JP6326626B2 - Acf貼付装置 - Google Patents

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本発明は、基板にACFテープを貼付するACF貼付装置に関するものである。
液晶パネル基板等の基板の生産ラインでは、基板の端部に設けられた複数の電極部のそれぞれに電子部品を搭載する部品搭載工程の前工程として、ACF(Anisotropic Conductive Film)と呼ばれる異方性導電膜のテープ(ACFテープ)を各電極部に貼付するACF貼付工程を実行する。このようなACF貼付工程を実行するACF貼付装置は、基板の上方位置に水平姿勢のACFテープを供給するテープ供給部と、ACFテープの上方位置から下降してACFテープを押し下げ、ACFテープを基板に圧着する圧着ツールとを備えている。
上記ACF貼付装置では、圧着ツールの下面とACFテープとの間に保護部材を介在させることによって、圧着ツールがACFテープを基板に押し付けた際、ACFテープが圧着ツールの下面に張り付いてしまうことを防止するようになっている(例えば、特許文献1参照)。
特開2009−16523号公報
保護部材を圧着ツールの下面とACFテープの間に介在させる方法は種々提案されているが、コストや構造の簡易化の観点から、圧着ツールの下面に保護部材を密着させた状態で固定的に保持させる構造が提案されている。しかしながら、そのような構造とした場合、圧着ツールがACFテープの押し付け動作を繰り返しているうちに保護部材が圧着ツールの下面に対して例えば幅方向にずれてしまい、圧着ツールの下面に保護部材によって保護されない領域ができたり、保護部材の圧着ツールからはみ出した部分が基板側に張り出したりして、ACFテープの貼付作業が良好に行えなくなる不具合が発生するおそれがあった。また、保護部材の圧着ツールの下面からはみ出した部分にはごみ等が付着し易く、電子部品や基板を汚損し易いという問題点もあった。これらの問題点は、近年のように電子部品が微小化してきている状況では顕著であり、早急な解決が望まれていた。
そこで本発明は、圧着ツールに対する保護部材のずれによる不具合が生じることを防止して良好なACF貼付作業を実行できるようにしたACF貼付装置を提供することを目的とする。
本発明のACF貼付装置は、基板の上方位置に水平姿勢のACFテープを供給するテープ供給部と、前記ACFテープの上方位置から下降して前記ACFテープを押し下げ、前記ACFテープを前記基板に圧着する圧着ツールと、前記圧着ツールの長手方向に沿って延びて、前記圧着ツールの下面に密着した保護部材と、前記保護部材の前記圧着ツールの下面と密着した部分を前記圧着ツールの下面から分離する分離手段とを備え、前記分離手段は、前記圧着ツールの下面と前記保護部材との間にローラ部材を割り込ませて前記圧着ツールの長手方向に移動させるローラ機構を有する
本発明のACF貼付装置を用いれば、圧着ツールに対する保護部材のずれによる不具合が生じることを防止して良好なACF貼付作業を実行できる。
本発明の第1実施形態におけるACF貼付装置の斜視図 本発明の第1実施形態におけるACF貼付装置が備える圧着部の斜視図 本発明の第1実施形態におけるACF貼付装置が備える圧着部の(a)正面図(b)側面図 本発明の第1実施形態におけるACF貼付装置の制御系統を示すブロック図 (a)(b)(c)本発明の第1実施形態におけるACF貼付装置の動作説明図 (a)(b)本発明の第1実施形態におけるACF貼付装置における保護テープのずれ状態を示す図 (a)(b)本発明の第1実施形態におけるACF貼付装置が行う保護テープのずれの解消動作の説明図 (a)(b)本発明の第1実施形態におけるACF貼付装置が行う保護テープのずれの解消動作の説明図 本発明の第2実施形態におけるACF貼付装置が備える圧着部の斜視図 本発明の第2実施形態におけるACF貼付装置が備える圧着部の(a)正面図(b)側面図 本発明の第2実施形態におけるACF貼付装置が備える圧着部の部分斜視図 (a)(b)(c)(d)本発明の第2実施形態におけるACF貼付装置が行う保護テープのずれの解消動作の説明図
(第1実施形態)
先ず、本発明の第1実施形態について説明する。図1に示すACF貼付装置1は、上流工程側に配置された電極洗浄装置や下流工程側に配置された仮圧着装置・本圧着装置等とともに液晶パネル製造ラインを構成する。ACF貼付装置1は上記液晶パネル製造ラインの中で、電極洗浄装置等の上流工程側の装置から液晶パネル基板としての基板2を受け取り、その基板2の上面の縁部に設けられた複数の電極部2aのそれぞれに異方性導電膜から成る所定長さのACFテープ3を貼付したうえで、その基板2を仮圧着装置等の下流工程側の装置に受け渡す。
図1において、ACF貼付装置1は、基台11上に基板2を保持する基板保持移動部12、基板保持移動部12に保持された基板2にACFテープ3を圧着する圧着ユニット13及び圧着ユニット13による基板2へのACFテープ3の圧着時に基板2の下面を下受けするバックアップステージ14を有する。以下、説明の便宜上、作業者OPから見た左右方向をX軸方向、作業者OPから見た前後方向をY軸方向、上下方向をZ軸方向と定義する。
基板保持移動部12は基板2を下方から支持する基板保持テーブル12aとこの基板保持テーブル12aを移動させる直交座標ロボット型のテーブル移動機構12bを有する。基台11の後部にはX軸方向に延びた横ビーム15aとその両端を支持する左右の支柱15bから構成される門型のフレーム15が設けられている。圧着ユニット13はフレーム15の横ビーム15aに取り付けられている。バックアップステージ14は圧着ユニット13の下方にX軸方向に延びた状態で設けられている。
図1において、圧着ユニット13は、フレーム15の横ビーム15aに固定されたベースプレート21と、ベースプレート21の前面(作業者OPと正対する側の面)に設けられてACFテープ3の供給を行うテープ供給部22と、テープ供給部22が供給したACFテープ3を基板2の電極部2aに圧着する圧着部23を備えている。テープ供給部22は繰り出し部22a、回収部22b、複数のガイドローラ22c及び切断部22dを有する。
図1中の拡大図に示すように、ACFテープ3は、テープ供給部22が搬送するテープ部材Tpから切断部22dによって切り出される。テープ部材Tpは、ベース部BTとこれに張り合わされたACF部3Bとを有し、テープ供給部22の繰り出し部22aから繰り出されて回収部22bに回収される。テープ部材Tpはガイドローラ22cによってガイドされ、ベースプレート21の下端付近(後述する圧着ツールの下方位置)で水平姿勢にされる。切断部22dは、テープ部材Tpが水平姿勢にされる前の段階でテープ部材Tpの延びる方向と直交する方向に作動してベース部BT上でACF部3Bを切断し(矢印A)、ベース部BT上に一定長さLのACFテープ3を形成する。したがってACFテープ3は、ベースプレート21の下端付近に水平姿勢で供給される。
図2及び図3(a),(b)に示すように、圧着部23は、上下一対のシリンダ固定部材31と、圧着ツール駆動シリンダ32と、圧着ツール33と、ユニット昇降シリンダ34と、保護部材保持ユニット35と、保護部材36とを有する。シリンダ固定部材31は、ベースプレート21の前面に設けられている。圧着ツール駆動シリンダ32は、シリンダ固定部材31によって固定されており、ピストンロッド32aを上下方向に沿って突没させる。圧着ツール33はブロック状であり、ピストンロッド32aの下端に連結されてX軸方向に延びている。ユニット昇降シリンダ34は、圧着ツール33の背面側(作業者OPと正対する側とは反対の側の面)に設けられており、ピストンロッド34aを上下方向に沿って突没させる。保護部材保持ユニット35(保護部材保持)は、ユニット昇降シリンダ34によって圧着ツール33に対して昇降される。保護部材36はテープ状であり、保護部材保持ユニット35によって保持される。圧着ツール33には、ユニット昇降シリンダ34の背面側を上下方向に延びる垂直部37aを有したスライダ保持部材37が取り付けられている。スライダ保持部材37の垂直部37aの背面側には、ベースプレート21の前面に上下に延びて設けられたガイドレール21a上をスライド自在なスライダ38が設けられている。
圧着ツール駆動シリンダ32がピストンロッド32aを上下方向に沿って突没させると、ピストンロッド32aに連結された圧着ツール33が、スライダ保持部材37を介して圧着ツール33に連結されたスライダ38とともに、ベースプレート21に対して昇降する。ここで、スライダ38はベースプレート21に取り付けられたガイドレール21aによってガイドされるので、圧着ツール33は安定した軌道で昇降する。また、ユニット昇降シリンダ34がピストンロッド34aを上下方向に沿って突没させると、ピストンロッド34aに連結された保護部材保持ユニット35が圧着ツール33に対して昇降する。
図2及び図3(a),(b)において、保護部材保持ユニット35は、昇降プレート41と、係止具42と、案内ローラ43と、スプリング44と、ストッパ45とを有する。昇降プレート41は、ユニット昇降シリンダ34に接続されており、ユニット昇降シリンダ34によって圧着ツール33の背面側を昇降する。係止具42は、圧着ツール33の左右の側方それぞれに位置するように昇降プレート41上に設けられている。係止具42は、圧着ツール33に対して上下方向への移動が許容されている。案内ローラ43は、圧着ツール33の左右の側方であって、係止具42の下方に位置するように昇降プレート41の前面の下部に設けられている。スプリング44は、昇降プレート41と左右の係止具42それぞれの間に設けられている。ストッパ45は、昇降プレート41の左右前面に設けられている。
図2において、左右の係止具42それぞれの下端には係止溝42aが設けられている。保護部材36はこれら左右の係止溝42aに両端が係止されたうえで左右の案内ローラ43に掛け渡され、圧着ツール33の下面に接触している。左右の係止具42はそれぞれスプリング44によって圧着ツール33に対して引き上げられており、保護部材36は圧着ツール33の長手方向(X軸方向)に沿って延びて圧着ツール33の下面に密着し、テンションがかけられた状態となっている。左右の係止具42は、係止溝42aに保護部材36が保持されていない場合や保護部材36のテンションが小さい場合には、スプリング44によって引き上げられた状態でストッパ45に下方から当接し、圧着ツール33に対する上動が規制される。
図4において、基板保持テーブル12aの移動動作は、ACF貼付装置1が備える制御装置50がテーブル移動機構12bの作動制御を行うことによってなされる。テープ部材Tpの搬送動作及びテープ部材TpからのACFテープ3の切り出し動作は制御装置50がテープ供給部22の作動制御を行うことによってなされる。ベースプレート21に対する圧着ツール33の昇降動作は、制御装置50が圧着ツール駆動シリンダ32の作動制御を行うことによってなされ、圧着ツール33に対する保護部材保持ユニット35の昇降動作は、制御装置50がユニット昇降シリンダ34の作動制御を行うことによってなされる。制御装置50は、予め定められた実行プログラムに基づいて上記各部(テーブル移動機構12b、テープ供給部22、圧着ツール駆動シリンダ32及びユニット昇降シリンダ34)等を作動させる。
このような構成のACF貼付装置1において、ACFテープ3を基板2上の複数の電極部2aのそれぞれに貼付する場合には、先ず、テーブル移動機構12bが基板2を保持した基板保持テーブル12aを水平方向に移動させ、基板2の位置決めを行う(基板位置決め工程)。具体的には、基板2の上の複数の電極部2aのうち、これからACFテープ3を貼付しようとする電極部2aを圧着ツール33の下方に位置させ、その電極部2aの直下の基板2の下面がバックアップステージ14によって支持されるようにする。
上記基板2の位置決めと並行して、テープ供給部22は、テープ部材Tpの搬送を行い、基板2の上方位置に水平姿勢のACFテープを供給する(テープ供給工程)。具体的には、テープ供給部22は、繰り出し部22aと回収部22bによってテープ部材Tpを搬送しつつ、切断部22dによってテープ部材TpからACFテープ3を切り出し、これによりベース部BT上に並んだ複数のACFテープ3のうちベース部BTの進行方向の先頭部に位置するACFテープ3を、圧着ツール33の下方位置(基板2上のこれからACFテープ3を貼付しようとする電極部2aの上方位置)に位置させる。
ACFテープ3が基板2の上方位置に位置したら、圧着ツール駆動シリンダ32が圧着ツール33を初期位置(図5(a))から圧着位置(図5(b))まで下降させる(図5(b)中に示す矢印B1)。これにより圧着ツール33は、ACFテープ3の上方位置から下降してACFテープ3をベース部BTごと押し下げ、これを基板2に押し付けて、ACFテープ3を基板2上の電極部2aに圧着する(図5(b))。圧着工程)。圧着ツール駆動シリンダ32は、圧着ツール33によってACFテープ3を基板2上の電極部2aに圧着したら、圧着ツール33を上昇させる(図5(c)中に示す矢印B2)。これにより、ひとつの電極部2aについてのACFテープ3の貼付動作が終了する。
ひとつの電極部2aについてのACFテープ3の貼付動作が終了したら、テーブル移動機構12bは、基板2がX軸方向にスライドするように基板保持テーブル12aを移動させて、次にACFテープ3を貼付しようとする電極部2aが圧着ツール33の下方に位置するように基板位置決め工程を行う。そして、同様にしてテープ供給工程及び圧着工程を実行する。このような一例の動作を繰り返することによって、基板2上のACFテープ3を貼付しようとしている全ての電極部2aについてACFテープ3を貼付したら、テーブル移動機構12bは基板保持テーブル12aを移動させて、基板2を下流工程側(例えば基板2に貼付したACFテープ3に電子部品を仮圧着する仮圧着装置)に搬出する。
このようにしてACF貼付装置1は基板2の電極部2aに対するACFテープ3の圧着を行うが、上記ACFテープ3の圧着動作を繰り返し行っているうちに、保護部材36は圧着ツール33の下面に対して(幅方向、すなわちY軸方向に)ずれてしまい、圧着ツール33の下面に保護部材36によって保護されない領域33mができたり(図6(a))、保護部材36の圧着ツール33からはみ出した部分36mが基板2側に張り出したりして(図6(b))、ACFテープの貼付作業が良好に行えなくなるおそれがでてくる。このため、圧着ツール駆動シリンダ32がACFテープ3の圧着動作を所定回数或いは一定期間行うごとに、保護部材36の圧着ツール33の下面と密着した部分を圧着ツール33の下面から(一時的に)分離する分離動作を行って、圧着ツール33の下面に対する保護部材36のずれを解消するずれ解消工程を実行する。
分離動作は、ユニット昇降シリンダ34が、保護部材36を保持する保護部材保持ユニット35を圧着ツール33に対して昇降させることによって行う。このときユニット昇降シリンダ34は、保護部材保持ユニット35が備える左右の案内ローラ43の下縁が圧着ツール33の下面よりも下方に位置するようになるまで保護部材保持ユニット35を下降させる(図7(a)→図7(b)。図7(b)中に示す矢印C1)。これにより保護部材36の圧着ツール33の下面と密着した部分は圧着ツール33の下面から引き離され分離される(図7(b)及び図8(a))。そして、その後、ユニット昇降シリンダ34により保護部材保持ユニット35を元の位置まで上昇させれば(図8(b)中に示す矢印C2)、保護部材36は圧着ツール33の下面に対するずれが解消された正常な状態に復帰する(図8(a)→図8(b))。
このように、本第1実施形態において、保護部材36を保持する保護部材保持ユニット35を圧着ツール33に対して昇降させる保護部材保持部昇降機構としてのユニット昇降シリンダ34は、保護部材36の圧着ツール33の下面と密着した部分を圧着ツール33の下面から分離する分離手段となっている。
(第2実施形態)
第2実施形態におけるACF貼付装置は、前述の第1実施形態におけるACF貼付装置1に対し、圧着部23の構成が異なるのみである。図9及び図10(a),(b)は第2実施形態におけるACF貼付装置の圧着部123を示しており、第1実施形態におけるACF貼付装置1の圧着部23と同じ構成要素については第1実施形態の場合と同じ符号を付している。第2実施形態の圧着部123は、連結部材134によって保護部材保持ユニット35が圧着ツール33に連結されている。また、圧着部123は、Y軸方向に向いた回転軸を有するローラ部材147と、圧着ツール33と保護部材36との間でローラ部材147をX軸方向に移動させるローラ部材移動機構148とを含むローラ機構149を有する。本実施の形態においてはローラ機構149が分離手段となる。
図11において、ローラ部材移動機構148は、圧着ツール33の背面側をX軸方向に延びて設けられた固定子151a及びこの固定子151aに沿ってX軸方向に移動自在な可動子151bから成るリニアモータ151と、リニアモータ151の可動子151bに取り付けられたローラ部材昇降シリンダ152とを有する。ローラ部材昇降シリンダ152はピストンロッド152aを上下方向に沿って突没させる。ピストンロッド152aの下端にはY軸方向に延びた枢支軸152bを介してローラ部材147が回転自在に設けられている。
ローラ部材移動機構148は、ローラ部材昇降シリンダ152による昇降移動(Z方向への移動)と、リニアモータ151によるローラ部材昇降シリンダ152の水平方向移動(X方向への移動)とを組み合わせることによって、ローラ部材147をXZ平面面内で移動させる。ローラ部材147は、左右の各案内ローラ43の圧着ツール33の側の側方位置を待機位置としている。ローラ部材147は、ローラ部材移動機構148によって、保護部材36の圧着ツール33の下面と密着した部分を圧着ツール33の下面から分離するように、一方の待機位置から他方の待機位置まで移動される。
具体的には、ローラ部材147が一方の待機位置にある状態において、ローラ部材移動機構148が先ず、ローラ部材昇降シリンダ152のピストンロッド152aを下方に突出させつつ、リニアモータ151によりローラ部材昇降シリンダ152を他方の案内ローラ43の側に移動させる。これによりローラ部材147は初期位置から圧着ツール33のX軸方向の中央側に向いた斜め下方に下降し(図12(a)中に示す矢印D1)、圧着ツール33の下面と保護部材36との間に割り込む(図12(a))。そして、ローラ部材147が圧着ツール33の下面の一方側の端部の下方に達したら、ローラ部材移動機構148は、リニアモータ151によってローラ部材昇降シリンダ152をX軸方向に移動させる(図12(b)及び図11中に示す矢印D2)。これにより保護部材36の圧着ツール33の下面と密着した部分は圧着ツール33の下面から分離される。
ローラ部材147が圧着ツール33の下面の反対側の端部の下方に達したら(図12(c))、ローラ部材移動機構148は、ローラ部材昇降シリンダ152のピストンロッド152aを上方に没入させつつ、リニアモータ151によりローラ部材昇降シリンダ152を他方の案内ローラ43の側に移動させる。これによりローラ部材147は初期位置から圧着ツール33のX軸方向の中央側から張られる方向に向いた斜め上方に移動し(図12(d)中に示す矢印D3)、他方の待機位置に達する(図12(d))。このようにして保護部材36の圧着ツール33の下面と密着した部分を圧着ツール33の下面から一時的に分離されることとなり、図6(a),(b)に示したように、保護部材36が圧着ツール33の下面からずれていた(ずれが生じていた)場合であっても、これが解消されて、保護部材36は元の位置(ずれが生じていない位置)に戻る。なお、ローラ部材移動機構148は、次にずれ解消工程を実行するときは、ローラ部材147を上記の場合とは反対方向に移動させるようにする。
なお、本第2実施形態では、図11に示すように、ローラ部材147の外周面にはガイド溝147gが形成されている。これにより、圧着ツール33の下面から分離された保護部材36は圧着ツール33の下面の下方を移動するローラ部材147のガイド溝147gによって案内され、保護部材36が圧着ツール33の下面の下方の正規の位置に強制的に位置されるので、保護部材36のずれを確実に解消することができる。なお、分離手段であるローラ機構149のローラ部材移動機構148は、本実施の形態に記載した機構に限られず、本発明の効果が得られるようにローラ部材147を移動させることができるものであればよい。
以上説明したように、第1実施形態及び第2実施形態におけるACF貼付装置1は、保護部材36を圧着ツール33の下面から分離する分離手段を備えており、圧着ツール33に対してずれが生じた保護部材36を元の位置に戻すことができる。このため、本実施の形態におけるACF貼付装置1を用いれば、圧着ツール33に対する保護部材36のずれによる不具合が生じることを防止して良好なACF貼付作業を実行できる。また、このような保護部材36の分離作業はACF貼付装置1の動作を停止させることなく、また作業者OPの手作業によることなく行うことができるので、ACF貼付装置1の作業性を低下させることもない。
圧着ツールに対する保護部材のずれによる不具合が生じることを防止して良好なACF貼付作業を実行できるようにしたACF貼付装置を提供する。
1 ACF貼付装置
2 基板
3 ACFテープ
22 テープ供給部
33 圧着ツール
34 ユニット昇降シリンダ(保護部材保持部昇降機構)
35 保護部材保持ユニット(保護部材保持部)
36 保護部材
147 ローラ部材
147g ガイド溝
149 ローラ機構

Claims (3)

  1. 基板の上方位置に水平姿勢のACFテープを供給するテープ供給部と、
    前記ACFテープの上方位置から下降して前記ACFテープを押し下げ、前記ACFテープを前記基板に圧着する圧着ツールと、
    前記圧着ツールの長手方向に沿って延びて、前記圧着ツールの下面に密着した保護部材と、
    前記保護部材の前記圧着ツールの下面と密着した部分を前記圧着ツールの下面から分離する分離手段とを備え
    前記分離手段は、前記圧着ツールの下面と前記保護部材との間にローラ部材を割り込ませて前記圧着ツールの長手方向に移動させるローラ機構を有することを特徴とするACF貼付装置。
  2. 前記分離手段は、前記保護部材を保持する保護部材保持部を前記圧着ツールに対して昇降させる保護部材保持部昇降機構を有することを特徴とする請求項1に記載のACF貼付装置。
  3. 前記ローラ部材はその外周面に、前記圧着ツールの下面から分離された前記保護部材を案内するガイド溝を有することを特徴とする請求項1又は2に記載のACF貼付装置。
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