JP2825279B2 - キャリアテープ部品の実装装置 - 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キャリアテープ部品
を実装するキャリアテープ部品の実装装置に関する。

（従来の技術） 例えば、テープにICを組み込んだキャリアテープ部品
は、通常は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リールから繰出し、金型等によって
打抜いたのち、そのキャリアテープ部品をトレイ等に詰
め込んで保管している。

また、前記キャリアテープ部品を液晶基板に実装する
場合には、前記トレイからキャリアテープ部品を作業者
が取り出し、１個づつ手作業によって実装している。

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12個と多く、端子ピッチは0.25mm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。

また、液晶基板の端子部にキャリアテープ部品を位置
合わせする方法として、例えば特開昭63−27030号公報
が知られている。これはスライドベース上に載置された
フイルムキャリアの位置決め穴に、先端が細く形成され
たピンを挿入してピンの先端を突出させ、つぎにフイル
ムキャリアの表面をフイルムキャリア押さえプレートに
よって押圧するとともに、ピンをさらに上昇させて位置
決めする。その後、フイルムキャリア押さえプレートが
押圧した状態でピンを降下させ、ピンの降下が終了した
後、フイルムキャリア押さえプレートをフイルムキャリ
アから離すようにしたものである。

（発明が解決しようとする課題） ところが、前述のように、テープにICを組み込んだキ
ャリアテープ部品を、別工程で打抜いた場合、打抜いた
キャリアテープ部品をトレイ等に詰め込む作業、トレイ
を実装工程に運ぶ作業が必要となり、また、トレイから
キャリアテープ部品を自動供給するにしても装置のスペ
ースが限られているため、連続供給可能な個数が限定さ
れる。

また、キャリアテープ部品を位置合わせする方法とし
て、位置決め穴にピンを挿入して位置合わせする方法に
おいても、液晶基板の電極とフイルムキャリアの電極と
を位置合わせするには、実体顕微鏡によって拡大して観
察しながらマイクロメータによってスライドベースを横
方向に移動して微調整する必要があり、人手によって位
置合わせしている。したがって、高精度の位置合わせに
は多くの時間を要し、作業能率の低下の原因となってい
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、人手を介することなく、キャリア
テープ部品の供給、液晶基板の電極とキャリアテープ部
品の電極との位置合わせおよび実装が自動的に行うこと
ができ、生産性を向上できるキャリアテープ部品の実装
装置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、キャリアテ
ープ部品をテープとともに連続的に供給し、この供給部
から供給されたキャリアテープ部品を金型を有した打抜
き機構によって所定の形状に打抜くとともに、打抜いた
キャリアテープ部品を保持し、そのキャリアテープ部品
を取り出し位置へ搬出する。

一方、前記キャリアテープ部品が実装される液晶基板
を保持し、水平面内でXYおよびθ方向に移動自在な基板
搭載ステージを設け、この基板搭載ステージと前記打抜
き機構の取り出し位置との間に、前記キャリアテープ部
品を仮位置決めする位置決め機構を備えた仮位置決めス
テージを設置する。

そして、前記取り出し位置のキャリアテープ部品を移
載ヘッドによって吸着して前記仮位置決めステージに移
載するとともに、前記仮位置決めされた前記キャリアテ
ープ部品を装着ヘッドによって吸着して前記基板搭載ス
テージの実装位置に搬送する。さらに、前記装着ヘッド
による実装時にその下部から光学系で液晶基板端子部と
キャリアテープ部品端子部の両方を撮像してこれらの位
置認識をなし、ついでバックアップ機構が装着ヘッドの
上方向からの押圧力を前記液晶基板の下方で受けて、液
晶基板にキャリアテープ部品を実装する。

（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チップを実装したキ
ャリアテープ部品10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のキャリアテープ部品
供給部10aと第２のキャリアテープ部品供給部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
ャリアテープ部品10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
リアテープ部品10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部品10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部品10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と前部スプロケット17との間
に位置するキャリアテープ部品走行路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。この打抜き機構19は、キャリアテープ部品走
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
ープ部品走行路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のキャリアテープ部品供給部10aと
第２のキャリアテープ部品供給部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のキャリアテープ部品供給
部10aと第２のキャリアテープ部品供給部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のキャリアテープ部品供給部10aと第２のキャ
リアテープ部品供給部10bから交互にキャリアテープ部
品10を取り出し位置25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図および第５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、
一側縁に段差部37が設けられている。そして、この位置
決めテーブル36の上面部には前記キャリアテープ部品10
を真空吸着するための多数の吸引穴38…が穿設され、こ
れは真空吸引源（図示しない）に連通している。また、
前記位置決めテーブル36の段差部37にはＬ字状に形成さ
れたプッシャレバー39が設置され、これはエアシリンダ
40によって段差部37に対して進退自在に形成されてい
る。そして、前記プッシャレバー39は位置決めテーブル
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46
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5x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10x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に設けられる図示しない位置合わせマークと、端子5x
とキャリアテープ部品10の端子10xの位置ずれ量をそれ
ぞれ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て位置合わせする。

さらに、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52は、第２
図および第６図に示すように、基体53内に駆動シリンダ
54が収納されるとともに、この駆動シリンダ54によって
駆動される上下方向スライダ55が連結され、上下方向ガ
イドレール56に沿って昇降自在となっている。前記上下
方向スライダ55の上端部には、左右方向ガイドレール57
が一体に設けられる。そしてこの左右方向ガイドレール
57には、別の駆動スライダ58に連結される左右方向スラ
イダ59が左右方向に直線移動自在に係合し、かつここに
バックアップ60を支持している。したがって、各駆動シ
リンダ54,58によって上下方向シリンダ55および左右方
向シリンダ59をその方向に移動することにより、前記バ
ックアップ60は実装位置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、また液晶基板５
に対する上方からの押圧力を下部で支持することができ
る。

前記バックアップ60は第７図に示すように、断面略Ｌ
字状に形成されていて、その幅寸法ｌは、前記キャリア
テープ部品10の幅寸法と略同一となっている。そして、
実際に液晶基板５とキャリアテープ部品10の接合時にバ
ックアップする部位である上端部60aは、曲率半径Ｒが
例えば約10R程度の曲面となすよう形成する。

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
認識を行う。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
プ部品供給部10a、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
リアテープ部品10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の順に走行する。前記
後部スプロケット15と前部スプロケット17との間に位置
するキャリアテープ部品走行路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。
打り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。

つまり、第１のキャリアテープ部品供給部10aと第２
のキャリアテープ部品供給部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、
プッシャレバー39がＹ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に吸着されたキャリアテープ部品10は
実装位置44に対向する。ここで第９図に示すように、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Ｌを0.5〜1.0mmに保ち、カメラ51によって液晶基板５
の端子部７の端子5x…とキャリアテープ部品10の端子10
x…のそれぞれの一部を同一視野内で撮像し、両端子5x
と10x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。このときは、前記バックアップ機構52のバッ
クアップ60がカメラ51の視野範囲から外れた位置に立退
いて待機する。

つぎに、バックアップ機構52が作動してバックアップ
60が上昇し、かつ左右方向に前進し、第８図に示すよう
に、バックアップ60は液晶基板５の端子部７の下面に対
向する。前記装着ヘッド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に加圧される。このとき同図に示すように、端子
部７には粘着性を有するACF（Anisotropic Conductive
Film,異方性導電膜）7aが塗布されているため、10〜20k
g程度の荷重によって加圧することにより、仮接続が行
われる。また、前記バックアップ60の上端部60aが液晶
基板５の端子部７の下面に当接して装着ヘッド47の加圧
力を受け、バックアップする。液晶基板５は脆性材料で
あるガラスを素材としたものであるが、バックアップ60
の上端部60aを曲面に形成したので、端子部７に対する
片当りや点接触等の障害が起きない。

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。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、前記一実施例においては、液晶基板５に対して
キャリアテープ部品10を仮接続する場合について説明し
たが、装着ヘッド47にヒータチップを装着することによ
り、加熱しながら加圧して本接続が可能である。

また、基板搭載ステージ１のＸテーブル２のストロー
クを長くして複数の液晶基板５を１列に保持することに
より、複数個の液晶基板５に対するキャリアテープ部品
10の実装を連続的に行うことができる。

さらに、第１のキャリアテープ部品供給部10aと第２
のキャリアテープ部品供給部10bとを並設した２連式と
しているため、異なるキャリアテープ部品10を交互に供
給することができるが、これに限定されるものではな
い。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明によれば、キャリアテ
ープ部品を連続的に自動供給し、さらに打ち抜き機構に
よって所定形状に打ち抜くことができる。また、前記キ
ャリアテープ部品を仮位置決めおよび実装が連続的に自
動的に行うことができ、生産性を向上することができ
る。さらにまた、実装の際に液晶基板端子部とキャリア
テープ部品端子部の両方を１台の光学系で同時に撮像し
て位置認識するので、光学系の有効利用を図れ、部品費
削減に寄与するなどの効果がある。

【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図は仮位置決めテーブルの斜視図、
第６図はバックアップ機構と実装位置の概略構成図、第
７図はバックアップの斜視図、第８図は液晶基板に対し
てキャリアテープ部品を仮接続する状態の斜視図、第９
図は端子相互の位置合わせ状態の画面を示す説明図であ
る。 １……基板搭載ステージ、５……液晶基板、７……端子
部、９……供給部、10……キャリアテープ部品、33……
仮位置決めステージ、19……打ち抜き機構、42……搬送
機構、44……実装位置、46……移載ヘッド、47……装着
ヘッド、51……光学系（カメラ）、52……バックアップ
機構。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01L 21/00 311

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】キャリアテープ部品をテープとともに連続
   的に供給する供給部と、この供給部から供給されたキャ
   リアテープ部品を所定の形状に打抜くとともに、打抜い
   たキャリアテープ部品を保持し、そのキャリアテープ部
   品を取り出し位置へ搬出する金型を有した打抜き機構
   と、前記キャリアテープ部品が実装される液晶基板を保
   持し、水平面内でXYおよびθ方向に移動自在な基板搭載
   ステージと、この基板搭載ステージと前記打抜き機構の
   取り出し位置との間に設置され、前記キャリアテープ部
   品を仮位置決めする位置決め機構を備えた仮位置決めス
   テージと、前記取り出し位置のキャリアテープ部品を吸
   着して前記仮位置決めステージに移載する昇降可能な移
   載ヘッドと、前記仮位置決めされた前記キャリアテープ
   部品を吸着して前記基板搭載ステージに載置された液晶
   基板の実装位置に搬送する昇降可能な装着ヘッドと、前
   記移載ヘッドおよび装着ヘッドを搬送する搬送機構と、
   前記実装位置下部に対向して配設され液晶基板端子部と
   キャリアテープ部品端子部の両方を同時に撮像して位置
   認識する光学系と、前記実装位置の下部に進退自在に設
   けられ前記光学系で位置認識した液晶基板端子部とキャ
   リアテープ部品端子部を下方から支持し前記装着ヘッド
   による実装時の上方向からの押圧力を受けるバックアッ
   プ機構とを具備したことを特徴とするキャリアテープ部
   品の実装装置。