JP2009117704A - Press bonding device, apparatus for manufacturing flat panel display and flat panel display - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板にＡＣＦを介して搭載された電子回路部品を圧着させる圧着装置、フラットパネルディスプレイの製造装置及びフラットパネルディスプレイに関するものである。 The present invention relates to a crimping apparatus for crimping an electronic circuit component mounted on a substrate via an ACF, a flat panel display manufacturing apparatus, and a flat panel display.
フラットパネルディスプレイの１つに液晶ディスプレイがある。液晶ディスプレイは、２枚の透明基板の間に液晶を封入して構成されるパネル基板にドライバＩＣを搭載した電子回路部品を実装する技術が一般的に用いられている。基板の周囲には多数の電極が形成されており、基板上の電極に対してＡＣＦを介して電子回路部品を熱圧着することにより、電子回路部品の実装を行っている。 One flat panel display is a liquid crystal display. A technique for mounting an electronic circuit component in which a driver IC is mounted on a panel substrate in which liquid crystal is sealed between two transparent substrates is generally used for a liquid crystal display. A large number of electrodes are formed around the substrate, and the electronic circuit component is mounted by thermocompression bonding of the electronic circuit component to the electrode on the substrate via the ACF.
基板に対して電子回路部品を実装するときには、仮圧着処理と本圧着処理との２つの処理を行って実装を行う。仮圧着処理では、基板上の電極にＡＣＦを形成しておき、基板と電子回路部品とを高精度にアライメントした状態で、バインダ樹脂の熱硬化温度より低い温度で熱圧着を行って、基板と電子回路部品とを仮圧着状態にしておく。ＡＣＦは異方性導電性を有するバインダ樹脂であり、熱硬化温度よりも低い温度で熱圧着を行うことにより、所定の粘着力を発揮する。そして、本圧着処理において、仮圧着状態になっている基板と電子回路部品とに対して、熱硬化温度で熱圧着を行うことにより、基板に対して電子回路部品が確実に貼り付けられた状態になり、実装されることになる。 When an electronic circuit component is mounted on a substrate, mounting is performed by performing two processes, a temporary pressure bonding process and a main pressure bonding process. In the pre-bonding process, an ACF is formed on the electrode on the substrate, and the substrate and the electronic circuit component are aligned with high precision, and thermocompression bonding is performed at a temperature lower than the thermosetting temperature of the binder resin. The electronic circuit component is in a pre-bonded state. ACF is a binder resin having anisotropic conductivity, and exhibits a predetermined adhesive force by thermocompression bonding at a temperature lower than the thermosetting temperature. And in this crimping | compression-bonding process, the state by which the electronic circuit component was reliably affixed with respect to the board | substrate by performing thermocompression bonding with the thermosetting temperature with respect to the board | substrate and electronic circuit component which are in the temporary crimping | compression-bonding state And will be implemented.
ＡＣＦを介して基板に対して電子回路部品を実装する技術が、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１の技術は、基板を受ける受け部材を軟質の部材とすることにより、加圧ヘッドの作動時に受け部材が加圧ヘッドに倣うようにして、均一な加圧力を作用させている。
ところで、電子回路部品の実装は基板の周囲２辺乃至４辺に対して行われが、電子回路部品を基板に実装するときには、各辺の夫々に対して個別的に実装を行っている。前述した特許文献１においても、１対の加圧ヘッドと受け部材とを設けた電子回路部品の圧着機構を用いて、基板の各辺に対して電子回路部品を実装している。従って、基板の周囲４辺に対して電子回路部品の実装を行うときには、基板に対する電子回路部品の圧着は４回行われることになり、圧着機構を４箇所に設けて、各圧着機構において各辺の電子回路部品の実装を行うことになる。このため、圧着機構が複雑になり、圧着処理には多くの時間を要することになり、機構の複雑化及び処理時間の遅延化といった問題を招来する。また、従来の圧着機構は、異なるサイズの基板に対応した構成を採用していないため、多様なサイズの基板に対応することができない。
By the way, the electronic circuit components are mounted on the two to four sides around the substrate. When the electronic circuit components are mounted on the substrate, the mounting is individually performed on each side. Also in
そこで、本発明は、基板に電子回路部品を実装するときに、圧着機構の簡略化及び処理時間の短縮化を図り、多様なパネルサイズの基板に対応することを目的とする。 Accordingly, the present invention aims to simplify the crimping mechanism and shorten the processing time when mounting electronic circuit components on a substrate, and to deal with substrates of various panel sizes.
本発明の請求項１の圧着装置は、四角形状の基板の長辺側にＡＣＦを介して搭載された複数の電子回路部品を前記基板に対して熱圧着させる長辺側圧着手段と、前記長辺側圧着手段と直交して配置され、前記基板の短辺側にＡＣＦを介して搭載された複数の電子回路部品を前記基板に対して熱圧着させる短辺側圧着手段と、を備え、前記長辺側圧着手段と前記短辺側圧着手段とは、一方の圧着手段が熱圧着中に他方の圧着手段が熱圧着を行うこと、を特徴とする。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a crimping apparatus comprising: a long side crimping means for thermocompression bonding a plurality of electronic circuit components mounted on the long side of a rectangular substrate via an ACF to the substrate; Short-side crimping means that is arranged orthogonally to the side-side crimping means and thermocompression-bonds a plurality of electronic circuit components mounted on the short side of the board via an ACF to the board, The long side crimping means and the short side crimping means are characterized in that one crimping means performs thermocompression while the other crimping means performs thermocompression.
請求項１の圧着装置によれば、直交して配置した長辺側圧着手段と短辺側圧着手段とは、一方の圧着手段が熱圧着中に他方の圧着手段が熱圧着を行っているため、基板の長辺側に搭載されている各電子回路部品と短辺側に搭載されている各電子回路部品とを、一方が熱圧着中に他方を熱圧着することができる。従って、基板の長辺側と短辺側とに搭載された電子回路部品を個別的に熱圧着する従来の方式に比べて、処理をオーバーラップさせることができるため、処理時間を大幅に短縮することができる。また、１つの圧着装置で２辺の電子回路部品の一方を圧着中に他方を圧着しているため、圧着機構の簡略化を図り、装置全体の省スペース化を実現することができる。 According to the crimping apparatus of the first aspect, the long-side crimping means and the short-side crimping means arranged orthogonally are because one crimping means performs thermocompression while the other crimping means performs thermocompression bonding. Each electronic circuit component mounted on the long side of the substrate and each electronic circuit component mounted on the short side can be thermocompression bonded while one is thermocompression bonded. Accordingly, the processing time can be significantly reduced compared to the conventional method in which the electronic circuit components mounted on the long side and the short side of the substrate are individually thermocompression bonded. be able to. In addition, since one of the electronic circuit components on the two sides is crimped with one crimping device while the other is crimped, the crimping mechanism can be simplified and space saving of the entire device can be realized.
長辺側圧着手段と短辺側圧着手段とにより熱圧着を行うときには、長辺側圧着手段と短辺側圧着手段とが交差するコーナー部に、基板の角隅部を位置合わせした状態で各電子回路部品の熱圧着を行うようにする。熱圧着を行うときには、基板は正確にアライメントしなければならないため、アライメントの基準となる基準位置を少なくとも２箇所に設けてアライメントするようにすることが好ましい。基準位置としては、例えば基板の角隅部、基板の長辺側の任意の１点か基板の短辺側の任意の１点の合計２箇所に設定することができる。基準位置を検出するときには、画像認識を適用することが好ましい。基板の角隅部についてはエッジ部分を画像認識することにより検出することができる。長辺側又は短辺側の任意の基準位置については、アライメントマークや特異点を画像認識することにより検出することができる。勿論、２箇所の基準位置に依らなくても、基板を正確にアライメントすることができる手法であれば、任意の手法を適用することができる。 When performing thermocompression bonding with the long side crimping means and the short side crimping means, each corner corner of the substrate is aligned with the corner where the long side crimping means and the short side crimping means intersect. Electronic circuit components are thermocompression bonded. When performing thermocompression bonding, the substrate must be accurately aligned. Therefore, it is preferable to perform alignment by providing at least two reference positions serving as alignment references. For example, the reference position can be set at two points in total, that is, one corner on the corner of the substrate, one arbitrary point on the long side of the substrate, or one arbitrary point on the short side of the substrate. It is preferable to apply image recognition when detecting the reference position. The corners of the substrate can be detected by recognizing the edge portion as an image. An arbitrary reference position on the long side or short side can be detected by recognizing an alignment mark or a singular point. Of course, any method can be applied as long as it can accurately align the substrates without depending on the two reference positions.
基板に電子回路部品を実装するときには、仮圧着処理と本圧着処理との２つの圧着処理を行うことになる。請求項１の圧着処理は、主に本圧着処理を対象としている。ただし、仮圧着処理においても、長辺側圧着手段と短辺側圧着手段とを用いて、電子回路部品を基板に対して仮圧着を行うため、仮圧着処理の場合であっても、請求項１の圧着処理を適用することができる。また、液晶ディスプレイ等のフラットパネルディスプレイを構成する基板であるため、その形状は長方形が対象となるが、正方形の基板に対しても適用することができる。
When an electronic circuit component is mounted on a substrate, two crimping processes, a temporary crimping process and a final crimping process, are performed. The crimping process of
本発明の請求項２の圧着装置は、請求項１記載の圧着装置において、 前記長辺側圧着手段の長さは、圧着処理がされる前記基板のうち最も長い長辺の長さよりも長く構成し、前記短辺側圧着手段の長さは、圧着処理がされる前記基板のうち最も長い短辺の長さよりも長く構成したこと、を特徴とする。 The crimping apparatus according to a second aspect of the present invention is the crimping apparatus according to the first aspect, wherein the length of the long side crimping means is longer than the length of the longest long side of the substrates to be crimped. And the length of the said short side crimping | compression-bonding means was comprised longer than the length of the longest short side among the said board | substrates which are crimped | bonded.
多様なパネルサイズに対応するために、請求項２の圧着装置では、長辺側圧着手段の長さは、処理される各種サイズの基板のうち最も長い長辺の長さよりも長くし、短辺側圧着手段の長さは、処理される各種サイズの基板のうち最も長い短辺の長さよりも長くしている。このため、異なるサイズの基板に対して１つの圧着装置で処理することが可能になり、段取り替えすることを要しなくなる。
In order to cope with various panel sizes, in the crimping apparatus according to
本発明の請求項３の圧着装置は、請求項１記載の圧着装置において、前記基板の前記長辺側と前記短辺側との角隅部を、前記長辺側圧着手段と前記短辺側圧着手段とのコーナー部に配置させる基板支持手段を備え、前記基板支持手段には前記基板を水平面上で位置調整を行うアライメント機構を備えたこと、を特徴とする。 A crimping apparatus according to a third aspect of the present invention is the crimping apparatus according to the first aspect, wherein the corners of the long side and the short side of the substrate are connected to the long side crimping means and the short side. Substrate support means arranged at a corner with the crimping means is provided, and the substrate support means is provided with an alignment mechanism for adjusting the position of the substrate on a horizontal plane.
基板に対して電子回路部品を熱圧着するときには、長辺側圧着手段と短辺側圧着手段とに基板をアライメントした状態で熱圧着を行う。請求項３の圧着装置では、基板支持手段にアライメント機能を備えているため、アライメント動作は基板支持手段が行い、熱圧着動作は長辺側圧着手段と短辺側圧着手段とが行っているため、２つの動作を異なる手段に割り振ることができる。このため、機構が簡略化し、容易に熱圧着を行うことができる。
When the electronic circuit component is thermocompression bonded to the substrate, thermocompression bonding is performed in a state where the substrate is aligned with the long side crimping unit and the short side crimping unit. In the crimping apparatus according to
本発明の請求項４の圧着装置は、四角形状の基板の第１の長辺側に搭載された複数の電子回路部品を前記基板に対して熱圧着させる第１の長辺側圧着手段と、この第１の長辺側圧着手段と直交して配置され、前記基板の第１の短辺側に搭載された複数の電子回路部品を前記基板に対して熱圧着させる第１の短辺側圧着手段と、を有する第１の圧着ステージと、前記基板の第２の長辺側に搭載された複数の電子回路部品を前記基板に対して熱圧着させる第２の長辺側圧着手段と、この第２の長辺側圧着手段と直交して配置され、前記基板の第２の短辺側に搭載された複数の電子回路部品を前記基板に対して熱圧着させる第２の短辺側圧着手段と、を有する第２の圧着ステージと、を備え、前記第１の圧着ステージでは、前記第１の長辺側圧着手段と前記第１の短辺側圧着手段とは、一方の圧着手段が熱圧着中に他方の圧着手段が熱圧着を行い、前記第２の圧着ステージでは、前記第２の長辺側圧着手段と前記第２の短辺側圧着手段とは、一方の圧着手段が熱圧着中に他方の圧着手段が熱圧着を行うこと、を特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the crimping apparatus according to the fourth aspect of the present invention, the first long side crimping means for thermocompression bonding a plurality of electronic circuit components mounted on the first long side of the rectangular substrate to the substrate; First short-side crimping that is arranged orthogonal to the first long-side crimping means and thermocompression-bonds a plurality of electronic circuit components mounted on the first short-side of the substrate to the substrate. A first crimping stage having means, a second long side crimping means for thermocompression bonding a plurality of electronic circuit components mounted on the second long side of the substrate to the substrate, and Second short-side crimping means that is arranged orthogonal to the second long-side crimping means and thermocompression-bonds a plurality of electronic circuit components mounted on the second short-side of the board to the substrate. And a second crimping stage having the first long-side crimping hand in the first crimping stage. And the first short side crimping means are: one crimping means performs thermocompression while the other crimping means performs thermocompression while the second crimping stage is in contact with the second long side crimping means. The second short side crimping means is characterized in that one crimping means performs thermocompression while the other crimping means performs thermocompression.
請求項４の圧着装置によれば、第１の圧着ステージで基板の２辺（第１の長辺側及び第１の短辺側）の電子回路部品の一方の熱圧着中に他方を熱圧着し、第２の圧着ステージで基板の残り２辺（第２の長辺側及び第２の短辺側）の電子回路部品の一方を熱圧着中に他方を熱圧着しているため、処理時間の短縮化及び装置全体の省スペース化を図りつつ、基板の４辺に電子回路部品の圧着をすることができる。
According to the crimping apparatus of
本発明の請求項５の圧着装置は、請求項４記載の圧着装置において、前記第１の長辺側圧着手段及び前記第２の長辺側圧着手段の長さは、圧着処理がされる前記基板のうち最も長い長辺の長さよりも長く構成し、前記第１の短辺側圧着手段及び前記第２の短辺側圧着手段の長さは、圧着処理がされる前記基板のうち最も長い短辺の長さよりも長く構成したこと、を特徴とする。
The crimping device according to
請求項５の圧着装置によれば、第１の長辺側圧着手段及び第２の長辺側圧着手段の長さを、処理される各種サイズの基板のうち最も長い長辺の長さよりも長くし、第１の短辺側圧着手段及び第２の短辺側圧着手段の長さを、処理される各種サイズの基板のうち最も長い短辺の長さよりも長くしているため、多様な基板サイズに対応して、基板の４辺に電子回路部品の圧着を行うことができる。
According to the crimping apparatus of
本発明の請求項６の圧着装置は、請求項４記載の圧着装置において、前記第１の圧着ステージに設けられ、前記基板の前記第１の長辺側と前記第１の短辺側との角隅部を前記第１の長辺側圧着手段と前記第１の短辺側圧着手段とのコーナー部に配置させる第１の基板支持手段と、前記第２の圧着ステージに設けられ、前記基板の前記第２の長辺側と前記第２の短辺側との角隅部を前記第２の長辺側圧着手段と前記第２の短辺側圧着手段とのコーナー部に配置させる第２の基板支持手段と、を備え、前記第１の基板支持手段と前記第２の基板支持手段とのそれぞれに、前記基板を水平面上で位置調整を行うアライメント機構を備えたこと、を特徴とする。 A crimping apparatus according to a sixth aspect of the present invention is the crimping apparatus according to the fourth aspect, wherein the first crimping stage is provided on the first crimping stage, and the first long side and the first short side of the substrate are provided. A first substrate supporting means for arranging a corner portion at a corner portion of the first long side pressure bonding means and the first short side pressure bonding means; and the second pressure bonding stage; The second corners of the second long side and the second short side are arranged at the corners of the second long side crimping means and the second short side crimping means. Substrate support means, and each of the first substrate support means and the second substrate support means includes an alignment mechanism for adjusting the position of the substrate on a horizontal plane. .
請求項６の圧着装置によれば、第１の圧着ステージには第１の基板支持手段を備え、第２の圧着ステージには第２の基板支持手段を備えていることにより、夫々のステージにおいて、アライメント動作と熱圧着動作とを異なる手段で行っているため、機構を簡単にすることができ、容易に熱圧着をすることができる。 According to the pressure bonding apparatus of the sixth aspect, the first pressure bonding stage is provided with the first substrate support means, and the second pressure bonding stage is provided with the second substrate support means. Since the alignment operation and the thermocompression operation are performed by different means, the mechanism can be simplified and thermocompression can be easily performed.
請求項４乃至６の圧着装置は、基板の周囲４辺に搭載された電子回路部品を圧着するものを対象としているが、例えば基板の周囲３辺に搭載された電子回路部品を圧着するものも対象となり得る。この場合には、第１の圧着ステージ又は第２の圧着ステージの何れか一方のステージにおいて、基板の長辺側又は短辺側の圧着処理が行われない。
The crimping apparatus according to
ここで、第１の圧着ステージと第２の圧着ステージとは、一方の圧着ステージで圧着処理を行っている間に他方の圧着ステージで圧着処理を行うことが望ましい。第２の圧着ステージにおいて第１の圧着ステージで熱圧着を行った基板に対して熱圧着を行っているときには、これに並列して第１の圧着ステージにおいて未処理の基板に対して熱圧着を行うようにする。これにより、逐次的に圧着処理を行うことができ、全体的な処理時間を大幅に短縮化することができる。 Here, it is desirable that the first pressure-bonding stage and the second pressure-bonding stage perform the pressure-bonding process in the other pressure-bonding stage while the pressure-bonding process is performed in the one pressure-bonding stage. When the thermocompression bonding is performed on the substrate that has been thermocompression bonded in the first crimping stage in the second crimping stage, the thermocompression bonding is performed on the unprocessed substrate in parallel with the first crimping stage. To do. Thereby, the crimping process can be performed sequentially, and the overall processing time can be greatly shortened.
本発明の請求項７のフラットパネルディスプレイの製造装置は、請求項１乃至６何れか１項に記載の圧着装置を有している。また、本発明の請求項８のフラットパネルディスプレイは、請求項７記載のフラットパネルディスプレイの製造装置により製造されている。請求項１乃至６で説明した圧着装置の対象となるフラットパネルディスプレイは、主に液晶ディスプレイであるが、プラズマディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等にも適用することができる。
A flat panel display manufacturing apparatus according to a seventh aspect of the present invention includes the crimping apparatus according to any one of the first to sixth aspects. Moreover, the flat panel display of Claim 8 of this invention is manufactured with the manufacturing apparatus of the flat panel display of
本発明は、四角形状の基板の長辺側と短辺側とに搭載されている電子回路部品に対して、一方の熱圧着中に他方の熱圧着を行う長辺側圧着手段と短辺側圧着手段とを設けたことにより、圧着機構を簡略化することができ、同時に処理時間の短縮化を図ることができる。また、処理される各種サイズの基板のうち最も長い長辺の長さよりも長辺側圧着手段の長さを長く構成し、最も長い短辺の長さよりも短辺側圧着手段の長さを長く構成しているため、多様なサイズの基板に対応して圧着処理を行うことができる。 The present invention relates to a long side crimping means and a short side for performing thermocompression bonding of one of the electronic circuit components mounted on the long side and short side of a rectangular substrate during one thermocompression bonding. By providing the pressure bonding means, the pressure bonding mechanism can be simplified, and at the same time, the processing time can be shortened. Also, the length of the long side crimping means is made longer than the length of the longest long side among the substrates of various sizes to be processed, and the length of the short side crimping means is made longer than the length of the longest short side. Since it is configured, it is possible to perform the crimping process corresponding to substrates of various sizes.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の圧着装置に適用される基板として液晶ディスプレイのパネル基板１を例示している。液晶ディスプレイのパネル基板１は、上下２枚のガラス基板１ａ、１ｂを貼り合わせて、両ガラス基板間に液晶を封入した構成としている。ガラス基板１ａ、１ｂは長方形の形状をしており、所定長さの長辺と短辺とを有している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 illustrates a
図１に示すように、ガラス基板１ａはガラス基板１ｂよりも寸法が大きいものを使用し、ガラス基板１ａがガラス基板１ｂと貼り合わせられる面の周辺部は４辺において、それぞれ所定幅の領域が張り出している。この領域（ＴＡＢ搭載領域ＴＡ）にＴＡＢ搭載を行って、複数の電子回路部品２を実装する。そして、その周囲にはＰＣＢ３を配置している。電子回路部品２はパネル基板１及びＰＣＢ３と電気的に接続されており、ＰＣＢ３からの信号をパネル基板１に出力している。ＰＣＢ３はプリント基板であり、パネル基板の各画素を駆動するためのコントローラである。電子回路部品２は、ガラス基板１ａの周囲４辺に臨んでいるＴＡＢ搭載領域ＴＡに実装される。そして、電子回路部品２の周囲にはＰＣＢ３を配置し、ＰＣＢ３と電子回路部品２とを接続する。
As shown in FIG. 1, the
図２は、電子回路部品２の接続部分を示している。パネル基板１に形成されているＴＡＢ搭載領域ＴＡには、複数の電極が群をなして所定ピッチごとに複数の電極群４を形成している。一方、電子回路部品２はＩＣ回路素子２ａとフィルム基板２ｂとを有して構成しており、フィルム基板２ｂには多数の電極を形成している。パネル基板１のＴＡＢ搭載領域ＴＡに形成されている電極群４の各電極と電子回路部品２のフィルム基板２ｂに形成されている各電極とは電気的に接続される。このために、異方性導電フィルムであるＡＣＦ５を用いて接続を行う。
FIG. 2 shows a connection portion of the
ＡＣＦ５は導電粒子を混在させた熱硬化性の接着剤フィルムである。パネル基板１の電極群４に対してＡＣＦ５を貼り付けた状態で、電子回路部品２を当接させて上部から熱圧着を行う。図３（ａ）は熱圧着を行う前の状態を示しているが、この状態から、電子回路部品２に対して熱圧着を行うと、図３（ｂ）に示すように、ＡＣＦ５のフィルム５ａが熱溶融して、パネル基板１と電子回路部品２との間に密着する。このとき、パネル基板１に形成されている電極群４の電極４ｄと電子回路部品２に形成されている電極２ｄとの間で、導電粒子５ｂが挟持されて、その間が電気的に接続された状態になる。そして、ＡＣＦ５のフィルム５ａを熱硬化させることにより、電子回路部品２をパネル基板１に実装させている。なお、ＡＣＦ５には、熱可塑性の接着剤フィルムを用いてもよい。
ACF5 is a thermosetting adhesive film in which conductive particles are mixed. In a state where the
ところで、電子回路部品２をパネル基板１に実装させるための処理としては、仮圧着処理と本圧着処理とがある。仮圧着処理は、電子回路部品２をパネル基板１に対して高精度にアライメントした状態で、ＡＣＦ５を介してパネル基板１に電子回路部品２を当接させた状態で僅かに熱圧着を行う。ＡＣＦ５は熱硬化性の接着剤フィルムであり、ＡＣＦ５のバインダ樹脂の硬化温度よりも低い温度で加熱を行うことでＡＣＦ５が多少粘着性を発揮する状態になり、電子回路部品２とパネル基板１とは粘着力により貼り付いた仮圧着状態になる。本圧着処理は、仮圧着処理で仮圧着状態になったパネル基板１と電子回路部品２とに対して、ＡＣＦ５の熱硬化温度で熱圧着を行って、電子回路部品２をパネル基板１に確実に圧着させる処理である。本圧着処理を経ることにより、ＡＣＦ５が熱硬化して電子回路部品２とパネル基板１との間が完全に接着された状態になる。
By the way, as a process for mounting the
以下においては、本圧着処理における圧着装置を例示して説明する。図４に示すように、本圧着処理を行う圧着ステージは、第１の圧着ステージ６と第２の圧着ステージ７とを有して主に構成している。圧着ステージで圧着処理がされるパネル基板１には電子回路部品２が仮圧着されている。そして、第１の圧着ステージ６と第２の圧着ステージ７とにより、パネル基板１の周囲４辺の各電子回路部品２が本圧着される。ここで、パネル基板１は長方形状をしており、その４つの辺を、第１の長辺側Ｌ１、第１の短辺側Ｓ１、第２の長辺側Ｌ２、第２の短辺側Ｓ２として説明する。
In the following, a crimping apparatus in the final crimping process will be exemplified and described. As shown in FIG. 4, the pressure-bonding stage for performing the main pressure-bonding process mainly includes a first pressure-bonding stage 6 and a second pressure-
圧着ステージには、搬送ベルト８等の送り機構に沿って、電子回路部品２が仮圧着されたパネル基板１が、仮圧着ステージから順次搬入される。第１の圧着ステージ６と第２の圧着ステージ７とにおいて、パネル基板１は逐次的に熱圧着処理が行われる。このため、搬送ベルト８には連続してパネル基板１が供給されるようにする。
The
搬送ベルト８により搬送されるパネル基板１は、搬入位置ＳＰで停止する。この位置で停止したパネル基板１は、第１の圧着ステージ６に配置される第１のアライメントテーブル１０に受け渡される。搬送ベルト８から第１のアライメントテーブル１０にパネル基板１を受け渡すための手段としては、例えば真空吸着手段を有する移載ロボットを使用することができる。搬入位置ＳＰの上部に配置された移載ロボットが、搬送ベルト８上のパネル基板１を真空吸着して、パネル基板１の姿勢を９０度回転して、第１のアライメントテーブル１０に受け渡し可能な位置にまで移行する。第１のアライメントテーブル１０の位置にまで移行した後に、移載ロボットは吸着力を解除して、第１のアライメントテーブル１０にパネル基板１を載置する。これにより、受け渡しが可能になる。
The
第１のアライメントテーブル１０は、パネル基板１のアライメントを行った後に、圧着処理を行う。圧着処理が終了した後に、別の移載ロボットがパネル基板１を真空吸着して、第２の圧着ステージ７に配置される第２のアライメントテーブル１１にパネル基板１を受け渡す。このときに、移載ロボットは、パネル基板１の姿勢を９０度回転して、第２のアライメントテーブル１１の位置にまで移行する。これにより、受け渡しを行う。第２の圧着ステージ７では、パネル基板１のアライメントを行った後に、圧着処理を行う。圧着処理が終了した後に、さらに別の移載ロボットがパネル基板１を真空吸着して、搬出位置ＢＰにおいて搬送ベルト８にパネル基板１を受け渡す。このときに、移載ロボットは、パネル基板１の回転は行わずにそのままの姿勢で、又は１８０度回転して搬送ベルト８に移行する。搬送ベルト８に受け渡されたパネル基板１は、圧着ステージから次の処理を行うステージへ搬出されていく。
The first alignment table 10 performs a crimping process after aligning the
移載ロボットによる移載作業は、全て並列的に行われる。つまり、搬送ベルト８にパネル基板１を受け渡した後の第２の圧着ステージ７には、新たに第１の圧着ステージ６からパネル基板１が受け渡されるようにする。第２の圧着ステージ７にパネル基板１を移行した後の第１の圧着ステージ６には、搬送ベルト８から新たに未処理のパネル基板１が受け渡されるようにする。そして、第１の圧着ステージ６にパネル基板１が移載された後には、圧着処理を行っている間に次のパネル基板１を搬入位置ＳＰに搬入させるようにする。
All transfer operations by the transfer robot are performed in parallel. That is, the
以上のように、第１の圧着ステージ６と第２の圧着ステージ７とをパネル基板１が逐次的に搬送されて圧着処理が行われることにより、第１の圧着ステージ６と第２の圧着ステージ７とにおいて、並列的に圧着処理を行うことが可能になり、処理時間の短縮化を図ることができる。
As described above, the first pressure-bonding stage 6 and the second pressure-
第１の圧着ステージ６ではパネル基板１のうち２辺について、第２の圧着ステージ７ではパネル基板１のうち残り２辺について圧着処理を行う。第１の圧着ステージには、第１の長辺側圧着手段としての第１の長辺圧着機構２１と第１の短辺側圧着手段としての第１の短辺圧着機構２２とを備えており、第２の圧着ステージには、第２の長辺側圧着手段としての第２の長辺圧着機構２３と第２の短辺側圧着手段としての第２の短辺圧着機構２４とを備えている。
In the first crimping stage 6, the crimping process is performed on two sides of the
第１の長辺圧着機構２１は第１の長辺側Ｌ１の各電子回路部品２を圧着処理するための機構であり、第１の短辺圧着機構２２は第１の短辺側Ｓ１の各電子回路部品２を圧着処理するための機構である。第２の長辺圧着機構２３は第２の長辺側Ｌ２の各電子回路部品２を圧着処理するための機構であり、第２の短辺圧着機構２４は第２の短辺側Ｓ２の各電子回路部品２を圧着するための機構である。このため、第１の長辺圧着機構２１の全長は第１の短辺圧着機構２２の全長よりも長く構成している。第２の長辺圧着機構２３と第２の短辺圧着機構２４との関係も同様である。
The first long
ここで、図４では、第１の圧着ステージ６と第２の圧着ステージ７とを設けているが、これはパネル基板１の周囲４辺に対して圧着処理を行うためである。前述したように、パネル基板１の第１の長辺側Ｌ１と第１の短辺側Ｓ１との２箇所にのみ電子回路部品２を実装する場合もある。この場合には、第２の圧着ステージ７は不要になり、第１の圧着ステージ６のみで圧着処理は足りることになる。
Here, in FIG. 4, the first pressure-bonding stage 6 and the second pressure-
図４に示すように、第１の長辺圧着機構２１と第１の短辺圧着機構２２とはＬ字状となるように直交配置している。第１の長辺圧着機構２１と第１の短辺圧着機構２２とが交差するコーナー部にパネル基板１の角隅部を位置合わせした状態で圧着処理を行うようにする。パネル基板１をアライメントするには、少なくとも２箇所の基準位置が必要である。本発明の実施形態では、パネル基板１を正確にアライメントするために、パネル基板１の角隅部及びその他の２箇所の合計３箇所を基準位置とする。角隅部以外の２箇所については、パネル基板１の第１の長辺側Ｌ１側の１箇所、第１の短辺側Ｓ１側の１箇所を夫々基準とする。図４に示す、相互に直交するＸ軸方向とＹ軸方向、回転方向（θ方向）の３方向において正確にアライメントをすることができる。勿論、この３方向を正確にアライメントすることができれば、任意の場所を基準とすることができる。
As shown in FIG. 4, the first long
パネル基板１を正確にアライメントすることにより、第１の長辺側Ｌ１が第１の長辺圧着機構２１により圧着される場所に位置し、第１の短辺側Ｓ１が第１の短辺圧着機構２２により圧着される場所に位置する。この状態で、第１の長辺圧着機構２１と第１の短辺圧着機構２２とを同時に作動させることにより、パネル基板１の第１の長辺側Ｌ１と第１の短辺側Ｓ１との２辺に対して一方を圧着処理中に他方の圧着処理を行っている。
By aligning the
第２の圧着ステージ７においても同様であり、第２の長辺圧着機構２３と第２の短辺圧着機構２４との交差するコーナー部に対してパネル基板１の角隅部を位置合わせして圧着処理を行う。第２の長辺圧着機構２３と第２の短辺圧着機構２４とを、一方を作動中に他方を作動させることにより、パネル基板１における第２の長辺側Ｌ２と第２の短辺側Ｓ２との２辺に対して、一方を圧着処理中に他方の圧着処理を行っている。従って、第１の圧着ステージ６と第２の圧着ステージ７とにより、パネル基板１の周囲４辺に対して仮圧着状態になっている各電子回路部品２に対して、合計２回の圧着処理で、全ての辺に対しての本圧着処理を終了することができる。
The same applies to the second crimping
ここで、第１の圧着ステージ６と第２の圧着ステージ７とは、第１の長辺圧着機構２１と第２の短辺圧着機構２４とが対向するような位置関係で、第１の短辺圧着機構２２と第２の長辺圧着機構２３とが平行となるような位置関係で配置している。この位置関係で各圧着機構を配置すると、第１の圧着ステージ６で圧着処理が終了したパネル基板１を９０度回転させるのみで第２の圧着ステージ７で圧着処理を行う姿勢にすることができるため、動作を最小限に抑制することができる。
Here, the first crimping stage 6 and the second crimping
次に、圧着処理を行う圧着機構について、図５を参照して説明する。図５は、圧着機構のうち第１の圧着ステージ６の第１の長辺圧着機構２１及び第１の短辺圧着機構２２を示している。第１の長辺圧着機構２１と第１の短辺圧着機構２２とは、長さが異なる以外は、ほぼ同様の構成を採用している。また、第２の圧着ステージ７の第２の長辺圧着機構２３及び第２の短辺圧着機構２４については、配置の態様が異なるが、第１の圧着ステージ６と構成は同様であるため、説明を省略する。
Next, a crimping mechanism for performing the crimping process will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows the first long
図５は、第１の長辺圧着機構２１及び第１の短辺圧着機構２２の正面図であるが、Ｌ字状に配置した構成となっているため、第１の長辺圧着機構２１は側面から見た図になっている。第１の長辺圧着機構２１と第１の短辺圧着機構２２とは、それぞれ圧着ユニット３０を有して構成し、圧着ユニット３０は、加圧刃３１と昇降ブロック３２と上部エアシリンダ３３と昇降ガイド部材３４とを有して主に構成している。
FIG. 5 is a front view of the first long-
圧着ユニット３０の加圧刃３１は、パネル基板１に仮圧着状態になっている電子回路部品２に対して熱圧着を行う手段である。加圧刃３１は昇降ブロック３２に連結しており、昇降ブロック３２は昇降ガイド部材３４に沿って昇降動作を行う。加圧刃３１は熱源であるヒータ３１Ｈを備えており、ヒータ３１Ｈの熱により加圧刃３１の全体が加熱される。そして、昇降ブロック３２を下降させることにより、パネル基板１に仮圧着状態になっている電子回路部品２に対して加熱及び加圧を行って熱圧着する。
The
圧着ユニット３０の下部には第１のアライメントテーブル１０が位置している。第１のアライメントテーブル１０は、第１のガイドレール５０上に配置されており、第１のスライド部５１と支持基台５２と第２のガイドレール５３と第２のスライド部５４と回転テーブル５５と基板吸着テーブル５６と基板受け部５７とを備えている。第１のアライメントテーブル１０は、パネル基板１を圧着処理するために、水平面上の相互に直交する２軸（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）と回転方向（θ方向）に位置調整を行う３つのアライメント機構を有している。
The first alignment table 10 is located at the lower part of the crimping
第１のスライド部５１は第１のガイドレール５０に沿って移動可能な手段であり、Ｘ軸方向（搬入位置ＳＰから第１の圧着ステージ６に向かう方向）におけるアライメント機構としての機能を発揮する。第１のスライド部５１は支持基台５２の下部に取り付けられ、支持基台５２の上部には第２のガイドレール５３を設けている。第２のガイドレール５３は第１のガイドレール５０の移動方向と直交する方向（Ｙ軸方向）に設けている。第２のスライド部５４は第２のガイドレール５３に沿って移動を行い、第２のスライド部５４は回転テーブル５５の下部に取り付けている。第２のスライド部５４の移動方向はＹ軸方向であり、第２のスライド部５４はＹ軸方向におけるアライメント機構としての機能を発揮する。そして、回転テーブル５５は回転方向にアライメントするための機構であり、回転テーブル５５の上部にはパネル基板１をチャックする基板吸着テーブル５６を備えている。基板受け部５７は基板吸着テーブル５６に取り付けられ、加圧刃３１の加圧力を受承するためにパネル基板１を下方から支承する。従って、基板受け部５７は、加圧刃３１と同様に第１の長辺圧着機構２１の全長分の長さを有している。
The
以上により、パネル基板１は、Ｘ軸方向とＹ軸方向とθ方向との３方向にアライメントされる構成となる。アライメントを行う手段としては、前記の３つの基準位置の上部にそれぞれカメラを設けておき、このカメラが撮影した画像に対して画像処理を施す。そして、画像処理の情報に基づいて、前記の３つのアライメント機構を制御して、高精度に位置合わせするようにする。画像認識の手法としては、パネル基板１の角隅部については、当該角隅部のエッジ部分を画像認識するようにして検出する。また、その他の２箇所については、例えばアライメントマークや特異点等を目印に画像認識するようにする。
As described above, the
そして、パネル基板１がアライメントされた状態で熱圧着を行う。移載ロボットがパネル基板１を第１のアライメントテーブル１０に移載するときには、基板吸着テーブル５６上にパネル基板１を載置するが、パネル基板１のうち電子回路部品２が仮圧着されている部位が基板受け部５７に搭載されるように移載を行う。これにより、第１のアライメントテーブル１０がアライメントを行った後には、加圧刃３１を下降させて加圧力を作用させるだけで、電子回路部品２に対する熱圧着が完了する。
Then, thermocompression bonding is performed with the
つまり、熱圧着を行うときには、パネル基板１の正確なアライメント作業と加熱された加圧刃３１による圧着作業との２つの作業が必要になるが、アライメント作業は第１のアライメントテーブル１０が行い、圧着作業は第１の長辺圧着機構２１が行うため、２つの作業は独立の機構により別個に行われる。このため、１つの機構がアライメント作業と圧着作業とを行う場合と比較して、機構が簡単になり、容易にアライメント作業及び圧着作業を行うことができる。
That is, when thermocompression bonding is performed, two operations of an accurate alignment operation of the
ところで、近年のパネルサイズの大型化に伴い、圧着処理されるパネル基板のサイズも大型化している一方、小型サイズのパネル基板にも対応しなければならず、多様なサイズのパネル基板に対応して圧着処理を行う必要がある。このため、各圧着機構で用いる加圧刃３１の長さを、圧着処理がされるパネル基板１のうち最大サイズのパネル基板１よりも長く構成している。
By the way, with the increase in panel size in recent years, the size of the panel substrate to be crimped has also increased. On the other hand, it must be compatible with small-sized panel substrates. It is necessary to perform the crimping process. For this reason, the length of the
図６に示すように、第１の長辺圧着機構２１の加圧刃３１を長辺加圧刃３１Ｘとし、第１の短辺圧着機構２２の加圧刃３１を短辺加圧刃３１Ｙとする。また、長辺加圧刃３１Ｘの長さをＣＸとし、短辺加圧刃３１Ｙの長さをＣＹとする。
As shown in FIG. 6, the
長辺加圧刃３１Ｘと短辺加圧刃３１Ｙとにより、熱圧着されるパネル基板１は多様なサイズとなる。図６で示すパネル基板１Ｌ（図中において実線で示す）は処理されるパネル基板１のうち最大サイズのパネル基板であり、パネル基板１Ｓ（図中において二点鎖線で示す）は最小サイズのパネル基板である。このとき、長辺加圧刃３１Ｘの長さＣＸは、処理されるパネル基板１のうち長辺の長さが最も長いものよりも長く構成している。ここでは、パネル基板１Ｌの長辺ＰＸが最も長いものとなるため、長辺加圧刃３１Ｘの長さＣＸは「ＣＸ≧ＰＸ」となるように構成する。同様に、パネル基板１Ｌの短辺ＰＹが最も長い短辺となるため、短辺加圧刃３１Ｙの長さＣＹは「ＣＹ≧ＰＹ」となるように構成する。
The
長辺加圧刃３１Ｘと短辺加圧刃３１Ｙとのコーナー部に、パネル基板１の角隅部を位置合わせして熱圧着を行う。最小サイズのパネル基板１Ｓを処理する場合には、パネル基板１Ｓの短辺と長辺との角隅部をコーナー部に位置合わせして熱圧着を行い、最大サイズのパネル基板１Ｌを処理する場合には、パネル基板１Ｌの短辺と長辺との角隅部をコーナー部に位置合わせして熱圧着を行う。従って、パネル基板１のサイズとは無関係に角隅部とコーナー部との位置合わせを行うことで、そして長辺加圧刃３１Ｘ及び短辺加圧刃３１Ｙの長さを、処理されるパネル基板１のうち最大サイズの長辺及び短辺の長さよりも長く構成しているため、多様なサイズのパネル基板１に対応して圧着処理を行うことができる。このため、段取り替えを全く必要としなくなる。
The corners of the
１ パネル基板 １ａ ガラス基板
１ｂ ガラス基板 ２ 電子回路部品
６ 第１の圧着ステージ ７ 第２の圧着ステージ
２１ 第１の長辺圧着機構 ２２ 第１の短辺圧着機構
２３ 第２の長辺圧着機構 ２４ 第２の短辺圧着機構
３１ 加圧刃 ３１Ｈ ヒータ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記長辺側圧着手段と直交して配置され、前記基板の短辺側にＡＣＦを介して搭載された複数の電子回路部品を前記基板に対して熱圧着させる短辺側圧着手段と、を備え、
前記長辺側圧着手段と前記短辺側圧着手段とは、一方の圧着手段が熱圧着中に他方の圧着手段が熱圧着を行うこと、
を特徴とする圧着装置。 A long side crimping means for thermocompression bonding a plurality of electronic circuit components mounted on the long side of the rectangular substrate via the ACF to the substrate;
Short-side crimping means that is arranged perpendicular to the long-side crimping means and that thermocompression-bonds a plurality of electronic circuit components mounted on the short-side of the board via an ACF to the board. ,
The long side crimping means and the short side crimping means are such that one crimping means performs thermocompression while the other crimping means performs thermocompression,
A crimping device characterized by.
前記短辺側圧着手段の長さは、圧着処理がされる前記基板のうち最も長い短辺の長さよりも長く構成したこと、
を特徴とする請求項１記載の圧着装置。 The length of the long side crimping means is configured to be longer than the length of the longest long side of the substrate to be crimped,
The length of the short side crimping means is configured to be longer than the length of the longest short side of the substrate to be crimped,
The crimping apparatus according to claim 1.
前記基板支持手段には前記基板を水平面上で位置調整を行うアライメント機構を備えたこと、
を特徴とする請求項１記載の圧着装置。 Substrate support means for arranging corners of the long side and the short side of the substrate at corners of the long side crimping means and the short side crimping means,
The substrate support means includes an alignment mechanism for adjusting the position of the substrate on a horizontal plane;
The crimping apparatus according to claim 1.
前記基板の第２の長辺側に搭載された複数の電子回路部品を前記基板に対して熱圧着させる第２の長辺側圧着手段と、この第２の長辺側圧着手段と直交して配置され、前記基板の第２の短辺側に搭載された複数の電子回路部品を前記基板に対して熱圧着させる第２の短辺側圧着手段と、を有する第２の圧着ステージと、を備え、
前記第１の圧着ステージでは、前記第１の長辺側圧着手段と前記第１の短辺側圧着手段とは、一方の圧着手段が熱圧着中に他方の圧着手段が熱圧着を行い、
前記第２の圧着ステージでは、前記第２の長辺側圧着手段と前記第２の短辺側圧着手段とは、一方の圧着手段が熱圧着中に他方の圧着手段が熱圧着を行うこと、
を特徴とする圧着装置。 A first long side crimping means for thermocompression bonding a plurality of electronic circuit components mounted on the first long side of the quadrangular substrate to the board, and orthogonal to the first long side crimping means A first crimping stage having a first short-side crimping means that is thermocompression-bonded to the substrate with a plurality of electronic circuit components mounted on the first short-side of the substrate. ,
A second long side crimping means for thermocompression bonding a plurality of electronic circuit components mounted on the second long side of the substrate to the substrate; and orthogonal to the second long side crimping means A second crimping stage having a second short-side crimping means that is disposed and thermocompression-bonds a plurality of electronic circuit components mounted on the second short-side of the substrate to the substrate; Prepared,
In the first pressure-bonding stage, the first long-side pressure bonding means and the first short-side pressure bonding means are such that one pressure-bonding means performs thermo-pressure bonding while the other pressure-bonding means performs heat-pressure bonding,
In the second crimping stage, the second long side crimping means and the second short side crimping means are such that one crimping means performs thermocompression while the other crimping means performs thermocompression,
A crimping device characterized by.
前記第１の短辺側圧着手段及び前記第２の短辺側圧着手段の長さは、圧着処理がされる前記基板のうち最も長い短辺の長さよりも長く構成したこと、
を特徴とする請求項４記載の圧着装置。 The lengths of the first long side crimping means and the second long side crimping means are configured to be longer than the length of the longest long side of the substrate to be crimped,
The lengths of the first short side crimping means and the second short side crimping means are configured to be longer than the length of the longest short side of the substrate to be crimped,
The crimping apparatus according to claim 4.
前記第２の圧着ステージに設けられ、前記基板の前記第２の長辺側と前記第２の短辺側との角隅部を前記第２の長辺側圧着手段と前記第２の短辺側圧着手段とのコーナー部に配置させる第２の基板支持手段と、を備え、
前記第１の基板支持手段と前記第２の基板支持手段とのそれぞれに、前記基板を水平面上で位置調整を行うアライメント機構を備えたこと、
を特徴とする請求項４記載の圧着装置。 The first long side crimping means and the first short side are provided at the first crimping stage, and the corners between the first long side and the first short side of the substrate are connected to the first long side crimping means and the first short side. First substrate support means disposed at a corner portion with the side pressure bonding means;
The second long side crimping means and the second short side are provided at the second crimping stage, and the corners between the second long side and the second short side of the substrate are defined as the second long side crimping means and the second short side. A second substrate support means disposed at a corner portion with the side pressure bonding means,
An alignment mechanism that adjusts the position of the substrate on a horizontal plane in each of the first substrate support means and the second substrate support means;
The crimping apparatus according to claim 4.
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