TWI439775B - Installation device and installation method of electronic parts - Google Patents

Description

電子零件之安裝裝置及安裝方法 技術領域

本發明係有關於以支撐工具固持基板之一側部的下面，並藉由安裝工具將電子零件安裝在其上面的安裝裝置及安裝方法。

背景技術

舉例言之，作為基板之液晶單元上隔著作為接著材料之異方性導電構件壓接有電子零件之TCP(捲帶封裝體)。上述液晶單元係構造成透過密封材以預定間隔液密地接著2片玻璃板，將液晶封入該等玻璃板間，並將偏光板分別貼附於各玻璃板外面。然後，上述結構之液晶單元係將帶狀之上述異方性導電構件壓接於側部上面，將上述TCP暫時壓接於該異方性導電構件後再正式壓接。

在對上述液晶單元壓接上述TCP時，係以支撐工具之上端面支撐液晶單元的下面，並藉由安裝工具將上述電子零件壓接於所支撐之部分的上面。

如果在將電子零件壓接於液晶單元時，遇到液晶單元之厚度不均一、或欲壓接電子零件之一側部彎曲的情形，液晶單元中為支撐工具之上端面所支撐之部分的高度就會產生偏差。所以，會有無法藉由安裝工具將電子零件均一地加壓於液晶單元之一側部上面的情形。

因此，以往在將TCP壓接於上述液晶單元之側部上面時，係如專利文獻1所示地進行。即，使液晶單元中欲壓接TCP之一側部突出並吸附固持於吸附台(固持台)上。上述吸附台係設置成可朝水平方向(X、Y方向)、旋轉方向(θ方向)即上下方向(Z方向)，且可藉由雷射感測器等高度感測器，測定與供應並固持於該吸附台之欲壓接TCP之液晶單元上面相對應之部分的下面高度。

上述支撐工具之上端面的高度係預先測定而已知者。因此，若液晶單元之下面高度已藉由高度感測器測定完畢，就可比較該下面高度與支撐工具之上端面高度，檢測出兩者之差。

接著，將上述吸附台朝上升方向驅動，使上述液晶單元之下面位於比支撐工具之上端面高度稍高的位置後，再朝水平方向驅動，將欲壓接TCP之一側部的下面定位於支撐工具之上端面的上方。

之後，根據上述高度感測器之測定，將上述吸附台朝下降方向驅動，使液晶單元之下面高度與支撐工具之上端面高度一致，以上述支撐工具之上端面支撐液晶單元之側部的下面。

如此，若液晶單元之側部的下面已支撐於支撐工具之上端面，就使上述安裝工具下降，將上述TCP壓接於上述液晶單元之側部上面。

【專利文獻1】特開2003－234373號公報

然而，在將液晶單元之側部的下面高度對準並支撐於支撐工具之上端面高度時，將固持有上述液晶單元之吸附台從上升位置朝下降方向驅動，使其支撐於支撐工具之上端面。因此，由於液晶單元會和吸附台一起朝上下方向移動，所以從吸附台突出之一端部會由於該移動而在上下方向上搖動。

若液晶單元之一端部正在搖晃，就一直要到該搖晃靜止不動為止，才能使吸附台下降以將其一端部支撐於支撐工具之上端面。即，為使液晶單元之一端部支撐於支撐工具之上端面，需要其一端部之搖晃減弱至0為止的等待時間。

因此，由於會在將液晶單元定位以安裝TCP為止花費多餘的時間，故產生導致生產性降低的情形。特別是，最近液晶單元有大型化的傾向，若液晶單元大型化，則在將吸附台朝上下方向驅動時，不僅液晶單元之一端部所產生之搖晃會變大，使得直至該搖晃減弱為止的等待時間也變長，也會有液晶單元產生搖晃之一端部撞到支撐工具之上端面產生缺口之虞。

而且，若液晶單元大型化，則欲安裝TCP之邊的長度方向兩端部會垂向下方，該等邊會變形為倒U字形。在這種狀態下，即使藉由支撐工具支撐液晶單元中欲安裝TCP之邊的下面，液晶單元的下面也會相對於支撐工具之上端面浮起。

所以，無法藉由液晶單元確實地支撐固定地於支撐工具之上端面，故在藉由安裝工具安裝TCP時，就會有液晶單元偏移搖動，而在TCP之安裝位置發生偏移的情形。

發明揭示

本發明係提供不需使基板朝上下方向移動，即可使基板之一側部的下面與支撐工具之上端面的高度一致，將基板之一側部的下面支撐於支撐工具的電子零件之安裝裝置及安裝方法。

為解決問題，本發明係提供一種電子零件之安裝裝置，其係用以將電子零件安裝在基板之側部上面者，其特徵在於包含有：固持台，係具有固持面，且可使前述基板之側部由該固持面突出地固持前述基板，並可朝水平方向驅動者；支撐工具，係設置成可藉由上下驅動機構而朝上下方向驅動，且可藉由上端面支撐前述基板側部之與可安裝前述電子零件之上面相對應部分的下面者；安裝工具，係設置成可藉由加壓驅動機構而朝上下方向驅動，用以將前述電子零件安裝在前述基板之側部上面，且該基板係下面支撐於前述支撐工具之上端面者；高度檢測機構，係用以測定前述基板側部之可安裝電子零件之部分的下面高度，且前述基板係固持於前述固持台者；及控制機構，係根據該高度檢測機構之測定，驅動前述上下驅動機構，而將前述支撐工具之上端面設定為與前述基板的前述下面高度相同者。

又，本發明係提供一種電子零件之安裝方法，其係藉 由支撐工具將固持於固持台之固持面之基板之側部的下面加以固持，再藉由安裝工具將電子零件安裝在藉由該支撐工具固持之部分的上面者，其特徵在於包含有：檢測步驟，係檢測出前述基板之欲安裝前述電子零件之部分的下面高度；支撐步驟，係將前述支撐工具之上端面的高度對準前述基板的下面高度，並以其上端面支撐前述基板的下面；及安裝步驟，係藉由前述安裝工具，將前述電子零件安裝在下面業已藉由前述支撐工具支撐之前述基板的上面。

圖式簡單說明

第1圖係顯示本發明之一實施形態之安裝裝置的概略結構圖。

第2圖係顯示控制系統之方塊圖。

第3圖係將電子零件安裝在彎曲變形成凸狀之液晶單元時的說明圖。

第4圖係將電子零件安裝在彎曲變形成凹狀之液晶單元時的說明圖。

實施發明之最佳形態

以下參照圖式，說明實施本發明之一實施形態。

第1圖所示之安裝裝置包含有基台1，且該基台1上設有Y台2，該Y台2可藉由設於基台1之一側面的Y驅動源3沿與紙面垂直之Y方向驅動。

上述Y台2上設有作為固持台之X台4，且該X台4可沿與上述Y方向垂直之X方向移動。該X台4可藉由設於Y台2之一側面的X驅動源5沿與同一圖所示之上述Y方向垂直之X方向驅動。

上述Y驅動源3及X驅動源5係藉由第2圖所示之控制機構6控制驅動。也就是說，控制機構6輸入有藉由圖未示之輸入部預先設定好之位置資訊，且可根據該位置資訊驅動上述Y驅動源3及X驅動源5，以定位上述X台4。

作為基板之液晶單元W係其一側部從X台4之一側突出地吸附固於持上述X台4上面，也就是固持面4a。上述液晶單元W之從上述X台4突出之一側部的下面可藉由設於上述基台1之前端部上面作為高度檢測機構的雷射感測器等高度感測器7測定。如第2圖所示，該高度感測器7之測定信號S係輸出至上述控制機構6。

與上述基台1之前端部對向的位置，也就是上述高度感測器7附近設有可在上下方向上進行調整定位的支撐工具8。即，如後述，上述支撐工具8係形成為寬度尺寸比欲安裝於上述液晶單元W之一側部上面之TCP等電子零件9之寬度尺寸大的角柱狀，且其上部之一側面有其中一端經固接之第1托架11水平地延伸而出。

上述第1托架11之另一端部係連接固定於第1螺帽14，且該第1螺帽14係螺合於用以構成上下驅動機構12之第1螺軸13者。該第1螺軸13可藉由上下驅動用伺服馬達15驅動而旋轉，且可根據上述高度感測器7之測定信號S，藉由上述控制機構6控制該上下驅動用伺服馬達15的驅動。

上述第1托架11可藉由圖未示之上下導軌引導而朝上下方向移動，且在上述第1螺軸13經驅動而旋轉時，可藉由上述上下導軌阻止其和上述第1螺軸13一起旋轉。藉此，當上述第1螺軸13經驅動而旋轉時，上述支撐工具8會和上述第1托架11一起朝上下方向驅動。

上述上下驅動用伺服馬達15設有第1編碼器16。該第1編碼器16可將對應上述上下驅動用伺服馬達15之旋轉的信號，通過第2圖所示之第1伺服驅動器17輸出至上述控制機構6。

上述控制機構6可比較來自第1編碼器16之信號、與來自上述高度感測器7之測定信號S，再根據該比較，透過上述第1伺服驅動器17反饋控制上述上下驅動用伺服馬達15，以使上述支撐工具8之上端面8a與上述高度感測器7測定之液晶單元W之一側部的下面高度一致。

上述支撐工具8上方設有安裝工具21，且該安裝工具21可藉由加壓驅動機構22朝上下方向驅動。即，上述安裝工具21有其中一端經固接之第2托架23水平地延伸而出。該第2托架23之另一端部係連接固定於第2螺帽24。

上述第2螺帽24係螺合於用以構成上述加壓驅動機構22之第2螺軸25。該第2螺軸25可藉由加壓用伺服馬達26驅動而旋轉。

在上述第2螺軸25經驅動而旋轉時，連接於上述第2螺帽24之第2托架23可藉由圖未示之上下導軌阻止旋轉地朝上下方向引導。藉此，在上述第2螺軸25經驅動而旋轉時，上述安裝工具21可和上述第2托架23一起朝上下方向驅動而不會旋轉。

上述加壓用伺服馬達26設有第2編碼器27。該第2編碼器27可將對應上述加壓用伺服馬達26之旋轉的信號，通過第2伺服驅動器28輸出至上述控制機構6。

上述安裝工具21具有吸嘴21a，該吸嘴21a吸附固持有上述電子零件9之一端部。而且，在上述液晶單元W之一端部的下面藉由上述支撐工具8之上端面8a支撐的狀態下，將上述安裝工具21朝下降方向驅動時，上述電子零件9之一端部係隔著圖未示之具黏著性之異方性導電膠帶壓接於上述液晶單元W之一端部上面。

上述控制機構6可根據來自第2編碼器27之信號、與來自上述高度感測器7之測定信號S的比較，透過上述第2伺服驅動器28驅動上述加壓用伺服馬達26，設定上述安裝工具21之下降高度。

上述安裝工具21之下降高度可如後述考慮到上述液晶單元W之欲壓接電子零件9之一端部的厚度、與貼附於該一端部之異方性導電膠帶的厚度、及電子零件9的厚度。藉此，上述安裝工具21可以預定加壓力將上述電子零件9壓接於上述液晶單元W。

在此種結構之安裝裝置中，在將電子零件9安裝在固持於X台4之固持面4a的液晶單元W之一側部時，係先使欲安裝電子零件9之一側部突出地吸附固持液晶單元W。

接著，將X台4朝X、Y方向驅動，將上述液晶單元W突出X台4之固持面4a的一側部經過高度感測器7上方，定位於支撐工具8之上端面8a上方。

在液晶單元W之一側部通過高度感測器7上方時，就會藉由上述高度感測器7測定液晶單元W之一側部的下面高度，並將其測定信號S輸出至控制機構6。控制機構6可比較液晶單元W之一側部的下面高度、與支撐工具8之上端面8a高度，然後根據該比較，驅動上下驅動用伺服馬達15，將支撐工具8朝上升方向驅動，使其移動兩者高度之差的距離。

藉此，由於支撐工具8之上端面8a會定位於與液晶單元W之一側部的下面高度相同的高度，故可藉由該上端面8a支撐液晶單元W之一側部的下面。

此外，支撐工具8之上端面8a的高度係藉由上下驅動用伺服馬達15預先設定在預定高度，且該高度係利用將來自第1編碼器16之信號輸出至控制機構6而為已知。

接著，根據來自上述高度感測器7之測定信號S，將吸附固持有電子零件9之一端部的安裝工具21朝下降方向驅動。也就是說，安裝工具21會朝下降方向驅動至比在藉由上述高度感測器7測定之液晶單元W的下面高度，也就是經定位之支撐工具8之上端面8a的高度，加上貼附於該部分之異方性導電膠帶的厚度及電子零件9的厚度大小的高度，還要低預定大小之高度的位置。

藉此，上述電子零件9可藉由上述安裝工具21以對應上述安裝工具21之下降位置之預定加壓力安裝在液晶單元W之一側部上面。

即，因不用朝上下方向驅動液晶單元W，即可將支撐工具8之上端面8a對準並定位於液晶單元W之一側部的下面，故液晶單元W突出X台4之一側部不會在上下方向上搖動。

因此，若已藉由支撐工具8之上端面8a支撐液晶單元W之一側部的下面，即可繼續其作業，進行將電子零件9安裝在上面之安裝作業，故不會為了安裝電子零件9而產生多餘的等待時間，使產距時間(takt time)變長。

若已藉由高度感測器7測定液晶單元W之一側部的下面高度，不僅會藉由其測定信號S設定支撐工具8之高度，還會設定安裝工具21在將電子零件9安裝在液晶單元W時之下降高度。

所以，由於可在藉由安裝工具21將電子零件9安裝在液晶單元W時設定那時之加壓力，故就算欲安裝電子零件9之液晶單元W上面的高度不一定，也可以相同之加壓力對液晶單元W安裝電子零件9。也就是說，可以大小得宜之加壓力來安裝電子零件9。

上述支撐工具8及安裝工具21在藉由安裝工具21來安裝電子零件9時之定位係藉由在使上下驅動用伺服馬達15、加壓用伺服馬達26作動時產生之來自第1、第2編碼器16、27的信號反饋控制。所以，可高精度地進行上述支撐工具8與安裝工具21之定位。

液晶單元W之一側部上會有以預定間隔安裝有複數電子零件9的情形。此時，若已安裝1個電子零件9而使安裝工具21上升，就會使支撐工具8下降。接著，以預定距離之間距朝沿其一側部之方向之Y方向運送液晶單元W後，藉由高度感測器7測定該部分的下面高度。也就是說，不用使液晶單元W朝X方向後退地測定一側部的下面高度。

此時，由於不會使液晶單元W朝X方向後退，故高度感測器7所測定之液晶單元W之一側部的下面位置為欲安裝電子零件9之一側部上面更偏向內側之X方向的位置。但是，因高度感測器7設於支撐工具8附近，故高度感測器7所測定之部位為與欲安裝電子零件9之部位在X方向幾乎相同的位置。

因此，就算不使液晶單元W朝X方向後退，而是根據高度感測器7之測定控制支撐工具8及安裝工具21的驅動，也能確實地進行其安裝。而且，因不使液晶單元W後退即可，故不需後退、及在測定後使其前進地進行定位即可，而可縮短其所需之時間。

此外，在藉由高度感測器7測定液晶單元W下面時，可使液晶單元W朝X方向後退，測定實際安裝電子零件9之部分的下面高度，亦可不後退，而從如傾斜方向來測定實際安裝電子零件9之部分的下面高度。

如此，只要將液晶單元W依序以預定間距朝Y方向驅動，即可沿Y方向將複數電子零件9以預定間距安裝在液晶單元W。

每次在將電子零件9安裝在液晶單元W時，就會檢測出該液晶單元W欲安裝電子零件9之部分的下面高度，再依照該高度設定安裝工具21的下降高度。

所以，就算欲安裝電子零件9之液晶單元W之一邊如第3圖所示地彎曲變形成凸狀，如第4圖所示地彎曲變形成凹狀，也可藉由上述支撐工具8之上端面8a確實地支撐固定液晶單元W欲安裝電子零件9之部分的下面，故可藉由安裝工具21將上述電子零件9精密地安裝在該部分上面，而不會產生位置偏移。

在上述一實施形態中，係使液晶單元之一側部從X台突出，而在X台可藉由θ台在旋轉方向上定位的結構時，亦可構造成不僅是一個側部，可使2個以上之側部從X台突出地固持液晶單元，再對一側部安裝電子零件，然後使X台旋轉，對另一側部安裝電子零件。

又，在上述一實施形態中，係使液晶單元朝X、Y方向驅動，亦可不使液晶單元朝X、Y方向驅動，而將支撐工具、安裝工具及高度感測器朝X、Y方向驅動。

產業上利用之可能性

根據本發明，係測定基板欲安裝電子零件之側部的下面高度，再根據該測定將支撐工具之上端面的高度對準基板下面的高度，故不需朝上下方向驅動基板，即可將該基板的下面支撐於支撐工具之上端面。

1．．．基台

2．．．Y台

3．．．Y驅動源

4．．．X台

4a．．．固持面

5．．．X驅動源

6．．．控制機構

7．．．高度感測器

8．．．支撐工具

8a．．．上端面

9．．．電子零件

11．．．第1托架

12．．．上下驅動機構

13．．．第1螺軸

14．．．第1螺帽

15．．．上下驅動用伺服馬達

16．．．第1編碼器

17．．．第1伺服驅動器

21．．．安裝工具

21a．．．吸嘴

22．．．加壓驅動機構

23．．．第2托架

24．．．第2螺帽

25．．．第2螺軸

26．．．加壓用伺服馬達

27．．．第2編碼器

28．．．第2伺服驅動器

S．．．測定信號

W．．．液晶單元

X~Z．．．方向

第1圖係顯示本發明之一實施形態之安裝裝置的概略結構圖。

第2圖係顯示控制系統之方塊圖。

第3圖係將電子零件安裝在彎曲變形成凸狀之液晶單元時的說明圖。

第4圖係將電子零件安裝在彎曲變形成凹狀之液晶單元時的說明圖。

1．．．基台

2．．．Y台

3．．．Y驅動源

4．．．X台

4a．．．固持面

5．．．X驅動源

7．．．高度感測器

8．．．支撐工具

8a．．．上端面

9．．．電子零件

11．．．第1托架

12．．．上下驅動機構

13．．．第1螺軸

14．．．第1螺帽

15．．．上下驅動用伺服馬達

16．．．第1編碼器

21．．．安裝工具

21a．．．吸嘴

22．．．加壓驅動機構

23．．．第2托架

24．．．第2螺帽

25．．．第2螺軸

26．．．加壓用伺服馬達

27．．．第2編碼器

W．．．液晶單元

X．．．方向

Claims (4)

1. 一種電子零件之安裝裝置，係透過異方性導電膠帶將電子零件安裝在基板之側部上面者，其特徵在於包含有：固持台，係具有固持面，且可使前述基板之側部由該固持面突出地固持前述基板，並可朝水平方向驅動者；支撐工具，係設置成可藉由上下驅動機構而朝上下方向驅動，且可藉由上端面支撐前述基板側部之與可安裝前述電子零件之上面相對應部分的下面者；安裝工具，係設置成可藉由加壓驅動機構而朝上下方向驅動，用以將前述電子零件安裝在前述基板之側部上面，且該基板係下面支撐於前述支撐工具之上端面者；高度檢測機構，係用以測定前述基板側部之可安裝電子零件之部分的下面高度，且前述基板係固持於前述固持台者；及控制機構，係根據該高度檢測機構之測定，驅動前述上下驅動機構，而將前述支撐工具之上端面設定為與前述基板的前述下面高度相同，並且，驅動前述加壓驅動機構，使前述安裝工具下降至比將前述經測定之基板的下面高度、前述基板的厚度、前述異方性導電膠帶的厚度及前述電子零件的厚度相加而成的高度低預定尺寸的位置，而使前述電子零件安裝到前述基板上。
2. 如申請專利範圍第1項之電子零件之安裝裝置，其中在 將複數電子零件以預定間隔安裝在前述基板之側部時，沿一側部之長度方向以對應前述預定間隔之間距運送前述基板，且每次以間距運送前述基板時，前述高度檢測機構即測定其下面的高度。
3. 一種電子零件之安裝方法，係藉由支撐工具將固持於固持台之固持面之基板之側部的下面加以固持，再藉由安裝工具並透過異方性導電膠帶將電子零件安裝在藉由該支撐工具固持之部分的上面者，其特徵在於包含有：測定步驟，係測出前述基板之欲安裝前述電子零件之部分的下面高度；支撐步驟，係根據前述基板的下面高度之測定，將前述支撐工具之上端面的高度對準前述基板的下面高度，並以其上端面支撐前述基板的下面；及安裝步驟，係根據前述基板的下面高度之測定，使前述安裝工具下降至比將前述基板的下面高度、前述基板的厚度、前述異方性導電膠帶的厚度及前述電子零件的厚度相加而成的高度低預定尺寸的位置，而使前述電子零件安裝到前述基板上。
4. 如申請專利範圍第3項之電子零件之安裝方法，其中在將複數電子零件以預定間隔安裝在前述基板之側部時，沿一側部之長度方向以對應前述預定間隔之間距運送前述基板，且前述測定步驟係每次以間距運送前述基板時，即 測定其下面的高度。