JP2007027560A - 粘着性テープの貼着装置及び貼着方法 - Google Patents

Abstract

【課題】所定長さに切断された粘着性テープを基板に対して精密に位置決めして貼着できる貼着装置を提供することにある。
【解決手段】基板の側部上面に複数の端子からなる端子部が所定の長さで設けられ、離型テープに貼着された粘着性テープを端子部と対応する長さに切断してその端子部に貼着する貼着装置であって、
基板が載置されるテーブル７と、粘着性テープ２を所定の長さに切断する切断ユニット２３と、切断された粘着性テープを離型テープとともにテーブルに載置された基板の端子部１に対向する位置に搬送して位置決めするチャック２１と、位置決めされた粘着性テープの一端部と他端部とを撮像する第１、第２のカメラ３６，３７と、カメラからの撮像信号に基いて上記粘着性テープと基板との相対的位置を補正する制御装置３９と、制御装置による位置補正後に基板に粘着性テープを加圧貼着する加圧ツール１３とを具備する。
【選択図】 図１

Description

この発明は基板の側部上面に設けられた複数の端子からなる端子部に粘着性テープを貼着する粘着性テープの貼着装置及び貼着方法に関する。

たとえば、液晶ディスプレイパネルやプラズマディスプレイパネルに代表されるフラットパネルディスプレイなどの製造工程においては、ガラス製の基板の側部上面に、ＴＣＰ（Tape Carrier Package）などの電子部品を異方性導電性部材からなる粘着性テープを介して貼着する工程がある。

上記電子部品を上記基板の側部上面に貼着する前に、基板の側部上面に所定の長さに切断された上記粘着性テープを貼着する工程がある。粘着性テープは離型テープに貼着されていて、これらは供給リールに巻装されている。

基板の側部上面に電子部品を粘着性テープによって貼着する場合、まず、離型テープとともに供給リールから繰り出された粘着性テープを所定長さに切断する。このときの粘着性テープの切断長さは、上記基板の側部上面に設けられた複数の端子からなる端子部の長さに対応する長さに設定される。

ついで、所定長さに切断された粘着性テープを、たとえばチャックなどによって上記供給リールから引き出し、その切断された部分がテーブルに載置された基板の側部上面に対向するよう位置決めした後、切断された粘着性テープを基板に加圧して貼着するようにしている。

上記基板の側部上面に設けられた端子部に所定長さに切断された粘着性テープを貼着する際、基板と粘着性テープとが精度よく位置決めされていないと、貼着された粘着性テープの長手方向の一端部から端子部の端子が露出してしまうということがある。

そのような状態で、上記粘着性テープを介して電子部品を基板に貼着すると、電子部品に設けられた端子が基板の端子に対して電気的に確実に接続されないということが生じる。したがって、粘着性テープを基板に貼着する際には、基板と切断された粘着性テープを精度よく位置決めしなければならない。

従来、基板と粘着性テープとの位置決めは、粘着性テープを切断した後、この粘着性テープを離型テープとともにチャックによって引き出すとき、このチャックの移動距離を制御することで行なわれていた。つまり、チャックによる粘着性テープの引き出し量を制御して基板に対して粘着性テープを位置決めしていた。このような従来技術は特許文献１に示されている。
特開平７−１０１６１８号公報

しかしながら、チャックの移動距離によって粘着性テープを位置決め制御する場合、上記チャックは離型テープを挟持してこの離型テープとともに粘着性テープを供給リールから引き出すため、引き出し時に上記離型テープに張力が加わると、この離型テープに伸びが生じ、その伸びによって上記粘着性テープを上記基板に対して高精度に位置決めできないということがある。

しかも、上記チャックは機械的に駆動して位置決め制御する構成が採用されている。つまり、駆動ねじをサーボモータによって回転駆動するとともに、この駆動ねじによって上記チャックを直線駆動するようにしている。

そのため、チャックの位置決め精度は、駆動ねじとチャックとの機械的クリアランス（がた）によって限界が生じるため、そのことによっても上記粘着性テープを上記基板に対して高精度に位置決めすることができないということがあった。

この発明は、所定長さに切断された粘着性テープと基板とを高精度に位置決めすることができるようにした粘着性テープの貼着装置及び貼着方法を提供することにある。

この発明は、基板の側部上面に複数の端子からなる端子部が所定の長さで設けられ、離型テープに貼着された粘着性テープを上記端子部と対応する長さに切断してその端子部に貼着する貼着装置であって、
上記基板が載置されるテーブルと、
上記粘着性テープを所定の長さに切断する切断ユニットと、
切断された上記粘着性テープを上記離型テープとともに上記テーブルに載置された上記基板の上記端子部に対向する位置に搬送して位置決めする搬送手段と、
位置決めされた粘着性テープの一端部と他端部とを撮像する撮像手段と、
この撮像手段からの撮像信号に基いて上記粘着性テープと基板との相対的位置を補正する補正手段と、
この補正手段による位置補正後に上記基板に上記粘着性テープを加圧貼着する加圧手段と
を具備したことを特徴とする粘着性テープの貼着装置にある。

上記補正手段は、上記撮像手段の撮像信号に基いて上記テーブルを位置決め制御することが好ましい。

上記補正手段は、上記撮像手段の撮像信号に基いて上記搬送手段による上記粘着性テープの搬送位置を制御することが好ましい。

上記基板に貼り付けられた粘着性テープを上記撮像手段によって撮像し、その撮像信号によって上記粘着性テープと基板との相対的位置をフィードバック制御することが好ましい。

この発明は、基板の側部上面に複数の端子からなる端子部が所定の長さで設けられ、離型テープに貼着された粘着性テープを上記端子部と対応する長さに切断してその端子部に貼着する貼着方法であって、
基板をテーブルに載置する工程と、
上記粘着性テープを所定の長さに切断する工程と、
切断された上記粘着性テープを上記離型テープとともに上記基板の上記端子部に対向する位置に搬送して位置決めする工程と、
位置決めされた粘着性テープの一端部と他端部とを撮像する工程と、
上記粘着性テープの撮像結果に基いて上記基板と粘着性テープとの相対的位置を補正する工程と、
位置補正後に上記基板に上記粘着性テープを加圧貼着する工程と
を具備したことを特徴とする粘着性テープの貼着方法にある。

この発明によれば、粘着性テープを所定の長さに切断してから基板に対向する位置まで引き出したならば、この粘着性テープの一端部と他端部とを撮像し、その撮像信号に基いて上記粘着性テープと基板とを相対的に位置決めする。そのため、引き出し時の誤差の影響を排除して上記基板に上記粘着性テープを高精度に位置決めして貼着することが可能となる。

以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態を説明する。

図１はこの発明の一実施の形態に係る貼着装置を示し、この貼着装置は基板ステージ５を備えている。この基板ステージ５はベース６を有し、このベース６の上面にＸ駆動源６ａ、Ｙ駆動源６ｂ及びθ駆動源６ｃによってＸ、Ｙ及びθ方向に駆動されるテーブル７が設けられている。

上記テーブル７上には、図３（ａ）に示すように液晶ディスプレイパネルなどに用いられる、重ね合わされたガラス製の一対の基板Ｗが供給されて真空吸着される。基板Ｗの上面の一側部には複数の端子１ａが所定間隔で形成された端子部１が所定長さで設けられている。さらに、基板Ｗの上記側辺部の両端部には、上記テーブル７によって上記基板Ｗを位置決めするための位置決めマークｍが設けられている。

上記端子部１には後述するように所定の長さに切断された、両面粘着性の異方性導電部材からなる粘着性テープ２が貼着されるようになっている。そして、粘着性テープ２が貼着された端子部１には、図３（ｂ）に示すようにＴＣＰなどの電子部品３が圧着される。

図１に示すように、上記粘着性テープ２は一側面に透光性の樹脂テープからなる離型テープ８が貼着されて供給リール９に巻かれていて、粘着性テープ２を下にして一対のガイドローラ１１にガイドされて上記テーブル７に載置された上記基板Ｗの端子部１の上方に対向して走行するようになっている。

上記テーブル７の上方には加圧ツール１３が上下駆動機構１４によって上下動可能に設けられている。粘着性テープ２は、後述する切断ユニット２３によって所定長さに切断され、その切断された部分がテーブル７上に載置された基板Ｗの端子部１に対向する位置まで搬送されると、その位置で停止する。停止後に加圧ツール１３が下降し、上記基板Ｗに粘着性テープ２の所定長さに切断された部分が貼着される。その後、上記離型テープ８が図示しない離型ローラによって粘着性テープ２から剥離され、巻取りリール１２に巻き取られるようになっている。

上記粘着性テープ２と離型テープ８との搬送は、搬送手段としての送り装置２０によって行なわれる。この送り装置２０は離型テープ８を挟持可能に形成されたチャック２１を有する。このチャック２１は図示しないガイド体によって回転不能にガイドされ、サーボモータ２２ｂによって回転駆動される駆動ねじ２２ａによって直線駆動されるようになっている。

したがって、上記チャック２１が離型テープ８を挟持した状態で上記駆動ねじ２２ａを回転駆動し、このチャック２１を図１に矢印Ｘで示す方向へ駆動すれば、上記離型テープ８とともに粘着性テープ２をＸ方向へ搬送し、この粘着性テープ２を所定の位置、つまり基板Ｗの端子部１に対向する位置に位置決めできるようになっている。

上記粘着性テープ２は基板Ｗよりも搬送方向上流側において、上記切断ユニット２３によって所定の長さに切断される。この切断ユニット２３は、粘着性テープ２の供給リール９から引き出されて水平に走行する部分の下方に先端を対向させて配置されたカッタ２４と、このカッタ２４よりも粘着性テープ２の走行方向下流側の下方に対向して配置された剥離機構２５とから構成されている。上記カッタ２４は図示しない駆動機構によって上下方向に駆動可能となっている。

上記切断ユニット２３は、搬送される粘着性テープ２の上面側の上記カッタ２４と剥離機構２５とに対向して配置された保持ブロック２６を有する。この保持ブロック２６には離型テープ８を介して上記粘着性テープ２の上面を押圧する押し出し部材２７がスライド可能に設けられている。この押し出し部材２７は図示せぬシリンダなどによって所定のタイミングで押圧される。

図２に示すように、上記押し出し部材２７と対向する粘着性テープ２の下面側には剥離ヘッド２８が配置されている。この剥離ヘッド２８はベース板２９に取り付けられている。このベース板２９には粘着テープ３１が巻回された供給リール３２が設けられ、この粘着テープ３１は上記剥離ヘッド２８の上面に沿って走行して巻取りリール３３に巻き取られるようになっている。

上記ベース板２９はシリンダ３４によって上下駆動される。ベース板２９が上昇方向に駆動されると、押し出し部材２７によって粘着性テープ２の一対の切断線２ｂによって切断された箇所が押し下げられる。上記切断線２ｂは、上記カッタ２４が上昇方向に駆動され、粘着性テープ２の上記保持ブロック２６の下面に対向する部分に突き当たることで形成される。

それによって、粘着性テープ２の切断された部分２ａが剥離ヘッド２８の粘着テープ３１に押し付けられるから、その部分２ａが離型テープ８から剥離される。つまり、粘着性テープ２は、基板Ｗに貼着される所定長さの両端部分に上記カッタ２４によってそれぞれ一対の切断線２ｂが所定間隔で形成され、その間の部分２ａが上記剥離機構２５によって除去されてから、残りの部分が上記加圧ツール１３によって基板Ｗに端子部１に貼着されることになる。

なお、粘着性テープ２は、それぞれ一対の２箇所の切断線２ｂによって図１に示すように所定の長さに切断される。カッタ２４による粘着性テープ２の切断のタイミングは、たとえば粘着性テープ２を供給リール９から引き出すチャック２１の動きに連動して行なわれる。

上記テーブル７上に供給載置された基板Ｗの端子部１が設けられた一側部の両端部に設けられた上記位置合わせマークｍは、図５に示す撮像手段を構成する第１のカメラ３６と第２のカメラ３７とによって撮像される。

上記切断ユニット２３によって所定の長さに切断された粘着性テープ２がチャック２１に挟持されてテーブル７上の基板Ｗの端子部１に対向する位置まで引き出されると、この粘着性テープ２が加圧ツール１３によって上記端子部１に加圧貼着される前に、長手方向の一端部と他端部とが上記第１のカメラ３６と第２のカメラ３７とによって撮像される。

上記第１のカメラ３６と第２のカメラ３７は、図示せぬ駆動機構によって上昇した加圧ツール１３の長手方向両端部の下面側に入り込む撮像位置と、加圧ツール１３の下面側から退避する退避位置との間で図示せぬ駆動機構によって駆動可能に設けられていて、撮像位置で離型テープ８を介してテーブル７上の基板Ｗの位置合わせマークｍととともに、上記粘着性テープ２の一端部と他端部を同時に撮像するようになっている。

この実施の形態では、所定長さに切断された粘着性テープ２の一端と一方の位置合わせマークｍが第１のカメラ３６によって同時に撮像可能であり、他方の位置合わせマークｍと粘着性テープ２の他端とが上記第２のカメラ３７によって同時に撮像可能となっている。

図４に示すように、上記第１のカメラ３６と第２のカメラ３７の撮像信号は制御装置３９に設けられた図示しない画像処理部に入力されてデジタル信号に変換処理される。上記テーブル７がティーチング位置に位置決めされると、上記第１のカメラ３６と第２のカメラ３７が基板Ｗの一対の位置合わせマークｍを撮像し、その撮像信号によってテーブル７上に供給載置された基板ＷのＸ、Ｙ及びθ方向の位置が算出される。

上記第１のカメラ３６と第２のカメラ３７は一対の位置合わせマークｍと同時に上記粘着性テープ２の一端部と他端部とを撮像する。制御装置３９はその撮像信号によって上記粘着性テープ２の一端と他端である、先端と後端とのＸ座標を算出する。基板Ｗの一対の位置合わせマークｍのＸ座標と、粘着性テープ２の一端と他端とのＸ座標によって基板Ｗと粘着性テープ２とのＸ方向の相対的位置が求められる。

それによって、制御装置３９はテーブル７をＸ、Ｙ及びθ方向に駆動して基板Ｗの一対の位置合わせマークｍの間に所定長さに切断された粘着性テープ２が位置するよう、上記基板Ｗを位置決めする。つまり、基板Ｗの一側部に形成された端子部１の長手方向中心に、上記粘着性テープ２の長手方向中心が一致するよう位置決めされる。

なお、上記Ｘ駆動源６ａ，Ｙ駆動源６ｂ、θ駆動源６ｃ、上下駆動機構１４およびサーボモータ２２ｂも上記制御装置３９によって駆動が制御される。

つぎに、上記構成の貼着装置によって基板Ｗに粘着性テープ２を貼着する場合について説明する。
まず、テーブル７に基板Ｗを供給載置したならば、このテーブル７をティーチング位置、つまり加圧ツール１３の下方に駆動する。それと同時に、送り装置２０のチャック２１によって離型テープ８が挟持され、切断ユニット２３のカッタ２４によって所定の長さに切断された粘着性テープ２が上記基板Ｗの一側部に設けられた端子部１の上方に引き出される。

ついで、加圧ツール１３の下方である、撮像位置に第１のカメラ３６と第２のカメラ３７が駆動され、上記基板Ｗの端子部１が設けられた一側部の両端の位置合わせマークｍと、粘着性テープ２の一端と他端とが同時に撮像される。この状態を図５（ａ）に示す。

第１のカメラ３６と第２のカメラ３７の撮像信号は制御装置３９に入力される。それによって、テーブル７上の基板Ｗの位置と、ティーチング位置とのずれ量が算出され、そのずれがなくなるよう、テーブル７が駆動されて基板Ｗが位置決めされる。

さらに、ティーチング位置に位置決めされた基板Ｗの一対の位置合わせマークｍに対し、所定長さに切断された粘着性テープ２の一端と他端とのＸ座標のずれ量が算出される。そして、左右一対の位置合わせマークｍと、粘着性テープ２の一端と他端とのＸ座標のずれ量が等しくなるよう、上記基板ＷのＸ方向の位置がさらに補正される。それによって、所定長さに切断された粘着性テープ２が端子部１に対してＸ方向のずれがない状態に位置決めされることになる。つまり、粘着性テープ２の長手方向中心が端子部１の長手方向中心に一致するよう位置決めされる。

このように、基板Ｗと粘着性テープ２とが位置決めされると、第１のカメラ３６と第２のカメラ３７とが退避位置に駆動されてから、図５（ｂ）に示すように加圧ツール１３が下降方向に駆動される。それによって、所定長さに切断された粘着性テープ２が端子部１に貼着される。貼着後、加圧ツール１３が上昇して基板Ｗに貼着された粘着性テープ２から離型テープ８が剥離される。

剥離後、テーブル７が加圧ツール１３の下方から移動し、粘着性テープ２に貼着された基板Ｗが上記テーブル７から取り出され、新たな基板Ｗが供給されて上述した粘着性テープ２の貼着が繰り返して行なわれる。

このように、チャック２１によって基板Ｗの上方に引き出された所定長の粘着性テープ２を、第１、第２のカメラ３６，３７によって基板Ｗに形成された位置合わせマークｍとともに撮像し、その撮像信号に基いて上記粘着性テープ２と基板Ｗとを位置合わせしてから、上記粘着性テープ２を基板Ｗに貼着するようにした。

そのため、所定長さに切断された粘着性テープ２が上記チャック２１によって引き出されたときに、この粘着性テープ２が基板Ｗの端子部１に対して位置がずれていても、その位置ずれを確実に補正して上記基板Ｗに貼着することができる。

したがって、基板に設けられた端子部１の端子１ａが、この端子部１に貼着された粘着性テープ２から露出するのを防止できるから、上記端子部１に電子部品３を粘着性テープ２を介して確実に電気的に接続することが可能となる。

上記一実施の形態では基板と粘着性テープとのＸ方向の位置ずれの補正は、第１、第２のカメラからの撮像信号に基いてテーブル（基板）のＸ方向の位置を補正するようにしたが、第１、第２のカメラからの撮像信号に基いてチャック２１による粘着性テープの引出し量を位置を補正するようにしてもよい。

基板の位置合わせマークと粘着性テープの両端との撮像を、第１、第２のカメラによって同時に行なうようにしたが、位置合わせマークと粘着性テープの両端との距離が大きな場合にはそれぞれ別々の撮像カメラを用いて撮像するようにしてもよい。

また、粘着性テープを基板に貼着して加圧ツールが上昇した後、この粘着性テープの両端部を第１、第２にカメラによって再度撮像してそのＸ座標を検出し、その検出値をフィードバックしてテーブルをティーチング位置に位置決めすれば、テーブルのＸ方向の位置決め精度を高めることが可能となる。

この発明の一実施の形態を示す粘着性テープの貼着装置の概略的構成図。 粘着性テープを所定の長さに切断するための切断ユニットの構成図。 （ａ）所定長さに切断された粘着性テープを基板の一側部の端子部に貼着した状態の平面図、（ｂ）は基板の一側部に電子部品を貼着した平面図。 制御系統のブロック図。 基板に粘着性テープを貼着する手順を示す説明図。

符号の説明

１…端子部、２…粘着性テープ、３…電子部品、７…テーブル、１３…加圧ツール（加圧手段）、２１…チャック（搬送手段）、２３…切断ユニット、３６…第１のカメラ（撮像手段）、３７…第２のカメラ（撮像手段）、３９…制御装置（補正手段）。

Claims (5)

1. 基板の側部上面に複数の端子からなる端子部が所定の長さで設けられ、離型テープに貼着された粘着性テープを上記端子部と対応する長さに切断してその端子部に貼着する貼着装置であって、
   上記基板が載置されるテーブルと、
   上記粘着性テープを所定の長さに切断する切断ユニットと、
   切断された上記粘着性テープを上記離型テープとともに上記テーブルに載置された上記基板の上記端子部に対向する位置に搬送して位置決めする搬送手段と、
   位置決めされた粘着性テープの一端部と他端部とを撮像する撮像手段と、
   この撮像手段からの撮像信号に基いて上記粘着性テープと基板との相対的位置を補正する補正手段と、
   この補正手段による位置補正後に上記基板に上記粘着性テープを加圧貼着する加圧手段と
   を具備したことを特徴とする粘着性テープの貼着装置。
2. 上記補正手段は、上記撮像手段の撮像信号に基いて上記テーブルを位置決め制御することを特徴とする請求項１記載の粘着性テープの貼着装置。
3. 上記補正手段は、上記撮像手段の撮像信号に基いて上記搬送手段による上記粘着性テープの搬送位置を制御することを特徴とする請求項１記載の粘着性テープの貼着装置。
4. 上記基板に貼り付けられた粘着性テープを上記撮像手段によって撮像し、その撮像信号によって上記粘着性テープと基板との相対的位置をフィードバック制御することを特徴とする請求項１記載の粘着性テープの貼着装置。
5. 基板の側部上面に複数の端子からなる端子部が所定の長さで設けられ、離型テープに貼着された粘着性テープを上記端子部と対応する長さに切断してその端子部に貼着する貼着方法であって、
   基板をテーブルに載置する工程と、
   上記粘着性テープを所定の長さに切断する工程と、
   切断された上記粘着性テープを上記離型テープとともに上記基板の上記端子部に対向する位置に搬送して位置決めする工程と、
   位置決めされた粘着性テープの一端部と他端部とを撮像する工程と、
   上記粘着性テープの撮像結果に基いて上記基板と粘着性テープとの相対的位置を補正する工程と、
   位置補正後に上記基板に上記粘着性テープを加圧貼着する工程と
   を具備したことを特徴とする粘着性テープの貼着方法。

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