JP3596492B2 - ボンディング方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示パネルなどの基板にチップを搭載してボンディングするボンディング方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
表示パネルなどの基板には、ドライバ用のチップが実装される。この実装作業は、基板の縁部のチップ実装位置に接着材を介してチップを搭載し、このチップを基板に対して押圧するボンディング工程を経て行われる。近年生産効率を向上させるため、上記作業を行う各ステーションにおいて同時に複数の基板を対象として作業が可能なボンディング装置が用いられるようになっている。
【０００３】
例えば、チップの固着にＡＣＦ（異方性導電材）を用いるボンディング装置では、基板の縁部にＡＣＦテープを貼着するＡＣＦ貼着ステージ、このＡＣＦテープ上にチップを搭載して仮圧着する仮圧着ステージ、仮圧着状態のチップに熱と荷重を加えることによりＡＣＦを硬化させ固着する本圧着ステージの各作業ステージにそれぞれ複数の作業ヘッドを備えており、複数の基板に対してこれらの複数の作業ヘッドにより同一作業が並行して行われる。
【０００４】
このような装置においては、基板はボンディング装置に搬入される前のセンタリング工程で位置合わせされ、複数の基板の相対位置が正しく合わされた状態で作業ステージに搬入される。そして各作業ステージにおいては、これらの基板は同一の基板支持テーブル上に保持され、この状態でこれらの基板の認識を行って位置を検出し、この位置検出結果に従って基板支持テーブルを移動させることにより、複数の基板を同一の位置合わせ動作によって各作業ヘッドに対して位置決めするようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、複数の作業ヘッドを備えたボンディング装置を用いた従来のボンディング方法においては、基板の位置ずれに起因して以下のような不具合が生じる。上述のように搬入前の基板はセンタリングによって相互の相対位置が正しく合わされることが前提となっているが、すべての基板について常に正しく相対位置が合わされるとは限らず、何らかの原因で多少の位置ずれが生じた状態で作業ステージに搬入される場合がある。
【０００６】
このような場合には、１つの基板については認識による位置検出結果に基づいて位置合わせわせすることにより作業ヘッドに対して正しく位置合わせすることが可能であるが、他の基板については前述の位置ずれのため同一の位置合わせ動作によって正しく位置合わせすることができない。
【０００７】
従来のボンディング方法においては、各作業ステージにおいて各基板の位置検出を行った結果、相対位置が許容範囲を越えて位置ずれを生じている場合には、やむを得ず装置を停止させ作業者が手作業によって位置を修正することにより対処していた。このため位置ずれ発生の度に、装置停止と手作業による修正を必要とし、生産効率の低下を招く結果となっていた。
【０００８】
そこで本発明は、複数基板を同時処理する場合の基板相互の相対位置ずれに起因する装置停止と手作業による修正作業を排し、生産効率を向上させることができるボンディング方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のボンディング方法は、少なくとも第１の基板と第２の基板を含む複数の基板を個別に保持する保持部が複数設けられ単一の位置決め手段によって少なくとも水平方向に移動する基板支持テーブルと、それぞれの保持部による基板の保持状態を個別に解除する保持解除手段と、前記基板支持テーブル上の複数の基板の位置を検出する位置検出手段と、前記保持部に保持されたそれぞれの基板の上面に圧着対象物を上方から圧着する複数の圧着ヘッドと、前記圧着ヘッドによる圧着の際に基板を下方から支持する下受け部を備えたボンディング装置によるボンディング方法であって、前記基板支持テーブル上に保持された複数の基板の位置を前記位置検出手段によって検出する位置検出工程と、前記位置検出工程で得られた位置検出結果に基づいて前記位置決め手段により第１の基板をこの第１の基板に対応する第１の圧着ヘッドに対して位置合わせする第１の位置合わせ工程と、前記位置合わせされた第１の基板を前記第１の圧着ヘッドと前記下受け部の間に挟み込むことにより前記第１の圧着ヘッドによって圧着対象物を前記第１の基板に圧着する第１の圧着工程と、第１の圧着工程中に保持解除手段によって前記圧着中の第１の基板の保持状態を解除する第１の保持状態解除工程と、第１の保持状態解除後に前記位置検出工程で得られた位置検出結果に基づいて前記位置決め手段により第２の基板をこの第２の基板に対応する第２の圧着ヘッドに対して位置合わせする第２の位置合わせ工程と、前記位置合わせされた第２の基板に対応する第２の圧着ヘッドによって圧着対象物を前記第２の基板に圧着する第２の圧着工程とを含む。
【００１０】
請求項２記載のボンディング方法は、請求項１記載のボンディング方法であって、前記位置検出結果に基づいて前記第１の位置合わせ工程及び第２の位置合わせ工程実行の要否判定を行い、基板の位置ずれが許容範囲内であると判定されたならば全ての基板をそれぞれの基板に対応する圧着ヘッドに対して同時に位置合わせし、基板の位置ずれが許容範囲を越えていると判定されたならば前記第１の位置合わせ工程に移行する。
【００１１】
本発明によれば、第１の基板と第２の基板を含む複数の基板を単一の位置決め手段によってそれぞれの圧着ヘッドに位置合わせして個別に圧着するボンディング方法において、位置検出工程で得られた位置検出結果に基づいて第１の基板を対応する圧着ヘッドに対して位置合わせして圧着対象物を圧着し、この圧着工程中に保持解除手段によって圧着中の第１の基板の保持状態を解除した状態で、第２の基板を対応する圧着ヘッドに対して位置合わせすることにより、複数基板を同時処理する場合の基板相互の相対位置ずれに起因する装置停止と手作業による修正作業を排し、生産効率を向上させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の表示パネルの組立装置の平面図、図２は本発明の一実施の形態の表示パネルの組立装置の接着テープ貼付ステージの斜視図、図３は本発明の一実施の形態の表示パネルの組立装置の本圧着ステージの斜視図、図４は本発明の一実施の形態の表示パネルの組立装置の制御系の構成を示すブロック図、図５、図６、図７、図８、図９、図１０は本発明の一実施の形態の表示パネルの組立装置の動作説明図である。
【００１３】
まず表示パネルの組立装置の全体構成を図１を参照して説明する。この表示パネルの組立装置は、ガラス基板に接着テープを介してドライバ用の電子部品を圧着することにより表示パネルの組立を行うものである。図１において基台１上には、待機ステージ２、接着テープ貼付ステージ３、電子部品搭載ステージ（仮圧着ステージ）４、本圧着ステージ５及び搬出ステージ６が横一列に配置されている。待機ステージ２は、電子部品がボンディングされる基板である表示パネル７を２枚載置可能なパネル載置テーブル８を備えており、２枚の表示パネル７はパネル載置テーブル８上においてプリセンタ機構（図示せず）によって位置合わせされ、これにより２枚の表示パネル７の相対位置が合わされる。
【００１４】
接着テープ貼付ステージ３は、ＸＹθテーブル３０に装着されたパネル支持テーブル３１に２枚の表示パネル７を保持させ、これらの表示パネル７に対して２つの接着テープ圧着ヘッド２５Ａ（第１の圧着ヘッド）、２５Ｂ（第２の圧着ヘッド）によって、表示パネル７の縁部に所定長さの接着テープ２２ａを貼り付ける。接着テープ圧着ヘッド２５Ａ，２５Ｂの下方には下受け部３３が配設されており、接着テープ貼り付けの際には、ＸＹθテーブル３０を駆動して、パネル支持テーブル３１に保持された表示パネル７の縁部を下受け部３３上に位置させる。そして表示パネル７の縁部を下受け部３３で下受けした状態で、接着テープ圧着ヘッド２５Ａ，２５Ｂを下降させ、接着テープ２２ａの張り付けを行う。
【００１５】
電子部品搭載ステージ４は、接着テープ貼付ステージ３にて表示パネル７に貼りつけられた接着テープ２２ａの上にドライバ用の電子部品を搭載して仮圧着する。ここでは、電子部品搭載機構４３のインデックステーブル４４に設けられた保持ヘッド４５を矢印方向に順次インデックス回転させることにより、電子部品供給部４２から取り出された電子部品４６を、下受け部４７上の仮圧着位置まで搬送する。そして仮圧着位置にて保持ヘッド４５を下降させることにより、ＸＹθテーブル４０に装着されたパネル支持テーブル４１によって保持された２枚の表示パネル７に電子部品４６を搭載して仮圧着する。
【００１６】
本圧着ステージ５は、ＸＹθテーブル５０に装着されたパネル支持テーブル５１に２枚の表示パネル７を保持させ、これらの表示パネル７に仮圧着された電子部品４６を、２つの本圧着ヘッド５２Ａ（第１の圧着ヘッド）、５２Ｂ（第２の圧着ヘッド）によって、表示パネル７に本圧着する。本圧着ヘッド５２Ａ，５２Ｂの下方には下受け部５３が配設されており、本圧着の際には、ＸＹθテーブル５０を駆動してパネル支持テーブル５１に保持された表示パネル７の縁部を下受け部５３上に移動させる。そして表示パネル７の縁部を下受け部５３で下受けした状態で、本圧着ヘッド５２Ａ，５２Ｂを下降させ、本圧着を行う。
【００１７】
搬出ステージ６はパネル搬出テーブル９を備えており、パネル搬出テーブル９には本圧着ステージ５によって本圧着が行われた後の表示パネル７が載置される。また上述の各作業ステージの手前側には、複数のパネル搬送アームを備えた表示パネル搬送機構１０が配設されており、表示パネル搬送機構１０を駆動することにより、各表示パネル搬送アーム１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄによって、それぞれ待機ステージ２から接着テープ貼付けステージ３へ、接着テープ貼付けステージ３から電子部品搭載ステージ４へ、電子部品搭載ステージ４から本圧着ステージ５へ、本圧着ステージ５から搬出ステージ６へ、２枚の表示パネル７をそれぞれ同時に搬送する。そして搬出ステージ６のパネル搬出テーブル９上の表示パネル７は、パネル搬出機構１２の搬送アーム１１ｅによって下流側へ搬出される。
【００１８】
次に図２を参照して、接着テープ貼付ステージ３について説明する。図２において、ＸＹθテーブル３０は、下からＹテーブル３４、Ｘテーブル３５、θテーブル３６を順に段積みして構成されており、θテーブル３６上にはパネル支持テーブル３１（基板支持テーブル）が装着されている。パネル支持テーブル３１には、基板である表示パネル７を真空吸着によって個別に保持する保持部（第１のパネル保持部３１ａ、第２のパネル保持部３１ｂ）（図４参照）が２つ設けられている。
【００１９】
ＸＹθテーブル３０の上方には、カメラ３７がＸ方向に移動可能に配設されており、カメラ３７はパネル支持テーブル３１上の２枚の表示パネル７を撮像する。この撮像により、後述するように表示パネル７に設けられたアライメントマークＭ（図５参照）を認識し、２枚の表示パネル７の位置を検出する。そしてこの位置検出結果に基づいて、ＸＹθテーブル３０を駆動することにより、パネル支持テーブル３１は水平方向に移動し、保持した２枚の表示パネル７を後述する第１の接着テープ圧着ヘッド２５Ａ、第２の接着テープ圧着ヘッド２５Ｂに位置合わせすることができる。ＸＹθテーブル３０は、パネル支持テーブル３１を少なくとも水平方向に移動させる単一の位置決め手段となっている。
【００２０】
ＸＹθテーブル３０の後方には、下受け部３３が配設されている。下受け部３３は、接着テープ貼り付け時に、表示パネル７の縁部を下方から支持する。下受け部３３の上方には、２つのテープ貼付ユニット３２Ａ，３２Ｂが配設されている。テープ貼付ユニット３２Ａ，３２Ｂは、それぞれ縦フレーム２０に、接着テープ供給リール２１、接着テープ切断部２３、リーダテープ剥離機構２４、第１の接着テープ圧着ヘッド２５Ａ（または第２の接着テープ圧着ヘッド２５Ｂ）、リーダテープ回収リール２８を配置した構成となっている。
【００２１】
接着テープ供給リール２１は卷回状態で収納した積層テープ２２を下流側に供給する。積層テープ２２は、ベースとなるリーダテープ２７に電子部品をボンディングするための接着テープ２２ａを積層した構成となっている。接着テープ切断部２３は積層テープ２２に対して進退する切断刃を備えており、この切断刃により接着テープ供給リール２１から引き出された積層テープ２２のうち接着テープ２２ａのみを切断する。
【００２２】
第１の接着テープ圧着ヘッド２５Ａ（または第２の接着テープ圧着ヘッド２５Ｂ）は、積層テープ２２の上面に当接して押し下げ表示パネル７の上面に対して押しつけることにより、積層テープ２２の下面側の接着テープ２２ａを表示パネル７に対して圧着する。ここで、テープ貼付ユニット３２Ａ，３２Ｂは互いに対称配置となっており、第１の接着テープ圧着ヘッド２５Ａと第２の接着テープ圧着ヘッド２５Ｂとを極力近接させて配置した構成となっている。
【００２３】
リーダテープ剥離機構２４は、表示パネル７に貼り付けられた状態の接着テープ２２ａからピン２４ａによってリーダテープ２７を剥離する。リーダテープ回収リール２８は、接着テープ２２ａから剥離された後のリーダテープ２７を巻き取って回収する。
【００２４】
次に図３を参照して、本圧着ステージ５について説明する。図３において、ＸＹθテーブル５０は、下からＹテーブル５４、Ｘテーブル５５、θテーブル５６を順に段積みして構成されており、θテーブル５６上にはパネル支持テーブル５１（基板支持テーブル）が装着されている。パネル支持テーブル５１は表示パネル７を真空吸着によって保持する保持部（第１のパネル保持部５１ａ、第２のパネル保持部５１ｂ）（図４参照）を２つ備えており、それぞれのパネル保持部５１ａ，５１ｂは、表示パネル７を保持する。
【００２５】
ＸＹθテーブル５０の上方には、カメラ５７がＸ方向に移動可能に配設されており、カメラ５７はパネル支持テーブル５１上の２枚の表示パネル７を撮像する。この撮像により、後述するように表示パネル７に設けられたアライメントマークを認識し、２枚の表示パネル７の位置を検出する。
【００２６】
そしてこの位置検出結果に基づいて、ＸＹθテーブル５０を駆動することにより、パネル支持テーブル５１は水平方向に移動し、保持した２枚の表示パネル７を後述する本圧着用の第１の本圧着ヘッド５２Ａ、第２の本圧着ヘッド５２Ｂに位置合わせすることができる。ＸＹθテーブル５０は、パネル支持テーブル５１を少なくとも水平方向に移動させる単一の位置決め手段となっている。
【００２７】
ＸＹθテーブル５０の後方には、下受け部５３が配設されている。下受け部５３は、本圧着時に、表示パネル７の縁部を下方から支持する。下受け部５３の上方には、それぞれ下端部に圧着ツール５８を備えた第１の本圧着ヘッド５２Ａ、第２の本圧着ヘッド５２Ｂが配設されている。電子部品搭載ステージ４で電子部品４６が接着テープ上に仮圧着された表示パネル７をそれぞれ対応した第１の本圧着ヘッド５２Ａ、第２の本圧着ヘッド５２Ｂに対して位置合わせし、第１の本圧着ヘッド５２Ａ、第２の本圧着ヘッド５２Ｂを表示パネル７に対して下降させ押圧状態を所定の圧着時間保持することにより、電子部品４６は表示パネル７に本圧着される。
【００２８】
次に図４を参照して、制御系について説明する。ここでは、接着テープ貼付ステージ３における圧着対象物としての接着テープ２２ａの貼付動作、本圧着ステージ５における圧着対象物としての電子部品４６の本圧着動作を共通の圧着動作とみなし、これらの圧着動作における共通要素を図４に整理して説明する。図４において符号が併記された要素は、これらの２つのステージにおける共通要素を示している。例えば第１の圧着ヘッドは、接着テープ貼付ステージ３においては第１の接着テープ圧着ヘッド２５Ａ、本圧着ステージ５においては第１の本圧着ヘッド５２Ａであり、同様に第２の圧着ヘッドは、接着テープ貼付ステージ３においては第２の接着テープ圧着ヘッド２５Ｂ、本圧着ステージ５においては第２の本圧着ヘッド５２Ｂに該当する。
【００２９】
図４において、パネル支持テーブル３１（５１）には、第１のパネル保持部３１ａ（５１ａ）、第２のパネル保持部３１ｂ（５１ｂ）が設けられている。第１のパネル保持部３１ａ（５１ａ）、第２のパネル保持部３１ｂ（５１ｂ）は、パネル支持テーブル３１（５１）の上面に形成された吸着溝を備えており、表示パネル７を載置した状態でこれらの吸着溝から真空吸引することにより、表示パネル７をパネル支持テーブル３１（５１）に吸着保持する。
【００３０】
第１のパネル保持部３１ａ（５１ａ）、第２のパネル保持部３１ｂ（５１ｂ）は、それぞれ第１のバルブ６１Ａ、第２のバルブ６１Ｂに接続され、第１のバルブ６１Ａ、第２のバルブ６１Ｂはともに負圧発生源６２に接続されている。第１のバルブ６１Ａ、第２のバルブ６１Ｂを、制御部６４によって制御されるバルブ駆動部６３によって開閉駆動することにより、第１のパネル保持部３１ａ（５１ａ）、第２のパネル保持部３１ｂ（５１ｂ）による表示パネル７の保持及び保持状態解除の切換を個別に行うことができるようになっている。第１のバルブ６１Ａ、第２のバルブ６１Ｂは、第１の保持解除手段、第２の保持解除手段となっている。
【００３１】
カメラ３７（５７）は認識部６５と接続されており、カメラ３７（５７）によって撮像されたパネル支持テーブル３１（５１）上の２枚の表示パネル７の撮像データを認識部６５によって認識処理することにより、表示パネル７に形成されたアライメントマークＭを認識し、これにより２枚の表示パネル７の位置を検出することができる。したがって、カメラ３７（５７）、認識部６５は、パネル支持テーブル３１（５１）上の複数の表示パネル７の位置を検出する位置検出手段となっている。認識部６５による位置検出結果は制御部６４に送られる。
【００３２】
ＸＹθテーブル３０（５０）、第１の接着テープ圧着ヘッド２５Ａ（５２Ａ）、第２の接着テープ圧着ヘッド２５Ｂ（５２Ｂ）は、制御部６４に接続されており、制御部６４が表示パネル７の位置検出結果に基づいて、ＸＹθテーブル３０（５０）、第１の接着テープ圧着ヘッド２５Ａ（５２Ａ）、第２の接着テープ圧着ヘッド２５Ｂ（５２Ｂ）の動作を制御することにより、以下に説明するボンディング動作が実行される。
【００３３】
この表示パネルの組立装置は上記のように構成されており、以下この表示パネルの組立装置によるボンディング方法について説明する。このボンディング方法は、少なくとも表示パネルＡと表示パネルＢとを含む複数の表示パネル７を個別に保持する保持部が複数設けられ単一の位置決め手段であるＸＹθテーブルによって少なくとも水平方向に移動するパネル支持テーブル３１と、それぞれの保持部による表示パネル７の保持状態を個別に解除する保持解除手段と、パネル支持テーブル３１上の複数の表示パネルの位置を検出する位置検出手段と、保持部に保持されたそれぞれの表示パネルに対応して配置されそれぞれの表示パネルに圧着対象物としての接着テープまたは電子部品を圧着する第１の圧着ヘッド（第１の接着テープ圧着ヘッド２５Ａ、第１の本圧着ヘッド５２Ａ）、第２の圧着ヘッド（第２の接着テープ圧着ヘッド２５Ｂ、第２の本圧着ヘッド５２Ｂ）とを備えたボンディング装置（接着テープ貼付けステージまたは本圧着ステージ）によるボンディング方法である。
【００３４】
ここでは、複数の表示パネルとして、第１の表示パネル（第１の基板）、第２の表示パネル（第２の基板）の２枚の表示パネルを対象とする例を示しており、以下の説明では、これらの表示パネル７を区別するため、表示パネル７Ａ，７Ｂと表記する。
【００３５】
以下、図５〜図１０に沿ってボンディング方法を説明する。ここでは、接着テープ貼付ステージ３、本圧着ステージ５における動作を同一図面で説明するため、共通要素にはそれぞれの符号を併記している。また、第１の接着テープ圧着ヘッド２５Ａ、第１の本圧着ヘッド５２Ａを第１の圧着ヘッドとし、第２の接着テープ圧着ヘッド２５Ｂ、第２の本圧着ヘッド５２Ｂを第２の圧着ヘッドとして説明する。まず図５（ａ）において、パネル支持テーブル３１（５１）上には、表示パネル７Ａ，７Ｂが前ステージから移載され、それぞれ第１のパネル保持部３１ａ（５１ａ）、第２のパネル保持部３１ｂ（５１ｂ）によって真空吸着により保持される。
【００３６】
そしてこの状態で、カメラ３７（５７）によって表示パネル７Ａ，７Ｂを撮像し、それぞれアライメントマークＭを認識する。これにより、表示パネル７Ａ，７Ｂの位置が検出され、この位置検出結果からそれぞれの表示パネル７Ａ，７Ｂの位置ずれ量（ΔＸＡ、ΔＹＡ、ΔθＡ）、（ΔＸＢ、ΔＹＢ、ΔθＢ）を求める（位置検出工程）。
【００３７】
ここで、位置ずれ量の判定を行う。この表示パネルの組立装置においては、接着テープ貼付ステージ３に搬入される２枚の表示パネル７Ａ，７Ｂは、待機ステージ２にて予め位置合わせが行われ、２パネル間の相対位置が合わされた状態で搬入されるのが前提となっている。しかしながら何らかの原因によって相対位置がずれた状態でこれらの表示パネルが搬入される場合がある。この位置ずれが大きい場合には、同一位置決め動作で２枚の表示パネル７Ａ，７Ｂを同時に位置合わせすることができないことから、上述の位置検出結果に基づいて以下の判定を行う。
【００３８】
まず求められた表示パネル７Ａ，７Ｂの位置ずれ量（ΔＸＡ、ΔＹＡ、ΔθＡ）、（ΔＸＢ、ΔＹＢ、ΔθＢ）が、許容範囲内にあるか否かを判定し、（ΔＸＡ、ΔＹＡ、ΔθＡ）と（ΔＸＢ、ΔＹＢ、ΔθＢ）の差が小さく、許容範囲内にあると判定されたならば、表示パネル７Ａ，７Ｂを同一位置合わせ動作によって同時に第１の圧着ヘッド（第１の接着テープ圧着ヘッド２５Ａまたは第１の本圧着ヘッド５２Ａ）、第２の圧着ヘッド（第２の接着テープ圧着ヘッド２５Ｂまたは第２の本圧着ヘッド５２Ｂ）に対して位置決めする。
【００３９】
すなわち、位置検出結果に基づいてＸＹθテーブル３０（５０）を駆動することにより、表示パネル７Ａ，７Ｂの縁部を、それぞれ第１の圧着ヘッド、第２の圧着ヘッドの下方の所定位置に移動させる。この場合には、（ΔＸＡ、ΔＹＡ、ΔθＡ）と（ΔＸＢ、ΔＹＢ、ΔθＢ）との平均値が、ＸＹθテーブル３０（５０）による移動時の移動量補正値となる。
【００４０】
これに対し、求められた表示パネル７Ａ，７Ｂの位置ずれ量（ΔＸＡ、ΔＹＡ、ΔθＡ）、（ΔＸＢ、ΔＹＢ、ΔθＢ）の差が許容範囲を超え、同一の位置合わせ動作によって表示パネル７Ａ、７Ｂを同時に許容誤差範囲内で位置合わせすることができないと判断された場合には、以下に説明する個別位置合わせ動作を行う。すなわち、図５（ｂ）に示すように、表示パネル７Ａ（第１の基板）を、位置ずれ量（ΔＸＡ、ΔＹＡ、ΔθＡ）に基づいて、第１の圧着ヘッドに対して位置合わせする（第１の位置合わせ工程）。すなわち、ＸＹθテーブル３０（５０）を駆動して表示パネル７Ａを第１の圧着ヘッドに対して水平移動させる際に、位置ずれ量（ΔＸＡ、ΔＹＡ、ΔθＡ）だけ移動量を補正する。これにより、表示パネル７Ａの縁部は、第１の圧着ヘッドの下方の所定位置に位置合わせされる。
【００４１】
次いで、図６（ａ）に示すように、表示パネル７Ａを対象とした圧着を開始する（第１の圧着工程）。すなわち第１の圧着ヘッドを下降させて、表示パネル７Ａを下受け部の上面との間に挟み込む。そしてこの表示パネル７Ａの圧着中に、第１のバルブ６１Ａを閉じて第１のパネル保持部３１ａ（５１ａ）による表示パネル７Ａの保持状態を解除する（第１の保持解除工程）。これにより、表示パネル７Ａはパネル支持テーブル３１（５１）に対して水平方向の相対移動が許容された状態となる。
【００４２】
次いで、表示パネル７Ｂ（第２の基板）の位置合わせを行う。すなわち、位置ずれ量（ΔＸＡ、ΔＹＡ、ΔθＡ）、（ΔＸＢ、ΔＹＢ、ΔθＢ）に基づいてＸＹθテーブル３０（５０）を駆動することにより、表示パネル７Ｂを第２の圧着ヘッドに対して位置合わせする（第２の位置合わせ工程）。ここでは、表示パネル７Ａの位置合わせによって、パネル支持テーブル３０（５０）はカメラ３７（５７）による位置認識時点における状態から位置ずれ量（ΔＸＡ、ΔＹＡ、ΔθＡ）に相当する距離・角度だけ既に補正されていることから、（ΔＸＢ−ΔＸＡ、ΔＹＢ−ΔＹＡ、ΔθＢ−ΔθＡ）が、ＸＹθテーブル３０（５０）による新たな移動時の移動量補正量となる。
【００４３】
そして、図７（ａ）に示すように、表示パネル７Ｂを対象とした圧着を開始する（第２の圧着工程）。すなわち第２の圧着ヘッドを下降させて、表示パネル７Ｂを下受け部の上面との間に挟み込む。この後、表示パネル７Ａ、表示パネル７Ｂのそれぞれの所定圧着時間が経過したならば、第１の圧着ヘッド、第２の圧着ヘッドを順次上昇させて、圧着状態を解除する。ここで第２の圧着ヘッドは、第１の保持解除工程と第２の位置合わせ工程に要した時間だけ第１の圧着ヘッドよりも遅れて上昇する。そして２つの表示パネル７Ａ，７Ｂの圧着がともに完了したならば、図７（ｂ）に示すようにＸＹθテーブル３０（５０）を駆動してパネル支持テーブル３１（５１）を搬送位置まで後退させる。
【００４４】
そして、接着テープ貼付ステージ３，電子部品搭載ステージ４、本圧着ステージ５の各作業ステージにおいて作業が完了したならば、図８に示すようにパネル支持テーブル３１，４１，５１が搬送位置に復帰する。次いで図９に示すように、パネル搬送機構１０が前進し、パネル搬送アーム１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄが、それぞれパネル載置テーブル８、パネル支持テーブル３１，４１，５１上に位置する。
【００４５】
そしてここでパネル搬送アーム１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄが上下動することにより、各パネル搬送アームは、それぞれのステージにおいて２つの表示パネル７を保持する。この後、図１０に示すように、パネル搬送機構１０が右方へ移動することにより、パネル搬送アーム１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄは、それぞれパネル支持テーブル３１，４１，５１、パネル搬出テーブル９上に移動する。そしてここで各パネル搬送アームが上下動することにより、パネル支持テーブル３１，４１，５１、パネル搬出テーブル９には、上流側の作業ステージより表示パネル７が搬送される。
【００４６】
上記説明したように、作業ステージに搬入される複数の表示パネル７の相対位置が許容範囲を超えて位置ずれを生じている場合にあっても、個々の表示パネルを個別に作業ヘッドに対して位置合わせ可能であることから、装置を停止させ作業者が手作業によって位置ずれを修正する必要がない。したがって、複数の表示パネルを同時処理する場合の位置ずれに起因する装置停止と手作業による修正作業を排し、生産効率を向上させることができる。
【００４７】
なお上記実施の形態では、複数の基板として２枚の表示パネル７を対象とする例を示したが、本発明は３枚以上の基板を対象とする場合にも適用可能である。この場合においても、予め決められている圧着順序に従って、順次圧着ヘッドへの位置合わせ、位置合わせ後の圧着動作を行い、先行基板の圧着中に当該基板の位置保持状態を解除し、パネル保持テーブルの当該基板に対する相対移動を許容した状態で、後続基板の位置合わせを行う。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によれば、第１の基板と第２の基板を含む複数の基板を単一の位置決め手段によってそれぞれの圧着ヘッドに位置合わせして個別に圧着するボンディング方法において、位置検出工程で得られた位置検出結果に基づいて第１の基板を対応する圧着ヘッドに対して位置合わせして圧着対象物を圧着し、この圧着工程中に保持解除手段によって圧着中の第１の基板の保持状態を解除した状態で、第２の基板を対応する圧着ヘッドに対して位置合わせするようにしたので、複数基板を同時処理する場合の基板相互の相対位置ずれに起因する装置停止と手作業による修正作業を排し、生産効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の表示パネルの組立装置の平面図
【図２】本発明の一実施の形態の表示パネルの組立装置の接着テープ貼付ステージの斜視図
【図３】本発明の一実施の形態の表示パネルの組立装置の本圧着ステージの斜視図
【図４】本発明の一実施の形態の表示パネルの組立装置の制御系の構成を示すブロック図
【図５】本発明の一実施の形態の表示パネルの組立装置の動作説明図
【図６】本発明の一実施の形態の表示パネルの組立装置の動作説明図
【図７】本発明の一実施の形態の表示パネルの組立装置の動作説明図
【図８】本発明の一実施の形態の表示パネルの組立装置の動作説明図
【図９】本発明の一実施の形態の表示パネルの組立装置の動作説明図
【図１０】本発明の一実施の形態の表示パネルの組立装置の動作説明図
【符号の説明】
３ 接着テープ貼付ステージ
４ 電子部品搭載ステージ
５ 本圧着ステージ
７，７Ａ，７Ｂ 表示パネル
２２ 積層テープ
２２ａ 接着テープ
２５Ａ 第１の接着テープ圧着ヘッド（第１の圧着ヘッド）
２５Ｂ 第２の接着テープ圧着ヘッド（第２の圧着ヘッド）
３０，５０ ＸＹθテーブル
３１，５１ パネル支持テーブル
３１ａ，５１ａ 第１のパネル保持部
３１ｂ，５１ｂ 第２のパネル保持部
３２Ａ，３２Ｂ テープ貼付ユニット
５２Ａ 第１の本圧着ヘッド（第１の圧着ヘッド）
５２Ｂ 第２の本圧着ヘッド（第２の圧着ヘッド）
６１Ａ 第１のバルブ
６１Ｂ 第２のバルブ
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示パネルなどの基板にチップを搭載してボンディングするボンディング方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
表示パネルなどの基板には、ドライバ用のチップが実装される。この実装作業は、基板の縁部のチップ実装位置に接着材を介してチップを搭載し、このチップを基板に対して押圧するボンディング工程を経て行われる。近年生産効率を向上させるため、上記作業を行う各ステーションにおいて同時に複数の基板を対象として作業が可能なボンディング装置が用いられるようになっている。
【０００３】
例えば、チップの固着にＡＣＦ（異方性導電材）を用いるボンディング装置では、基板の縁部にＡＣＦテープを貼着するＡＣＦ貼着ステージ、このＡＣＦテープ上にチップを搭載して仮圧着する仮圧着ステージ、仮圧着状態のチップに熱と荷重を加えることによりＡＣＦを硬化させ固着する本圧着ステージの各作業ステージにそれぞれ複数の作業ヘッドを備えており、複数の基板に対してこれらの複数の作業ヘッドにより同一作業が並行して行われる。
【０００４】
このような装置においては、基板はボンディング装置に搬入される前のセンタリング工程で位置合わせされ、複数の基板の相対位置が正しく合わされた状態で作業ステージに搬入される。そして各作業ステージにおいては、これらの基板は同一の基板支持テーブル上に保持され、この状態でこれらの基板の認識を行って位置を検出し、この位置検出結果に従って基板支持テーブルを移動させることにより、複数の基板を同一の位置合わせ動作によって各作業ヘッドに対して位置決めするようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、複数の作業ヘッドを備えたボンディング装置を用いた従来のボンディング方法においては、基板の位置ずれに起因して以下のような不具合が生じる。上述のように搬入前の基板はセンタリングによって相互の相対位置が正しく合わされることが前提となっているが、すべての基板について常に正しく相対位置が合わされるとは限らず、何らかの原因で多少の位置ずれが生じた状態で作業ステージに搬入される場合がある。
【０００６】
このような場合には、１つの基板については認識による位置検出結果に基づいて位置合わせわせすることにより作業ヘッドに対して正しく位置合わせすることが可能であるが、他の基板については前述の位置ずれのため同一の位置合わせ動作によって正しく位置合わせすることができない。
【０００７】
従来のボンディング方法においては、各作業ステージにおいて各基板の位置検出を行った結果、相対位置が許容範囲を越えて位置ずれを生じている場合には、やむを得ず装置を停止させ作業者が手作業によって位置を修正することにより対処していた。このため位置ずれ発生の度に、装置停止と手作業による修正を必要とし、生産効率の低下を招く結果となっていた。
【０００８】
そこで本発明は、複数基板を同時処理する場合の基板相互の相対位置ずれに起因する装置停止と手作業による修正作業を排し、生産効率を向上させることができるボンディング方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のボンディング方法は、少なくとも第１の基板と第２の基板を含む複数の基板を個別に保持する保持部が複数設けられ単一の位置決め手段によって少なくとも水平方向に移動する基板支持テーブルと、それぞれの保持部による基板の保持状態を個別に解除する保持解除手段と、前記基板支持テーブル上の複数の基板の位置を検出する位置検出手段と、前記保持部に保持されたそれぞれの基板の上面に圧着対象物を上方から圧着する複数の圧着ヘッドと、前記圧着ヘッドによる圧着の際に基板を下方から支持する下受け部を備えたボンディング装置によるボンディング方法であって、前記基板支持テーブル上に保持された複数の基板の位置を前記位置検出手段によって検出する位置検出工程と、前記位置検出工程で得られた位置検出結果に基づいて前記位置決め手段により第１の基板をこの第１の基板に対応する第１の圧着ヘッドに対して位置合わせする第１の位置合わせ工程と、前記位置合わせされた第１の基板を前記第１の圧着ヘッドと前記下受け部の間に挟み込むことにより前記第１の圧着ヘッドによって圧着対象物を前記第１の基板に圧着する第１の圧着工程と、第１の圧着工程中に保持解除手段によって前記圧着中の第１の基板の保持状態を解除する第１の保持状態解除工程と、第１の保持状態解除後に前記位置検出工程で得られた位置検出結果に基づいて前記位置決め手段により第２の基板をこの第２の基板に対応する第２の圧着ヘッドに対して位置合わせする第２の位置合わせ工程と、前記位置合わせされた第２の基板に対応する第２の圧着ヘッドによって圧着対象物を前記第２の基板に圧着する第２の圧着工程とを含む。
【００１０】
請求項２記載のボンディング方法は、請求項１記載のボンディング方法であって、前記位置検出結果に基づいて前記第１の位置合わせ工程及び第２の位置合わせ工程実行の要否判定を行い、基板の位置ずれが許容範囲内であると判定されたならば全ての基板をそれぞれの基板に対応する圧着ヘッドに対して同時に位置合わせし、基板の位置ずれが許容範囲を越えていると判定されたならば前記第１の位置合わせ工程に移行する。
【００１１】
本発明によれば、第１の基板と第２の基板を含む複数の基板を単一の位置決め手段によってそれぞれの圧着ヘッドに位置合わせして個別に圧着するボンディング方法において、位置検出工程で得られた位置検出結果に基づいて第１の基板を対応する圧着ヘッドに対して位置合わせして圧着対象物を圧着し、この圧着工程中に保持解除手段によって圧着中の第１の基板の保持状態を解除した状態で、第２の基板を対応する圧着ヘッドに対して位置合わせすることにより、複数基板を同時処理する場合の基板相互の相対位置ずれに起因する装置停止と手作業による修正作業を排し、生産効率を向上させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の表示パネルの組立装置の平面図、図２は本発明の一実施の形態の表示パネルの組立装置の接着テープ貼付ステージの斜視図、図３は本発明の一実施の形態の表示パネルの組立装置の本圧着ステージの斜視図、図４は本発明の一実施の形態の表示パネルの組立装置の制御系の構成を示すブロック図、図５、図６、図７、図８、図９、図１０は本発明の一実施の形態の表示パネルの組立装置の動作説明図である。
【００１３】
まず表示パネルの組立装置の全体構成を図１を参照して説明する。この表示パネルの組立装置は、ガラス基板に接着テープを介してドライバ用の電子部品を圧着することにより表示パネルの組立を行うものである。図１において基台１上には、待機ステージ２、接着テープ貼付ステージ３、電子部品搭載ステージ（仮圧着ステージ）４、本圧着ステージ５及び搬出ステージ６が横一列に配置されている。待機ステージ２は、電子部品がボンディングされる基板である表示パネル７を２枚載置可能なパネル載置テーブル８を備えており、２枚の表示パネル７はパネル載置テーブル８上においてプリセンタ機構（図示せず）によって位置合わせされ、これにより２枚の表示パネル７の相対位置が合わされる。
【００１４】
接着テープ貼付ステージ３は、ＸＹθテーブル３０に装着されたパネル支持テーブル３１に２枚の表示パネル７を保持させ、これらの表示パネル７に対して２つの接着テープ圧着ヘッド２５Ａ（第１の圧着ヘッド）、２５Ｂ（第２の圧着ヘッド）によって、表示パネル７の縁部に所定長さの接着テープ２２ａを貼り付ける。接着テープ圧着ヘッド２５Ａ，２５Ｂの下方には下受け部３３が配設されており、接着テープ貼り付けの際には、ＸＹθテーブル３０を駆動して、パネル支持テーブル３１に保持された表示パネル７の縁部を下受け部３３上に位置させる。そして表示パネル７の縁部を下受け部３３で下受けした状態で、接着テープ圧着ヘッド２５Ａ，２５Ｂを下降させ、接着テープ２２ａの張り付けを行う。
【００１５】
電子部品搭載ステージ４は、接着テープ貼付ステージ３にて表示パネル７に貼りつけられた接着テープ２２ａの上にドライバ用の電子部品を搭載して仮圧着する。ここでは、電子部品搭載機構４３のインデックステーブル４４に設けられた保持ヘッド４５を矢印方向に順次インデックス回転させることにより、電子部品供給部４２から取り出された電子部品４６を、下受け部４７上の仮圧着位置まで搬送する。そして仮圧着位置にて保持ヘッド４５を下降させることにより、ＸＹθテーブル４０に装着されたパネル支持テーブル４１によって保持された２枚の表示パネル７に電子部品４６を搭載して仮圧着する。
【００１６】
本圧着ステージ５は、ＸＹθテーブル５０に装着されたパネル支持テーブル５１に２枚の表示パネル７を保持させ、これらの表示パネル７に仮圧着された電子部品４６を、２つの本圧着ヘッド５２Ａ（第１の圧着ヘッド）、５２Ｂ（第２の圧着ヘッド）によって、表示パネル７に本圧着する。本圧着ヘッド５２Ａ，５２Ｂの下方には下受け部５３が配設されており、本圧着の際には、ＸＹθテーブル５０を駆動してパネル支持テーブル５１に保持された表示パネル７の縁部を下受け部５３上に移動させる。そして表示パネル７の縁部を下受け部５３で下受けした状態で、本圧着ヘッド５２Ａ，５２Ｂを下降させ、本圧着を行う。
【００１７】
搬出ステージ６はパネル搬出テーブル９を備えており、パネル搬出テーブル９には本圧着ステージ５によって本圧着が行われた後の表示パネル７が載置される。また上述の各作業ステージの手前側には、複数のパネル搬送アームを備えた表示パネル搬送機構１０が配設されており、表示パネル搬送機構１０を駆動することにより、各表示パネル搬送アーム１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄによって、それぞれ待機ステージ２から接着テープ貼付けステージ３へ、接着テープ貼付けステージ３から電子部品搭載ステージ４へ、電子部品搭載ステージ４から本圧着ステージ５へ、本圧着ステージ５から搬出ステージ６へ、２枚の表示パネル７をそれぞれ同時に搬送する。そして搬出ステージ６のパネル搬出テーブル９上の表示パネル７は、パネル搬出機構１２の搬送アーム１１ｅによって下流側へ搬出される。
【００１８】
次に図２を参照して、接着テープ貼付ステージ３について説明する。図２において、ＸＹθテーブル３０は、下からＹテーブル３４、Ｘテーブル３５、θテーブル３６を順に段積みして構成されており、θテーブル３６上にはパネル支持テーブル３１（基板支持テーブル）が装着されている。パネル支持テーブル３１には、基板である表示パネル７を真空吸着によって個別に保持する保持部（第１のパネル保持部３１ａ、第２のパネル保持部３１ｂ）（図４参照）が２つ設けられている。
【００１９】
ＸＹθテーブル３０の上方には、カメラ３７がＸ方向に移動可能に配設されており、カメラ３７はパネル支持テーブル３１上の２枚の表示パネル７を撮像する。この撮像により、後述するように表示パネル７に設けられたアライメントマークＭ（図５参照）を認識し、２枚の表示パネル７の位置を検出する。そしてこの位置検出結果に基づいて、ＸＹθテーブル３０を駆動することにより、パネル支持テーブル３１は水平方向に移動し、保持した２枚の表示パネル７を後述する第１の接着テープ圧着ヘッド２５Ａ、第２の接着テープ圧着ヘッド２５Ｂに位置合わせすることができる。ＸＹθテーブル３０は、パネル支持テーブル３１を少なくとも水平方向に移動させる単一の位置決め手段となっている。
【００２０】
ＸＹθテーブル３０の後方には、下受け部３３が配設されている。下受け部３３は、接着テープ貼り付け時に、表示パネル７の縁部を下方から支持する。下受け部３３の上方には、２つのテープ貼付ユニット３２Ａ，３２Ｂが配設されている。テープ貼付ユニット３２Ａ，３２Ｂは、それぞれ縦フレーム２０に、接着テープ供給リール２１、接着テープ切断部２３、リーダテープ剥離機構２４、第１の接着テープ圧着ヘッド２５Ａ（または第２の接着テープ圧着ヘッド２５Ｂ）、リーダテープ回収リール２８を配置した構成となっている。
【００２１】
接着テープ供給リール２１は卷回状態で収納した積層テープ２２を下流側に供給する。積層テープ２２は、ベースとなるリーダテープ２７に電子部品をボンディングするための接着テープ２２ａを積層した構成となっている。接着テープ切断部２３は積層テープ２２に対して進退する切断刃を備えており、この切断刃により接着テープ供給リール２１から引き出された積層テープ２２のうち接着テープ２２ａのみを切断する。
【００２２】
第１の接着テープ圧着ヘッド２５Ａ（または第２の接着テープ圧着ヘッド２５Ｂ）は、積層テープ２２の上面に当接して押し下げ表示パネル７の上面に対して押しつけることにより、積層テープ２２の下面側の接着テープ２２ａを表示パネル７に対して圧着する。ここで、テープ貼付ユニット３２Ａ，３２Ｂは互いに対称配置となっており、第１の接着テープ圧着ヘッド２５Ａと第２の接着テープ圧着ヘッド２５Ｂとを極力近接させて配置した構成となっている。
【００２３】
リーダテープ剥離機構２４は、表示パネル７に貼り付けられた状態の接着テープ２２ａからピン２４ａによってリーダテープ２７を剥離する。リーダテープ回収リール２８は、接着テープ２２ａから剥離された後のリーダテープ２７を巻き取って回収する。
【００２４】
次に図３を参照して、本圧着ステージ５について説明する。図３において、ＸＹθテーブル５０は、下からＹテーブル５４、Ｘテーブル５５、θテーブル５６を順に段積みして構成されており、θテーブル５６上にはパネル支持テーブル５１（基板支持テーブル）が装着されている。パネル支持テーブル５１は表示パネル７を真空吸着によって保持する保持部（第１のパネル保持部５１ａ、第２のパネル保持部５１ｂ）（図４参照）を２つ備えており、それぞれのパネル保持部５１ａ，５１ｂは、表示パネル７を保持する。
【００２５】
ＸＹθテーブル５０の上方には、カメラ５７がＸ方向に移動可能に配設されており、カメラ５７はパネル支持テーブル５１上の２枚の表示パネル７を撮像する。この撮像により、後述するように表示パネル７に設けられたアライメントマークを認識し、２枚の表示パネル７の位置を検出する。
【００２６】
そしてこの位置検出結果に基づいて、ＸＹθテーブル５０を駆動することにより、パネル支持テーブル５１は水平方向に移動し、保持した２枚の表示パネル７を後述する本圧着用の第１の本圧着ヘッド５２Ａ、第２の本圧着ヘッド５２Ｂに位置合わせすることができる。ＸＹθテーブル５０は、パネル支持テーブル５１を少なくとも水平方向に移動させる単一の位置決め手段となっている。
【００２７】
ＸＹθテーブル５０の後方には、下受け部５３が配設されている。下受け部５３は、本圧着時に、表示パネル７の縁部を下方から支持する。下受け部５３の上方には、それぞれ下端部に圧着ツール５８を備えた第１の本圧着ヘッド５２Ａ、第２の本圧着ヘッド５２Ｂが配設されている。電子部品搭載ステージ４で電子部品４６が接着テープ上に仮圧着された表示パネル７をそれぞれ対応した第１の本圧着ヘッド５２Ａ、第２の本圧着ヘッド５２Ｂに対して位置合わせし、第１の本圧着ヘッド５２Ａ、第２の本圧着ヘッド５２Ｂを表示パネル７に対して下降させ押圧状態を所定の圧着時間保持することにより、電子部品４６は表示パネル７に本圧着される。
【００２８】
次に図４を参照して、制御系について説明する。ここでは、接着テープ貼付ステージ３における圧着対象物としての接着テープ２２ａの貼付動作、本圧着ステージ５における圧着対象物としての電子部品４６の本圧着動作を共通の圧着動作とみなし、これらの圧着動作における共通要素を図４に整理して説明する。図４において符号が併記された要素は、これらの２つのステージにおける共通要素を示している。例えば第１の圧着ヘッドは、接着テープ貼付ステージ３においては第１の接着テープ圧着ヘッド２５Ａ、本圧着ステージ５においては第１の本圧着ヘッド５２Ａであり、同様に第２の圧着ヘッドは、接着テープ貼付ステージ３においては第２の接着テープ圧着ヘッド２５Ｂ、本圧着ステージ５においては第２の本圧着ヘッド５２Ｂに該当する。
【００２９】
図４において、パネル支持テーブル３１（５１）には、第１のパネル保持部３１ａ（５１ａ）、第２のパネル保持部３１ｂ（５１ｂ）が設けられている。第１のパネル保持部３１ａ（５１ａ）、第２のパネル保持部３１ｂ（５１ｂ）は、パネル支持テーブル３１（５１）の上面に形成された吸着溝を備えており、表示パネル７を載置した状態でこれらの吸着溝から真空吸引することにより、表示パネル７をパネル支持テーブル３１（５１）に吸着保持する。
【００３０】
第１のパネル保持部３１ａ（５１ａ）、第２のパネル保持部３１ｂ（５１ｂ）は、それぞれ第１のバルブ６１Ａ、第２のバルブ６１Ｂに接続され、第１のバルブ６１Ａ、第２のバルブ６１Ｂはともに負圧発生源６２に接続されている。第１のバルブ６１Ａ、第２のバルブ６１Ｂを、制御部６４によって制御されるバルブ駆動部６３によって開閉駆動することにより、第１のパネル保持部３１ａ（５１ａ）、第２のパネル保持部３１ｂ（５１ｂ）による表示パネル７の保持及び保持状態解除の切換を個別に行うことができるようになっている。第１のバルブ６１Ａ、第２のバルブ６１Ｂは、第１の保持解除手段、第２の保持解除手段となっている。
【００３１】
カメラ３７（５７）は認識部６５と接続されており、カメラ３７（５７）によって撮像されたパネル支持テーブル３１（５１）上の２枚の表示パネル７の撮像データを認識部６５によって認識処理することにより、表示パネル７に形成されたアライメントマークＭを認識し、これにより２枚の表示パネル７の位置を検出することができる。したがって、カメラ３７（５７）、認識部６５は、パネル支持テーブル３１（５１）上の複数の表示パネル７の位置を検出する位置検出手段となっている。認識部６５による位置検出結果は制御部６４に送られる。
【００３２】
ＸＹθテーブル３０（５０）、第１の接着テープ圧着ヘッド２５Ａ（５２Ａ）、第２の接着テープ圧着ヘッド２５Ｂ（５２Ｂ）は、制御部６４に接続されており、制御部６４が表示パネル７の位置検出結果に基づいて、ＸＹθテーブル３０（５０）、第１の接着テープ圧着ヘッド２５Ａ（５２Ａ）、第２の接着テープ圧着ヘッド２５Ｂ（５２Ｂ）の動作を制御することにより、以下に説明するボンディング動作が実行される。
【００３３】
この表示パネルの組立装置は上記のように構成されており、以下この表示パネルの組立装置によるボンディング方法について説明する。このボンディング方法は、少なくとも表示パネルＡと表示パネルＢとを含む複数の表示パネル７を個別に保持する保持部が複数設けられ単一の位置決め手段であるＸＹθテーブルによって少なくとも水平方向に移動するパネル支持テーブル３１と、それぞれの保持部による表示パネル７の保持状態を個別に解除する保持解除手段と、パネル支持テーブル３１上の複数の表示パネルの位置を検出する位置検出手段と、保持部に保持されたそれぞれの表示パネルに対応して配置されそれぞれの表示パネルに圧着対象物としての接着テープまたは電子部品を圧着する第１の圧着ヘッド（第１の接着テープ圧着ヘッド２５Ａ、第１の本圧着ヘッド５２Ａ）、第２の圧着ヘッド（第２の接着テープ圧着ヘッド２５Ｂ、第２の本圧着ヘッド５２Ｂ）とを備えたボンディング装置（接着テープ貼付けステージまたは本圧着ステージ）によるボンディング方法である。
【００３４】
ここでは、複数の表示パネルとして、第１の表示パネル（第１の基板）、第２の表示パネル（第２の基板）の２枚の表示パネルを対象とする例を示しており、以下の説明では、これらの表示パネル７を区別するため、表示パネル７Ａ，７Ｂと表記する。
【００３５】
以下、図５〜図１０に沿ってボンディング方法を説明する。ここでは、接着テープ貼付ステージ３、本圧着ステージ５における動作を同一図面で説明するため、共通要素にはそれぞれの符号を併記している。また、第１の接着テープ圧着ヘッド２５Ａ、第１の本圧着ヘッド５２Ａを第１の圧着ヘッドとし、第２の接着テープ圧着ヘッド２５Ｂ、第２の本圧着ヘッド５２Ｂを第２の圧着ヘッドとして説明する。まず図５（ａ）において、パネル支持テーブル３１（５１）上には、表示パネル７Ａ，７Ｂが前ステージから移載され、それぞれ第１のパネル保持部３１ａ（５１ａ）、第２のパネル保持部３１ｂ（５１ｂ）によって真空吸着により保持される。
【００３６】
そしてこの状態で、カメラ３７（５７）によって表示パネル７Ａ，７Ｂを撮像し、それぞれアライメントマークＭを認識する。これにより、表示パネル７Ａ，７Ｂの位置が検出され、この位置検出結果からそれぞれの表示パネル７Ａ，７Ｂの位置ずれ量（ΔＸＡ、ΔＹＡ、ΔθＡ）、（ΔＸＢ、ΔＹＢ、ΔθＢ）を求める（位置検出工程）。
【００３７】
ここで、位置ずれ量の判定を行う。この表示パネルの組立装置においては、接着テープ貼付ステージ３に搬入される２枚の表示パネル７Ａ，７Ｂは、待機ステージ２にて予め位置合わせが行われ、２パネル間の相対位置が合わされた状態で搬入されるのが前提となっている。しかしながら何らかの原因によって相対位置がずれた状態でこれらの表示パネルが搬入される場合がある。この位置ずれが大きい場合には、同一位置決め動作で２枚の表示パネル７Ａ，７Ｂを同時に位置合わせすることができないことから、上述の位置検出結果に基づいて以下の判定を行う。
【００３８】
まず求められた表示パネル７Ａ，７Ｂの位置ずれ量（ΔＸＡ、ΔＹＡ、ΔθＡ）、（ΔＸＢ、ΔＹＢ、ΔθＢ）が、許容範囲内にあるか否かを判定し、（ΔＸＡ、ΔＹＡ、ΔθＡ）と（ΔＸＢ、ΔＹＢ、ΔθＢ）の差が小さく、許容範囲内にあると判定されたならば、表示パネル７Ａ，７Ｂを同一位置合わせ動作によって同時に第１の圧着ヘッド（第１の接着テープ圧着ヘッド２５Ａまたは第１の本圧着ヘッド５２Ａ）、第２の圧着ヘッド（第２の接着テープ圧着ヘッド２５Ｂまたは第２の本圧着ヘッド５２Ｂ）に対して位置決めする。
【００３９】
すなわち、位置検出結果に基づいてＸＹθテーブル３０（５０）を駆動することにより、表示パネル７Ａ，７Ｂの縁部を、それぞれ第１の圧着ヘッド、第２の圧着ヘッドの下方の所定位置に移動させる。この場合には、（ΔＸＡ、ΔＹＡ、ΔθＡ）と（ΔＸＢ、ΔＹＢ、ΔθＢ）との平均値が、ＸＹθテーブル３０（５０）による移動時の移動量補正値となる。
【００４０】
これに対し、求められた表示パネル７Ａ，７Ｂの位置ずれ量（ΔＸＡ、ΔＹＡ、ΔθＡ）、（ΔＸＢ、ΔＹＢ、ΔθＢ）の差が許容範囲を超え、同一の位置合わせ動作によって表示パネル７Ａ、７Ｂを同時に許容誤差範囲内で位置合わせすることができないと判断された場合には、以下に説明する個別位置合わせ動作を行う。すなわち、図５（ｂ）に示すように、表示パネル７Ａ（第１の基板）を、位置ずれ量（ΔＸＡ、ΔＹＡ、ΔθＡ）に基づいて、第１の圧着ヘッドに対して位置合わせする（第１の位置合わせ工程）。すなわち、ＸＹθテーブル３０（５０）を駆動して表示パネル７Ａを第１の圧着ヘッドに対して水平移動させる際に、位置ずれ量（ΔＸＡ、ΔＹＡ、ΔθＡ）だけ移動量を補正する。これにより、表示パネル７Ａの縁部は、第１の圧着ヘッドの下方の所定位置に位置合わせされる。
【００４１】
次いで、図６（ａ）に示すように、表示パネル７Ａを対象とした圧着を開始する（第１の圧着工程）。すなわち第１の圧着ヘッドを下降させて、表示パネル７Ａを下受け部の上面との間に挟み込む。そしてこの表示パネル７Ａの圧着中に、第１のバルブ６１Ａを閉じて第１のパネル保持部３１ａ（５１ａ）による表示パネル７Ａの保持状態を解除する（第１の保持解除工程）。これにより、表示パネル７Ａはパネル支持テーブル３１（５１）に対して水平方向の相対移動が許容された状態となる。
【００４２】
次いで、表示パネル７Ｂ（第２の基板）の位置合わせを行う。すなわち、位置ずれ量（ΔＸＡ、ΔＹＡ、ΔθＡ）、（ΔＸＢ、ΔＹＢ、ΔθＢ）に基づいてＸＹθテーブル３０（５０）を駆動することにより、表示パネル７Ｂを第２の圧着ヘッドに対して位置合わせする（第２の位置合わせ工程）。ここでは、表示パネル７Ａの位置合わせによって、パネル支持テーブル３０（５０）はカメラ３７（５７）による位置認識時点における状態から位置ずれ量（ΔＸＡ、ΔＹＡ、ΔθＡ）に相当する距離・角度だけ既に補正されていることから、（ΔＸＢ−ΔＸＡ、ΔＹＢ−ΔＹＡ、ΔθＢ−ΔθＡ）が、ＸＹθテーブル３０（５０）による新たな移動時の移動量補正量となる。
【００４３】
そして、図７（ａ）に示すように、表示パネル７Ｂを対象とした圧着を開始する（第２の圧着工程）。すなわち第２の圧着ヘッドを下降させて、表示パネル７Ｂを下受け部の上面との間に挟み込む。この後、表示パネル７Ａ、表示パネル７Ｂのそれぞれの所定圧着時間が経過したならば、第１の圧着ヘッド、第２の圧着ヘッドを順次上昇させて、圧着状態を解除する。ここで第２の圧着ヘッドは、第１の保持解除工程と第２の位置合わせ工程に要した時間だけ第１の圧着ヘッドよりも遅れて上昇する。そして２つの表示パネル７Ａ，７Ｂの圧着がともに完了したならば、図７（ｂ）に示すようにＸＹθテーブル３０（５０）を駆動してパネル支持テーブル３１（５１）を搬送位置まで後退させる。
【００４４】
そして、接着テープ貼付ステージ３，電子部品搭載ステージ４、本圧着ステージ５の各作業ステージにおいて作業が完了したならば、図８に示すようにパネル支持テーブル３１，４１，５１が搬送位置に復帰する。次いで図９に示すように、パネル搬送機構１０が前進し、パネル搬送アーム１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄが、それぞれパネル載置テーブル８、パネル支持テーブル３１，４１，５１上に位置する。
【００４５】
そしてここでパネル搬送アーム１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄが上下動することにより、各パネル搬送アームは、それぞれのステージにおいて２つの表示パネル７を保持する。この後、図１０に示すように、パネル搬送機構１０が右方へ移動することにより、パネル搬送アーム１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄは、それぞれパネル支持テーブル３１，４１，５１、パネル搬出テーブル９上に移動する。そしてここで各パネル搬送アームが上下動することにより、パネル支持テーブル３１，４１，５１、パネル搬出テーブル９には、上流側の作業ステージより表示パネル７が搬送される。
【００４６】
上記説明したように、作業ステージに搬入される複数の表示パネル７の相対位置が許容範囲を超えて位置ずれを生じている場合にあっても、個々の表示パネルを個別に作業ヘッドに対して位置合わせ可能であることから、装置を停止させ作業者が手作業によって位置ずれを修正する必要がない。したがって、複数の表示パネルを同時処理する場合の位置ずれに起因する装置停止と手作業による修正作業を排し、生産効率を向上させることができる。
【００４７】
なお上記実施の形態では、複数の基板として２枚の表示パネル７を対象とする例を示したが、本発明は３枚以上の基板を対象とする場合にも適用可能である。この場合においても、予め決められている圧着順序に従って、順次圧着ヘッドへの位置合わせ、位置合わせ後の圧着動作を行い、先行基板の圧着中に当該基板の位置保持状態を解除し、パネル保持テーブルの当該基板に対する相対移動を許容した状態で、後続基板の位置合わせを行う。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によれば、第１の基板と第２の基板を含む複数の基板を単一の位置決め手段によってそれぞれの圧着ヘッドに位置合わせして個別に圧着するボンディング方法において、位置検出工程で得られた位置検出結果に基づいて第１の基板を対応する圧着ヘッドに対して位置合わせして圧着対象物を圧着し、この圧着工程中に保持解除手段によって圧着中の第１の基板の保持状態を解除した状態で、第２の基板を対応する圧着ヘッドに対して位置合わせするようにしたので、複数基板を同時処理する場合の基板相互の相対位置ずれに起因する装置停止と手作業による修正作業を排し、生産効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の表示パネルの組立装置の平面図
【図２】本発明の一実施の形態の表示パネルの組立装置の接着テープ貼付ステージの斜視図
【図３】本発明の一実施の形態の表示パネルの組立装置の本圧着ステージの斜視図
【図４】本発明の一実施の形態の表示パネルの組立装置の制御系の構成を示すブロック図
【図５】本発明の一実施の形態の表示パネルの組立装置の動作説明図
【図６】本発明の一実施の形態の表示パネルの組立装置の動作説明図
【図７】本発明の一実施の形態の表示パネルの組立装置の動作説明図
【図８】本発明の一実施の形態の表示パネルの組立装置の動作説明図
【図９】本発明の一実施の形態の表示パネルの組立装置の動作説明図
【図１０】本発明の一実施の形態の表示パネルの組立装置の動作説明図
【符号の説明】
３ 接着テープ貼付ステージ
４ 電子部品搭載ステージ
５ 本圧着ステージ
７，７Ａ，７Ｂ 表示パネル
２２ 積層テープ
２２ａ 接着テープ
２５Ａ 第１の接着テープ圧着ヘッド（第１の圧着ヘッド）
２５Ｂ 第２の接着テープ圧着ヘッド（第２の圧着ヘッド）
３０，５０ ＸＹθテーブル
３１，５１ パネル支持テーブル
３１ａ，５１ａ 第１のパネル保持部
３１ｂ，５１ｂ 第２のパネル保持部
３２Ａ，３２Ｂ テープ貼付ユニット
５２Ａ 第１の本圧着ヘッド（第１の圧着ヘッド）
５２Ｂ 第２の本圧着ヘッド（第２の圧着ヘッド）
６１Ａ 第１のバルブ
６１Ｂ 第２のバルブ
Claims (5)
- 少なくとも第１の基板と第２の基板を含む複数の基板を個別に保持する保持部が複数設けられ単一の位置決め手段によって少なくとも水平方向に移動する基板支持テーブルと、それぞれの保持部による基板の保持状態を個別に解除する保持解除手段と、前記基板支持テーブル上の複数の基板の位置を検出する位置検出手段と、前記保持部に保持されたそれぞれの基板に対応して配置されそれぞれの基板の上面に圧着対象物を上方から圧着する複数の圧着ヘッドと、前記圧着ヘッドによる圧着の際に基板を下方から支持する下受け部を備えたボンディング装置によるボンディング方法であって、
前記基板支持テーブル上に保持された複数の基板の位置を前記位置検出手段によって検出する位置検出工程と、
前記位置検出工程で得られた位置検出結果に基づいて前記位置決め手段により第１の基板をこの第１の基板に対応する第１の圧着ヘッドに対して位置合わせする第１の位置合わせ工程と、
前記位置合わせされた第１の基板を前記第１の圧着ヘッドと前記下受け部の間に挟み込むことにより前記第１の圧着ヘッドによって圧着対象物を前記第１の基板に圧着する第１の圧着工程と、
第１の圧着工程中に保持解除手段によって前記圧着中の第１の基板の保持状態を解除する第１の保持状態解除工程と、
第１の保持状態解除後に前記位置検出工程で得られた位置検出結果に基づいて前記位置決め手段により第２の基板をこの第２の基板に対応する第２の圧着ヘッドに対して位置合わせする第２の位置合わせ工程と、
前記位置合わせされた第２の基板に対応する第２の圧着ヘッドによって圧着対象物を前記第２の基板に圧着する第２の圧着工程とを含むことを特徴とするボンディング方法。 - 前記位置検出結果に基づいて前記第１の位置合わせ工程及び第２の位置合わせ工程実行の要否判定を行い、基板の位置ずれが許容範囲内であると判定されたならば全ての基板をそれぞれの基板に対応する圧着ヘッドに対して同時に位置合わせし、基板の位置ずれが許容範囲を越えていると判定されたならば前記第１の位置合わせ工程に移行することを特徴とする請求項１記載のボンディング方法。
- 前記保持部は、真空吸引によって基板を保持することを特徴とする請求項１記載のボンディング方法。
- 前記基板は表示パネルであり、前記圧着対象物が接着テープであることを特徴とする請求項１記載のボンディング方法。
- 前記基板は表示パネルであり、前記圧着対象物が電子部品であることを特徴とする請求項１記載のボンディング方法。
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