JP2012013802A - Fpdモジュールの位置決めマーク認識装置及びfpdモジュールの組立装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】位置決めマーク認識装置を簡易小型化した。
【解決手段】少なくとも1つのワークに設けられた一対の位置決めマークに対向して配設された照明装置と、一対の位置決めマークからの反射光が入力される一対の撮像装置と、を備える。さらに、照明装置と一対の撮像装置との間に配置され、照明装置から照射された照明光を分割して一対の位置決めマークに導くと共に、一対の位置決めマークからの反射光を一対の撮像装置にそれぞれ導く光路分割手段と、を備えた。
【選択図】図4
【解決手段】少なくとも1つのワークに設けられた一対の位置決めマークに対向して配設された照明装置と、一対の位置決めマークからの反射光が入力される一対の撮像装置と、を備える。さらに、照明装置と一対の撮像装置との間に配置され、照明装置から照射された照明光を分割して一対の位置決めマークに導くと共に、一対の位置決めマークからの反射光を一対の撮像装置にそれぞれ導く光路分割手段と、を備えた。
【選択図】図4
Description
本発明は、FPD(Flat Panel Display)の表示基板に対して、電子部品を搭載する際の位置決め(アラインメント)を行うためのFPDモジュールの位置決めマーク認識装置及びFPDモジュールの組立装置に関する。
FPDには、例えば、液晶ディスプレイ、有機EL(Electro-Luminescence)、プラズマディスプレイ等がある。
このFPDにおける表示基板では、その周縁部に、駆動ICをFPC(Flexible Printed Circuit)に実装したCOF(Chip on Film)が、TAB(Tape Automated Bonding)技術により実装される。なお、FPCを用いず、駆動ICを表示基板に直接搭載するCOG(Chip on Glass)も実用化されている。なお、COF及びCOGを、以下、搭載部材と呼ぶ。
また、表示基板の周辺には、さらに、PCB(Printed Circuit Board)等の周辺基板が実装され、その結果、FPDモジュールが組み立てられる。
このFPDにおける表示基板では、その周縁部に、駆動ICをFPC(Flexible Printed Circuit)に実装したCOF(Chip on Film)が、TAB(Tape Automated Bonding)技術により実装される。なお、FPCを用いず、駆動ICを表示基板に直接搭載するCOG(Chip on Glass)も実用化されている。なお、COF及びCOGを、以下、搭載部材と呼ぶ。
また、表示基板の周辺には、さらに、PCB(Printed Circuit Board)等の周辺基板が実装され、その結果、FPDモジュールが組み立てられる。
FPDモジュールの組立ラインでは、複数の処理工程により、表示基板の周縁部および周辺に、搭載部材およびPCB等の実装を行う。
FPDモジュールの組立ラインにおける処理工程の一例として、(1)表示基板端部のTAB貼付け部を清掃する端子クリーニング工程と、(2)清掃後の表示基板端部に異方性導電フィルム(ACF: Anisotropic Conductive Film)を貼り付けるACF工程がある。また、(3)表示基板のACFを貼付した位置に、搭載部材を位置決めして仮圧着(搭載)する搭載工程と、(4)搭載した搭載部材を加熱圧着してACFにより固定して実装する本圧着工程がある。さらに、(5)搭載部材の表示基板側と反対側に、予めACFを貼付したPCBを搭載するPCB工程がある。
特に、工程(3)の表示基板に搭載部材を位置決めする工程では、表示基板側の電極と搭載部材に形成される出力電極のファインピッチ化により、両者の厳格な位置決め精度が要求される。
表示基板及び搭載部材という2つのワークの位置決めのために、両ワークに、一対の位置決めマーク(アライメントマーク)が各々設けられている。両ワークの対応する一対の位置決めマーク相互の位置ずれを検出することによって、位置決め調整を行うことができる。
この位置決め調整は、具体的には、一対の位置決めマークを照明で照らして、この照明下で位置決めマークを撮像し、撮像された各位置決めマークのXY座標位置を認識して、位置決め誤差を演算することにより行う。そして、演算された補正値に基づいて、一方側または両方のワークのハンドリング手段の動作によって、位置決め調整を行う。
位置決めマークの認識装置として、例えば特許文献1に記載の技術が提案されている。この特許文献1に開示されている技術では、側方に配置された照明装置からの照射光をハーフミラーにより90°曲折して反射させて、ワークである表示基板(液晶セル)及び搭載部材(TAB)の位置決めマーク(アライメントマーク)に光を照射する。そして、両者の一対の位置決めマークの反射光を光路分割部材の反射ミラーにより区別して反射して、反射ミラーに対向して設けられた撮像手段により撮像するようになっている。
しかしながら、特許文献1に開示されている技術では、照明装置の照明光を側方からハーフミラーを介して、90°反射曲折させて、両ワークに照射させるようになっているため、光学系が複雑で、装置が大型化していた。
また、撮像装置が直線上に対向して配置されており、平面上長手方向に場所をとるため、装置が大型化していた。
また、撮像装置が直線上に対向して配置されており、平面上長手方向に場所をとるため、装置が大型化していた。
本発明の目的は、上記問題点を考慮し、簡易小型化したFPDモジュールの位置決めマーク認識装置を提供することにある。
上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明のFPDモジュールの位置決めマーク認識装置では、少なくとも1つのワークに設けられた一対の位置決めマークに対向して配設された照明装置と、この一対の位置決めマークからの反射光が入力される一対の撮像装置とを備える。そして、照明装置と一対の撮像装置との間に配置され、照明装置から照射された照明光を分割して一対の位置決めマークに導くと共に、一対の位置決めマークからの反射光を一対の撮像装置にそれぞれ導く光路分割手段と、を備えている。
本発明では、FPDモジュールの位置決めマーク認識装置の構成を簡易小型化することができる。
以下、本発明のFPDモジュールの位置決めマーク認識装置の実施の形態について、図1〜図9を参照して説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。また、本発明は、以下の形態に限定されるものではない。
なお、説明は以下の順序で行う。
1.第1の実施の形態
a)FPDモジュール
b)FPDモジュールの組立概要
c)FPDモジュールの位置決めマーク認識装置の構成及び動作
2.第2の実施の形態
3.第3の実施の形態
4.第4の実施の形態
5.第5の実施の形態
なお、説明は以下の順序で行う。
1.第1の実施の形態
a)FPDモジュール
b)FPDモジュールの組立概要
c)FPDモジュールの位置決めマーク認識装置の構成及び動作
2.第2の実施の形態
3.第3の実施の形態
4.第4の実施の形態
5.第5の実施の形態
<第1の実施の形態>
以下、FPD(フラットパネルディスプレイ)モジュールの組立装置の実施の形態について、図1〜図4を参照して説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。
[FPDモジュール]
まず、FPDモジュール1について、図1を参照して説明する。
図1は、本発明で実装組立を行うFPDモジュール1の概略構成を示す平面図である。
図1に示すように、FPDモジュール1は、その周縁部に、駆動ICを実装したFPC(Flexible Printed Circuit)であるCOF(Chip on Film)がTAB技術により実装される。具体的には、表示基板2の周縁部に複数の搭載部材3を搭載後、ACFにより圧着するとともに、さらに、一部の搭載部材3にPCB6を搭載後、ACFにより圧着する。搭載部材3の一例として、扁平な長方形のポリイミドフィルムに銅箔による印刷回路を施したFPC4に、駆動IC5を中央に実装している。なお、FPDモジュールにより、FPCを用いず、駆動ICを表示基板に直接搭載するCOG(Chip on Glass)としても良い。
まず、FPDモジュール1について、図1を参照して説明する。
図1は、本発明で実装組立を行うFPDモジュール1の概略構成を示す平面図である。
図1に示すように、FPDモジュール1は、その周縁部に、駆動ICを実装したFPC(Flexible Printed Circuit)であるCOF(Chip on Film)がTAB技術により実装される。具体的には、表示基板2の周縁部に複数の搭載部材3を搭載後、ACFにより圧着するとともに、さらに、一部の搭載部材3にPCB6を搭載後、ACFにより圧着する。搭載部材3の一例として、扁平な長方形のポリイミドフィルムに銅箔による印刷回路を施したFPC4に、駆動IC5を中央に実装している。なお、FPDモジュールにより、FPCを用いず、駆動ICを表示基板に直接搭載するCOG(Chip on Glass)としても良い。
[FPDモジュールの組立ライン]
次に、本発明の第1の実施の形態であるFPDモジュール組立ラインについて、図2を参照して説明する。
図2は、FPDモジュール組立ライン全体を示すフロアレイアウト図である。
次に、本発明の第1の実施の形態であるFPDモジュール組立ラインについて、図2を参照して説明する。
図2は、FPDモジュール組立ライン全体を示すフロアレイアウト図である。
FPDモジュール組立ライン10は、受け入れユニット100、仮圧着ユニット200、本圧着ユニット300、PCB接続ユニット400および搬出ユニット500から構成されている。
受け入れユニット100は、搬送レール101、搬送ステージ102及びフレーム103から構成され、表示基板2(図1参照)の受け入れ搬送を行う。
仮圧着ユニット200は、表示基板2の一方の長辺と両短辺の3辺に搭載部材3(図1参照)をACFによって仮圧着する。
本圧着ユニット300は、3つの本圧着部320A,320Bおよび320Cを有し、表示基板2の3辺に搭載された搭載部材3(図1参照)の本圧着作業を同時に行う。3つの本圧着部320A,320Bおよび320Cは、上刃を有する本圧着ヘッドと、下刃とを備えている。上刃および下刃は、ヒータにより加熱されており、搭載部材3を加熱加圧して表示基板2に接続する。
搭載部材3を表示基板2に本圧着するには、搭載部材3を仮圧着した表示基板2を下側から下刃で支えつつ、上刃で加圧する。
搭載部材3を表示基板2に本圧着するには、搭載部材3を仮圧着した表示基板2を下側から下刃で支えつつ、上刃で加圧する。
PCB接続ユニット400は、表示基板2の長辺に接続されたソース側の搭載部材3にPCB6(図1参照)を接続する。PCB接続ユニット400は、PCB供給装置430と、ACF貼付装置440と、移載装置450と、本圧着部460を備えている。
PCB供給装置430は、トレー(不図示)で供給されたPCB6(図1参照)を1枚ずつ左右のACF貼付装置440に供給し、PCB供給装置430から供給されたPCB6にACFを貼付する。移載装置450は、ACFが貼り付けられたPCBを本圧着部460に搬送する。そして、本圧着部460は、PCB6を加圧加熱して複数のソース側の搭載部材3に接続する。
搬出ユニット500は、搬送レール501、搬送ステージ402及びフレーム503とからなり、搭載部材3及びPCB6搭載後の表示基板2の搬出を行う。
[仮圧着ユニット]
次に、仮圧着ユニット200について、図3を参照して説明する。
図3に示すように、仮圧着ユニット200は、TAB供給部220と、ACF貼付部230と、搭載部280を備えている。
次に、仮圧着ユニット200について、図3を参照して説明する。
図3に示すように、仮圧着ユニット200は、TAB供給部220と、ACF貼付部230と、搭載部280を備えている。
搭載部280は、表示基板2の長辺に搭載部材3を搭載する長辺搭載部280Aと、それぞれ表示基板1の短辺に搭載部材3を搭載する短辺搭載部280B,280Cから構成されている。これら長辺搭載部280Aおよび短辺搭載部280B,280Cは、受け渡し部275から搭載部材3を受け取る。
長辺搭載部280Aは、シャトルチャック281と、Y軸ガイド282と、X軸ガイド283と、搭載ブロック285と、X軸ガイド286と、カメラ部287を備えている。
長辺搭載部280Aは、シャトルチャック281と、Y軸ガイド282と、X軸ガイド283と、搭載ブロック285と、X軸ガイド286と、カメラ部287を備えている。
シャトルチャック281は、受け渡し部275から搭載部材3を受け取る。このシャトルチャック281は、Y軸ガイド282に移動可能に支持され、Y軸ガイド282は、X軸ガイド283に移動可能に支持されている。これにより、シャトルチャック281は、水平方向に移動自在になっている。シャトルチャック281およびY軸ガイド282は、図中左右に、2つずつ設けられている。そして、2つのY軸ガイド282は、X軸ガイド283を共有している。
搭載ブロック285は、搭載ベース291と、TAB台292と、搭載ヘッド293と、受け渡しヘッド294からなっている。搭載ベース291は、X軸ガイド286に移動可能に支持されており、表示基板2の長辺におけるTAB搭載位置に移動する。TAB台292、搭載ヘッド293および受け渡しヘッド294は、搭載ベース291上に配置されている。
シャトルチャック281は、搭載ベース291に接近し、TAB台292に搭載部材3を渡す。受け渡しヘッド294は、TAB台292上の搭載部材3を搭載ヘッド293に渡す。搭載ヘッド293は、受け渡しヘッド294から供給された搭載部材3を表示基板2のTAB搭載位置に仮圧着(搭載)する。
この際、搭載ベース291の移動に先立って、予め搭載位置の両端部下方に待機した一対のカメラ部287により、表示基板2及び搭載部材3からなる2つのワークの各々の一対の位置決めマークの撮像を行う。一対のカメラ部287は、2つのワークの位置決めマークを各々取り込む2視野レンズを有する。
一対のカメラ部287で撮像された位置決めマークの画像データを基に、図示しない画像処理手段により画像処理を行う。算出された位置決め誤差を搭載ヘッド293に送信し、搭載ヘッド293は、受信した位置補正値により位置決め調整して、搭載部材3を表示基板2に搭載する。
なお、長辺搭載部280Aの搭載ブロック285およびカメラ部287は、シャトルチャック281に対応して、2組ずつ設けられている。そして、2つの搭載ベース291は、X軸ガイド286を共有している。
短辺搭載部280B,280Cは、長辺搭載部280Aと同様の構成を有している。つまり、短辺搭載部280B,280Cは、シャトルチャック281と、X軸ガイド296と、Y軸ガイド297と、搭載ブロック285と、Y軸ガイド298と、一対のカメラ部(不図示)をそれぞれ備えている。
短辺搭載部280B,280Cのシャトルチャック281は、X軸ガイド296に移動可能に支持されており、X軸ガイド296は、Y軸ガイド297に移動可能に支持されている。短辺搭載部280B,280Cの搭載ベース291は、Y軸ガイド298に移動可能に支持されており、表示基板2の短辺におけるTAB搭載位置に移動する。
表示基板2は、基準バー204に配置される際に、予め両端の一対の位置決めマークをカメラ部287により撮像し、概略の位置決めを行った状態で渡される。しかし、表示基板2の寸法誤差による搭載位置のずれを避けるため、搭載部材3を仮圧着(搭載)する搭載ヘッド293(仮圧着装置)においても、個々に位置決め調整が行われる。
本実施の形態では、表示基板2は、液晶セルとしている。図4に示すように、表示基板2は、2枚のガラス基板2a,2bを備える。このガラス基板2a,2bには透明電極膜が形成され、また偏光膜や位相差膜が積層されており、その間には液晶材が封入される。図4に示すように、下側のガラス基板2bが上側のガラス基板2aよりも張り出している。下側のガラス基板2bの張り出した周縁部に、搭載部材3が搭載される。なお、図4では、説明のため1個の搭載部材3としているが、実際には複数の搭載部材3が搭載される。
搭載部材3上の駆動IC5には、入力電極5a及び出力電極5bが延在している。入力電極5aはPCB6(図1参照)の電極に接続され、出力電極5bは下側のガラス基板2bの電極8に接続される。
搭載部材3上の駆動IC5には、入力電極5a及び出力電極5bが延在している。入力電極5aはPCB6(図1参照)の電極に接続され、出力電極5bは下側のガラス基板2bの電極8に接続される。
上述したように、搭載部材3を表示基板2に搭載するには、ACF9が用いられる。表示基板2に予めACF9を貼付し、このACF9上に搭載部材3を重ね合わせて、熱圧着して固定する。この搭載部材3を搭載する際、搭載部材3の出力電極5bが、表示基板2のガラス基板2b上の電極8と位置決めされて正確に重なり合うことによって、両者が電気的に接続される。
位置決めのため、表示基板2側には、電極8の左右両側に位置決めマーク10a,10bが設けられている。また、搭載部材3側には、電極8と同数配設された出力電極5bの左右両側に位置決めマーク11a,11bが設けられている。
従って、表示基板2と搭載部材3の左側の位置決めマーク10a、11a同士が重なり合い、右側の位置決めマーク10b、11b同士が重なり合って接合することにより、出力電極5bが、電極8と電気的に接続される。
従って、表示基板2と搭載部材3の左側の位置決めマーク10a、11a同士が重なり合い、右側の位置決めマーク10b、11b同士が重なり合って接合することにより、出力電極5bが、電極8と電気的に接続される。
位置決め調整は下記のように行う。
搭載ヘッド293(図3参照)により吸着された搭載部材3が、搬送ステージ202(図2参照)上にセットされている表示基板2に近接する位置に搬送される。そして、その下方に設けた位置決めマーク認識装置によって、図4中右側の表示基板2の位置決めマーク10aと搭載部材3の位置決めマーク11aを撮像し、また、同時に左側の位置決めマーク10bと位置決めマーク11bを撮像する。そして、それらのXY座標上の位置を算出して、両者間に位置決め誤差があれば、その補正を行う。
搭載ヘッド293(図3参照)により吸着された搭載部材3が、搬送ステージ202(図2参照)上にセットされている表示基板2に近接する位置に搬送される。そして、その下方に設けた位置決めマーク認識装置によって、図4中右側の表示基板2の位置決めマーク10aと搭載部材3の位置決めマーク11aを撮像し、また、同時に左側の位置決めマーク10bと位置決めマーク11bを撮像する。そして、それらのXY座標上の位置を算出して、両者間に位置決め誤差があれば、その補正を行う。
ここで、このXY座標軸上の位置決め誤差は、搭載ヘッド280のXY方向の移動機構及び搭載ヘッド280のθ方向の回転調整機構により補正する。これは、搭載ヘッド280が複数あるため、表示装置2を固定した方が、効率が良いためである。なお、搭載ヘッド280が1台の場合は、XY方向の移動を搬送ステージ202で行い、θ方向の回転調整を搭載ヘッド280で行っても良い。
次に、位置決め誤差の補正完了後、搭載部材3を持ち上げて、所定距離だけ前進させた後、下降させて、表示装置2と重ね併せて仮圧着(搭載)させる。このとき、搭載部材3側をあらかじめ持ち上げておき、光路を延長する補正部材を、搭載部材3側に取り付けておくことにより、持ち上げ動作を省略することも可能である。仮圧着後、次の工程で本圧着(実装)が行われる。
次に、位置決め誤差の補正完了後、搭載部材3を持ち上げて、所定距離だけ前進させた後、下降させて、表示装置2と重ね併せて仮圧着(搭載)させる。このとき、搭載部材3側をあらかじめ持ち上げておき、光路を延長する補正部材を、搭載部材3側に取り付けておくことにより、持ち上げ動作を省略することも可能である。仮圧着後、次の工程で本圧着(実装)が行われる。
[FPDモジュールの位置決めマーク認識装置の構成及び動作]
以下、図4に基づいて、本実施の形態のFPDモジュールの位置決めマーク認識装置について説明する。FPDモジュールの位置決めマーク位置認識装置は、照明装置20、撮像装置であるカメラ部287(287a,287b)、光路分割手段30とから構成される。
以下、図4に基づいて、本実施の形態のFPDモジュールの位置決めマーク認識装置について説明する。FPDモジュールの位置決めマーク位置認識装置は、照明装置20、撮像装置であるカメラ部287(287a,287b)、光路分割手段30とから構成される。
照明装置20は、ワークである表示基板2及び搭載部材3の位置決めマーク(アライメントマーク)に対して略垂直に照射するように、表示基板2及び搭載部材3に対して対向して配設されている。本実施の形態では、照明装置20は、上方に配置された表示基板2及び搭載部材3の垂直真下に配置されている。
なお、照明装置20は、図示しない棒状の光源ランプを1個又は2個備えている。
なお、照明装置20は、図示しない棒状の光源ランプを1個又は2個備えている。
光路分割手段30は、照明装置20と表示基板2との間に配設される。表示基板2及び搭載部材3の一対の位置決めマークに対して、照明装置20からの照明光を、右側の位置決めマーク10a,11a及び左側の位置決めマーク10b、11bを区別して照射する。そして、両者の反射光を、右側の位置決めマーク10a,11a及び左側の位置決めマーク10b、11bの区別をして、反射させるようにしたものである。
光路分割手段30は、一対の第1のプリズム31a,31b、一対の第2のプリズム34a,34bと遮蔽部33とから構成される。
第1のプリズム31a,31bは、直角2等辺3角形プリズム(以下、単に、45°プリズム)である。第1のプリズム31a,31bの斜辺側である前面にハーフミラー32a,32bが接着されている。なお、ハーフミラー32a,32bは、可視域用の多層ハーフミラーである。
第1のプリズム31a,31bは、直角2等辺3角形プリズム(以下、単に、45°プリズム)である。第1のプリズム31a,31bの斜辺側である前面にハーフミラー32a,32bが接着されている。なお、ハーフミラー32a,32bは、可視域用の多層ハーフミラーである。
また、第1のプリズム31a,31bの1つの等辺側である背面は、黒色加工されている。一対の第1のプリズム31a,31bの背面同士を接合することにより、遮蔽部33が構成される。黒色加工は、サンドブラストにより砂目加工されている。
第1のプリズム31a,31bの背面同士の接着及び第1のプリズム31a,31bの前面のハーフミラー32a,32bとの接着は、カナダバルサム等の光学接着剤を使用し、漏れ出しがないように行う。
第1のプリズム31a,31bの背面同士の接着及び第1のプリズム31a,31bの前面のハーフミラー32a,32bとの接着は、カナダバルサム等の光学接着剤を使用し、漏れ出しがないように行う。
さらに、本実施の形態では、第1のプリズム31a、31bの斜辺側である前面側に、45°プリズムからなる第2のプリズム34a,34bの斜辺側を接着させるようにしている。したがって、本実施の形態では、一対の45°プリズムの斜辺側同士をそれぞれ接着させているので、立方体が2つ形成されることになる。
第1のプリズム31a,31b及び第2のプリズム34a,34bは、ハーフミラー32a,32bを挟持した状態で、互いに同質材料となる。このため、照明装置20からの入射光がハーフミラー32a,32bを透過後に、プリズムと空気との屈折率の違いにより中央側に寄る現象、いわゆる「けられ」を防止することができる。
第1のプリズム31a,31b及び第2のプリズム34a,34bは、ハーフミラー32a,32bを挟持した状態で、互いに同質材料となる。このため、照明装置20からの入射光がハーフミラー32a,32bを透過後に、プリズムと空気との屈折率の違いにより中央側に寄る現象、いわゆる「けられ」を防止することができる。
照明装置20からの照明光は、遮蔽部33により左右に区別されて、第1のプリズム31a,31b内に入射後、ハーフミラー32a,32bを透過して、右側の位置決めマーク10a、11aと、左側の位置決めマーク10b、11bを別個に照射する。
そして、照射された両者の一対の位置決めマークの反射光は、第1のプリズム31a,31bの斜辺側である前面のハーフミラー32a,32bで、左右にそれぞれ区別されて90°曲折して反射される。
ハーフミラー32a,32bで曲折された反射光は、ハーフミラー32a,32bに対向して配設された一対のカメラ部287a,287bで撮像される。
なお、一対のカメラ部287a,287bは光路分割手段30を挟んで相対向する位置に配設されているので、左右の位置決めマーク間隔が短い場合でも、一対のカメラ部287a、287bを相互に干渉させることなく配置することができる。
ハーフミラー32a,32bで曲折された反射光は、ハーフミラー32a,32bに対向して配設された一対のカメラ部287a,287bで撮像される。
なお、一対のカメラ部287a,287bは光路分割手段30を挟んで相対向する位置に配設されているので、左右の位置決めマーク間隔が短い場合でも、一対のカメラ部287a、287bを相互に干渉させることなく配置することができる。
以上のように、照明装置20をワークである表示基板2及び搭載部材3に対向させる構成としたことにより、照明装置20からの照明光を曲折反射することなく、直接ワークに照射することができる。
さらに、遮蔽部33により、照明光を左右に区別して、右側の位置決めマーク10a,11a及び左側の位置決めマーク10b,11bに照射することができる。
さらに、遮蔽部33により、照明光を左右に区別して、右側の位置決めマーク10a,11a及び左側の位置決めマーク10b,11bに照射することができる。
ところで、カメラ部287a,287bで撮像された画像データは、図示しない画像処理手段に入力される。カメラ部287a,287bの視野内での各位置決めマークの位置と、カメラ部287a、287b間の間隔とに基づいて、XY座標上の各位置決めマークの位置を検出する。そして、この画像処理手段からの信号に基づいて、右側の位置決めマーク10a,11aと、左側の位置決めマーク10b,11bとの間の各々の位置決め誤差を算出する。
上述したように、この位置決め誤差のXY方向成分及びθ方向の成分は、搭載部材3の搭載ヘッド293を駆動制御する搭載ヘッドサーボ回路(不図示)に入力される。そして、搭載ヘッド293により、搭載部材3を、所定のXY方向の移動及び所定角度θの回転がなされる。
よって、それぞれが位置決め調整されて、表示基板2の電極8と搭載部材3の出力電極5bを、高精度に位置決め接合することができる。
よって、それぞれが位置決め調整されて、表示基板2の電極8と搭載部材3の出力電極5bを、高精度に位置決め接合することができる。
ところで、搭載部材3の大きさや出力電極の本数の差により、位置決めマークの間隔も、通常10mm〜50mmと異なる場合がある。この場合、照明装置20からの照明光を位置決めマーク間の間隔のうち、最大間隔のものを照明できる幅を持たせるようにするのが好ましい。具体的には、位置決めマーク間隔の最大値及び最小値を基準として、光路分割手段30の大きさが決定される。具体的には、図10に示すように、位置決めマーク間隔が近い場合には、実践で示される上側にカメラ部287部を移動して使用する。位置決めマーク間隔が広い場合には、一点鎖線で示される下側にカメラ部287を移動して使用する。このように、位置決めマークの間隔の広狭によって、その反射光が、ハーフミラー32a,32bで反射する位置が変わるがカメラ部287の上下移動により、対応することができる。
なお、位置決めマーク間隔に対応して、光路分割手段30の大きさを変更するようにしても良い。
なお、位置決めマーク間隔に対応して、光路分割手段30の大きさを変更するようにしても良い。
また、位置決めマーク間隔が広く、カメラ部287a,287bを固定的に設けていたのでは、視野に収めることができない場合には、カメラ部287a,287bを連動させて変位させるようにする。
〈第2の実施の形態〉
次に、図5に基づいて、本発明の第2の実施の形態について説明する。
第1の実施の形態と異なる点は、光路分割手段30が、第2のプリズム34a,34bがなく、第1のプリズム31a,31bのみで構成している点である。
第1のプリズム31a,31bの構成自体は、第1の実施の形態と同じで、第1のプリズム31a,31bは、45°プリズムであり、斜辺側である前面にハーフミラー32a,32bが接着されている。ハーフミラー32a,32bは、可視域用の多層ハーフミラーである。また、第1のプリズム31a,31bの1つの等辺側である背面は、黒色加工されており、第1のプリズム31a,31bの背面同士を接合することにより、遮蔽部33が構成される。
次に、図5に基づいて、本発明の第2の実施の形態について説明する。
第1の実施の形態と異なる点は、光路分割手段30が、第2のプリズム34a,34bがなく、第1のプリズム31a,31bのみで構成している点である。
第1のプリズム31a,31bの構成自体は、第1の実施の形態と同じで、第1のプリズム31a,31bは、45°プリズムであり、斜辺側である前面にハーフミラー32a,32bが接着されている。ハーフミラー32a,32bは、可視域用の多層ハーフミラーである。また、第1のプリズム31a,31bの1つの等辺側である背面は、黒色加工されており、第1のプリズム31a,31bの背面同士を接合することにより、遮蔽部33が構成される。
第2の実施の形態では、照明装置20からの照明光がハーフミラー32a,32b透過後に、プリズムと空気との屈折率の違いにより中央側に寄る、いわゆる「けられ」が、わずかに生じる。但し、両ワークの一対の位置決めマークを区別して照射することに関しては、問題となる程のものではない。
〈第3の実施の形態〉
次に、図6に基づいて、本発明の第3の実施の形態について説明する。
図4に示す第1の実施の形態と異なる点は、光路分割手段30が、第1の実施の形態の第2のプリズム34a,34bの1つの等辺側である前面側(図中、遮蔽部33と平行となる、図中、鉛直面)に、さらに、45°プリズムである第3のプリズム35a,35bの1つの等辺側とを各々接着した点である。
次に、図6に基づいて、本発明の第3の実施の形態について説明する。
図4に示す第1の実施の形態と異なる点は、光路分割手段30が、第1の実施の形態の第2のプリズム34a,34bの1つの等辺側である前面側(図中、遮蔽部33と平行となる、図中、鉛直面)に、さらに、45°プリズムである第3のプリズム35a,35bの1つの等辺側とを各々接着した点である。
第3のプリズム35a,35bは、斜辺側である前面側を反射ミラー(フルミラー)36a,36bとしている。第3のプリズム35a,35bは、第1のプリズム31a,31bの遮蔽部33に対して面対称に配置される。よって、ハーフミラー32a,32bからの反射光は、反射ミラー36a,36bによって、平面内で、90°曲折して反射される。よって、その反射光同士が同方向で平行となる。
これにより、右側の位置決めマーク10a,11aと、左側の位置決めマーク10b,11bからの反射光が、それぞれ第2のプリズム34a,34bに入射する。次に、ハーフミラー32a,32bにより、平面内で、90°曲折して反射されて、第2のプリズム34a,34bを透過し、第3のプリズム35a,35bに入射する。そして、反射ミラー36a,36bにより、平面内で90°曲折して反射される。よって、反射ミラー36a,36bで反射された左右の反射光同士は平行となる。
一対のカメラ部287a,287bは、第3のプリズム35a,35bに対向して配設される。よって、一対のカメラ部287a,287bは平行に配置される。
本実施の形態では、第1〜第3のプリズムを2組(一対)組み合わせて構成しているため、反射光の曲折角度を高精度にすることができる。
本実施の形態では、第1〜第3のプリズムを2組(一対)組み合わせて構成しているため、反射光の曲折角度を高精度にすることができる。
〈第4の実施の形態〉
次に、図7に基づいて、本発明の第4の実施の形態について説明する。
第1〜第3の実施の形態と異なる点は、光路分割手段30の構成である。
図7(b)に示すように、第4の実施の形態では、光路分割手段30は、2つのハーフミラー70a、70bと遮蔽板50とから構成される。
ハーフミラー70a,70b及び遮蔽板50は、板状の外枠60a,60bに填め込まれる。図7(a)に示すように、外枠60a,60bには、溝61a,61b,61cが形成されている。溝61a,61b,61cは、第1の実施の形態の第1のプリズム31a,31bのハーフミラー32a,32b及び遮蔽部33と同様の角度配置となるように、遮蔽板50を面対称の中心として、互いに45°の角度をなして形成される。
第4の実施の形態では、プリズムを使用することなく、2枚のハーフミラー70a,70b及び遮蔽板50だけで光路分割手段を構成することができるので、装置が簡易且つ安価となる。
次に、図7に基づいて、本発明の第4の実施の形態について説明する。
第1〜第3の実施の形態と異なる点は、光路分割手段30の構成である。
図7(b)に示すように、第4の実施の形態では、光路分割手段30は、2つのハーフミラー70a、70bと遮蔽板50とから構成される。
ハーフミラー70a,70b及び遮蔽板50は、板状の外枠60a,60bに填め込まれる。図7(a)に示すように、外枠60a,60bには、溝61a,61b,61cが形成されている。溝61a,61b,61cは、第1の実施の形態の第1のプリズム31a,31bのハーフミラー32a,32b及び遮蔽部33と同様の角度配置となるように、遮蔽板50を面対称の中心として、互いに45°の角度をなして形成される。
第4の実施の形態では、プリズムを使用することなく、2枚のハーフミラー70a,70b及び遮蔽板50だけで光路分割手段を構成することができるので、装置が簡易且つ安価となる。
〈第5の実施の形態〉
次に、本発明の第5の実施の形態について、図8、9に基づいて説明する。
第1〜4の実施の形態と異なる点は、照明装置20及び光路分割手段80の構成と、更に、一対のハーフミラー90a,90bを設けた点である。
次に、本発明の第5の実施の形態について、図8、9に基づいて説明する。
第1〜4の実施の形態と異なる点は、照明装置20及び光路分割手段80の構成と、更に、一対のハーフミラー90a,90bを設けた点である。
第5の実施の形態では、図9に示すように、光路分割手段80は、1つの45°プリズムからなる。光路分割手段80は、2つの等辺側である2つの前面を反射ミラー81a、81bとしている。また、一対の反射ミラー81a,81bに各々対向させて、一対のハーフミラー90a,90bが配設されている。
一対の反射ミラー81a,81bは、一対の位置決めマークからの反射光を各々同方向で、平面内で90°曲折して反射する。
図8に示すように、一対のカメラ部287a,287bは、一対のハーフミラー90a,90bに対向し、且つ互いに平行になるように設けられている。
照明装置20は、一対のハーフミラー90a,90bの外方に左右に配設されている。照明装置20からの照明光は、ハーフミラー90a,90bを透過後、反射ミラー81a,81bで90°曲折して反射されて、図中、上方に配置された表示基板2及び搭載部材3の一対の位置決めマークを各々照射する。
本実施の形態では、一対のカメラ部287a,287bが、直線上の配置ではなく、平行配置となるため、長手方向に場所をとらず、装置構成を小型化することができる。
一対の反射ミラー81a,81bは、一対の位置決めマークからの反射光を各々同方向で、平面内で90°曲折して反射する。
図8に示すように、一対のカメラ部287a,287bは、一対のハーフミラー90a,90bに対向し、且つ互いに平行になるように設けられている。
照明装置20は、一対のハーフミラー90a,90bの外方に左右に配設されている。照明装置20からの照明光は、ハーフミラー90a,90bを透過後、反射ミラー81a,81bで90°曲折して反射されて、図中、上方に配置された表示基板2及び搭載部材3の一対の位置決めマークを各々照射する。
本実施の形態では、一対のカメラ部287a,287bが、直線上の配置ではなく、平行配置となるため、長手方向に場所をとらず、装置構成を小型化することができる。
本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施の形態では、位置決めマーク認識装置のワークとして液晶セルに搭載部材を位置決めする場合に適用した例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、有機EL、プラズマディスプレイ等を構成する表示基板に電子部品を搭載するFPDモジュールの位置決めマーク認識装置に用いることもできる。
20…照明装置、 30…光路分割手段 31a,31b…第1のプリズム、32a,32b…ハーフミラー、33…遮蔽部、34a,34b…第2のプリズム、35a,35b…第3のプリズム、36a,36b…反射ミラー(フルミラー)、287(287a,287b)…カメラ部、50…遮蔽板、70a,70b…ハーフミラー、81a,81b…反射ミラー(フルミラー)、90a,90b…ハーフミラー
ここで、このXY座標軸上の位置決め誤差は、搭載ヘッド293のXY方向の移動機構及び搭載ヘッド293のθ方向の回転調整機構により補正する。これは、搭載ヘッド293が複数あるため、表示装置2を固定した方が、効率が良いためである。なお、搭載ヘッド293が1台の場合は、XY方向の移動を搬送ステージ202で行い、θ方向の回転調整を搭載ヘッド293で行っても良い。
次に、位置決め誤差の補正完了後、搭載部材3を持ち上げて、所定距離だけ前進させた後、下降させて、表示装置2と重ね併せて仮圧着(搭載)させる。このとき、搭載部材3側をあらかじめ持ち上げておき、光路を延長する補正部材を、搭載部材3側に取り付けておくことにより、持ち上げ動作を省略することも可能である。仮圧着後、次の工程で本圧着(実装)が行われる。
次に、位置決め誤差の補正完了後、搭載部材3を持ち上げて、所定距離だけ前進させた後、下降させて、表示装置2と重ね併せて仮圧着(搭載)させる。このとき、搭載部材3側をあらかじめ持ち上げておき、光路を延長する補正部材を、搭載部材3側に取り付けておくことにより、持ち上げ動作を省略することも可能である。仮圧着後、次の工程で本圧着(実装)が行われる。
Claims (9)
- 少なくとも1つのワークに設けられた一対の位置決めマークに対向して配設された照明装置と、
前記一対の位置決めマークからの反射光が入力される一対の撮像装置と、
前記照明装置と前記一対の撮像装置との間に配置され、前記照明装置から照射された照明光を分割して前記一対の位置決めマークに導くと共に、前記一対の位置決めマークからの反射光を前記一対の撮像装置にそれぞれ導く光路分割手段と、を備えた、
FPDモジュールの位置決めマーク認識装置。 - 前記光路分割手段は、
前記照明装置からの照明光を透過すると共に、前記一対の位置決めマークからの反射光を区別して反射するよう配設された一対のハーフミラーと、
前記一対のハーフミラー間に配設されて、前記一対の位置決めマークを区別して照射する照明光同士が干渉しないように光を遮蔽する遮蔽部とからなる、
請求項1に記載のFPDモジュールの位置決めマーク認識装置。 - 前記一対のハーフミラーにより反射された反射光が、平面内垂直方向で、且つ該反射光同士が同方向に反射するよう配置された一対の反射ミラーを設け、
前記一対の撮像装置を前記反射ミラーに対向して配設した、請求項2に記載のFPDモジュールの位置決めマーク認識装置。 - 前記光路分割手段は、一対の45°プリズムからなる第1のプリズムを備え、
前記第1のプリズムは、斜辺側をハーフミラーとし、背面となる1つの等辺側を黒色加工し、該背面同士を接着してなる遮蔽部を備えた、請求項1に記載のFPDモジュールの位置決めマーク認識装置。 - 前記光路分割手段は、前記第1のプリズムの斜辺側に、さらに、一対の45°プリズムからなる第2のプリズムの斜辺側をそれぞれ接着した、請求項4に記載のFPDモジュールの位置決めマーク認識装置。
- 前記光路分割手段は、一対の45°プリズムからなる第3のプリズムの1つの等辺側を、前記第2のプリズムの1つの等辺側で、前記遮蔽部と平行な面に接着してなり、
前記第3のプリズムの斜辺側に、前記第1のプリズムのハーフミラーからの反射光を、平面内垂直方向に反射させる反射ミラーを設けた、請求項5に記載のFPDモジュールの位置決めマーク認識装置。 - 少なくとも1つのワークに設けられた一対の位置決めマークに対して、照明光を照射する照明装置と、
前記照明装置と前記ワークの間に配設され、前記一対の位置決めマークからの反射光を区別して反射する一対の第1の反射ミラーと、
前記第1の反射ミラーに反射された反射光を、さらに、平面内で垂直方向に反射させるようにした一対の第2の反射ミラーと、
前記一対の第2の反射ミラーに対向して配置され、前記一対の位置決めマークからの反射光を区別して撮像する一対の撮像手段と、を備えたFPDモジュールの位置決めマーク認識装置。 - 一方のワークに設けられた一対の位置決めマークと他方のワークに設けられた一対の位置決めマークとを位置決めする位置決めマーク認識装置と、端部にACFが貼り付けられた該一方のワークに該他方のワークを仮圧着する仮圧着装置と、を備える仮圧着ユニットと、
仮圧着した前記他方のワークを加熱圧着して固定する本圧着ユニットと、を備え、
前記位置決めマーク認識装置は、前記2つのワークの一対の位置決めマークに対向して配設された照明装置と、
前記一対の位置決めマークからの反射光が入力される一対の撮像装置と、
前記照明装置と前記一対の撮像装置との間に配置され、前記照明装置から照射された照明光を分割して前記一対の位置決めマークに導くと共に、前記一対の位置決めマークからの反射光を前記一対の撮像装置にそれぞれ導く光路分割手段と、を備えた、
FPDモジュールの組立装置。 - 一方のワークに設けられた一対の位置決めマークと他方のワークに設けられた一対の位置決めマークとを位置決めする位置決めマーク認識装置と、端部にACFが貼り付けられた該一方のワークに該他方のワークを仮圧着する仮圧着装置と、を備える仮圧着ユニットと、
仮圧着した前記他方のワークを加熱圧着して固定する本圧着ユニットと、を備え、
少なくとも1つのワークに設けられた一対の位置決めマークに対して、照明光を照射する照明装置と、
前記照明装置と前記ワークの間に配設され、前記一対の位置決めマークからの反射光を区別して反射する一対の第1の反射ミラーと、
前記第1の反射ミラーに反射された反射光を、さらに、平面内で垂直方向に反射させるようにした一対の第2の反射ミラーと、
前記一対の第2の反射ミラーに対向して配置され、前記一対の位置決めマークからの反射光を区別して撮像する一対の撮像手段と、を備えたFPDモジュールの組立装置。
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