JP2774587B2 - Ｔａｂ部品の実装装置における教示方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、液晶基板の端子部にTAB部品であるキャ
リアテープ部品を実装するTAB部品の実装装置に係り、
特に液晶基板およびTAB部品に対する位置合せのための
教示方法に関する。

（従来の技術） 例えば、テープにICチップを組み込んだTAB部品であ
るキャリアテープ部品（以下、キャリアテープ部品と呼
ぶ）は、通常はキャリアテープとしてリール等に巻回さ
れている。そして、このキャリアテープ部品を搬送し
て、例えばワープロや液晶テレビ用の液晶基板（LCD）
に実装するようになっている。

すなわち、液晶表示機器の小形化に伴ってキャリアテ
ープ部品のアウタリードを直接に、液晶基板の端子部に
接続する方法が実施されている。ところが、A4判程度の
液晶基板になると、その端子部に接続するキャリアテー
プ部品の数は例えば12個と多く、それに対して端子ピッ
チは約0.25mm（最小0.1mm）と狭く、従来においては人
手により１個づつ位置合わせして仮接続している。

しかしながら、人手による位置合わせは、作業が面倒
で能率が悪いとともに、高精度の位置合わせができず、
接続不良を起こしやすい。

（発明が解決しようとする課題） そこで、例えばCCD（電荷結合素子）カメラのごとき
光学系を用いて液晶基板およびキャリアテープ部品の位
置を検出し、位置補正を行うようになっている。

実際には、液晶基板に対するキャリアテープ部品の実
装位置を作業者が教示して装置の制御回路に記憶させ
る。そしてその位置に、上記光学系を用いた補正等によ
り近ずけるよう動作させる。

ところが、前記液晶基板はガラス液晶セルからなり、
公差の範囲内でバラツキをもった寸法で成形されている
ので、実際に接合する液晶基板を用いて実装位置を教示
すると、多数の液晶基板を接合していくにしたがって教
示位置にもバラツキが生じ、精度の低下を招いてしま
う。

そのために、教示基準となる液晶基板、いわゆるマス
ター基板を製作し、教示は前記マスター基板をもって行
うのが普通である。

しかしながら、このようなマスター基板は、液晶基板
の種類が異なれば当然、それにともなって別途製作しな
ければならず、その都度選定する手間およびこれらを保
管し、かつ管理する手間が新たに必要となり、非常に面
倒である。

この発明は前記事情に着目してなされたもので、その
目的とするところは、実際に装着対象となる液晶基板か
ら直接教示可能として、複数種の教示基準となる液晶基
板を不要化し、教示手間の簡便化を図るTAB部品の実装
装置における教示方法を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段および作用） この発明は、前記目的を達成するために、端子部が突
出した状態で液晶基板を保持するとともにXYθ軸方向に
移動する基板搭載ステージと、TAB部品を保持するとと
もにこのTAB部品に形成されたアウターリード部を前記
基板搭載ステージから突出させた液晶基板の端子部に実
装する装着装置と、前記液晶基板の端子部を撮像し、か
つ液晶基板の端子部とTAB部品のアウターリードとを同
一視野内で撮像する光学系とを具備したTAB部品の実装
装置における教示方法において、前記光学系により前記
液晶基板に設けられた位置合わせマークを撮像する工程
と、この撮像結果により前記位置合わせマークの位置を
検出する工程と、前記位置合わせマークの位置に基づき
液晶基板のθ方向の傾きを算出する工程と、このθ方向
の傾き算出値にもとづき基板搭載ステージのθテーブル
を移動して基板搭載ステージ上の液晶基板のθ方向の傾
きを補正する工程と、このθ方向の補正によって生じる
Ｘ方向およびＹ方向の位置変化を算出する工程と、この
算出したＸ方向とＹ方向の位置変化分を相殺するよう基
板搭載ステージのＸテーブルとＹテーブルを移動して位
置補正をなす工程と、これら全ての工程を行った後に前
記TAB部品と液晶基板を実装する位置に前記基板搭載ス
テージを移動して教示する工程とを有することを特徴と
するTAB部品の実装装置における教示方法を得るもので
ある。

（実施例） 以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図および第２図に示す基板搭載ステージ１は、Ｘ
テーブル２、Ｙテーブル３およびθテーブル４とから構
成されている。このθテーブル４上には液晶基板５を保
持する治具６が設けられている。したがって、液晶基板
５は基板搭載ステージ１によってXYおよびθ方向に移動
自在であり、その端子部７は治具６から横方向に突出し
た状態に保持されている。

前記基板搭載ステージ１は、実装装置の基台８の前部
に設けられており、この後部にはICチップを実装したTA
B部品であるキャリアテープＴを供給する供給部９が設
けられている。この実施例においては、第１のキャリア
テープ供給部10aと第２のキャリアテープ供給部10bを並
設した２連式であって、これらは同一構造であるため、
一方について説明すると、第３図に示すように構成され
ている。11は供給リール、12はスペーサテープ巻取リー
ルである。供給リール11にはスペーサテープ13と一緒に
キャリアテープＴが巻回され、順次繰り出すようになっ
ている。供給リール11にはテンションローラ14とキャリ
アテープＴの幅方向の位置を規制する後部スプロケット
15が設けられているとともに、打抜き済みテープを巻き
取る巻き取りリール16が設けられている。さらに、前記
後部スプロケット15と同一高さ位置にある前記基台８上
にはキャリアテープＴを一定長さ送りする前部スプロケ
ット17が設けられている。そして、前記スペーサテープ
13は供給リール11から繰り出されてスペーサテープ巻取
リール12に巻き取られる。供給リール11から繰り出され
たキャリアテープＴはテンションローラ14、後部スプロ
ケット15および前部スプロケット17の順に巻回され、後
述する手段によって打抜かれた打抜き済みテープは巻き
取りリール16に巻き取られるようになっている。

前記後部スプロケット15と前記スプロケット17との間
に位置するキャリアテープ走行路18にはキャリアテープ
Ｔを所定の形状に打抜く打抜き機構19が設置されてい
る。この打抜き機構19は、キャリアテープ走行路18を上
下に挟んで上金型20と下金型21とからなり、上金型20は
エアシリンダ22によって昇降してキャリアテープ部品10
の打抜きを行う。

さらに、第４図に示すように、下金型21はキャリアテ
ープ走行路18と直交する移動テーブル23に載置されてい
て、下金型21を打抜き位置24と取り出し位置25との間を
往復運動するように構成されている。なお、下金型21の
上面には打抜かれたキャリアテープ部品10を固定する固
定部26が設けられており、たとえば真空吸引によってキ
ャリアテープ部品10を吸着保持する。

したがって、第１のキャリアテープ供給部10aと第２
のキャリアテープ供給部10bを並設した２連式の場合に
は、両打抜き機構19、19の間に前記取り出し位置25が設
けられており、第１のキャリアテープ供給部10aと第２
のキャリアテープ供給部10bから種類の異なるキャリア
テープ部品10を取り出し位置25に供給することができ
る。しかも、下金型21は移動テーブル23に載置されて打
抜き位置24と取り出し位置25との間を往復運動するた
め、一方の下金型21が打抜き位置24に位置しているとき
は、他方の下金型21は取り出し位置25に位置し、第１の
キャリアテープ供給部10aと第２のキャリアテープ供給
部10bから交互にキャリアテープ部品10を取り出し位置2
5に供給することができる。

また、前記取り出し位置25と前記基板搭載ステージ１
との間には仮位置決めステージ33が設けられている。こ
の仮位置決めステージ33は、第２図に示すように、基台
８に対して垂直な回転軸35を有しており、この回転軸35
の上端部に位置決めテーブル36を有している。位置決め
テーブル36は回転軸35と直結するパルスモータ（図示し
ない）によって回転自在であるとともに、この上面部に
前記キャリアテープ部品10を真空吸着するようになって
いる。また、前記位置決めテーブル36にはＬ字状に形成
されたプッシャレバー（図示しない）が設置され、位置
決めテーブル36上に吸着保持されたキャリアテープ部品
10の端縁をプッシュすることによってキャリアテープ部
品10を仮位置決めする位置決め機構41を構成している。

また、前記供給部９および仮位置決めテーブル33の上
方には搬送機構42が設けられている。この搬送機構42に
ついて説明すると、43はガイドレールであり、これは前
記供給部９の取り出し位置25と基板搭載ステージ１に保
持された液晶基板５の実装位置44との間に亘って架設さ
れている。このガイドレール43には搬送ロボット45が移
動自在に設けられ、この搬送ロボット45には移載ヘッド
46と装着ヘッド47が設けられている。この移載ヘッド46
と装着ヘッド47との間の距離は、前記取り出し位置25と
仮位置決めステージ33との距離に等しく、移載ヘッド46
が取り出し位置25に対向したときには装着ヘッド47が仮
位置決めステージ33に対向する。さらに、移載ヘッド47
と装着ヘッド47とは基本的に同一構造であり、下面に真
空吸着部46a、47aを有しており、上下ガイド48に沿って
シリンダ49によって昇降する。

前記実装位置44に対向する下部には、基板搭載ステー
ジ１に保持される液晶基板５の前記ステージ１から突出
した実装位置にある端子部７を撮像するとともに、液晶
基板５の端子と前記装着ヘッド47に真空吸着されるキャ
リアテープ部品10の端子のそれぞれ一部を同一視野内で
撮像する光学系としてのカメラ51が設けられている。そ
して、このカメラ51によって液晶基板５の端子部７に設
けられる第５図に示すような位置で、かつ第６図に示す
ような例えば変形した十字マークである位置合わせマー
クａ…を検出し、画像処理によって認識する。そしてさ
らに、液晶基板５の端子とキャリアテープ部品10の端子
の位置ずれ量を画像処理によって認識し、前記基板搭載
ステージ１を移動させてずれ量を補正し位置合わせす
る。

前記実装位置44の下部にはバックアップ機構52が設け
られている。このバックアップ機構２は、基台53に対し
て昇降自在なガイド部材54が設けられており、このガイ
ド部材54には横方向に直線移動自在な保持台55を有して
いる。この保持台55は前記実装位置44の下部に対向して
設けられる前記カメラ51に対して進退自在であり、前記
装着ヘッド47による液晶基板５に対する上方からの押圧
力を下部で保持する。このようなバックアップ機構52と
前記装着ヘッド47とで、装着装置56を構成することにな
る。

つぎに、前述のように構成されたキャリアテープ部品
の実装装置の作用について説明する。

基板搭載ステージ１の治具６には液晶基板５が保持さ
れており、端子部７は実装位置44に位置している。この
状態で、カメラ51によって液晶基板５の端子部７の長手
方向両端の位置合わせマークa,aを移動して撮像し、画
像処理により液晶基板５の外径に対する電極パターンの
位置教示を行う。

なお説明すれば、予め、実際に装着対象となる液晶基
板５を任意に選択し、カメラ51によって液晶基板５に設
けた位置合わせマークa,aを撮像し、この撮像したデー
タにより前記位置合わせマークa,aの位置を検出する。
そして、前記位置合わせマークa,aを検出した位置から
液晶基板５のθ方向の傾きを算出し、このθ方向の傾き
算出値にもとづいて基板搭載ステージ１のθテーブル４
をθ方向に移動して基板搭載ステージ１上の液晶基板５
のθ方向の傾きを補正する。このようなθ方向の補正を
なすことによってＸ方向およびＹ方向の位置が変化する
から、それぞれの変化量を算出する。この算出したＸ方
向とＹ方向の位置変化分を相殺するよう、基板搭載ステ
ージ１のＸテーブル２とＹテーブル３を移動して同方向
の位置補正をなす。これらの補正を行ったあとに、キャ
リアテープ部品10の端子と液晶基板５の端子を接合する
位置に基板搭載ステージ１を移動して教示する。

このような教示方法はソフト化されていて、第７図に
一連の工程フローを示す。ここで、これまで行われてい
る教示方法としては、単にＢ部のみであり、今回新たに
Ａ部を追加することにより教示が簡便化する。しかも、
実際に接合位置の教示を行うときには液晶基板５の公差
によるバラツキが補正されているので、継続して多数の
液晶基板５の接合を行っても教示精度を確保する。

一方、前記液晶基板５に実装するためのキャリアテー
プ部品10は、第１および第２のキャリアテープ供給部10
a、10bから取り出し位置25に交互に供給される。すなわ
ち、供給リール11から繰り出されたキャリアテープＴは
テンションローラ14、後部スプロケット15および前記ス
プロケット17の順に走行する。前記後部スプロケット15
と前記スプロケット17との間に位置するキャリアテープ
走行路18にはキャリアテープ部品10を所定の形状に打抜
く打抜き機構19が設置されているため、上金型20がエア
シリンダ22によって下降し、下金型21との間でキャリア
テープ部品10の打抜きを行う。打ち抜かれたキャリアテ
ープ部品10は下金型21の固定部26に固定され、移動テー
ブル23の移動によってキャリアテープ部品10は取り出し
位置25へ移動する。第１のキャリアテープ供給部10aと
第２のキャリアテープ供給部10bが並設されているため
に、両打抜き機構19、19から交互に取り出し位置25にキ
ャリアテープ部品10が供給される。

搬送機構42が作動すると、移載ヘッド46が前記取り出
し位置25に対向し、真空吸着部46aによってキャリアテ
ープ部品10を吸着し、仮位置決めステージ33の位置決め
テーブル36にキャリアテープ部品10を載置する。キャリ
アテープ部品10が位置決めテーブル36に載置されると、
プレッシャレバー39が、第２図中位置決めテーブル36方
向に移動し、キャリアテープ部品10の一端面をプッシュ
してＹ方向の位置決めを行う。この状態から搬送機構42
が再び作動し、搬送ロボット45がガイドレール43に沿っ
て右方向に移動すると、移載ヘッド46が支持テーブル32
に対向し、装着ヘッド47が仮位置決めステージ33の位置
決めテーブル36に対向する。そして、移載ヘッド46およ
び装着ヘッド47が同時に下降すると、移載ヘッド46は支
持テーブル32上のキャリアテープ部品10を吸着し、装着
ヘッド47は位置決めテーブル36上の位置決めされたキャ
リアテープ部品10を吸着する。

つぎに、移載ヘッド46および装着ヘッド47が同時に上
昇した後、搬送ロボット45が左方向に一定距離移動する
と、装着ヘッド47に吸着されてキャリアテープ部品10は
実装位置44に対向する。ここで、液晶基板５の端子面と
キャリアテープ部品10の端子面との間を0.5〜1.0mmに保
ち、カメラ51によって液晶基板５の端子とキャリアテー
プ部品10の端子のそれぞれの一部を同一視野内で撮像
し、両端子の相対位置ずれ量を画像処理によって検出
し、基板搭載ステージ１をXYおよびθ方向に移動して位
置合わせを行う。

つぎに、バックアップ機構52が作動して保持台55が前
進すると、保持台55は液晶基板５の端子部７の下面に対
向し、前記装着ヘッド47の上方からの押圧力を下方向よ
り支持する。そして、装着ヘッド47に吸着されたキャリ
アテープ部品10は装着ヘッド47の下降に伴って液晶基板
５の端子部７に実装され、このとき端子部７に粘着性を
有するACF（Anisotropic Conductive Film,異方性導電
膜）が塗布されているため、10〜20kg程度の荷重によっ
て押圧することにより、仮接続が行われる。

液晶基板５に対してキャリアテープ部品10の仮接続が
完了すると、装着ヘッド47の真空吸着力は解除され、装
着ヘッド47が上昇し、ついで搬送機構42によって移載ヘ
ッド46とともに右方向に移動する。そして、キャリアテ
ープ部品10を吸着し、装着ヘッド47は仮位置決めステー
ジ33において仮位置決めされたキャリアテープ部品10を
吸着する。そして、再び上述した作用を繰り返すことに
よって液晶基板５に対するキャリアテープ部品10の実装
を自動的に行うことができる。

なお上記実施例においては、光学系51として１台のカ
メラを備え、液晶基板５の基板搭載ステージ１から突出
した実装位置にある端子部７を撮像するとともに、液晶
基板５の端子と装着ヘッド47に真空吸着されるキャリア
テープ部品10の端子を同一視野内で撮像するようにした
が、これに限定されるものではない。すなわち、液晶基
板５の基板搭載ステージ１から突出した実装位置にある
端子部７を撮像する専用の光学系であるカメラと、液晶
基板５の端子とキャリアテープ部品10の端子を同一視野
内で撮像する専用の光学系であるカメラとの、２台のカ
メラを備えた実装装置にも適用できる。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明によれば、TAB部品と
液晶基板との接合位置を教示する時に、予め、実際に装
着対象となる液晶基板を任意に選択し、ここから位置合
わせマークを検出してθ方向およびX,Y方向の位置補正
を行うようにしたので、別途教示基準となる液晶基板を
用意することなく、実装すべき液晶基板に換えることが
できる。したがって、複数種の教示基準となる液晶基板
を製作し、選定し、保管し、かつ管理する手間が一切不
要となり、教示方法が簡便化するという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示すもので、第１図はキャ
リアテープ部品の実装装置の斜視図、第２図は同じく側
面図、第３図はキャリアテープ部品供給部の概略的側面
図、第４図は打ち抜き機構と取り出し位置の関係を示す
概略的平面図、第５図は液晶基板とTAB部品との位置合
わせ説明図、第６図は液晶基板に設けられる位置合わせ
マークの拡大図、第７図は教示方法のフロー図である。 ７……端子部、５……液晶基板、１……基板搭載ステー
ジ、Ｔ……キャリアテープ、10……TAB部品（キャリア
テープ部品）、56……装着装置、51……光学系（カメ
ラ）、ａ……位置合わせマーク。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01L 21/60 311

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】端子部が突出した状態で液晶基板を保持す
   るとともにXYθ軸方向に移動する基板搭載ステージと、 TAB部品を保持するとともにこのTAB部品に形成されたア
   ウターリード部を前記基板搭載ステージから突出させた
   液晶基板の端子部に実装する装着装置と、 前記液晶基板の端子部を撮像し、かつ液晶基板の端子部
   とTAB部品のアウターリードとを同一視野内で撮像する
   光学系とを具備したTAB部品の実装装置における教示方
   法において、 前記光学系により前記液晶基板に設けられた位置合わせ
   マークを撮像する工程と、 この撮像結果により前記位置合わせマークの位置を検出
   する工程と、 前記位置合わせマークの位置に基づき液晶基板のθ方向
   の傾きを算出する工程と、 このθ方向の傾き算出値にもとづき基板搭載ステージの
   θテーブルを移動して基板搭載ステージ上の液晶基板の
   θ方向の傾きを補正する工程と、 このθ方向の補正によって生じるＸ方向およびＹ方向の
   位置変化を算出する工程と、 この算出したＸ方向とＹ方向の位置変化分を相殺するよ
   う基板搭載ステージのＸテーブルとＹテーブルを移動し
   て位置補正をなす工程と、 これら全ての工程を行った後に前記TAB部品と液晶基板
   を実装する位置に前記基板搭載ステージを移動して教示
   する工程と を有することを特徴とするTAB部品の実装装置における
   教示方法。