WO2010010663A1

WO2010010663A1 - 部品実装装置及びその方法

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Publication number: WO2010010663A1
Application number: PCT/JP2009/003211
Authority: WO
Inventors: 浜田隆二; 亀田明; 山田真五
Original assignee: パナソニック株式会社
Priority date: 2008-07-25
Filing date: 2009-07-09
Publication date: 2010-01-28
Also published as: CN101779530B; US8074351B2; CN101779530A; US20110099804A1; JP4468486B2; JPWO2010010663A1; TW201010547A; KR20110036788A

Abstract

　本発明の課題は、フレキシブル基板の両端電極部をパネルの両面の実装部位に精度良く実装できて信頼性の高い実装を実現できる部品実装装置及びその方法を提供することである。　ＦＰＣ（フレキシブル基板）（４）の一端電極部（５）が一面の実装部位（２）に接合されて表裏が反転されたパネル（１）がステージ（２４）に載置され、パネル（１）の他面の実装部位（３）とＦＰＣ（４）の他端電極部（６）の平面視の位置を相互にずらせた状態にＦＰＣ（４）の他端側を折り曲げ、パネル（１）の他面の実装部位（３）の位置認識結果により位置補正されたＦＰＣ（４）の他端電極部（６）を含めた他端部またはその近傍を圧着ツール（５３）にて保持した後に、ＦＰＣ（４）の他端電極部（６）の位置を認識し、パネル（１）の他面の実装部位（３）とＦＰＣ（４）の他端電極部（６）の位置を相対的に位置補正して一致させ、ＦＰＣ（４）の他端電極部（６）をパネル（１）の他面の実装部位（３）に仮圧着して実装するようにした。

Description

部品実装装置及びその方法

　本発明は、部品実装装置及びその方法に関し、特にＦＰＣ（Flexible Print Circuit）、ＣＯＦ（Chip on Film）、ＴＣＰ（Tape Carrier Package）などのフレキシブル基板を折り曲げてその両端電極部をパネルの両面の実装部位にそれぞれ実装する部品実装装置及びその方法に関するものである。

　入力装置を用いずに、表示装置の表示面をタッチすることで信号を入力するタッチパネルは広く用いられている。そのタッチパネルの構成として、上部透明電極が形成された上部透明基板と下部透明電極が形成された下部透明基板とを一定の空間をあけて積層し、上部透明基板をタッチすると、上部透明電極と下部透明電極が通電して抵抗値が変化することでタッチ位置を検出する抵抗膜方式のタッチパネルや、その他電磁場の変化を検出する電磁場方式や静電容量の変化を検出するキャパシタ方式などの各種のタッチパネルが知られている（例えば、特許文献１参照）。

　ところで、パネルの両面に電極を配設し、パネル表面を手でタッチすると電極間の静電容量が変化することでタッチ位置を認識できるようにしたキャパシタ方式のタッチパネルでは、その製造過程において、パネルの両面に配設された電極に接続するようにパネルの一側縁部の両面に設けられた接続電極部に、ＦＰＣ、ＣＯＦ、ＴＣＰなどのフレキシブル基板の両端電極部を実装する実装工程がある。従来、この実装工程においては、図１９（ａ）に示すようにパネル６１の一面の接続電極部６２にフレキシブル基板６４の一端電極部６５を実装する実装工程を行った後、このフレキシブル基板６４を実装されたパネル６１を別工程に送り、その別工程では手作業によって、パネル６１を表裏反転し、パネル６１の他面の接続電極部６３上にＡＣＦ（異方性導電材）６７を貼付け、フレキシブル基板６４の他端側を折り曲げ位置６８で折り曲げ、図１９（ｂ）に示すようにその他端電極部６６をパネル６１の他面の接続電極部６３に圧着して実装する作業を行っていた。

　なお、液晶表示パネルの２辺に液晶表示パネルを駆動する駆動回路を搭載したフレキシブル基板を実装するのに、１枚のフレキシブル基板で済ませるために、液晶表示パネルの第１の辺にフレキシブル基板の第１の接合リード部を接合し、この液晶表示パネルを表裏反転して液晶表示パネルをステージ上に載置するとともにフレキシブル基板を１８０度反転可能なプレート上に載置し、プレートを１８０度反転させてフレキシブル基板を１８０度折り曲げ、液晶表示パネル上にフレキシブル基板を重ね、フレキシブル基板の第２の接合リード部を液晶表示パネルの第２の辺に接合するようにしたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。

　また、一方の基板上に他方の基板が接合され、かつ一方の基板の他方の基板より突出した突出部に接続電極部が設けられた基板に半導体チップを搭載したフレキシブル基板を実装するのに、フレキシブル基板の一端電極部を接続電極部に接合し、フレキシブル基板を半導体チップを内側にしてコ字状に折り曲げ、フレキシブル基板の他端部を他方の基板の側縁部上に固定し、その状態のフレキシブル基板の他端部外面に接続電極部を設け、一方の基板の突出部上のデッドスペースにフレキシブル基板を配設したものが知られている（例えば、特許文献３参照）。

日本国特開２００４－２１３６１０号公報日本国特開平６－８２８０８号公報日本国特開平６－１５２１９２号公報

　ところが、タッチパネルの製造工程において、パネルの両面の接続電極部にフレキシブル基板の両端電極部を実装するのに、従来のように別工程の手作業による実装工程があると、作業能率が悪く、生産性が低いという問題があった。

　そこで、特許文献２に記載の技術手段をこの実装工程の自動化に適用することが考えられるが、その技術は液晶表示パネルの２辺にフレキシブル基板に対応して設けられた第１と第２の接合リード部を接合するものであり、かつ液晶表示パネルの第２の辺にフレキシブル基板の第２の接合リード部を接合する際には、それぞれに設けられた基準マークを認識して両基準マークが一直線状となるとともに中心位置が一致するように液晶表示パネルの位置調整を行うように構成されているが、その位置調整を行った後加圧位置まで移動して加圧ツールにて加圧接合するように構成されているので、加圧位置への移動及び加圧ツールで加圧する際に生じる位置ずれなどによって、最終的に接合されるまでに位置ずれが発生する恐れがあり、フレキシブル基板の接続部とパネルの接続電極部の精細度が高い場合に信頼性の高い実装ができないという問題がある。

　また、特許文献３には、フレキシブル基板をコ字状に折り曲げて両端部を基板に接合した構成が記載されているが、フレキシブル基板の一端電極部は基板の接続電極部に接続されているが、フレキシブル基板の他端部は単に基板の表面に固定されているだけで、フレキシブル基板の両端電極部をパネルの両面の接続電極部に実装する際に信頼性の高い実装が実現する技術について示唆するものではない。

　本発明は、上記従来の問題点に鑑み、フレキシブル基板の両端電極部をパネルの両面の実装部位に精度良く実装できて信頼性の高い実装を実現できる部品実装装置及びその方法を提供することを目的とする。

　本発明の部品実装装置は、パネルの一面の実装部位に一端電極部を実装されたフレキシブル基板を折り曲げ、フレキシブル基板の他端電極部をパネルの他面の実装部位に実装する部品実装装置であって、パネルをその他面を上向きに保持して移動及び位置決めするステージと、フレキシブル基板の他端側を折り曲げて保持する折曲手段と、ステージに保持されたパネルの一面側からパネルの他面の実装部位の位置及びフレキシブル基板の他端電極部の位置を認識する認識カメラと、フレキシブル基板の他端電極部を保持し、パネルの他面の実装部位に仮圧着して実装する圧着ヘッドと、パネルの他面の実装部位とフレキシブル基板の他端電極部の平面視の位置を相互にずらせた状態にフレキシブル基板の他端側を折り曲げ、パネルの他面の実装部位の位置を認識し、フレキシブル基板の他端電極部を圧着ヘッドにて保持し、フレキシブル基板の他端電極部の位置を認識し、パネルの他面の実装部位とフレキシブル基板の他端電極部の位置を一致させ、圧着ヘッドにてフレキシブル基板の他端電極部をパネルの他面の実装部位に仮圧着して実装するようにステージと折曲手段と認識カメラと圧着ヘッドを動作制御する制御部とを備えたものである。

　この構成によると、パネルの他面の実装部位とフレキシブル基板の他端電極部の平面視の位置を相互にずらせた状態にフレキシブル基板の他端側を折り曲げ、その状態でパネルの他面の実装部位の位置を認識し、次にフレキシブル基板の他端電極部を圧着ヘッドにて保持し、その状態でフレキシブル基板の他端電極部の位置を認識し、パネルの他面の実装部位とフレキシブル基板の他端電極部の位置を一致させ、圧着ヘッドにてフレキシブル基板の他端電極部をパネルの他面の実装部位に仮圧着して実装することにより、フレキシブル基板の他端電極部をパネルの他面の実装部位に精度良く実装でき、パネルの両面の実装部位にフレキシブル基板の両端電極部が精度良く実装された信頼性の高い部品を製造することができる。

　また、折曲手段が、フレキシブル基板の他端電極部の配置部位を除いて少なくともフレキシブル基板の他端又はその近傍部をフレキシブル基板の他端の長手方向と直交する方向に吸着保持する吸着保持部を備えていると、フレキシブル基板の他端電極部の近傍を長手方向と直交する方向に吸着保持してフレキシブル基板を折り曲げることができ、フレキシブル基板の折り曲げ状態でフレキシブル基板の他端電極部の近傍を平面に保持でき、平面を保持した状態で圧着ヘッドにて確実に保持することができる。

　また、圧着ヘッドが、フレキシブル基板の他端電極部を含めてフレキシブル基板の他端又はその近傍を吸着保持する吸着手段を備えていると、圧着ヘッドにて他端電極部を含めてフレキシブル基板の他端又はその近傍が平面状態を保持して吸着保持され、仮圧着するまでの間の動作途中で位置ずれを生じる恐れがなく、圧着ヘッドにてフレキシブル基板の他端電極部を高い位置精度でパネルの他面の実装部位に仮圧着して実装することができる。

　また、制御部が、パネルの他面の実装部位の位置及びフレキシブル基板の他端電極部の位置を認識する際に、パネルの他面の実装部位の高さ位置及び他端電極部の高さ位置がそれぞれ実装高さ位置又はその高さ位置から所定距離の高さ位置に位置するようにステージ及び圧着ヘッドを制御するようにすると、パネルの他面の実装部位の位置及びフレキシブル基板の他端電極部の位置を実装高さ位置又はその高さ位置から所定距離の高さ位置で認識することで、高い位置精度で実装することができる。なお、高い位置精度を確保するには、実装高さ位置で位置認識する方が良いが、実装位置と同じ認識位置に移動する時に下受け部材等との干渉を避けるために認識位置への移動動作が複雑になって動作タクトが長くなってしまう場合には、数ｍｍ程度以内（例えば２～３ｍｍ程度）の比較的小さい所定距離であれば実装高さ位置まで移動させても位置精度に大きな影響を与えないので、実装高さ位置から所定距離の高さ位置で認識するようにしても良い。

　また、本発明の部品実装方法は、パネルの一面の実装部位に一端電極部を実装されたフレキシブル基板を折り曲げ、フレキシブル基板の他端電極部をパネルの他面の実装部位に実装する部品実装方法において、パネルをその他面を上向きにしてステージに保持するパネル保持工程と、パネルの他面の実装部位とフレキシブル基板の他端電極部の平面視の位置を相互にずらせた状態にフレキシブル基板の他端側を折り曲げて保持する折り曲げ工程と、パネルの他面の実装部位の位置をパネルの一面側に配設された認識カメラにて認識する実装部位認識工程と、フレキシブル基板の他端電極部を圧着ヘッドにて保持する保持工程と、フレキシブル基板の他端電極部の位置をパネルの一面側に配設された認識カメラにて認識する他端電極部認識工程と、パネルの他面の実装部位とフレキシブル基板の他端電極部の位置を一致させる位置合わせ工程と、圧着ヘッドにてフレキシブル基板の他端電極部をパネルの他面の実装部位に仮圧着して実装する実装工程とを備えたものである。

　この構成によれば、上記のようにフレキシブル基板の他端電極部をパネルの他面の実装部位に精度良く実装でき、パネルの両面の実装部位にフレキシブル基板の両端電極部が精度良く実装された信頼性の高い部品を製造することができる。

　また、実装部位認識工程及び他端電極部認識工程において、パネルの他面の実装部位及びフレキシブル基板の他端電極部をそれぞれの実装高さ位置又はその高さ位置から所定距離の高さ位置に位置決めして認識すると、上記のように高い位置精度で実装することができる。

　本発明の部品実装装置及びその方法によれば、パネルの他面の実装部位とフレキシブル基板の他端電極部の平面視の位置を相互にずらせた状態にフレキシブル基板の他端側を折り曲げ、その状態でパネルの他面の実装部位の位置を認識し、次にフレキシブル基板の他端電極部を圧着ヘッドにて保持し、その状態でフレキシブル基板の他端電極部の位置を認識し、パネルの他面の実装部位とフレキシブル基板の他端電極部の位置を一致させ、圧着ヘッドにてフレキシブル基板の他端電極部をパネルの他面の実装部位に仮圧着して実装することにより、フレキシブル基板の他端電極部をパネルの他面の実装部位に精度良く実装でき、パネルの両面の実装部位にフレキシブル基板の両端電極部が精度良く実装された信頼性の高い部品を製造することができる。

本発明の部品実装装置の一実施形態の全体概略構成を示す平面図。同実施形態の部品実装工程を示す斜視図。（ａ）～（ｃ）は、認識マークの具体例と位置合わせ状態の説明図。（ａ）～（ｃ）は、認識マーク他の具体例と位置合わせ状態の説明図。同実施形態の仮圧着工程における変形例を示す斜視図。同実施形態の折曲・仮圧着装置の平面図。（ａ）、（ｂ）は同実施形態の折曲機構の構成を示す平面図と正面図。同実施形態の折曲・仮圧着装置の要部構成と動作状態を示す斜視図。同実施形態の折曲・仮圧着装置の仮圧着動作を示す斜視図。同実施形態の折曲・仮圧着装置の他の構成例の平面図。パネル搬入からＦＰＣ折り曲げまでの工程のフロー図。図１１のフロー図の各ステップの動作説明図。ＦＰＣ折り曲げからパネル搬出までの工程のフロー図。図１３のフロー図の各ステップの動作説明図。図１３のフロー図の各ステップの動作説明図。図１３のフロー図の各ステップの動作説明図。（ａ）～（ｃ）は仮圧着工程の第１の具体例の説明図。（ａ）～（ｃ）は仮圧着工程の第２の具体例の説明図。（ａ）、（ｂ）は従来例の部品実装工程を示す斜視図。

　以下、本発明の部品実装装置をタッチパネル（以下、パネルと記す）にフレキシブル基板（以下、ＦＰＣと記す）を実装する工程に適用した一実施形態について、図１～図１８を参照して説明する。

　図１、図２、図６において、本実施形態の部品実装装置１０には、前工程でパネル１の一面の実装部位２にＦＰＣ４の一端電極部５が接合され、かつ他面が上向きになるように表裏反転された状態でパネル１が搬入される。部品実装装置１０は、搬入されたパネルの他面の実装部位３に異方導電性接着材（以下、ＡＣＦと記す）７を貼付けるＡＣＦ貼付装置１１と、ＦＰＣ４の他端側を折り曲げ、他面の実装部位３とＦＰＣ４の他端電極部６とを位置合わせしてＡＣＦ７を介して両者を仮圧着する折曲・仮圧着装置１２と、他面の実装部位３とＦＰＣ４の他端電極部６を本圧着する本圧着装置１３とを備え、パネル移載ユニット１４にてその支持アーム１４ａによりパネル１を移載してＡＣＦ貼付装置１１、折曲・仮圧着装置１２、本圧着装置１３に対して順次パネル１を供給し、ＦＰＣ４が実装されたパネル１を次工程に向けて搬出するように構成されている。これらＡＣＦ貼付装置１１、折曲・仮圧着装置１２、本圧着装置１３は制御部１５にて統括的に動作制御される。なお、図１の図示例では、２枚のパネル１を並列配置して処理するように構成されている。

　ＡＣＦ貼付装置１１は、Ｘ軸テーブル１６とＹ軸テーブル１７にてＸ軸及びＹ軸方向に移動及び位置決め可能に構成された一対のステージ１８ａ、１８ｂと、ステージ１８ａ、１８ｂ上に支持されたパネル１の他面の実装部位３に対してＡＣＦ７を貼り付ける一対のＡＣＦ貼付ヘッド２０ａ、２０ｂを有するＡＣＦ貼付手段１９と、他面の実装部位３の位置を画像認識する認識カメラ２１ａ、２１ｂとを備え、制御部１５にてステージ１８ａ、１８ｂとＡＣＦ貼付手段１９と認識カメラ２１ａ、２１ｂを動作制御することで、図２に示すように、パネル１の他面の実装部位３上にＡＣＦ７を貼り付けるＡＣＦ貼付け工程を実施するように構成されている。

　折曲・仮圧着装置１２は、図１、図６に示すように、Ｘ軸テーブル２２とＹ軸テーブル２３にてＸ軸及びＹ軸方向に移動及び位置決め可能に構成された一対のステージ２４ａ、２４ｂと、ステージ２４ａ、２４ｂ上に支持されたパネル１の他面の実装部位３とＦＰＣ４の他端電極部６とをＡＣＦ７を介して仮圧着する圧着ヘッド２６を有する仮圧着手段２５と、パネル１の他面の実装部位３の位置及びＦＰＣ４の他端電極部６の位置を画像認識する認識カメラ２７ａ、２７ｂとを備え、一対のステージ２４ａ、２４ｂは、後で詳細に説明するように、ＦＰＣ４の他端側を折り曲げる折曲手段３７を有しており、制御部１５にてステージ２４ａ、２４ｂと仮圧着手段２５と認識カメラ２７ａ、２７ｂを動作制御することで、図２に示すように、ＦＰＣ４の他端側を折り曲げた後、パネル１の他面の実装部位３とＦＰＣ４の他端電極部６とを位置合わせして両者を仮圧着する折り曲げ・仮圧着工程を実施するように構成されている。

　本圧着装置１３は、Ｘ軸テーブル２８とＹ軸テーブル２９にてＸ軸及びＹ軸方向に移動及び位置決め可能に構成された一対のステージ３０ａ、３０ｂと、ステージ３０ａ、３０ｂ上に支持された仮圧着後のパネル１の他面の実装部位３とＦＰＣ４の他端電極部６とを本圧着する圧着ヘッドを有する本圧着手段３１と、仮圧着されたパネル１の実装部位３を画像認識する認識カメラ３３ａ、３３ｂとを備え、制御部１５にてステージ３０ａ、３０ｂと本圧着手段３１と認識カメラ３３ａ、３３ｂを動作制御することで、図２に示すように、本圧着工程を実施するように構成されている。

　上記折り曲げ・仮圧着工程においては、図２に示すように、パネル１の他面の実装部位３とＦＰＣ４の他端電極部６の平面視の位置を相互にずらせた状態になるようにＦＰＣ４の他端側を折り曲げ、その状態で、パネル１の他面の実装部位３の基準位置を示すパネル認識マーク３４を認識し、次に認識により位置補正されたパネル１のＦＰＣ４の他端電極部６および／あるいはその近傍を圧着ヘッド２６にて吸着保持し、吸着保持されたＦＰＣ４の他端電極部６の基準位置を示すＦＰＣ認識マーク３５を認識する。ＦＰＣ認識マーク３５及びパネル認識マーク３４の具体例としては、図３（ａ）、（ｂ）に示すようなマークや、図４（ａ）、（ｂ）に示すようなマークが好適である。その後、パネル１の他面の実装部位３とＦＰＣ４の他端電極部６の位置が一致するように、パネル１を図２に破線で示す位置から矢印ａで示すようにパネル１の面に沿った方向に移動させる。その際に、ＦＰＣ認識マーク３５及びパネル認識マーク３４が、図３（ｃ）、あるいは図４（ｃ）に示す位置合わせ状態となるように移動させることで、パネル１の他面の実装部位３とＦＰＣ４の他端電極部６の位置が高精度に一致する。その後、圧着ヘッド２６を矢印ｂで示すようにパネル１の厚み方向に移動させて加圧することで、ＦＰＣ４の他端電極部６とパネル１の他面の実装部位３がＡＣＦ７を介して仮圧着される。なお、パネル１の他面の実装部位３とＦＰＣ４の他端電極部６の位置を一致させるのに、図２に矢印ａで示すようにパネル１を移動させる代わりに、図５に示すように、ＦＰＣ４の他端部を破線で示す位置から矢印ｃで示すようにパネル１の面に沿った方向に相対的に移動させてＦＰＣ４の他端電極部６をパネル１の他面の実装部位３の位置に一致させるようにしても良い。

　次に、本発明の要部である折曲・仮圧着装置１２の具体的な構成について、図６～図１０を参照して説明する。図６、図７（ａ）及び（ｂ）において、ステージ２４（以下、ステージ２４ａ、２４ｂは同一構成であるためステージ２４として説明する）は、Ｙ軸テーブル２３上に配設されたθ・Ｚ軸テーブル３６上に配設され、パネル１を吸着保持した状態でＸ・Ｙ・Ｚ・θの４軸方向に移動及び位置決め可能に構成されている。このステージ２４の仮圧着手段２５側の一側部にＦＰＣ４の他端側を折り曲げる折曲手段３７が配設されている。

　折曲手段３７は、ステージ２４からパネル１の幅寸法より大きい間隔をあけて一対の支持腕３８を突設し、この一対の支持腕３８の先端上面に設けられた一対の軸受部３９にて回転自在に支持された支軸４０に、軸受部３９の軸心方向に梯子状に複数の桟４２を有する枠状の折曲治具４１を固定し、折曲治具４１を支持腕３８の延長方向に伸展した開位置（図７（ｂ）に実線で示す）と、側面視で支持腕３８上で支持腕３８と略平行に重なるように折り曲げられた閉位置（図７（ｂ）に破線で示す）との間で１８０度回動可能に支持して構成されている。一方の軸受部３９にて支持された一方の支軸４０ａは、折曲治具４１とは反対側に延出されてピニオン４３が固定され、このピニオン４３に噛み合った状態で一方向に移動自在なラック４４が設けられるとともにこのラック４４を往復移動させるシリンダ装置４５が設けられ、これらピニオン４３とラック４４とシリンダ装置４５にて折曲治具４１を開位置と閉位置との間で回動駆動する開閉駆動手段４６が構成されている。

　折曲治具４１の複数の桟４２には、図７（ｂ）に示すように、それぞれ吸着保持部としての吸着口４７が設けられ、各吸着口４７は折曲治具４１に形成された吸引通路４８及び一方の支軸４０ａの軸心部に形成された吸引通路４９を経て吸引管５０に接続され、吸引管５０に接続された吸引手段（図示せず）を作動させることでＦＰＣ４の他端電極部６の配置部位を除いて少なくともＦＰＣ４の他端又はその近傍部をＦＰＣ４の他端の長手方向と直交する方向に吸着保持する吸着保持部を備えて、ＦＰＣ４の他端又はその近傍部を複数個所で吸着するように構成されている。

　仮圧着手段２５は、図８に示すように、回転体５１に設けられた複数の支持アーム５２のそれぞれの先端に圧着ヘッド２６を装着した構成で、圧着ヘッド２６は圧着ツール５３を垂直軸心回りの回転位置調整可能にかつ上下駆動可能に支持して構成されている。圧着ツール５３は、ＦＰＣ４の一対の他端電極部６の裏面に当接して吸着保持するとともに、加熱・加圧力を印加して仮圧着する吸着・圧着突部５４と、吸着・圧着突部５４、５４間でＦＰＣ４の他端部の１又は複数個所の裏面を吸着する吸着突部５５を備えている。なお、これら吸着・圧着突部５４及び吸着突部５５は、吸着手段を構成し、かつ折曲治具４１の外枠と桟４２の間の空間に位置するように配置されている。

　認識カメラ２７ａ、２７ｂは、ステージ２４上に載置されたパネル１の下方で、圧着ツール５３の吸着・圧着突部５４と対向する位置に配設されている。また、ステージ２４上に載置され、仮圧着されるパネル１の実装部位３の直下位置で認識カメラ２７ａ、２７ｂの直上位置に、必要に応じて仮圧着時にパネル１の他面の実装部位３の裏面を当接させて仮圧着時の加圧力を受ける透明材料から成る下受け部材５６が配設される。この下受け部材５６は、吸着・圧着突部５４と対向する部分が上方に突出し、それらの間にＦＰＣ４の折曲げ部との干渉を避けるための逃がし凹部５７が形成されている。この下受け部材５６は、固定して配設しても上下移動可能に配設しても良い。

　以上の構成の折曲・仮圧着装置１２の動作の概略を図８、図９を参照して説明すると、まず、ＦＰＣ４の一端電極部５が一面の実装部位２に接合されて表裏が反転されたパネル１を、図８に矢印ｄで示すように、ステージ２４上に載置して吸着保持させる。このとき、パネル１は、ＦＰＣ４の他端部が折曲治具４１の桟４２の吸着口４７上に位置し、かつ折曲治具４１を１８０度回動させてＦＰＣ４の他端側を折り曲げたときに他端電極部６を含む他端部が、パネル１の他面の実装部位３が配置されているパネル１の側縁部に対して適当間隔あけた位置に位置がずれるように位置決めして載置される。そして、パネル１の他面の実装部位３に実装するＦＰＣ４の他端電極部６の配置部位を除いて、少なくともＦＰＣ４の他端又はその近傍部をＦＰＣ４の他端の長手方向と直交する方向に折曲治具４１の桟４２の吸着口４７にて吸着保持する。

　次に、開閉駆動手段４６を作動させて折曲治具４１を矢印ｅのように回動させ、図９に示すように、ＦＰＣ４の他端側を折り曲げる。その状態で、ＦＰＣ認識マーク３５を認識する前に、まず、パネル１の他面の実装部位３が認識カメラ２７ａ、２７ｂ上に位置するようにステージ２４を移動させてパネル１の実装部位３のパネル認識マーク３４の位置を認識する。これにより、ＦＰＣ４の一端電極部５が一面の実装部位２に接合されて表裏が反転されてステージ２４に載置され、ＦＰＣ４の他端側を折り曲げられるパネル１をまず初めに位置認識することによって、圧着ヘッド２６により吸着保持される位置に、ＦＰＣ認識マーク３５を有するＦＰＣ４の他端電極部６を含めたＦＰＣ４の他端部を精度よく位置補正することが可能である。次にＦＰＣ４の他端電極部６が圧着ヘッド２６の圧着ツール５３の吸着・圧着突部５４の直下に位置するようにステージ２４を移動させ、圧着ツール５３を下降させて、ＦＰＣ４の他端電極部６を含めた他端部またはその近傍を吸着保持するとともに折曲治具４１の吸着口４７の吸着を解除し、認識カメラ２７ａ、２７ｂにてＦＰＣ認識マーク３５を認識する。次に、パネル認識マーク３４とＦＰＣ認識マーク３５が位置合わせされるようにステージ２４を移動させることで、パネル１の他面の実装部位３とＦＰＣ４の他端電極部６の位置を高精度に一致させ、その後圧着ツール５３の吸着・圧着突部５４にてＦＰＣ４の他端電極部６をパネル１の他面の実装部位３にＡＣＦ７を介して加圧することで両者を仮圧着する。

　なお、以上の折曲・仮圧着装置１２では、仮圧着手段２５は、回転体５１の支持アーム５２に圧着ヘッド２６を上下移動及び垂直軸心回りに位置調整可能な配設した例を示したが、図１０に示すように、ロボット装置（X、Y軸）５８の可動ヘッド５９に圧着ヘッド（Z、θ軸）２６を装着した構成としても良い。

　次に、図１１～図１６に示したフロー図と動作説明図を参照して折曲げ・仮圧着動作を詳しく説明する。動作を開始すると、図１１のフロー図と図１２の動作説明図に示すように、ステップ１１で、ステージ２４上にパネル１を載置して吸着保持するとともに、パネル１の他面の実装部位３に実装するＦＰＣ４の他端電極部６の配置部位を除いて少なくともＦＰＣ４の他端又はその近傍部を折曲治具４１の吸着口４７にて吸着保持し、次にステップ１２で、開閉駆動手段４６を作動させて折曲治具４１を開位置から閉位置に回動させ、パネル１の他面の実装部位３とＦＰＣ４の他端電極部６の平面視の位置を相互にずらせた状態になるようにＦＰＣ４の他端側を折り曲げる。

　次に、図１３のフロー図と図１４の動作説明図に示すように、ステップ２１で、ステージ２４を矢印ｆで示すようにパネル１の面に沿う方向に移動させてパネル１の他面の実装部位３を認識カメラ２７ａ、２７ｂの直上の実装位置に位置させる。このとき、ステージ２４の高さはパネル１の他面の実装部位３が（実装高さ位置＋ｄ１）のパネル認識高さ位置となるように設定されており、認識カメラ２７ａ、２７ｂにてパネル認識マーク３４の位置を高精度に認識する。ｄ１は、パネル１がパネル１の面に沿った方向に移動する時、下受けステージ５６と干渉するのを避けるために設定されたもので、例えば２ｍｍ程度に設定される。次に、ステップ２２で、ステージ２４を矢印ｇで示すようにパネル１の面に沿う方向に移動させてＦＰＣ４の他端電極部６を認識カメラ２７ａ、２７ｂの直上の実装位置に位置させ、圧着ヘッド２６を矢印ｈで示すようにパネル１の厚み方向に下降させてＦＰＣ４の他端電極部６の裏面を含め他端部またはその近傍を吸着保持し、折曲治具４１の吸着口４７による吸着を解除し、その後圧着ヘッド２６を矢印ｉで示すようにパネル１の厚み方向にさらに下降させ、ＦＰＣ４の他端電極部６を（実装高さ位置＋ｄ１）のＦＰＣ認識高さ位置に位置させ、認識カメラ２７ａ、２７ｂにてＦＰＣ認識マーク３５の位置を高精度に認識する。なお、認識カメラ２７ａ、２７ｂの焦点深度内の高さ位置であればＦＰＣ認識高さ位置は実装高さ位置に設定しても良い。

　次に、ステップ２３で、ＦＰＣ認識高さ位置を実装高さ位置に設定した場合には、圧着ヘッド２６をパネル１と干渉しない位置、例えば（実装高さ位置＋ｄ１）まで上昇させた後、ステージ２４を矢印ｊで示すようにパネル１の面に沿う方向に移動させてパネル１の他面の実装部位３を実装位置に位置させる。このとき、認識カメラ２７ａ、２７ｂによる認識結果に応じてパネル１が載置されたステージ２４の移動位置を高精度に制御し、パネル１の他面の実装部位３とＦＰＣ４の他端電極部６の裏面を含めた他端部またはその近傍を圧着ヘッド２６により吸着保持されたＦＰＣ４の他端電極部６との位置を高精度に位置合わせして一致させる。なお、圧着ヘッド２６が位置調整可能な構成の場合には、ステージ２４と圧着ヘッド２６の両方若しくは何れか一方の相対的に位置調整にて位置合わせすれば良い。

　次に、図１３のフロー図と図１５の動作説明図に示すように、折曲げ・仮圧着動作のステップ２４で、圧着ヘッド２６を矢印ｋで示すようにパネル１の厚み方向に下降させ、その圧着ツール５３の吸着・圧着突部５４にてＦＰＣ４の他端電極部６をＡＣＦ７を介してパネル１の他面の実装部位３に加圧し、所定の温度と加圧力を作用させて仮圧着する。その後、ステップ２５で、圧着ヘッド２６を矢印ｌで示すように待機原点位置まで上昇させ、ステージ２４を矢印ｍで示すようにパネル１の受渡しを行う原点位置まで移動させる。次に、折曲げ・仮圧着工程を他のパネル１に対して行ったか否かの判定を行い、折曲げ・仮圧着工程を行っていないパネル１がある場合には、ステップ２１にリターンして上記動作を繰り返し、折曲げ・仮圧着工程を終了している場合は次のステップ３１に移行する。　　　

　次に、図１、図６と図１３のフロー図と図１６の動作説明図に示すように、ステップ３１で、折曲手段３７を作動させて折曲治具４１を矢印ｎで示すように開位置に向けて回動させた後、ステップ３２で、ステージ２４上のパネル１の吸着を解除し、矢印ｏで示すようにパネル移載ユニット１４の支持アーム１４ａに受渡し、パネル１を次の工程である本圧着装置１３に移載する。

　次に、上記仮圧着工程における更に詳細な工程の第１の具体例を、図１７を参照して説明する。この例では、パネル１の他面の実装部位３の基準位置を示すパネル認識マーク３４の認識時には、図１７（ａ）に示すように、パネル認識マーク３４が認識カメラ２７ａ、２７ｂの直上にかつパネル認識（実装高さ＋ｄ１）の高さ位置に位置するようにステージ２４を移動・位置決めして認識カメラ２７ａ、２７ｂにて認識する。次に、ＦＰＣ４の他端電極部６の基準位置を示すＦＰＣ認識マーク３５の認識時には、図１７（ｂ）に示すように、ＦＰＣ認識マーク３５が認識カメラ２７ａ、２７ｂの直上に位置するようにステージ２４を移動・位置決めした後、圧着ヘッド２６にてＦＰＣ４の他端電極部６の裏面を含めた他端部またはその近傍を吸着保持した状態で圧着ヘッド２６を下降させてＦＰＣ４のＦＰＣ認識マーク３５をＦＰＣ認識（実装高さ＋ｄ１）の高さ位置にして認識カメラ２７ａ、２７ｂにて認識する。その後、パネル１を実装位置に移動させるときには、図１７（ｃ）に示すように、圧着ヘッド２６をＦＰＣ認識（実装高さ＋ｄ１）の高さ位置より少し上昇させてＦＰＣ４の他端部を移動時（実装高さ＋ｄ２）の高さ位置に位置させる。ｄ２は、例えば、ｄ１を２ｍｍに設定したときであれば、３ｍｍに設定される。その後、パネル１の他面の実装部位３の位置とＦＰＣ４の他端電極部６の裏面を含めた他端部またはその近傍を圧着ヘッド２６により吸着保持されたＦＰＣ４の他端電極部６との位置を高精度に相対的に位置合わせして一致させ、仮圧着時に、パネル１を実装高さに位置するようにステージ２４を下降させて、パネル１の他面の実装部位３の裏面を下受け部材５６上に当接させて支持する状態とした後、ＦＰＣ４の他端電極部６が実装高さに位置するようにＦＰＣ４の他端部を吸着保持している圧着ヘッド２６をパネル１の厚み方向に下降させ、加圧力を作用させて仮圧着する。

　次に、上記仮圧着工程における更に詳細な工程の第２の具体例を、図１８を参照して説明する。この例では、パネル１の他面の実装部位３の基準位置を示すパネル認識マーク３４の認識時には、図１８（ａ）に示すように、パネル認識マーク３４が認識カメラ２７ａ、２７ｂの直上にかつ実装高さ位置に位置するようにステージ２４を移動・位置決めして認識カメラ２７ａ、２７ｂにて認識する。次に、ＦＰＣ４の他端電極部６の基準位置を示すＦＰＣ認識マーク３５の認識時には、図１８（ｂ）に示すように、ＦＰＣ認識マーク３５が認識カメラ２７ａ、２７ｂの直上に位置するように、パネル１が実装高さに位置した状態のままステージ２４をパネル１の面に沿う方向に移動・位置決めした後、圧着ヘッド２６にてＦＰＣ４の他端電極部６の裏面を含めた他端部またはその近傍を吸着保持し、圧着ヘッド２６を下降させてＦＰＣ４のＦＰＣ認識マーク３５を実装高さ位置に位置させて認識カメラ２７ａ、２７ｂにて認識する。その後、仮圧着時に、図１８（ｃ）に示すように、圧着ヘッド２６を上昇させてＦＰＣ４の他端部を適当な退避位置に位置させた後、パネル１が実装高さに位置している状態でステージ２４をパネル１の面に沿う方向に移動させて他面の実装部位３を実装位置に位置させ、パネル１の他面の実装部位３の位置とＦＰＣ４の他端電極部６の裏面を含めた他端部またはその近傍を圧着ヘッド２６により吸着保持されたＦＰＣ４の他端電極部６との位置を高精度に相対的に位置合わせして一致させ、次いでＦＰＣ４の他端電極部６が実装高さに位置するようにＦＰＣ４の他端部を吸着保持している圧着ヘッド２６を下降させ、加圧力を作用させて仮圧着する。この例において、パネル１の他面の実装部位３の裏面を下受け部材５６（図示せず）にて支持する場合には、パネル１の移動時に下受け部材５６を退避位置に下降させ、仮圧着時に支持位置まで上昇させるように構成すれば良い。またここで、パネル１の他面の実装部位３の裏面を下受け部材５６（図示せず）にて支持する場合を説明したが、パネル１の他面の実装部位３に対する仮圧着時の相対加圧応力が低く、実装精度及び品質に特に悪影響がなければ、仮圧着時にパネル１の他面の実装部位３の裏面を下受け部材５６（図示せず）にて支持しなくても良い。

　本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。

　本出願は、２００８年７月２５日出願の日本特許出願（特願２００８－１９１５８９）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

　本発明の部品実装装置及びその方法は、フレキシブル基板の他端電極部をパネルの他面の実装部位に精度良く実装でき、パネルの両面の実装部位にフレキシブル基板の両端電極部が精度良く実装された信頼性の高い部品を製造することができるので、パネルの表裏両面の実装部位にフレキシブル基板の両端電極部を実装してなるタッチパネルやその他の各種基板構成体に好適に利用できる。

　１　パネル
　２　一面の実装部位
　３　他面の実装部位
　４　ＦＰＣ（フレキシブル基板）
　５　一端電極部
　６　他端電極部
　１０　部品実装装置
　１２　折曲・仮圧着装置
　２４（２４ａ、２４ｂ）　ステージ
　２５　仮圧着手段
　２６　圧着ヘッド
　２７ａ、２７ｂ　認識カメラ
　３４　パネル認識マーク
　３５　ＦＰＣ認識マーク
　３７　折曲手段
　４１　折曲治具
　４６　開閉駆動手段
　４７　吸着口（吸着保持部）
　５３　圧着ツール
　５４　吸着・圧着突部（吸着手段）
　５５　吸着突部（吸着手段）

Claims

　パネルの一面の実装部位に一端電極部を実装されたフレキシブル基板を折り曲げ、フレキシブル基板の他端電極部をパネルの他面の実装部位に実装する部品実装装置であって、
　パネルをその他面を上向きに保持して移動及び位置決めするステージと、
　フレキシブル基板の他端側を折り曲げて保持する折曲手段と、
　ステージに保持されたパネルの一面側に配置され、パネルの他面の実装部位の位置及びフレキシブル基板の他端電極部の位置を認識する認識カメラと、
　フレキシブル基板の他端電極部を保持し、パネルの他面の実装部位に仮圧着して実装する圧着ヘッドと、
　パネルの他面の実装部位とフレキシブル基板の他端電極部の平面視の位置を相互にずらせた状態にフレキシブル基板の他端側を折り曲げ、パネルの他面の実装部位の位置を認識し、フレキシブル基板の他端電極部を圧着ヘッドにて保持し、フレキシブル基板の他端電極部の位置を認識し、パネルの他面の実装部位とフレキシブル基板の他端電極部の位置を一致させ、圧着ヘッドにてフレキシブル基板の他端電極部をパネルの他面の実装部位に仮圧着して実装するようにステージと折曲手段と認識カメラと圧着ヘッドを動作制御する制御部と
を備えたことを特徴とする部品実装装置。
　折曲手段は、フレキシブル基板の他端電極部の配置部位を除いて少なくともフレキシブル基板の他端又はその近傍部をフレキシブル基板の他端の長手方向と直交する方向に吸着保持する吸着保持部を備えていることを特徴とする請求項１記載の部品実装装置。
　圧着ヘッドは、フレキシブル基板の他端電極部を含めてフレキシブル基板の他端又はその近傍を吸着保持する吸着手段を備えていることを特徴とする請求項１記載の部品実装装置。
　制御部は、パネルの他面の実装部位の位置及びフレキシブル基板の他端電極部の位置を認識する際に、パネルの他面の実装部位の高さ位置及び他端電極部の高さ位置がそれぞれ実装高さ位置又はその高さ位置から所定距離の高さ位置に位置するようにステージ及び圧着ヘッドを制御することを特徴とする請求項１記載の部品実装装置。
　パネルの一面の実装部位に一端電極部を実装されたフレキシブル基板を折り曲げ、フレキシブル基板の他端電極部をパネルの他面の実装部位に実装する部品実装方法において、
　パネルをその他面を上向きにしてステージに保持するパネル保持工程と、
　パネルの他面の実装部位とフレキシブル基板の他端電極部の平面視の位置を相互にずらせた状態にフレキシブル基板の他端側を折り曲げて保持する折り曲げ工程と、
　パネルの他面の実装部位の位置をパネルの一面側に配設された認識カメラにて認識する実装部位認識工程と、
　フレキシブル基板の他端電極部を圧着ヘッドにて保持する保持工程と、
　フレキシブル基板の他端電極部の位置をパネルの一面側に配設された認識カメラにて認識する他端電極部認識工程と、
　パネルの他面の実装部位とフレキシブル基板の他端電極部の位置を一致させる位置合わせ工程と、
　圧着ヘッドにてフレキシブル基板の他端電極部をパネルの他面の実装部位に仮圧着して実装する実装工程とを
備えたことを特徴とする部品実装方法。
　実装部位認識工程及び他端電極部認識工程において、パネルの他面の実装部位及びフレキシブル基板の他端電極部をそれぞれの実装高さ位置又はその高さ位置から所定距離の高さ位置に位置決めして認識することを特徴とする請求項５記載の部品実装方法。