JP3633493B2 - Device bonding apparatus and bonding method - Google Patents
Device bonding apparatus and bonding method Download PDFInfo
- Publication number
- JP3633493B2 JP3633493B2 JP2001039854A JP2001039854A JP3633493B2 JP 3633493 B2 JP3633493 B2 JP 3633493B2 JP 2001039854 A JP2001039854 A JP 2001039854A JP 2001039854 A JP2001039854 A JP 2001039854A JP 3633493 B2 JP3633493 B2 JP 3633493B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- display panel
- bonding
- electrode
- vacuum
- support
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デバイスの電極を表示パネルの電極にボンディングするためのデバイスのボンディング装置およびボンディング方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電子機器のディスプレイの表示パネルとして、液晶パネルなどが用いられる。表示パネルは、ガラス板などから成るパネルの複数の辺部のボンディング位置に形成された電極にドライバーのアウターリード(電極)をボンディングして組み立てられる。ドライバーとしては、TAB(Tape Automated Bonding)法によって製造されるデバイスが一般に用いられる。TAB法は、フィルムキャリヤの表面に導電材によりリードを形成し、このリード上にウェハから切り出されたチップをボンディングした後、リードのアウターリード部分を切断装置で打ち抜いてデバイスを得るものである。フィルムキャリヤは、ポリイミドなどの極薄の合成樹脂フィルムにて形成されている。
【0003】
デバイスの電極であるアウターリードを表示パネルの電極にボンディングするデバイスのボンディング装置として、現在、種々のものが提案されている。例えば特開平3−217033号公報に記載のものは、実装ヘッド47にデバイス10を真空吸着して実装位置44の近傍へ搬送し、カメラ51でデバイス10のアウターリード10xと表示パネル5の電極7を同一視野内で撮像して両者のずれ量を求める。そして基板ステージ1を移動してこのずれ量を補正して位置合わせを行った後、バックアップ機構52のバックアップ60で表示パネル5下面を下受けし、装着ヘッド47を下降させて、デバイス10のアウターリード10xを表示パネル5へボンディングする。ボンディングが終了したらバックアップ機構をもとの状態に復帰させ、基板ステージ1を移動させて次のデバイス10のボンディングを上述した動作をくり返して行なうようになっている。
【0004】
また表示パネルのドライバーとしては、TAB法で製造されたデバイス以外にも、フリップチップも用いられる。フリップチップは、その回路面にバンプ(電極)を形成したものである。バンプは一般に異方性導電シート(以下、「ACF」という)を介して表示パネルの電極にボンディングされる。この場合、まずACFを表示パネルの電極にボンディングした後、フリップチップのバンプを表示パネルの辺部に形成された電極に正確に位置合わせしてボンディングするか、若しくはACFをフリップチップのバンプに貼着した後、フリップチップのバンプを表示パネルの電極に正確に位置合わせしてボンディングしなければならない。勿論この場合も、ボンディング作業は出来るだけ高速度で行うことが望ましい。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
デバイスのアウターリードはきわめて細く、且つそのピッチはきわめて小さい。このように狭ピッチのアウターリードを表示パネルの電極にボンディングするにあたっては、アウターリードを電極に正確に位置合せしなければならない。しかも表示パネルには、多数個のデバイスをボンディングせねばならないので、ボンディング作業は出来るだけ高速度で行うことが望ましい。すなわち、デバイスを表示パネルにボンディングするボンディング装置には、高精度と高速性が要求される。
【0006】
しかしながら従来のボンディング装置では、カメラで表示パネル5とデバイス10を撮像して両者の位置ずれを求めた後、バックアップ機構で表示パネル5を下受けするので、バックアップの移載の際にバックアップ60が表示パネル5に接触して表示パネル5の位置をずらしてしまい、高精度にボンディングできない。また1個のデバイス10をボンディングする毎にバックアップ装置を作動させる必要があるので、その分ボンディング作業が遅くなってしまう。
【0007】
また表示パネルは4角形であって、その辺部にデバイスがボンディングされるが、一方の辺部(長辺)にボンディングされるデバイスと、他方の辺部(短辺)にボンディングされるデバイスの品種は異る。したがってデバイスのボンディング装置は、品種の異る2種類のデバイスを表示パネルにボンディングできるものであることが作業能率上望ましい。また複数の辺部に連続してボンディング作業ができることが望ましい。
【0008】
そこで本発明は、デバイスを高精度・高速度で表示パネルにボンディングできるデバイスのボンディング装置およびボンディング方法を提供することを第1の目的とする。更には、2種類のデバイスを高速度でしかも高精度で表示パネルの電極にボンディングできるデバイスのボンディング装置およびボンディング方法を提供することを第2の目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
このため本願発明は、表示パネルの辺部の複数箇所のボンディング位置に形成された電極に、デバイスの電極を位置合わせしてボンディングするボンディング装置であって、表示パネルの中央部を下方から支持する第1の支持部であるθテーブル装置、Xテーブル装置、Yテーブル装置から成る表示パネルの移動手段と、上面に形成された吸引孔で前記表示パネルの辺部を真空吸着してこの辺部の複数箇所のボンディング位置を下方から支持し、この支持したままの状態で表示パネルと共に水平移動可能であり、また支持を解除した状態では前記θテーブル装置との水平方向の距離が前記Y方向テーブル装置によって変更可能な第2の支持部と、前記デバイスの電極を前記表示パネルの端部の上面に形成された電極に位置合わせする位置合わせ手段と、位置合わせされた前記デバイスの電極を前記表示パネルの電極に押し付けてボンディングするボンディング手段とを構成している。
【0010】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。図1は本発明の第一実施の形態におけるデバイスのボンディング装置の斜視図である。また図2は本発明の第一実施の形態におけるデバイスのボンディング装置の表示パネルの移動機構の斜視図、図3は本発明の第一実施の形態におけるデバイスのボンディング装置のボンディングステーションの断面図、図4は本発明の第一実施の形態におけるデバイスのボンディング装置のポールの昇降機構の断面図、図5は本発明の第一実施の形態におけるデバイスのボンディング装置の第1の供給部の正面図、図6は本発明の第一実施の形態におけるデバイスのボンディング装置の第1のデバイスをピックアップ中の断面図、図7は本発明の第一実施の形態におけるデバイスのボンディング装置の第1のヘッドの斜視図、図8は本発明の第一実施の形態におけるデバイスのボンディング装置の第1のヘッドの断面図、図9は本発明の第一実施の形態におけるデバイスのボンディング装置のボンディング中の要部斜視図、図10は本発明の第一実施の形態におけるデバイスのボンディング装置の観察装置の斜視図、図11は本発明の第一実施の形態におけるデバイスのボンディング装置の観察装置の断面図、図12(a)は本発明の第一実施の形態におけるデバイスのボンディング装置による観察中の第1のデバイスの平面図、図12(b)は本発明の第一実施の形態におけるデバイスのボンディング装置の第1のカメラの視野図、図12(c)は本発明の第一実施の形態におけるデバイスのボンディング装置の第2のカメラの視野図、図13(a)(b)(c)は本発明の第一実施の形態におけるデバイスのボンディング装置の表示パネルの位置決め機構の断面図、図14は本発明の第一実施の形態におけるデバイスのボンディング装置の概略平面図、図15(a)(b)は本発明の第一実施の形態におけるデバイスのボンディング装置の第1のデバイスを表示パネルにボンディング中の断面図、図16(a)(b)は本発明の第一実施の形態におけるデバイスのボンディング装置の第1のデバイスを表示パネルにボンディング中の断面図、図17は本発明の第一実施の形態におけるデバイスのボンディング装置の第1のデバイスを表示パネルにボンディング中の断面図、図18は本発明の第一実施の形態におけるデバイスのボンディング装置の概略平面図、図19(a)(b)は本発明の第一実施の形態におけるデバイスのボンディング装置の表示パネルと第3の長板の平面図である。
【0011】
図1において、基台5の上面の前部には、表示パネル10をX方向、Y方向、θ方向に移動させる移動手段1が設けられている。この移動手段1は、Xテーブル装置2上にYテーブル装置3を載置し、Yテーブル装置3上には、上部に吸引部12を備えたθテーブル装置4(図2参照)を載置して構成されている(以下単にXテーブル2、Yテーブル3、θテーブル4という)。このθテーブル4は、表示パネル10の中央部を下方から支持する第1の支持部である。Xテーブル2とYテーブル3は互いに直交して設置されている。Xテーブル2はモータMX1を備え、またYテーブル3はモータMY1を備えている。図1および図2において、Xテーブル2の上面にはX方向のガイドレール2aが設けられている。またYテーブル3の下面にはこのガイドレール2aに嵌合するスライダ3aが設けられている。モータMX1が駆動すると、Yテーブル3はガイドレール2aに沿ってX方向に水平移動する。
【0012】
図2において、Yテーブル3上には台板6が設けられている。Yテーブル3の上面にはY方向のガイドレール3bが設けられている。また台板6の下面にはこのガイドレール3bに嵌合するスライダ6aが設けられている。モータMY1が駆動すると、台板6はガイドレール3bに沿ってY方向に水平移動する。またモータMX1が駆動すると、台板6はYテーブル3と一緒にX方向に移動する。すなわちXテーブル2とYテーブル3は、台板6をX方向やY方向に水平移動させる。
【0013】
図2において、台板6上にはθテーブル4が設けられている。θテーブル4は表示パネル10を吸引孔13で真空吸着して固定する吸引部12と、この吸引部12を水平回転させるモータMθより構成されている。吸引孔13は、バキューム装置(図示せず)に接続されている。図9に示すように、表示パネル10はθテーブル4の吸引部12上に配置される。したがってモータMX1、MY1が駆動すると表示パネル10はX方向やY方向に水平移動し、モータMθが駆動すると表示パネル10はθ方向に水平回転する。後述するように、θテーブル4で表示パネル10を90°水平回転させることにより、表示パネル10の直交する長辺と短辺に形成された電極にデバイスをボンディングする。
【0014】
図1および図2に示すように、Xテーブル2と平行にボックス20が設けられている。図3はデバイスのボンディングステーションcを示すものである。図3において、ボックス20の内部にはプレート21a、21bが左右に2個配設されている。ボックス20の底面にはX方向のガイドレール22a、22bが設けられており、プレート21a、21bの下面に設けられたスライダ23a、23bはガイドレール22a、22bに嵌合している。プレート21a、21bの外端部にはナット24a、24bが固着されている。ナット24a、24bにはX方向のボールねじ25a、25bが螺合している。ボールねじ25a、25bは、ボックス20の側面に設けられたモータMXa、MXb(図1、図2)に駆動されて回転する。モータMXa、MXbが駆動してボールねじ25a、25bが回転すると、プレート21a、21bはガイドレール22a、22bに沿ってX方向に移動する。
【0015】
図2および図3において、ボックス20の両側部の上面にはガイドリング27a、27bが設けられており、ガイドリング27a、27bにはポール26a、26bが昇降自在に挿入されている。一方のポール26aの上部には、X方向に長尺の第1の長板28が設けられている。後述するように、この第1の長板28はノズル84、85に真空吸着されたデバイスP1、P2を下方から支持する支持部材となるものである。
【0016】
図3において、他方のポール26bの上部には第2の長板29が設けられている。ポール26a、26bの下部にはブロック31a、31bが固着されており、このブロック31a、31b上にはコイルスプリング32a、32bが装着されている。コイルスプリング32a、32bのばね力により、ポール26a、26bは下方へ弾発されている。ブロック31a、31bの側部にはローラ33a、33bが回転自在に軸着されている。またプレート21a、21bの内端部にはX方向に長尺の板カム34a、34bが設置されており(図4)、ローラ33a、33bはこの板カム34a、34bの傾斜した上面上を転動する。したがってモータMXa、MXbが駆動してボールねじ25a、25bが回転すると、板カム34a、34bはX方向に移動する。するとローラ33a,33bは板カム34a,34bの傾斜した上面上を転動し、ポール26a、26bおよび第1の長板28,第2の長板29は昇降する。
【0017】
図2および図3において、第2の長板29の上方にはスライド板41が設けられている。第2の長板29の上面にはX方向のガイドレール42が設けられている。またスライド板41の下面に設けられたスライダ43はこのガイドレール42に嵌合している。スライド板41の上部には第3の長板44が設けられている。第3の長板44には表示パネル10の辺部を真空吸着する吸引孔45が形成されている。この吸引孔45はバキューム装置(図示せず)に接続されている。後述するように、この第3の長板44は、表示パネル10にデバイスをボンディングする際に、表示パネル10の辺部を下方から支持する支持部材となっている。
【0018】
図3に示すように、スライド板41の上面にはスライダ46が設けられている。また第3の長板44の下面にはこのスライダ46に嵌合するY方向のガイドレール47が設けられている。図2において、第3の長板44の側面にはピン51が突設されており、またスライド板41の端部にもピン52が突設されている。ピン51とピン52にはコイルばね53で結合されている。またスライド板41の上面にはストッパ50が立設されている。コイルばね53のばね力により、第3の長板44は図3において右方へ付勢されており、ストッパ50に当って停止する(図3鎖線参照)。このように第3の長板44は、第2の長板29上に水平方向へ移動自在に取り付けられている。
【0019】
図2において、第3の長板44の側面にはカギ型の第1のブラケット61が結合されている。また台板6の上方にはカギ型の第2のブラケット62が設けられている。第1のブラケット61の前面に設けられたZ方向のガイドレール63に、第2のブラケット62の外面に設けられたスライダ64が嵌合している。また台板6の上面に設けられたY方向のガイドレール65に、第2のブラケット62の下面に設けられたスライダ66が嵌合している。
【0020】
図2において、モータMX1が駆動すると、Yテーブル3と台板6はガイドレール2aに沿ってX方向に移動するが、この時、第1のブラケット61と第2のブラケット62を介して台板6に結合された第3の長板44およびスライド板41は、ガイドレール42に沿ってX方向に移動する。またYテーブル3のモータMY1が駆動すると、台板6はガイドレール3bに沿ってY方向に移動するが、この時、スライダ66はガイドレール65上をスライドするので、第3の長板44は停止したままである。またモータMXbが駆動すると、図3を参照しながら説明したようにポール26bは昇降し、第3の長板44はポール26bと一緒に昇降する。このときガイドレール63(図2)もスライダ64に沿って昇降する。
【0021】
上述したように、図2に示すモータMXbが駆動すると、図3においてボールねじ25bは回転し、プレート21bはX方向に移動する。するとローラ33bは板カム34bの傾斜した上面上を転動し、ポール26bやこのポール26bに支持された第3の長板44は昇降する。図3はポール26bおよび第3の長板44が上昇して、第3の長板44が表示パネル10の長辺を下方から支持している状態を示しており、図9に示すように、この状態で表示パネル10の長辺のボンディング位置10Lに形成された電極30aに、デバイスP1の電極であるアウターリードLがボンディングされる。またボンディングが終了すると、モータMXbは逆方向に動作してプレート21bは逆方向に移動し、ポール26bや第3の長板44は下降して、表示パネル10の長辺の支持状態を解除する。すなわちポール26b、ローラ33b、板カム34b、プレート21b、ナット24b,ボールねじ25b,モータMXbは、第3の長板44を昇降動作させるための昇降駆動手段となっている。
【0022】
図9において、表示パネル10は、下板10a上に上板10bを積層して作られており、下板10aの一方の辺部である長辺には複数のボンディング位置10Lにそれぞれ多数の電極30aが形成されており、また他方の辺部である短辺には複数のボンディング位置10Sにそれぞれ多数電極30bが形成されている。ボンディング位置10Lには、第1のデバイスP1が1個づつボンディングされ、ボンディング位置10Sには、第2のデバイスP2(図示せず)が1個づつボンディングされる。また図示はしないが各ボンディング位置10L,10Sには異方性導電シート(ACF)が予め貼着されている。図3および図8に示すように、第1のデバイスP1と第2のデバイスP2は、ウェハから切り出されたチップCと、チップCから前方へ延出するアウターリードLを有している。後述するように、第1のデバイスP1は第1のノズル84にピックアップされて、そのアウターリードLは表示パネル10の長辺の電極30aにボンディングされる。また第2のデバイスP2は、第2のノズル85にピックアップされて、そのアウターリードLは表示パネル10の短辺の電極30bにボンディングされる。
【0023】
図1において、基台5の背後には第1のフィルムキャリヤ74aを第1の切断装置55aに供給する第1の供給部70aと、第2のフィルムキャリヤ74bを第2の切断装置55bに供給する第2の供給部70bが設けられている。第1の供給部70aは第1のケース71aを備えている。第1のケース71aの内部には第1の供給リール72aと第1の巻取りリール73aが設けられている。第1の供給リール72aには第1のフィルムキャリヤ74aと第1の層間テープ75aが巻回されている。第1の巻取りリール73aは層間テープ75aを巻取る。さらに第1のケース71aの内部には第1のフィルムキャリヤ74aの走行を案内する第1のガイドローラ76aや第1のスプロケット77aが設けられている。この第1のフィルムキャリヤ74aには、チップCがピッチをおいてボンディングされている。第1のフィルムキャリア74aは、第1のケース1aの開口部78aを通って第1の切断装置55aへ供給される。この第1のフィルムキャリヤ74aを第1の切断装置55aにより打抜いて得られる第1のタブデバイスP1は、表示パネル10の長辺に形成された電極30aにボンディングされる。
【0024】
第2の供給部70bは第1の供給部70bと同じ構造であって、第2のケース71bを備えており、その内部にも、第2の供給リール72b、第2の巻取りリール73b、第2のフィルムキャリヤ74b、第2の層間テープ75b、第2のガイドローラ76b、第2のスプロケット77bが設けられている。第2のフィルムキャリヤ74bにはチップCがピッチをおいてボンディングされている。第2のフィルムキャリヤ74bを第2の切断装置55bにより打抜いて得られた第2のタブデバイスP2は、表示パネル10の短辺に形成された電極30bにボンディングされる。
【0025】
図1において、第1のケース71aの側方には第1の切断装置55aが設けられている。この第1の切断装置55aの主体となる第1のフレーム56a上には第1のシリンダ57aが設けられている。フレーム56aの内部には金型である第1の上型58aが設けられている。第1のフレーム56aの下方にはY方向のガイドレール60aが設けられており、このガイドレール60a上には金型である第1の下型59aが設けられている。
【0026】
図1および図5において、第1のケース71aの背後に設けられたモータ(図示せず)に駆動されて、第1の供給リール72aと第1の巻取りリール73aとスプロケット87が回転すると、第1の供給リール72aに巻回された第1のフィルムキャリヤ74aと層間テープ75aは第1の供給リール72aから導出され、第1フィルムキャリヤ74aはガイドローラ76aや第1のスプロケット77aを周回して第1の上型58aの下方へ導入される。このとき、第1の下型59aは第1のガイドレール60aをスライドして第1の上型58aの直下に位置している。そこで第1のシリンダ57aのロッド61aが下方へ突出すると、第1の上型58aは下降し、第1の上型58aと第1の下型59aにより第1のフィルムキャリヤ74aは打抜かれ、第1のデバイスP1が得られる。次に第1のシリンダ57aのロッド61aが上昇して第1の上型58aが上昇すると、第1のフィルムキャリア74aから打抜かれた第1のデバイスP1は、第1の下型59a上に載置される。69は、デバイスP1が打抜かれたフィルムキャリヤ74aの回収ボックスであり、第1の上型58aの下方に設置されている。
【0027】
図6は下型59aの移動手段を示している。下型59a上には、フィルムキャリヤ74aから打抜かれた第1のデバイスP1が載っている。下型59aの側面にはカギ型のナット151が装着されている。ナット151にはY方向に水平なボールねじ152が螺合している。ボールねじ152はフレーム153に支持されている。ボールねじ152は、ベルト154を介してモータ155に駆動されて回転する。モータ155が駆動してボールねじ152が回転すると、第1の下型59aはガイドレール60aに沿って第1のノズル84の直下のピックアップステーションaと、上型58aの直下の打抜きステーションbの間をY方向に移動する。
【0028】
第1のデバイスP1のピックアップステーションaの下方には、第1のデバイスP1の突き上げ手段160が設置されている。この突き上げ手段160は、垂直なシリンダ161と、シリンダ161のロッド162に支持されたフレーム163と、このフレーム163に装着されたモータ164と、モータ164の回転軸に結合された突上げ用のピン165から成っている。フレーム163の背面にはスライダ166が装着されている。スライダ166は垂直なガイドレール167に嵌合している。
【0029】
図6において、打抜きステーションbで第1のデバイスP1が第1のフィルムキャリア74aから打抜かれると、モータ155が駆動してボールねじ152は回転し、第1の下型59aは打抜きステーションbからピックアップステーションaへ移動する。次にシリンダ161のロッド162が突出すると、フレーム163はガイドレール167に沿って上昇し、ピン165は下型59aの内部に進入し、下型59a上の第1のデバイスP1を突き上げる(鎖線参照)。すると第1のノズル84は、ピン165に突き上げられた第1のデバイスP1を真空吸着してピックアップする。あるいはまたピン165が第1のデバイスP1を突き上げた状態で、モータ164を駆動させ、このピン165に支持された第1のデバイスP1を90°あるいは180°水平回転させてその方向を変更したうえで、第1のノズル84が第1のデバイスP1をピックアップしてもよい。ノズル84がデバイスP1をピックアップしたならば、シリンダ161のロッド162は下降し、ピン165は下方へ退去する。
【0030】
図1において、第2のケース71bの側方にも、第2の切断装置55bが設けられている。この第2の切断装置55bの構造は第1の切断装置55aと同じであって、第2のフレーム56b、第2のシリンダ57b、第2の上型58b、第2の下型59bなどから成っている。この第2の上型58bと第2の下型59bにより、第2のフィルムキャリヤ74bから第2のデバイスP2が打抜かれる。またこの第2の切断装置55bの下方にも、上述した突き上げ手段160と同様の突き上げ手段が設けられている。第2のフィルムキャリヤ74bから打抜かれて第2の下型59b上に位置する第2のデバイスP2は、第2のノズル85に真空吸着してピックアップされる。
【0031】
図1において、ボックス20とボックス69の間には、ターンテーブル80が設けられている。ターンテーブル80は支柱81に支持されている。支柱81はX方向の移動テーブル86上に立設されている。移動テーブル86の内部には、ボールねじやナット(何れも図示せず)などが内蔵されており、モータMX2が駆動すると、ターンテーブル80は移動テーブル86上をX方向へ移動する。
【0032】
ターンテーブル80には第1のアーム82と第2のアーム83が互いに直交して十字形に保持されている。第1のアーム82の先端部には、第1の下型59a上の第1のデバイスP1を真空吸着してピックアップする第1のノズル84が設けられている(図6も参照)。また第2のアーム83の先端部には、第2の下型59b上の第2のデバイスP2を真空吸着してピックアップする第2のノズル85が設けられている。第1のデバイスP1と第2のデバイスP2の寸法は異っており、したがって第1のデバイスP1と第2のデバイスP2を同一寸法のノズルで真空吸着することはできない。そこでターンテーブル80に第1のアーム82と第2のアーム83を設け、第1のアーム82と第2のアーム83の両端部にそれぞれ寸法の異る第1のノズル84と第2のノズル85を保持させ、第1のデバイスP1は第1のノズル84でピックアップし、第2のデバイスP2は第2のノズル85でピックアップするようにしている。図2に示すように、第1のアーム82の内部には第1のノズル84を水平回転させる回転手段としてのモータ82aが内蔵されており、デバイスP1の向きを微調整可能なようになっている。このような回転手段は、第2のアーム83にも内蔵されている。なお本実施の形態では、回転手段82aと前述した移動手段1がデバイスの電極(アウターリード)と、表示パネルの電極を位置合わせする位置合わせ手段として機能する。
【0033】
図1において、モータMX2が駆動してターンテーブル80が左方へスライドすると、第1のノズル84は第1の下型59aの上方へ移動する(図14も参照)。また図1においてターンテーブル80を90°水平回転させると、第2のアーム83はY方向となる。そこでモータMX2が駆動してターンテーブル80が右方へスライドすると、第2のノズル85は第2の下型59bの上方へ移動する(図18も参照)。
【0034】
図1において、基台5の側方にはフレーム90が設置されている。フレーム90には第1のヘッド91aと第2のヘッド91bが設けられている。この第1のヘッド91aと第2のヘッド91bは、第1のノズル84と第2のノズル85に真空吸着された第1のデバイスP1と第2のデバイスP2のアウターリードLを、表示パネル10の電極30a,30bに押圧してボンディングするものである。図7は第1のヘッド91aの斜視図、図8は同断面図である。第1のヘッド91aは、ケース92と、ケース92内に設けられた垂直なボールねじ93と、ボールねじ93に螺合するナット94を備えている。ナット94に一体的に形成されたスライダ95は、ケース92の内面に設けられた垂直なガイドレール96に沿ってスライドする。
【0035】
ボールねじ93にはカギ型のブラケット97が嵌合している。ケース92の上面はフレーム90に取り付けられており、このフレーム90の上面には、ボールねじ93を回転させるモータ99aが設置されている。したがってモータ99aが駆動してボールねじ93が回転すると、ナット94はボールねじ93に沿って昇降する。またフレーム90の下面にはシリンダ101が装着されている。シリンダ101のロッド102は、金具103を介してブラケット97の肩部に結合されている。
【0036】
ブラケット97の内面にはスライダ104が装着されている。スライダ104はケース92の外面に設けられたZ方向のガイドレール105に嵌合している。ブラケット97の前面にはフランジ106、107が突設されている。フランジ106、107にはロッド108が挿入されている。ロッド108の下端部には長板形の押圧子109が結合されている。またブラケット97の外面には熱圧着子111が装着されている。熱圧着子111の下面の高さは、押圧子109の下面の高さよりもやや高い。熱圧着子111の内部にはカートリッジヒータ112が収納されており、熱圧着子111はカートリッジヒータ112により110℃程度に加熱される。押圧子109は、熱圧着子111でアウターリードLを電極30aにボンディングする際に、アウターリードLを電極30a上に仮押えしたり、デバイスP1,P2のアウターリードLの変形を矯正したりする。
【0037】
また2本のロッド108,108は押圧子109の下降限度の高さを定めるプレート113で連結されており、プレート113はロッド108,108に装着されたコイルスプリング110,110によってフランジ107の上面に押し付けられている。
【0038】
シリンダ101はブラケット97を所定のボンディング荷重で常時ナット94の上面に押し付けている。すなわちシリンダ101はボンディング荷重の付与手段である。このボンディング荷重は自由に変えることができる。またモータ99a,ボールねじ93,ナット94は、熱圧着子111を昇降させる昇降手段であり、熱圧着子111の下降速度や高さを調整する。第2のヘッド91bは、第1のヘッド91aと同構造であって、フレーム90に設けられており、モータ99bに駆動されるが、第1のデバイスP1と第2のデバイスP2の寸法に応じて、第1のヘッド91aと第2のヘッド91bの押圧子109と熱圧着子111の寸法は異っている。なお本実施の形態では、第1のヘッド91aと第2のヘッド91bはフレーム90に固定しているが、第1のヘッド91aと第2のヘッド91bを可動テーブルに設けて、水平方向に移動可能にしてもよい。
【0039】
図2および図3において、ボンディングステーションcの下方には、第1のカメラ121と第2のカメラ122を備えた観察装置が設けられている。これらのカメラ121、122は、表示パネル10の電極30a,30bやデバイスP1、P2のアウターリードLの位置を観察する。
【0040】
図10はこの観察装置120の斜視図、図11は断面図である。第1のカメラ121の下部と第2のカメラ122の下部には第1のナット123と第2のナット124が装着されている。第1のナット123と第2のナット124にはX方向のボールねじ125が挿入されている。ボールねじ125には右ねじ126と左ねじ127が形成されており、第1のナット123は右ねじ126に螺合しており、また第2のナット124は左ねじ127に螺合している。ボールねじ125は第1のフレーム128に支持されている。フレーム128の側部にはボールねじ125を回転させるモータ129が装着されている。モータ129が駆動するとボールねじ125は回転し、第1のカメラ121と第2のカメラ122はボールねじ125に沿って互いに逆方向に移動し、第1のカメラ121と第2のカメラ122の間隔が調整される。すなわち、ナット123、124、ボールねじ125、モータ129は第1のカメラ121と第2のカメラ122の間隔調整手段となっている。
【0041】
第1のフレーム128の下部にはスライダ131が装着されている。このスライダ131は、図2に示すようにボックス20上に設けられたX方向のガイドレール132に嵌合している。第1のフレーム128の背後には第2のフレーム133が設けられている。この第2のフレーム133にはX方向のボールねじ134が支持されている。また第2のフレーム133の側面には、ボールねじ134を回転させるモータ135が設けられている。ボールねじ134は、第1のフレーム128の背面に設けられたナット136に螺合している。したがってモータ135が駆動してボールねじ134が回転すると、第1のフレーム128はガイドレール132に沿ってX方向に移動する。ここでモータ135が正回転すると、カメラ121,122は図3および図14に示される第1のヘッド91aの下方へ移動し、第1のノズル84の下端部に真空吸着されて表示パネル10にボンディングされる第1のデバイスP1のアウターリードLや表示パネル10の電極30aを観察する。またモータ135が逆回転すると、カメラ121,122は第18図に示される第2のヘッド91bの下方へ移動し、第2のノズル85の下端部に真空吸着されて表示パネル10にボンディングされる第2のデバイスP2のアウターリードLや表示パネル10の電極30bを観察する。
【0042】
図10、図11において、第1のカメラ121と第2のカメラ122の上部には、X方向に長尺の鏡筒141が設けられている。鏡筒141の内部には、光源142、ハーフミラー143、ミラー144が設けられている。ミラー144の上方には窓部145が開孔されている。この窓部145を通して、表示パネル10の電極30a、30bやデバイスP1、P2のアウターリードLを観察する。モータ135を駆動して、第1のフレーム128をX方向に移動させることにより、2つのカメラ121、122をアウターリードLの下方に位置させる。またアウターリードLの横巾Wは、デバイスの品種によって異っている。したがってこの横巾Wに応じて、モータ129を駆動して第1のカメラ121と第2のカメラ122をボールねじ125に沿って互いに逆方向に移動させ、窓部145と窓部145がアウターリードLの両端部の下方に位置するようにその間隔Dを調整する。
【0043】
このデバイスのボンディング装置は上記のような構成より成り、次に全体の動作を説明する。まず、表示パネル10の長辺の電極30aに第1のデバイスP1のアウターリードLをボンディングする場合を説明する。まず、図13(a)(b)(c)を参照しながら、表示パネル10の長辺の電極30aを、第1のヘッド91aの熱圧着子111の直下に移動させる方法を説明する。まず、図示しない移載装置によって表示パネル10がθテーブル4の上面に移載される。次にモータMX1、MY1(図1)を駆動して、表示パネル10をX方向やY方向に移動させ、表示パネル10の辺部を第3の長板44の上方へ移動させる(図13(a))。この場合、図19(a)に示すように、表示パネル10の辺部を所定長さd1だけ第3の長板44から突出させて、観察装置120で表示パネル10の電極30aを観察できるようにしておく。なおこのとき、表示パネル10の移動の障害とならないように、第3の長板44は下方へ退去している。
【0044】
次にモータMXb(図1)を駆動して、図3に示すプレート21bをX方向に移動させる。するとローラ33bは板カム34bに押し上げられ、ポール26bは上昇して、第3の長板44は表示パネル10の側部の下面に当接し、吸引孔45により表示パネル10を真空吸着して固定する(図13(b))。次にモータMY1(図1)を再度駆動して表示パネル10を水平移動させ、その長辺の電極30aを第1のカメラ121と第2のカメラ122の視野内に位置させる(図13(c)参照)。このとき、図9に示すようにθテーブル4の吸引部12と、第3の長板とは、表示パネル10によって連結されている。このためθテーブル4を矢印N方向へ移動させると、第3の長板44も表示パネル10と一緒にN方向へ水平移動する。
【0045】
次に、第1のフィルムキャリヤ74aの打抜き方法を説明する。図1および図5において、第1の供給リール72a、第1の巻取りリール73a、スプロケット87が矢印方向に回転することにより、第1のフィルムキャリヤ74aは上型58aの下方へ導出される。このとき、第1の下型59aはガイドレール60aに沿ってスライドし、上型58aの直下の打抜きステーションbに位置している(図6鎖線参照)。次に第1のシリンダ57aが作動すると、第1の上型58aは下降し、第1の上型58aと第1の下型59aによりフィルムキャリヤ74aは打抜かれる。
【0046】
次に第1のシリンダ57aのロッドは引き込んで第1の上型58aは上方へ退去し、また第1の供給リール72aやスプロケット87が回転することにより、第1のフィルムキャリヤ74aは1ピッチ送られて、ボックス69の内部に回収される。また第1の下型59aは、フィルムキャリヤ74aから打抜かれた第1のデバイスP1を載せたまま、ガイドレール60aに沿って図1および図6において実線に示すピックアップステーションaまで移動する。図14はこのときの平面図を示している。このとき、図1に示すモータMX2が駆動することにより、ターンテーブル80はX方向に移動し、第1のアーム82の先端部の第1のノズル84は、第1の下型59aの上方、すなわち図6および図14に示す位置で予め待機している。
【0047】
次に図6を参照しながら説明したように、シリンダ161のロッド162が突出することにより、ピン165は下型59a上の第1のデバイスP1を下方から突き上げ、第1のノズル84はこの第1のデバイスP1を真空吸着してピックアップする。
【0048】
次に、図14において、ターンテーブル80は矢印方向に180°水平回転し、第1のノズル84に真空吸着した第1のデバイスP1を表示パネル10の長辺の電極30aの上方へ移動させる(図3参照)。なお本実施の形態では、ノズル84、85をターンテーブル80に保持させて、ターンテーブル80を回転させることにより、デバイスP1、P2をピックアップステーションbからボンディングステーションcへ移動させているが、ターンテーブル80に替えて、ノズル84、85を直線移動するテーブルに保持させて、ノズル84、85を直線移動させることにより、デバイスP1、P2をピックアップステーションeからボンディングステーションcへ移動させてもよい。
【0049】
次に、第1のノズル84に真空吸着された第1のデバイスP1を、表示パネル10の電極30aにボンディングする方法を図15、図16、図17を参照しながら説明する。図15〜図17は一連の動作を示すものである。
【0050】
図15(a)は、第1の下型59a上の第1のデバイスP1をピックアップして、第1のアーム82が180°回転し、第1のノズル84に真空吸着された第1のデバイスP1のアウターリードLが、第1のカメラ121と第2のカメラ122の鏡筒141の窓部145の直上に位置している状態を示している。ここで,同図において鎖線で示すように、押圧子109を下降させてアウターリードLを電極30aに押し付け、第1のカメラ121と第2のカメラ122により、アウターリードLと電極30aを観察する。図12(a)に示すように、アウターリードLの左端部は第1のカメラ121の視野Aに取り込まれる。また右端部は第2のカメラ122の視野Bに取り込まれる。図12(b)(c)は、視野A,Bの拡大図であり、アウターリードLと電極30aのX方向、Y方向、θ方向の位置ずれΔX、ΔY、Δθが検出される。検出された位置ずれΔX、ΔY、Δθは次のようにして補正する。
【0051】
図15(b)に示すように、図示しない昇降手段によりアーム82を上昇させ、アーム82に内蔵された回転手段としてのモータ82aによりノズル84をわずかにθ方向に回転させることにより、θ方向の位置ずれΔθを補正する。またその状態でモータMX1、MY1(図1)を駆動して表示パネル10をX方向やY方向に移動させることにより、X方向の位置ずれΔXとY方向の位置ずれΔYを補正する。
【0052】
このようにして位置ずれΔX、ΔY、Δθを補正したならば、第1のノズル84を下降させてアウターリードLを表示パネル10の電極30aに着地させ、続いて押圧子109を下降させて、アウターリードL1を電極30aに押し付けてアウターリードLの変形を矯正する(図16(a)参照)。この状態で、アウターリードLと電極30aが合致しているか否かを第1のカメラ121と第2のカメラ122により検出する。この検出方法は、図12に示した方法と同じである。そしてアウターリードLと電極30aの位置ずれが許容値以内であれば、そのまま熱圧着子111を下降させてアウターリードLを電極30aに押し付けてボンディングする(図16(a)鎖線参照)。
【0053】
ところで、アウターリードボンディングにおいては、要求されるX方向(アウターリードLの並列方向)の精度は、Y方向やθ方向の精度よりもきわめて厳しい。そこでアウターリードLと電極30aのX方向の位置ずれΔxが許容値以上の場合は、次のようにして再度この位置ずれΔxを補正する。すなわち図16(b)に示すように、モータMXa(図2)を駆動して図3のプレート21aを押し上げることにより、ポール26aを上昇させ、第1の長板28でデバイスP1を押し上げる。そこでモータMX1を駆動して表示パネル10をX方向へ移動させ、位置ずれΔxを補正する。次に第1の長板28を元の高さに下降させてアウターリードLと電極30aを重ね、次に熱圧着子111を下降させてアウターリードLを電極30aにボンディングする(図17参照)。このボンディングは次のようにして行われる。すなわち、モータ99aによりボールねじ93を回転させてナット94、ブラケット97、熱圧着子111を所定の速度パターンに従って下降させる。熱圧着子111がアウターリードに着地すると、熱圧着子111とブラケット97の下降は停止するが、ナット94は、さらに下降する。この状態でシリンダ101が発生するボンディング荷重は、ロッド102、ブラケット97、熱圧着子111を介してアウターリードLに加えられる。このようにして、表示パネル10の長辺の1個目のボンディング位置10Lに第1のデバイスP1をボンディングしたならば、次に図1においてXテーブル2のモータMX1を駆動することにより、表示パネル10をボンディング位置10Lのピッチ分だけX方向に移動させ、先にボンディングされた第1のデバイスP1の隣りのボンディング位置10Lに次の第1のデバイスP1をボンディングする。このように図15〜図17に示す一連の動作を繰り返すことにより、表示パネル10の長辺の各ボンディング位置10Lに第1のデバイスP1を次々にボンディングする。この場合、第3の長板44によって表示パネル10の長辺の複数のボンディング位置10Lを下方から支持しているので、従来のように1個のデバイスをボンディングするたびに第3の長板44を下降させる必要がなく、その分ボンディング作業を連続して高速に行なうことができる。
【0054】
表示パネル10の長辺の電極30aに第1のデバイスP1をボンディングしたならば、次に短辺の電極30bに第2のデバイスP2をボンディングする。図18は、表示パネル10の短辺の電極30bに第2のデバイスP2のアウターリードLをボンディングしている様子を示している。この場合、第3の長板44の吸引孔45による真空吸着状態を解除して、第3の長板44を下降させ、その後図2に示すθテーブル4で表示パネル10を90°水平回転させて、図19(b)に示すように表示パネル10の短辺を第3の長板44上方へ移動させる。またモータMY1を駆動して、短辺を第3の長板44から所定長さd2だけ突出させ、再度第3の長板44を上昇させて、吸引孔45により真空吸着して固定する。またモータMX2を駆動してターンテーブル80をX方向(右方向)に移動させ、第2のアーム83の先端部の第2のノズル85を第2の下型59bの上方に位置させる。図10のモータ129を駆動して、2つの窓部145をアウターリードLの両側部の下方に位置させる。
【0055】
第2のデバイスP2を表示パネル10の短辺にボンディングする方法は、第1のデバイスP1を表示パネル10の長辺にボンディングする方法と同じであるので、その説明は省略する。表示パネル10の長辺と短辺に第1のデバイスP1と第2のデバイスP2がすべてボンディングされたならば、θテーブル4(図2)の吸引孔13および第3の長板44の吸引孔45による表示パネル10の真空吸着状態を解除し、図示しない移載装置によって表示パネル10をθテーブル4から取り除く。そして次に新たな表示パネル10をθテーブル4上に載置し、この表示パネル10に上述した方法と同じ方法により第1のデバイスP1と第2のデバイスP2をボンディングする。
【0056】
このように表示パネル10の中央部をθテーブル4で支持すると共に、θテーブル4と第3の長板44との水平方向の距離をモータMY1にて変更することにより表示パネルの長辺と短辺上のボンディング位置へのデバイスP1,P2のボンディング作業を自動的に行なうことができる。
【0057】
次に、本発明の他の実施の形態について説明する。図20は本発明の第二実施の形態におけるデバイスのボンディング装置のACFをボンディング中の部分断面図、図21は本発明の第二実施の形態におけるデバイスのボンディング装置のフリップチップをボンディング中の部分断面図である。まず図20に示すように、ノズル200にACF(異方性導電シート)201を真空吸着し、表示パネル10の下板10a長辺の電極30aに貼着する。このとき、第3の長板44で下板10aの辺部を下方から支持しておく。次にθテーブル4を駆動して表示パネル10を90°回転させ、同様にして下板10aの短辺の辺部を第3の長板44で下方から支持し、その電極30b上にACF201を貼着する。
【0058】
このようにしてACF201を貼着したならば、次にこのACF201上にデバイスとしてのフリップチップをボンディングする。図21はフリップチップをボンディングしている様子を示している。図示するようにフリップチップ202をコレット203に真空吸着し、ACF201上にボンディングする。この場合、図21に示すように第1のカメラ121または第2のカメラ122によりフリップチップ202の下面に形成されたバンプ(電極)と下板10aの長辺の電極30aを観察し、その観察結果に基づいてバンプと電極30aを位置合わせしたうえで、フリップチップ202をACF201にボンディングする。勿論この場合も、第3の長板44により下板10aの辺部近くを下方から支持しておく。
【0059】
次にθテーブル4を駆動して表示パネル10を90°回転させ、同様にして短辺の電極30b上に貼着されたACF201上にフリップチップをボンディングする。なおフリップチップをボンディングする場合は、カメラは1台でよく、また図3に示す第1のヘッド91aや第2のヘッド91bは不要である。このようにTAB法で製造されたデバイスだけでなく、フリップチップをボンディングするボンディング装置にも応用できる。
【0060】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、次のような効果が得られる。
【0061】
(1)表示パネルの辺部に設けられた複数箇所のボンディング位置を、第2の支持部で下方から支持するので、この第2の支持部による表示パネルの支持状態を維持したまま複数個のデバイスを連続してボンディングできるので1つの辺部へのボンディング作業を効率よく高速に行なうことができる。
【0062】
(2)表示パネルの辺部を第2の支持部で支持した状態で表示パネルの電極と、デバイスのアウターリードの位置ずれを検出するので、第2の支持部が表示パネルに当接する際に生じる位置ずれを考慮した位置合わせができるので、高精度なボンディングが実現できる。
【0063】
(3)表示パネルの中央部をθテーブルで支持し、このθテーブルと第2の支持部との水平方向の距離をYテーブルによって調整するので表示パネルの向きをθテーブルで変更し、かつボンディングステーション側の辺部の下方を正確に第2の支持部に支持させるので、表示パネルの異なる辺部へのボンディング作業を自動的に連続して行なえる。また表示パネルのサイズの変更にも容易に対応できる。
【0064】
(4)フィルムキャリアを供給する供給部、フィルムキャリアからデバイスを打抜く切断装置、デバイスを表示パネルの上方へ移送するノズル、デバイスのアウターリードを表示パネルの電極へボンディングするヘッドをそれぞれ2種類づつ備えることにより、品種の異なる第1のデバイスと第2のデバイスを表示パネルの長辺と短辺に自動的にボンディングできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一実施の形態におけるデバイスのボンディング装置の斜視図
【図2】本発明の第一実施の形態におけるデバイスのボンディング装置の表示パネルの移動機構の斜視図
【図3】本発明の第一実施の形態におけるデバイスのボンディング装置のボンディングステーションの断面図
【図4】本発明の第一実施の形態におけるデバイスのボンディング装置のポールの昇降機構の断面図
【図5】本発明の第一実施の形態におけるデバイスのボンディング装置の第1の供給部の正面図
【図6】本発明の第一実施の形態におけるデバイスのボンディング装置の第1のデバイスをピックアップ中の断面図
【図7】本発明の第一実施の形態におけるデバイスのボンディング装置の第1のヘッドの斜視図
【図8】本発明の第一実施の形態におけるデバイスのボンディング装置の第1のヘッドの断面図
【図9】本発明の第一実施の形態におけるデバイスのボンディング装置のボンディング中の要部斜視図
【図10】本発明の第一実施の形態におけるデバイスのボンディング装置の観察装置の斜視図
【図11】本発明の第一実施の形態におけるデバイスのボンディング装置の観察装置の断面図
【図12】(a)本発明の第一実施の形態におけるデバイスのボンディング装置による観察中の第1のデバイスの平面図
(b)本発明の第一実施の形態におけるデバイスのボンディング装置の第1のカメラの視野図
(c)本発明の第一実施の形態におけるデバイスのボンディング装置の第2のカメラの視野図
【図13】(a)本発明の第一実施の形態におけるデバイスのボンディング装置の表示パネルの位置決め機構の断面図
(b)本発明の第一実施の形態におけるデバイスのボンディング装置の表示パネルの位置決め機構の断面図
(c)本発明の第一実施の形態におけるデバイスのボンディング装置の表示パネルの位置決め機構の断面図
【図14】本発明の第一実施の形態におけるデバイスのボンディング装置の概略平面図
【図15】(a)本発明の第一実施の形態におけるデバイスのボンディング装置の第1のデバイスを表示パネルにボンディング中の断面図
(b)本発明の第一実施の形態におけるデバイスのボンディング装置の第1のデバイスを表示パネルにボンディング中の断面図
【図16】(a)本発明の第一実施の形態におけるデバイスのボンディング装置の第1のデバイスを表示パネルにボンディング中の断面図
(b)本発明の第一実施の形態におけるデバイスのボンディング装置の第1のデバイスを表示パネルにボンディング中の断面図
【図17】本発明の第一実施の形態におけるデバイスのボンディング装置の第1のデバイスを表示パネルにボンディング中の断面図
【図18】本発明の第一実施の形態におけるデバイスのボンディング装置の概略平面図
【図19】(a)本発明の第一実施の形態におけるデバイスのボンディング装置の表示パネルと第3の長板の平面図
(b)本発明の第一実施の形態におけるデバイスのボンディング装置の表示パネルと第3の長板の平面図
【図20】本発明の第二実施の形態におけるデバイスのボンディング装置のACFをボンディング中の部分断面図
【図21】本発明の第二実施の形態におけるデバイスのボンディング装置のフリップチップをボンディング中の部分断面図
【符号の説明】
1 移動手段
2 Xテーブル装置
3 Yテーブル装置
4 θテーブル装置(第1の支持部)
10 表示パネル
30a 電極
30b 電極
44 第3の長板(第2の支持部)
55a 第1の切断装置
55b 第2の切断装置
58a 第1の上型
58b 第2の上型
59a 第1の下型
59b 第2の下型
70a 第1の供給部
70b 第2の供給部
74a 第1のフィルムキャリヤ
74b 第2のフィルムキャリヤ
80 ターンテーブル
82a モータ(回転手段)
84 第1のノズル
85 第2のノズル
91a 第1のヘッド
91b 第2のヘッド
111 熱圧着子
120 観察装置
201 ACF(デバイス)
202 フリップチップ(デバイス)
P1 第1のデバイス
P2 第2のデバイス
L アウターリード[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a device bonding apparatus and bonding method for bonding device electrodes to display panel electrodes.
[0002]
[Prior art]
A liquid crystal panel or the like is used as a display panel of a display of an electronic device. The display panel is assembled by bonding outer leads (electrodes) of a driver to electrodes formed at bonding positions on a plurality of sides of a panel made of a glass plate or the like. As the driver, a device manufactured by a TAB (Tape Automated Bonding) method is generally used. In the TAB method, a lead is formed by a conductive material on the surface of a film carrier, a chip cut from a wafer is bonded onto the lead, and then an outer lead portion of the lead is punched out with a cutting device to obtain a device. The film carrier is formed of an extremely thin synthetic resin film such as polyimide.
[0003]
Various devices have been proposed as device bonding apparatuses for bonding outer leads, which are device electrodes, to electrodes of a display panel. For example, the device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-217033 is vacuum-adsorbed to the
[0004]
In addition to a device manufactured by the TAB method, a flip chip is also used as a display panel driver. A flip chip has bumps (electrodes) formed on its circuit surface. The bump is generally bonded to the electrode of the display panel via an anisotropic conductive sheet (hereinafter referred to as “ACF”). In this case, the ACF is first bonded to the electrodes of the display panel, and then the flip chip bumps are aligned and bonded to the electrodes formed on the sides of the display panel, or the ACF is attached to the flip chip bumps. After deposition, flip chip bumps must be accurately aligned and bonded to display panel electrodes. Of course, in this case as well, it is desirable to perform the bonding operation as fast as possible.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The outer leads of the device are very thin and the pitch is very small. Thus, when bonding the outer leads with a narrow pitch to the electrodes of the display panel, the outer leads must be accurately aligned with the electrodes. In addition, since a large number of devices must be bonded to the display panel, it is desirable to perform the bonding operation as fast as possible. That is, high accuracy and high speed are required for a bonding apparatus for bonding a device to a display panel.
[0006]
However, in the conventional bonding apparatus, the
[0007]
The display panel has a quadrangular shape, and a device is bonded to the side of the display panel. A device bonded to one side (long side) and a device bonded to the other side (short side). Variety is different. Therefore, it is desirable in terms of work efficiency that the device bonding apparatus is capable of bonding two types of devices of different varieties to the display panel. In addition, it is desirable that bonding work can be continuously performed on a plurality of sides.
[0008]
Accordingly, a first object of the present invention is to provide a device bonding apparatus and bonding method capable of bonding a device to a display panel with high accuracy and high speed. It is a second object of the present invention to provide a device bonding apparatus and bonding method capable of bonding two kinds of devices to the electrodes of the display panel at high speed and with high accuracy.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
For this reason, the present invention is a bonding apparatus for aligning and bonding a device electrode to electrodes formed at a plurality of bonding positions on a side portion of a display panel, and supports the center portion of the display panel from below. 1st support part Display panel moving means comprising a θ table device, an X table device, and a Y table device In addition, the side of the display panel is vacuum-sucked by the suction hole formed on the upper surface, and the bonding positions of the plurality of sides of the side are supported from below, and can be moved horizontally together with the display panel while being supported. In addition, when the support is released, the horizontal distance from the θ table device can be changed by the Y direction table device. A second support portion, alignment means for aligning the electrode of the device with the electrode formed on the upper surface of the end portion of the display panel, and aligning the electrode of the device with the electrode of the display panel And bonding means for pressing and bonding.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of a device bonding apparatus according to a first embodiment of the present invention. 2 is a perspective view of a display panel moving mechanism of the device bonding apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a sectional view of a bonding station of the device bonding apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4 is a cross-sectional view of a pole lifting mechanism of the device bonding apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a front view of the first supply unit of the device bonding apparatus according to the first embodiment of the present invention. 6 is a cross-sectional view of the device bonding apparatus in the first embodiment of the present invention during pick-up, and FIG. 7 is a first head of the device bonding apparatus in the first embodiment of the present invention. FIG. 8 is a sectional view of the first head of the device bonding apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 10 is a perspective view of an observing apparatus of a device bonding apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a first embodiment of the present invention. FIG. 12A is a plan view of a first device being observed by the device bonding apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 12C is a view of the second camera of the device bonding apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 12C is a view of the second camera of the device bonding apparatus according to the first embodiment of the present invention. 13A, 13B, and 13C are cross-sectional views of a display panel positioning mechanism of the device bonding apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG. FIGS. 15A and 15B are schematic plan views of the device bonding apparatus according to the first embodiment, and FIG. 15A and FIG. 15B show that the first device of the device bonding apparatus according to the first embodiment of the present invention is being bonded to the display panel. 16 (a) and 16 (b) are cross-sectional views during bonding of the first device of the device bonding apparatus to the display panel in the first embodiment of the present invention, and FIG. 17 is the first embodiment of the present invention. FIG. 18 is a cross-sectional view of the device bonding apparatus in the embodiment of the present invention when the first device is bonded to the display panel, FIG. 18 is a schematic plan view of the device bonding apparatus in the first embodiment of the present invention, and FIGS. ) Is a plan view of a display panel and a third long plate of the device bonding apparatus according to the first embodiment of the present invention.
[0011]
In FIG. 1, moving means 1 for moving the
[0012]
In FIG. 2, a base plate 6 is provided on the Y table 3. A Y-direction guide rail 3 b is provided on the upper surface of the Y table 3. A slider 6a is provided on the lower surface of the base plate 6 to be fitted to the guide rail 3b. When the motor MY1 is driven, the base plate 6 moves horizontally in the Y direction along the guide rail 3b. When the motor MX1 is driven, the base plate 6 moves together with the Y table 3 in the X direction. That is, the X table 2 and the Y table 3 move the base plate 6 horizontally in the X direction and the Y direction.
[0013]
In FIG. 2, a θ table 4 is provided on a base plate 6. The θ table 4 is composed of a
[0014]
As shown in FIGS. 1 and 2, a
[0015]
2 and 3, guide rings 27a and 27b are provided on the upper surfaces of both sides of the
[0016]
In FIG. 3, a second
[0017]
2 and 3, a
[0018]
As shown in FIG. 3, a
[0019]
In FIG. 2, a key-shaped first bracket 61 is coupled to the side surface of the third
[0020]
In FIG. 2, when the motor MX1 is driven, the Y table 3 and the base plate 6 move in the X direction along the guide rail 2a. At this time, the base plate is interposed via the first bracket 61 and the
[0021]
As described above, when the motor MXb shown in FIG. 2 is driven, the ball screw 25b rotates in FIG. 3 and the plate 21b moves in the X direction. Then, the roller 33b rolls on the inclined upper surface of the plate cam 34b, and the
[0022]
In FIG. 9, the
[0023]
In FIG. 1, behind the
[0024]
The
[0025]
In FIG. 1, the
[0026]
1 and 5, when driven by a motor (not shown) provided behind the
[0027]
FIG. 6 shows the moving means of the
[0028]
Below the pickup station a of the first device P1, push-up means 160 for the first device P1 is installed. The push-up means 160 includes a
[0029]
In FIG. 6, when the first device P1 is punched from the first film carrier 74a at the punching station b, the
[0030]
In FIG. 1, a
[0031]
In FIG. 1, a
[0032]
On the
[0033]
In FIG. 1, when the motor MX2 is driven and the
[0034]
In FIG. 1, a
[0035]
A key-shaped
[0036]
A
[0037]
The two
[0038]
The
[0039]
2 and 3, an observation apparatus including a
[0040]
10 is a perspective view of the
[0041]
A
[0042]
10 and 11, a
[0043]
This device bonding apparatus has the above-described configuration, and the overall operation will be described next. First, the case where the outer lead L of the first device P1 is bonded to the long-
[0044]
Next, the motor MXb (FIG. 1) is driven to move the plate 21b shown in FIG. 3 in the X direction. Then, the roller 33b is pushed up by the plate cam 34b, the
[0045]
Next, a method for punching the first film carrier 74a will be described. 1 and 5, the first film carrier 74a is led out below the
[0046]
Next, the rod of the
[0047]
Next, as described with reference to FIG. 6, the
[0048]
Next, in FIG. 14, the
[0049]
Next, a method of bonding the first device P1 vacuum-adsorbed by the
[0050]
FIG. 15A shows the first device in which the first device P1 on the first
[0051]
As shown in FIG. 15B, the
[0052]
If the positional deviations ΔX, ΔY, Δθ are corrected in this way, the
[0053]
By the way, in outer lead bonding, the required accuracy in the X direction (the direction in which the outer leads L are parallel) is much stricter than the accuracy in the Y direction and the θ direction. Therefore, when the positional deviation Δx in the X direction between the outer lead L and the
[0054]
If the first device P1 is bonded to the long-
[0055]
Since the method of bonding the second device P2 to the short side of the
[0056]
As described above, the center portion of the
[0057]
Next, another embodiment of the present invention will be described. FIG. 20 is a partial cross-sectional view of the device bonding apparatus according to the second embodiment of the present invention during bonding of the ACF, and FIG. 21 is a portion of the device bonding apparatus of the second embodiment of the present invention during bonding of the flip chip. It is sectional drawing. First, as shown in FIG. 20, an ACF (anisotropic conductive sheet) 201 is vacuum-adsorbed to a
[0058]
If the
[0059]
Next, the θ table 4 is driven to rotate the
[0060]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.
[0061]
(1) Since a plurality of bonding positions provided on the side part of the display panel are supported from below by the second support part, a plurality of bonding positions are maintained while the display panel is supported by the second support part. Since devices can be bonded continuously, bonding work to one side can be performed efficiently and at high speed.
[0062]
(2) Since the displacement of the electrode of the display panel and the outer lead of the device is detected with the side portion of the display panel supported by the second support portion, the second support portion is brought into contact with the display panel. Since alignment can be performed in consideration of the generated displacement, highly accurate bonding can be realized.
[0063]
(3) The center portion of the display panel is supported by the θ table, and the horizontal distance between the θ table and the second support portion is adjusted by the Y table, so the orientation of the display panel is changed by the θ table and bonding is performed. Since the lower side of the side on the station side is accurately supported by the second support, bonding work to different sides of the display panel can be performed automatically and continuously. In addition, the display panel can be easily changed in size.
[0064]
(4) Supplying unit for supplying film carrier, cutting device for punching device from film carrier, nozzle for transferring device above display panel, head for bonding outer lead of device to electrode of display panel By providing, the first device and the second device of different varieties can be automatically bonded to the long side and the short side of the display panel.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a device bonding apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a display panel moving mechanism of the device bonding apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a sectional view of a bonding station of the device bonding apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a pole lifting mechanism of a device bonding apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a front view of a first supply unit of the device bonding apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view of the device bonding apparatus according to the first embodiment of the present invention during pickup of the first device;
FIG. 7 is a perspective view of the first head of the device bonding apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a sectional view of the first head of the device bonding apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a perspective view of a main part during bonding of the device bonding apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a perspective view of an observation apparatus for a device bonding apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a cross-sectional view of an observation apparatus for a device bonding apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 12A is a plan view of the first device being observed by the device bonding apparatus according to the first embodiment of the present invention.
(B) Field of view of the first camera of the device bonding apparatus according to the first embodiment of the present invention.
(C) Field of view of the second camera of the device bonding apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 13A is a sectional view of a display panel positioning mechanism of the device bonding apparatus according to the first embodiment of the present invention.
(B) Sectional drawing of the positioning mechanism of the display panel of the device bonding apparatus in the first embodiment of the present invention.
(C) Sectional view of the display panel positioning mechanism of the device bonding apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a schematic plan view of a device bonding apparatus according to the first embodiment of the present invention.
15A is a cross-sectional view of the first device of the device bonding apparatus according to the first embodiment of the present invention when the first device is bonded to the display panel; FIG.
(B) Sectional view in which the first device of the device bonding apparatus in the first embodiment of the present invention is bonded to the display panel.
FIG. 16A is a cross-sectional view during bonding of the first device of the device bonding apparatus to the display panel in the first embodiment of the present invention;
(B) Sectional view in which the first device of the device bonding apparatus in the first embodiment of the present invention is bonded to the display panel.
FIG. 17 is a cross-sectional view of the device bonding apparatus according to the first embodiment of the present invention when the first device is bonded to the display panel;
FIG. 18 is a schematic plan view of a device bonding apparatus according to the first embodiment of the present invention.
19A is a plan view of a display panel and a third long plate of the device bonding apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG.
(B) The top view of the display panel and 3rd long board of the bonding apparatus of the device in 1st embodiment of this invention
FIG. 20 is a partial cross-sectional view during bonding of an ACF of the device bonding apparatus according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 21 is a partial cross-sectional view of the device bonding apparatus according to the second embodiment of the present invention during bonding of the flip chip.
[Explanation of symbols]
1 Moving means
2 X table device
3 Y table device
4 θ table device (first support part)
10 Display panel
30a electrode
30b electrode
44 3rd long plate (2nd support part)
55a First cutting device
55b Second cutting device
58a First upper mold
58b Second upper mold
59a First lower mold
59b Second lower mold
70a first supply section
70b second supply section
74a first film carrier
74b second film carrier
80 turntable
82a Motor (rotating means)
84 First nozzle
85 Second nozzle
91a First head
91b Second head
111 thermocompression bonding
120 Observation device
201 ACF (device)
202 Flip chip (device)
P1 first device
P2 second device
L Outer lead
Claims (4)
前記ボンディングステーションに設けられた第2の支持部で前記表示パネルの辺部を下方から真空吸着して支持する工程と、
ノズルに真空吸着されたデバイスの電極を前記ボンディングステーションに位置させる工程と、
前記支持部材に真空吸着されて支持された表示パネルのボンディング位置を前記ボンディングステーションの下方に設けられた観察装置により観察してノズルに真空吸着されたデバイスの電極と前記第2の支持部に支持された表示パネルの電極のX方向,Y方向,θ方向の位置ずれを検出する工程と、
前記工程で検出されたX方向、Y方向、θ方向の位置ずれを補正するために、前記デバイスと前記第2の支持部に支持された表示パネルを相対的にX方向、Y方向、θ方向に移動させる工程と、
前記ノズルに真空吸着されたデバイスの電極を前記第2の支持部に支持された表示パネルの電極にボンディングする工程と、
を含むことを特徴とするデバイスのボンディング方法。 A device bonding method using the device bonding apparatus according to claim 1, wherein the first support portion on which the display panel is mounted is moved to move the display panel to a bonding station;
A step of supporting the side of the display panel by vacuum suction from below with a second support provided in the bonding station;
Positioning the electrode of the device vacuum-adsorbed on the nozzle at the bonding station;
The bonding position of the display panel that is vacuum-sucked and supported by the support member is observed by an observation device provided below the bonding station, and is supported by the device electrode vacuum-sucked by the nozzle and the second support part. Detecting a positional deviation of the electrodes of the display panel in the X direction, Y direction, and θ direction;
In order to correct misalignment in the X direction, Y direction, and θ direction detected in the step, the display panel supported by the device and the second support portion is relatively moved in the X direction, Y direction, and θ direction. A process of moving to
Bonding the electrode of the device vacuum-adsorbed to the nozzle to the electrode of the display panel supported by the second support part;
A device bonding method characterized by comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001039854A JP3633493B2 (en) | 1993-04-30 | 2001-02-16 | Device bonding apparatus and bonding method |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5-104324 | 1993-04-30 | ||
JP10432493 | 1993-04-30 | ||
JP2001039854A JP3633493B2 (en) | 1993-04-30 | 2001-02-16 | Device bonding apparatus and bonding method |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP09140194A Division JP3178240B2 (en) | 1993-04-30 | 1994-04-28 | Device bonding equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001230278A JP2001230278A (en) | 2001-08-24 |
JP3633493B2 true JP3633493B2 (en) | 2005-03-30 |
Family
ID=26444824
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001039854A Expired - Fee Related JP3633493B2 (en) | 1993-04-30 | 2001-02-16 | Device bonding apparatus and bonding method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3633493B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3588444B2 (en) | 2000-10-26 | 2004-11-10 | 松下電器産業株式会社 | Electronic component, component mounting device and component mounting method |
JP2006156483A (en) * | 2004-11-25 | 2006-06-15 | Canon Machinery Inc | Component-mounting system |
KR101141376B1 (en) * | 2010-02-23 | 2012-05-03 | 주식회사 아이. 피. 에스시스템 | unit for imaging board |
-
2001
- 2001-02-16 JP JP2001039854A patent/JP3633493B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2001230278A (en) | 2001-08-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5628660A (en) | Bonding apparatus and bonding method of devices | |
JP3024457B2 (en) | Electronic component mounting apparatus and electronic component mounting method | |
US8528196B2 (en) | Component mounting apparatus and method | |
KR101011178B1 (en) | Acf attaching apparatus and flat display apparatus | |
JP3178181B2 (en) | Outer lead bonding apparatus and outer lead bonding method | |
US20080044258A1 (en) | Fragile Member Processing System | |
KR101583495B1 (en) | Apparatus for Pre-Bonding COF of Panel | |
JPH07303000A (en) | Method and apparatus for mounting of ic component | |
JP2017183378A (en) | Electronic component implementation apparatus | |
JP3633493B2 (en) | Device bonding apparatus and bonding method | |
KR101318178B1 (en) | Device for attaching polarizing plate | |
JP3178240B2 (en) | Device bonding equipment | |
JPH0675199A (en) | Apparatus for production of liquid crystal panel, positioning device and working device | |
JP3153699B2 (en) | Electronic component bonding method | |
JP5017041B2 (en) | Component mounting method and apparatus | |
JP3610941B2 (en) | Electronic component mounting equipment | |
JP2825279B2 (en) | Carrier tape component mounting device | |
JPH08288337A (en) | Chip bonder and bonding method | |
JP3239566B2 (en) | Chip mounting device and mounting method | |
JP3233137B2 (en) | Electronic component mounting apparatus and electronic component mounting method | |
JP2000082724A (en) | Apparatus and method for mounting electronic component | |
JP3211523B2 (en) | Chip mounting equipment | |
JP3440801B2 (en) | Electronic component joining equipment | |
JP3351372B2 (en) | Electronic component mounting apparatus and electronic component mounting method | |
JP2760566B2 (en) | Carrier tape component mounting device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040309 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040428 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040525 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040817 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041001 |
|
A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20041109 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20041207 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20041220 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080107 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090107 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100107 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110107 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110107 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120107 Year of fee payment: 7 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |