후, 도 7b와 같이 테이프 개시 단부용 커터(12)가 이동(도시 좌측 방향)하여 새로운 이방 도전 테이프(T2)의 상기 융착 부위보다 더 개시단측의 (여분이 된) 분리기를 절단하고, 이방 도전 테이프(T1)의 종단부와 이방 도전 테이프(T2)의 개시 단부의 접합이 완료된다(단계 8).
계속해서 도 7c와 같이 이방 도전 테이프(T1)의 종단부를 파지한 테이프 종단부 파지 부재(7)와, 테이프 종단부용 커터(8)가 장치 내측(지면 안측 방향)으로 후퇴하여 이방 도전 테이프(T2)의 주행에 지장이 없는 위치까지 끌어넣어지고, 또한 상기 테이프 단부들의 융착 작업에 사용된 테이프 융착용 받이 부재(11)와 테이프 개시 단부용 커터(12)가 원 위치(도시 우측 방향)로 복귀된다. 마지막으로 릴(R1, R2)의 배치 교환의 방해가 되지 않는 위치(도시 우측)까지 후퇴한 이동 롤러(9)가 원 위치(도시 좌측 방향)로 복귀하여 새로운 릴(R2)로부터의 이방 도전 테이프(T2)의 공급이 개시된다(단계 9).
이상과 같이 본 실시형태의 이방 도전막 부착 장치는 잔여 소량이 된 릴(R1)과 새로운 릴(R2)의 교환 작업과, 이방 도전 테이프(T1, T2)의 접속 작업을 자동으로 빨리 완료할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 이방 도전막 부착 장치는 각 압착 유닛(Qu1, Qu2)에 대응하는 이방 도전 테이프 공급 수단(테이프 공급 유닛(Pu1, Pu2))을 개별로 설치하고 있지만, 상기 릴(R) 교환 방식에 의하면 이들 테이프 공급 유닛(Pu1, Pu2)의 수평 방향의 필요 설치 면적이 작고, 각 부착 헤드(1, 1')의 위쪽에 콤팩트하게 배치할 수 있다. 따라서 장치 본체 크기의 증대가 억제되고, 이 부착 장치 체를 콤팩트하게 구성할 수 있다.
또한, 상기 잔여 소량의 이방 도전 테이프(T1)의 종단부와 상기 미사용의 이방 도전 테이프(T2)의 개시 단부의 접합을 이들 테이프가 겹친 부위에 초음파를 조사하여 융착시킴으로써 실시하므로 상기 각 이방 도전 테이프(T)간의 접속(융착)을 빨리 단시간에 실시할 수 있다.
즉, 잔여 소량의 이방 도전 테이프(T1)의 종단부와 미사용의 이방 도전 테이프(T2)의 개시 단부의 접합을 접착 테이프 등을 이용하여 작업원이 손으로 실시하는 경우, 작업의 익숙함 정도에 의하지만, 통상 1~3분의 시간을 요한다. 이에 대해 본 실시형태와 같이 초음파 융착을 이용하여 자동으로 테이프(T1)의 종단부와 테이프(T2)의 개시 단부를 접합한 경우는 약 10초 정도로 종료되므로 엔드마크 검출에 의한 릴(R) 정지(부착 정지)에서 약 40초 정도로 이방 도전막의 부착을 재개할 수 있다.
또한, 비워지게 된 릴(R1)이 새로운 릴(R)의 교환(교체)이 가능한 대기 위치에 위치가 정해지도록 되어 있으므로, 이 장치의 관리자(작업자)는 장치의 가동(러닝) 중이라도 사용 중인 릴(R)에 손을 접촉하지 않고 자유로운 타이밍으로 사용 완료된 비어있는 릴(R)을 분리하고, 이방 도전 테이프(T)가 감겨 새로운 릴(R)로 교환할 수 있다.
또한, 이상의 실시형태에서는 릴(R)의 배치 교환 수단으로서 2개의 릴 장착부(4A, 4B)가 회전축(3)을 끼워 180°반회전 동작하는 배치를 예로 나타냈지만, 이와 동일한 릴 장착부를 둘레 방향 등에 3개 이상 설치하고, 축의 회전에 의해 배치를 차례로 바꾸는 구성으로 해도 좋다.
또한, 릴(R)의 배치 교환 수단은 축 회전으로 회전시켜 배치 교환하는 방법뿐만 아니라 상하 또는 좌우에 설치된 지축에 각각 릴을 설치하여 이들을 바꿔 사용하는 방법이라도 좋다. 물론, 작업원이 손으로 교환하는 방법이라도 관계없다.
또한, 잔여 소량의 이방 도전 테이프(T1)의 종단부와 미사용의 이방 도전 테이프(T2)의 개시 단부를 접합하는 방법도 초음파 융착 대신에 그 외의 가열 방법에 의한 융착이나 접착제나 접착 테이프 등에 의한 접착 등을 이용해도 좋다.
본 발명은 액정 표시 패널, 전자 기판으로의 칩이나 모듈 등의 실장 또는 각종 전자기기의 전자 부품의 실장 등에 이용되는 이방 도전막(ACF)을 소정 위치에 부착하는 부착 장치에 적합하다.
1, 1' : 부착 헤드
P : 테이프 공급부
Pu1, Pu2 : 테이프 공급 유닛
Q : 압착부
Qu1, Qu2 : 압착 유닛
R1, R2, R3, R4 : 릴
S : 스테이지
T1, T2, T3, T4 : 이방 도전 테이프
W : 워크

Claims (5)

  1. 장치 본체 내에 반입된 기판을 소정의 위치로 이동시켜 위치를 정하는 기판 위치 결정 수단과, 상기 위치가 정해진 기판의 소정의 부위에 분리기와 이방 도전막이 적층된 이방 도전 테이프를 그 이방 도전막의 면이 상기 기판에 대치되는 방향이 되도록 공급하는 이방 도전 테이프 공급 수단과, 상기 이방 도전 테이프를 분리기측에서 압착하여 이방 도전막만을 기판 상에 전사하여 부착하는 부착 헤드를 구비한 이방 도전막 부착 장치에 있어서,
    상기 부착 헤드가 이방 도전막의 부착 방향을 따라서 복수개 설치되고, 각 부착 헤드의 간격이 조절 가능하게 설정되어 있으며, 또한 상기 이방 도전 테이프 공급 수단이 이방 도전 테이프가 감겨진 릴을 장착 유지하는 릴 장착부를 구비하고, 이 이방 도전 테이프 공급 수단이 상기 부착 헤드마다 독립적으로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 이방 도전막 부착 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 이방 도전 테이프 공급 수단에는, 상기 릴 장착부가 소정의 배치 교환 수단을 통해 복수 설치되고, 동시에 장착 유지된 복수의 릴의 배치를 차례로 교환할 수 있도록 형성되어 있으며, 또한 소정의 배치에 있어서, 어느 하나의 릴 장착부가 상기 부착 헤드에 이방 도전 테이프를 공급 가능한 공급 위치에 위치가 정해지고, 다른 릴 장착부 중 어느 하나가, 릴의 교환이 가능한 대기 위치에 위치가 정해지도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 이방 도전막 부착 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 이방 도전 테이프 공급 수단은 상기 배치 교환 수단으로서의 회전축과, 상기 회전축을 사이에 두고 등을 맞대도록 설치된 2개의 릴 장착부로 이루어지고, 상기 회전축을 180°회전시키는 것에 의해 한 쪽의 릴 장착부가 상기 공급 위치에, 다른쪽 릴 장착부가 상기 대기 위치에 배치되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 이방 도전막 부착 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 공급 위치에서 사용 중인 릴의 이방 도전 테이프의 잔량이 적어졌을 때, 이 잔여 소량 테이프의 종단부 근방을 테이프 파지 부재로 파지하고, 또한 종단부측의 테이프를 절단하며, 상기 잔여 소량 테이프의 종단부를 고정한 상태로 상기 회전축을 180°회전시켜 상기 잔여 소량 테이프의 종단부에, 상기 대기 위치에 대기하고 있던 릴로부터 인출한 미사용의 이방 도전 테이프의 개시 단부를 근접시키고, 이들 종단부와 개시 단부를 겹쳐 접합한 후, 상기 테이프 파지 부재의 파지를 해제하며, 상기 부착 헤드로의 이방 도전 테이프의 공급을 재개하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 이방 도전막 부착 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 잔여 소량의 이방 도전 테이프의 종단부와 상기 미사용의 이방 도전 테이프의 개시 단부의 접합이 이들 테이프의 중복 부위로의 초음파의 조사에 의한 융착에 의해 실시되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 이방 도전막 부착 장치.
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