液晶関連装置における圧着装置の押圧面間の平行度検出装置
【課題】 加圧ツールおよび圧着台の押圧面間に圧力測定フィルムを自動的に挿入し、両押圧面間で加圧された圧力測定フィルムを撮像位置に移動して撮像装置により撮像することにより、両押圧面間の平行度を自動的に効率的に検出する。
【解決手段】 フィルム自動巻取り装置２５により圧力測定フィルム２３の未加圧部分が自動的に使用位置２４に繰り出される。使用位置に繰り出された未加圧部分が加圧ツール１５および圧着台１６の押圧面１７，１８間の加圧位置２６に移動される。両押圧面間で加圧された測定フィルムの既加圧部分が撮像位置２７に移動されて撮像装置２８により撮像される。両押圧面間で加圧された測定フィルムの既加圧部分の撮像画像に関する情報が出力装置５３に出力される。
【解決手段】 フィルム自動巻取り装置２５により圧力測定フィルム２３の未加圧部分が自動的に使用位置２４に繰り出される。使用位置に繰り出された未加圧部分が加圧ツール１５および圧着台１６の押圧面１７，１８間の加圧位置２６に移動される。両押圧面間で加圧された測定フィルムの既加圧部分が撮像位置２７に移動されて撮像装置２８により撮像される。両押圧面間で加圧された測定フィルムの既加圧部分の撮像画像に関する情報が出力装置５３に出力される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧着台上に載置された基板の圧着部材装着部に液晶駆動用ＩＣ、ＦＰＣ基板、ＡＣＦテープ等の圧着部材を圧着する液晶関連圧着装置における圧着装置の押圧面間の平行度を検出する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶関連圧着装置において、ＬＣＤガラス基板に液晶駆動用ＩＣ、または電子部品が複数搭載されたＦＰＣ基板等の圧着部材を熱圧着する熱圧着装置、またはＬＣＤガラス基板上の部品装着部にテープ状の異方性導電膜（ＡＣＦテープ）を貼付するＡＣＦ貼付装置等の圧着装置は、互いに対向する押圧面を有する加圧ツールおよび圧着台を備えている。液晶駆動用ＩＣ等の圧着部材を基板に熱圧着する熱圧着装置は、圧着部材が異方性導電材を介在して装着された基板の圧着部材装着部を圧着台上に載置した状態で、加熱された加圧ツールを下降させ、圧着部材を基板の圧着部材装着部に押圧して圧着する。圧着部材をＬＣＤガラス基板に確実に熱圧着するためには、圧着台および加圧ツールの対向する押圧面の平行度が高く、かつ押圧面に磨耗や欠損がなく、ＬＣＤガラス基板および圧着部材が両押圧面により均一に加圧されることが必要となる。
【０００３】
そこで従来から、加圧ツールおよび圧着台の対向する押圧面間の平行度の調整が行われ、調整の前段階として両押圧面間の平行度が測定されている。両押圧面間の平行度を測定するために、加圧ツールおよび圧着台の押圧面間に圧力測定フィルムを挿入した状態で、加圧ツールを圧着台に押圧し、フィルムの着色濃度の変化から両押圧面間の平行度を求めることが特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開平１０−２４６６１８号公報（第２頁、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、加圧ツールおよび圧着台の押圧面間に圧力測定フィルムを手作業で挿入することは非効率的であり、特に液晶関連圧着装置の台数が多い場合は作業時間が長くなる不具合があった。また、測定結果を定量的に把握できなかったので、押圧面間の平行度を修正するための作業に正確に測定結果を用いることができなかった。
【０００５】
本発明は係る不具合を解消するためになされたもので、加圧ツールおよび圧着台の押圧面間に圧力測定フィルムを自動的に挿入し、両押圧面間で加圧された圧力測定フィルムを撮像位置に移動して撮像装置により撮像することにより、両押圧面間の平行度を自動的に安全かつ効率的に検出することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するため、請求項１に記載の発明の構成上の特徴は、基台に加圧ツールが圧着台に向かって相対的に移動可能に装架され、前記加圧ツールの押圧面と前記圧着台の押圧面との間で基板の圧着部材装着部上に圧着部材を圧着する圧着装置と、前記基板を保持して水平面内で移動するステージを有し、前記圧着部材装着部を前記押圧面上に載置するステージ装置とを備えた液晶関連圧着装置において、圧力測定フィルムの未加圧部分を使用位置に繰り出し既加圧部分を巻き取るフィルム自動巻取り装置と、前記加圧ツールおよび前記圧着台の押圧面間の加圧位置に隣接する撮像位置に配置され前記両押圧面間で加圧された前記圧力測定フィルムの既加圧部分を撮像する撮像装置と、前記フィルム自動巻取り装置の使用位置を前記加圧位置と前記撮像位置との間で移動させるために、前記自動巻取り装置を進退移動させる進退装置と、前記加圧位置で前記加圧ツールおよび前記圧着台の押圧面間で加圧された前記圧力測定フィルムの既加圧部分を前記撮像位置で前記撮像装置により撮像した画像に関する情報を出力する出力装置とを設けたことである。
【０００７】
請求項２に記載の発明の構成上の特徴は、請求項１において、前記撮像装置により撮像された前記圧力測定フィルムの既加圧部分の画像情報から前記既加圧部分の画像を着色濃度が等しい区域別に区分けして等濃度区域分布を演算する演算手段を設け、該等濃度区域分布を前記出力装置に出力することである。
【０００８】
請求項３に記載の発明の構成上の特徴は、請求項１において、前記撮像装置により撮像された前記圧力測定フィルムの既加圧部分の画像情報から前記既加圧部分の着色濃度の変化度合および変化方向を演算し、この着色濃度の変化度合および変化方向に基づいて前記両押圧面間の傾斜度合および傾斜方向を演算する演算手段を設け、該演算手段により演算された前記両押圧面間の傾斜度合および傾斜方向を前記出力装置に出力することである。
【０００９】
請求項４に記載の発明の構成上の特徴は、請求項１乃至３のいずれか１項において、前記圧着部材が、ＩＣ部品、ＦＰＣ基板またはＡＣＦテープであることである。
【発明の効果】
【００１０】
上記のように構成した請求項１に係る発明によれば、圧力測定フィルムの未加圧部分を自動的に使用位置に繰り出して、加圧ツールおよび圧着台の両押圧面間に効率的に安全に挿入することができる。そして、両押圧面間で加圧された測定フィルムの既加圧部分を撮像位置に移動して撮像装置により撮像し、既加圧分の撮像画像に関する情報を出力装置に出力するので、両押圧面間の平行度を簡単な構成で自動的に安全かつ効率的に検出することができ、特に液晶関連圧着装置の台数が多い場合は作業時間を極めて短縮することができる。
【００１１】
上記のように構成した請求項２に係る発明においては、撮像装置により撮像された圧力測定フィルムの既加圧部分の画像情報から既加圧部分の画像を着色濃度が等しい区域別に区分けした等濃度区域分布を演算し、この等濃度区域分布を出力装置に出力するので、押圧面の湾曲、押圧面に生じた欠損等を簡単な構成で効率的に確実に検出することができる。
【００１２】
上記のように構成した請求項３に係る発明においては、撮像装置により撮像された圧力測定フィルムの既加圧部分の画像情報から既加圧部分の着色濃度の変化度合および変化方向を求め、この着色濃度の変化度合および変化方向に基づいて両押圧面間の傾斜度合および傾斜方向を演算して出力するので、両押圧面間の平行度の修正を正確に容易に行うことができる。
【００１３】
上記のように構成した請求項４に係る発明によれば、ＩＣ部品、ＦＰＣ基板またはＡＣＦテープは、多数の液晶関連圧着装置により基板に圧着するケースが多いが、係る多数の圧着装置の両押圧面間の平行度を安全かつ効率的に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係る液晶関連圧着装置における圧着装置の押圧面間の平行度検出装置を液晶表示装置のＬＣＤガラス基板の端子上に圧着部材を装着する場合に適用した第１の実施形態を図面を参照して説明する。図１において１０はＬＣＤガラス基板などの基板１１の圧着部材装着部１２上に位置合せして仮圧着された圧着部材１３を圧着する液晶関連圧着装置であり、加圧ツール１５の押圧面１７と圧着台１６の押圧面１８との間で基板１１の圧着部材装着部１２上に圧着部材１３を熱圧着する熱圧着装置２０と、基板１１を保持して水平面内および上下方向に移動するステージ２１を有するステージ装置２２と、両押圧面１７，１８間で加圧される圧力測定フィルム２３の未加圧部分を使用位置２４に繰り出し既加圧部分を巻き取るフィルム自動巻取り装置２５と、両押圧面１７，１８間の加圧位置２６に隣接する撮像位置２７に配置され両押圧面１７，１８間で加圧された圧力測定フィルム２３の既加圧部分を撮像する撮像装置２８と、フィルム自動巻取り装置２５の使用位置２４を加圧位置２６と撮像位置２７との間で移動させるために、自動巻取り装置２５を進退移動させる進退装置２９と、各装置の作動を制御するとともに、各種演算を行なう制御装置３０等から構成されている。
【００１５】
基板１１に圧着部材１３が圧着された装置、例えば液晶表示装置３１は、図３に示すように、透明基板１１であるＬＣＤガラス基板と、ＬＣＤガラス基板１１の中央に設けられた液晶部３２と、ＬＣＤガラス基板１１の縁部に圧着された圧着部材１３であるＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）から構成されている。ＬＣＤガラス基板１１の一側縁部に設けられた圧着部材装着部１２の上面には、図４に示すように、複数の電極３３が狭いピッチにて形成されるとともに、これら電極３３の近傍に一対のアライメントマーク３４が形成されている。ＦＰＣは透明または半透明のフレキシブル基板に電子回路が形成されたもので、その先端縁下面に設けられた電極部３５には、図５に示すように基板１１の各電極３３およびアライメントマーク３４に対応する複数の電極３６およびアライメントマーク３７が形成されている。ＦＰＣ１３の電極部３５は、ＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film）テープ等の異方性導電膜３８を介在してＬＣＤガラス基板１１の圧着部材装着部１２に熱圧着される。
【００１６】
熱圧着装置２０は、基台１４上に圧着台１６が固定され、基台１４に立設された架台１９にスライダ４０が上下方向に摺動可能に装架され、スライダ４０はシリンダ装置４１により圧着台１６に向かって昇降されるようになっている。スライダ４０の下端に加圧ツール１５が固定され、加圧ツール１５はヒータ４２により加熱される。基板１１の圧着部材装着部１２上に圧着部材１３が位置合せし異方性導電膜３８を介在して仮圧着された状態で圧着部材装着部１２が圧着台１６上に載置され、スライダ４０がシリンダ装置４１により下降されると、加圧ツール１５の押圧面１７と圧着台１６の押圧面１８との間で圧着部材１３が圧着部材装着部１２上に熱圧着される。
【００１７】
ステージ装置２２は、基板１１をステージ２１の上面に保持し、ステージ２１を水平面内および上下方向に移動させるとともに割出し回転させて基板１１の圧着部材装着部１２を圧着台１６の押圧面１８上に載置するもので、基台１４上を水平なＸ軸に沿って往復動するＸ軸テーブルと、Ｘ軸テーブル上をＸ軸と直交する水平なＹ軸に沿って往復動するＹ軸テーブルと、Ｙ軸テーブル上をＸ，Ｙ軸と直交する上下方向のＺ軸に沿って往復動するＺ軸スライダと、Ｚ軸スライダに回転可能に支承されサーボモータによりθ軸周りに割出し回転されるステージ２１を備えている。Ｘ，Ｙ軸テーブルおよびＺ軸スライダは周知のリニアガイド等により直線案内され、ボールネジを介してサーボモータにより移動される。ステージ２１の上面には、真空ポンプに切替弁を介して接続された複数の吸着穴が開口されており、吸着穴が真空ポンプに接続されると基板１１は負圧によりステージ２１の上面に吸着保持され大気に接続されると開放される。
【００１８】
図２に示すようにフィルム自動巻取り装置２３は、圧着台１６を挟んでステージ装置２２の反対側に配置され、フィルム自動巻取り装置２３の支持台４３が架台１９に水平方向に移動可能に装架されている。支持台４３はコの字状に形成され両側突出部の先端部分には、モータ４４により水平軸線回りに回転駆動されるローラ４５が圧着台１６と平行に支承され、両側突出部を結ぶ後端基部には２本のローラ４６，４７がローラ４５と平行に軸承されている。ローラ４６には未加圧の圧力測定フィルム２３のＡフィルム２３ａが、ローラ４７にはＣフィルム２３ｃが巻装され、ローラ４５にはＡ，Ｃフィルム２３ａ，２３ｃの既加圧部分が巻き取られている。ローラ４６とローラ４５との間の使用位置２４において平行に延在するＡ，Ｃフィルム２３ａ，２３ｃを非加圧時に分離するためのスペーサ４８，４９がＡ，Ｃフィルム２３ａ，２３ｃ間に介在され支持台４３の両側突出部間に架設されている。モータ４４によりローラ４５が回転駆動されると、圧力測定フィルム２３のＡ，Ｃフィルム２３ａ，２３ｃの未加圧部分がローラ４６，４７から使用位置２４に繰り出され、既加圧部分がローラ４５に巻き取られる。Ａフィルム２３ａは、例えばＰＥＴをベースとするフィルムに発色剤の入ったマイクロカプセルが塗布されたものであり、Ｃフィルム２３ｃはＰＥＴをベースとするフィルムに顕色剤が塗布されたものである。Ａ，Ｃフィルム２３ａ，２３ｂが加圧されると、加圧力に応じてＡフィルムのマイクロカプセルが破壊され、発色剤と顕色剤が反応してＣフィルム２３ｂが加圧力に応じた濃度に着色する。
【００１９】
進退装置２９であるシリンダ装置のピストンロッドが支持台４３の後端基部に連結され、フィルム自動巻取り装置２３はシリンダ装置２９の作動により圧着台１６より僅かに上方の前進位置と圧着台１６から離間した後退位置との間で進退される。これにより、フィルム自動巻取り装置２３の使用位置２４は加圧ツール１５および圧着台１６の押圧面１７，１８間の加圧位置２６とこの加圧位置２６に隣接する撮像位置２７との間で移動される。撮像位置２７のＣフィルム２３ｃの下方には、両押圧面１７，１８間で加圧された圧力測定フィルム２３の既加圧部分を下方から撮像する撮像装置２８が配置されている。
【００２０】
制御装置３０はコンピュータを内蔵し、その記憶装置５０には、撮像装置２８により撮像された圧力測定フィルム２３の既加圧部分の画像情報から求めた既加圧部分の着色濃度の変化度合と、この圧力測定フィルム２３を加圧したときの加圧ツール１５および圧着台１６の押圧面１７，１８間の傾斜度合との関係が記憶されている。このため、例えば加圧ツール１５の押圧面１７を圧着台１６の押圧面１８に対して既知の傾斜方向に既知の傾斜度合で相対的に傾斜させた状態で、圧力測定フィルム２３を押圧面１７，１８間で所定圧力で加圧することを、多数の傾斜方向において多数の傾斜度合について予め実行する。このように各傾斜方向において各傾斜度合で相対的に傾斜した押圧面１７，１８間で加圧された圧力測定フィルム２３の既加圧部分を撮像装置２８により撮像する。撮像装置２８により撮像された画像情報に基づいて、傾斜方向に離間した２点における着色濃度の差と２点間距離との割合を着色濃度の変化度合として演算し、この着色濃度の変化度合と押圧面１７，１８間の傾斜度合との関係を多数の既知傾斜方向において事前に求め、この関係が記憶装置５０に記憶されている。記憶装置５０には、熱圧着装置２０の押圧面１７，１８の傾斜度合を測定する測定プログラム、および撮像装置２８により撮像された圧力測定フィルム２３の既加圧部分の画像情報から既加圧部分の画像を着色濃度が等しい区域に区分けして等濃度区域分布を演算するとともに、この等濃度区域分布から既加圧部分の着色濃度の変化度合および変化方向を演算し、この着色濃度の変化度合および変化方向に基づいて両押圧面１７，１８間の傾斜度合および傾斜方向を演算する図７に示す平行度検出プログラム５２が記憶されている。
【００２１】
次に、上述した液晶関連圧着装置における熱圧着装置の押圧面間の平行度検出装置の作動を図６，７に示す測定プログラム５１および平行度検出プログラム５２に基づいて説明する。フィルム自動巻取り装置２５のモータ４４によりローラ４５が回転駆動され、圧力測定フィルム２３のＡ，Ｃフィルム２３ａ，２３ｃの未加圧部分がローラ４６，４７から使用位置２４に繰り出され、既加圧部分がローラ４５に巻き取られる（ステップＳ１）。フィルム自動巻取り装置２５がシリンダ装置２９により前進され、使用位置２４が加圧ツール１５および圧着台１６の押圧面１７，１８間の加圧位置２６に移動される（ステップＳ２）。スライダ４０がシリンダ装置４１により下降され、加圧ツール１５の押圧面１７が使用位置２４に繰り出された圧力測定フィルム２３のＡ，Ｃフィルム２３ａ，２３ｃの未加圧部分を圧着台１６の押圧面１８との間で所定圧力で加圧する（ステップＳ３）。加圧後、スライダ４０延いては加圧ツール１５はシリンダ装置４１により後退端まで上昇される。フィルム自動巻取り装置２５がシリンダ装置２９により後退され、使用位置２４が撮像位置２７に移動され（ステップＳ４）、両押圧面１７，１８間で加圧された圧力測定フィルム２３のＣフィルム２３ａの既加圧部分が撮像装置２８により撮像される（ステップＳ５）。
【００２２】
撮像が完了すると平行度検出プログラム５２が実行され、撮像装置２８により撮像された圧力測定フィルム２３のＣフィルム２３ａの既加圧部分の画像情報が制御装置３０に入力される（ステップＳ１１）。入力された画像情報を画像処理し、Ｃフィルム２３ａの既加圧部分の画像を着色濃度が等しい区域別に区分けして等濃度区域分布を演算し、等濃度区域別に色分けする（ステップＳ１２）。同色の等濃度区域が許容値以上に湾曲している場合、或いは破断している場合は（ステップＳ１３）、押圧面１７，１８の平行度が悪い、或いは押圧面１７，１８に欠損があり、押圧面１７，１８間の平行度が不良であると判定する（ステップＳ１４）。
【００２３】
同色の等濃度区域が直線状で、破断していない場合、等濃度区域分布から既加圧部分の着色濃度の変化度合および変化方向を演算する（ステップＳ１５）。即ち、等濃度区域の方向を平均的に求め、この等濃度区域の平均的な方向と直角な方向に離間した２点における着色濃度の差と２点間距離との割合である着色濃度の変化度合を演算する。等濃度区域の平均的な方向と直角な方向を押圧面１７と押圧面１８とが相対的に傾斜する傾斜方向として求め、記憶装置５０に記憶された複数の既知傾斜方向の中からこの等濃度区域から求めた傾斜方向に近い傾斜方向を選択し、該選択した傾斜方向における着色濃度の変化度合と傾斜度合との関係から押圧面１７と押圧面１８とが相対的に傾斜する傾斜度合を演算する（ステップＳ１６）。傾斜度合が許容値以下であれば（ステップＳ１７）、押圧面１７，１８間の平行度は良好と判定する（ステップＳ１８）。傾斜度合が許容値を超えると、押圧面１７と押圧面１８とが相対的に傾斜する傾斜方向および傾斜度合を制御装置３０の出力装置、例えば表示装置５３に表示する（ステップＳ１９）。作業者は表示装置５３に表示された傾斜方向および傾斜度合を参考にして加圧ツール１５の取付け角度を調整し、両押圧面１７，１８間の平行度を修正する。
【００２４】
係る加圧ツール１５および圧着台１６の押圧面１７，１８の平行度の良否判定および加圧ツール１５の取付け角度の調整は、液晶関連圧着装置１０を組付けるときに組付け誤差を修正するため、所定使用回数使用したときに行われるメンテナンスにおいて液晶関連圧着装置１０を再調整するため、或いは故障原因の調査、修理のために行われる。なお、スライダ４０と加圧ツール１５との間に自動傾動装置を介在し、制御装置３０が傾斜方向および傾斜度合に応じて自動傾動装置を作動させ、加圧ツール１５の取付け角度を自動的に調整するようにしてもよい。
【００２５】
このように押圧面１７，１８間の平行度を調整された液晶関連圧着装置１０においては、圧着部材１３が異方性導電膜３８により圧着部材装着部１２に仮圧着された基板１１がステージ２１上面に載置されると、ステージ装置２２は制御装置３０からの指令に基づいてステージ２１上面に開口する吸着穴を真空ポンプに接続し、基板１１をステージ２１の上面に吸着保持する。そして、ステージ２１をＸ軸およびＹ軸テーブルの移動により水平面内で移動させるとともにＺ軸スライダ上で割出回転させて、基板１１の圧着部材装着部１２を圧着台１６の上方に搬送し、その後ステージ２１の上面が圧着台１６の押圧面１８と同一水平面内に位置するまでＺ軸スライダを下降して基板１１の圧着部材装着部１２を圧着台１６の押圧面１８上に載置する。その後スライダ４０がシリンダ装置４１により下降され、ヒータ４２により過熱された加圧ツール１５の押圧面１７が圧着部材１３を基板１１の圧着部材装着部１２に均一な所定圧力で押圧し、圧着部材１３を基板１１の圧着部材装着部１２に良好に熱圧着する。
【００２６】
次に、第２の実施形態について説明する。第１の実施形態では、液晶関連圧着装置１０は、基板１１の圧着部材装着部１２に異方性導電膜３８により仮圧着された圧着部材１３を熱圧着装置２０により本圧着しているが、第２の実施形態では、液晶関連圧着装置６０は、ステージ装置２２が基板１１を搬送して圧着部材装着部１２を圧着台１６の押圧面１８上に載置し、この圧着部材装着部１２上に熱圧着装置が圧着部材１３を仮圧着する。以下に、第２の実施形態を第１の実施形態と相違する構成部分について説明し、第１の実施形態と同一構成部分については同じ参照番号を付して説明を省略する。
【００２７】
液晶関連圧着装置６０は、基台１４に固定された架台６２上をＹ軸に沿って往復動するＹ軸スライダ６３と、Ｙ軸スライダ６３上を上下方向のＺ軸に沿って往復動するＺ軸スライダ６４と、Ｚ軸スライダ６４にＲ軸周りに回転可能に支承された回転ホルダ６５からなる熱圧着装置７０を備えている。Ｙ，Ｚ軸スライダ６３，６４は、架台６２およびＹ軸スライダ６３に夫々取り付けられたリニアガイドによりＹ,Ｚ軸方向に案内され、ボールネジ６６．６７を介してサーボモータ６８，６９により移動される。 回転ホルダ６５はＺ軸スライダ６４に固定されたサーボモータ７１により歯車を介して回転される。
【００２８】
回転ホルダ６５には、中間部材７２が相対回転を規制されてＺ軸方向に移動可能に装架されている。中間部材７２は、シリンダ７３を介して回転ホルダ６５に連結され、シリンダ７３の内部圧力が所定値以上となると減圧する減圧弁がシリンダ７３に接続されている。圧着部材１３を基板１１の圧着部材装着部１２に仮圧着する力が所定値以上になるとシリンダ７３内の液圧が減圧弁を通って排出され中間部材７２が回転ホルダ６５に対して後退し、圧着部材１３は所定圧力で圧着部材装着部１２に仮圧着される。
【００２９】
中間部材７２の下端には直方体形状の加圧ツール７４が設けられ、加圧ツール７４の細長い方形状の押圧面７７には、真空ポンプに切替弁を介して接続された複数の吸着穴が開口されており、吸着穴が真空ポンプに接続されると圧着部材１３は負圧により加圧ツール７４の押圧面７７に吸着保持され、大気に接続されると圧着部材１３は加圧ツール７４から開放される。加圧ツール７４はヒータにより過熱され吸着保持された圧着部材１３を加熱する。これにより、熱圧着装置７０は、圧着台１６からＹ軸方向に離間して配置された部品供給装置７５から圧着部材１３を加圧ツール７４でピックアップし、圧着台１６と対向する実装位置までＹ軸方向に移送し、基板１１の圧着部材装着部１２上に仮圧着する。部品供給装置７５と圧着台１６との間には、加圧ツール７４の押圧面７７に吸着された圧着部材１３を撮像し、この圧着部材１３の加圧ツール７４に対する吸着誤差を検出するための部品撮像装置７６が配置されている。
【００３０】
圧着台１６上に搬入された基板１１の圧着部材装着部１２に設けられたアライメントマーク３４を撮像する撮像装置７８は圧着台１６の下方に配置されている。圧着台１６はガラス等の透明な部材で形成され、撮像装置７８はアライメントマーク３４を圧着台１６および基盤１１を透過して撮像する。
【００３１】
フィルム自動巻取り装置２５は、圧着台１６を挟んでステージ装置２２の反対側に配置され、フィルム自動巻取り装置２５の支持台４３が架台６２に水平方向に移動可能に装架されている。
【００３２】
加圧ツール７４および圧着台１６の押圧面７７，１８の平行度の良否の判定、両押圧面７７，１８間の傾斜度合および傾斜方向の演算は、第１の実施形態と同様に行われる。
【００３３】
異方性導電膜３８を圧着部材装着部１２に貼付けられた基板１１がステージ２１上に吸着保持されてステージ装置２２により搬送され、圧着部材装着部１２が圧着台１６の押圧面１８上に載置されると、撮像装置７８は圧着部材装着部１２のアライメントマーク３４を撮像する。制御装置３０は撮像された一対のアライメントマーク３４の画像データに基づいて圧着部材装着部１２の位置誤差および角度誤差を演算する。熱圧着装置７０は、部品供給装置７５上に載置された圧着部材１３を加圧ツール７４で吸着保持し、圧着台１６上方の実装位置までＹ軸方向に搬送する。加圧ツール７４の押圧面７７に吸着された圧着部材１３は、途中で部品撮像装置７６により撮像され、制御装置３０は圧着部材１３の画像情報を入力され、圧着部材１３の一対のアライメントマーク３７の位置から加圧ツール７４に対する位置誤差および角度誤差を演算する。制御装置３０は、圧着部材装着部１２の位置誤差および角度誤差と、圧着部材１３の加圧ツール７４に対する位置誤差および角度誤差とに基づいてステージ装置２２にステージ２１をθ軸回りに角度補正させるとともに、Ｘ，Ｙ軸方向に位置補正させ、圧着部材１３の一対のアライメントマーク３７と基板１１の圧着部材装着部１２の一対のアライメントマーク３４とが夫々一致するように位置補正する。その後にＺ軸スライダ６４が下降され、ヒータにより過熱された加圧ツール７４の押圧面７７に吸着された圧着部材１３を、基板１１の圧着部材装着部１２に貼付された異方性導電膜３８を介在して所定の圧力・温度で仮圧着する。
【００３４】
次に、第３の実施形態について説明する。上記第１の実施形態では、液晶関連圧着装置１０は、基板１１の圧着部材装着部１２に異方性導電膜３８により仮圧着された圧着部材１３を熱圧着装置２０により本圧着しているが、第３の実施形態では、液晶関連圧着装置８０は、ステージ装置２２がＬＣＤガラス基板１１を搬送して圧着部材装着部１２を圧着台１６の押圧面１８上に載置し、ＡＣＦ貼付装置８１がテープ状の異方性導電膜（ＡＣＦテープ）を基板１１の圧着部材装着部１２に圧着して貼付する。以下に、第３の実施形態を第１の実施形態と相違する構成部分について説明し、第１の実施形態と同一構成部分については同じ参照番号を付して説明を省略する。
【００３５】
液晶関連圧着装置８０は、ＡＣＦ貼付ヘッド８２の押圧面８３と圧着台１６の押圧面１８との間で基板１１の圧着部材装着部１２上にＡＣＦテープ８４を圧着するＡＣＦ貼付装置８１と、基板１１を保持して水平面内および上下方向に移動するステージを有するステージ装置２２と、両押圧面１８，８３間で加圧される圧力測定フィルムの未加圧部分を使用位置に繰り出し既加圧部分を巻き取るフィルム自動巻取り装置２５と、圧着台１６を挟んでステージ装置２２と反対側で両押圧面１８，８３間の加圧位置８４に隣接する撮像位置２７に配置され、両押圧面１８，８３間で加圧された圧力測定フィルムの既加圧部分を撮像する撮像装置２８と、フィルム自動巻取り装置２５の使用位置を加圧位置８５と撮像位置２７との間で移動させるために、自動巻取り装置を進退移動させる進退装置２９と、各装置の作動を制御するとともに、各種演算を行なう制御装置等から構成されている。ＡＣＦ貼付ヘッド８２および圧着台１６の押圧面８３，１８の平行度の良否の判定、両押圧面８３，１８間の傾斜度合および傾斜方向の演算は、第１の実施形態と同様に行われる。この場合、ＡＣＦテープ８４が圧着部材１３であり、ＡＣＦ貼付ヘッド８２が加圧ツール、ＡＣＦ貼付装置８１が圧着装置として機能する。
【００３６】
ＡＣＦ貼付装置８１は、基台１４上に圧着台１６が固定され、基台１４に立設された架台１９にスライダ４０が上下方向に摺動可能に装架され、スライダ４０はシリンダ装置４１により圧着台１６に向かって昇降されるようになっている。スライダ４０の下端にＡＣＦ貼付ヘッド８２が固定されている。架台１９にはＡＣＦテープ８４がセパレータ８７に重ねられて粘着剤で接着された状態で巻回されたＡＣＦ供給リール８８が適宜回転抵抗を付与されて回転可能に支承されている。ＡＣＦ供給リール８８から繰出されたセパレータ８７は、架台１９に自由回転可能に支承された複数の案内ロール８９にガイドされ、ＡＣＦ貼付ヘッド８２の押圧面８３の下方で圧着台１６の押圧面１８上に載置された基板１１の圧着部材装着部１２の上方近傍を水平に張架されて通過する。その後、セパレータ８７は、モータにより回転駆動される一対の駆動ローラ９１間に挟持され適宜張力を付与されて駆動され、廃棄ボックス９０に収納される。ＡＣＦ供給リール８８からセパレータ８７とともに繰出されたＡＣＦテープ８４は、途中で図略のカット装置により所定長さに切断され、この所定長さのＡＣＦテープ８４が圧着部材装着部１２の上方に送られると駆動ローラ９１が停止される。駆動ローラ９１が停止するとＡＣＦ貼付ヘッド８２がシリンダ装置４１により下降され、ＡＣＦテープ８４がセパレータ８７を介して基板１１の圧着部材装着部１２上に圧着され貼付される。ＡＣＦ貼付ヘッド８２が上昇されると、セパレータ８７は圧着部材装着部１２に貼付された所定長さのＡＣＦテープ８４から剥離して張力により水平状態に復帰し、駆動ローラ９１により所定長さ送られて上述のＡＣＦテープ貼付作動が繰返される。
【００３７】
上記実施の形態では、圧力測定フィルム２３をＡフィルムとＣフィルムとで構成しているが、加圧されると着色する１枚のフィルムで構成してもよい。この場合、フィルム自動巻取り装置２５のローラ４６およびスペーサ４８，４９は不要となる。
【００３８】
上記実施の形態においては、圧力測定フィルム２３を圧着台１６の押圧面１８上に接近して張出させた状態で、加圧ツール１５（７４，８２）および圧着台１６の押圧面間で加圧しているが、圧力測定フィルム２３を圧着台１６の押圧面１８上に載置された基板１１の上面に接近して張出させた状態で、加圧ツール１５（７４，８２）を下降させ、押圧面１７（７７，８３）と基板１１の上面との間で加圧するようにしてもよい。このようにすると、押圧面１７（７７，８３），１８間の平行度に基板１１の上下面の平行度を加えた状態で、加圧ツール１５（７４，８２）の押圧面１７（７７，８３）と基板１１の上面との平行度を検出することができる。この場合、押圧面１７（７７，８３），１８間の平行度は、加圧ツール１５（７４，８２）の押圧面１７（７７，８３）と基板１１の上面との平行度に含まれた状態で検出されていることとなる。
【００３９】
上記実施の形態においては、圧着部材１３はポリイミドフィルムをベース材に用いたＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）であるが、圧着部材１３はチップでもよい。
【００４０】
また、上述した実施の形態においては、加圧ツール１５を上下方向に移動させているが、圧着台１６を上下方向に移動させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】第１の実施形態に係る液晶関連圧着装置における熱圧着装置の平行度測定装置を示す図。
【図２】フィルム自動巻取り装置を示す図。
【図３】図１に示す液晶関連圧着装置で圧着部材が基板に圧着される液晶表示装置の平面図。
【図４】図３に示す液晶表示装置の電極周辺を示す部分拡大底面図。
【図５】図３に示す圧着部材を示す部分拡大底面図。
【図６】測定プログラムを示す図。
【図７】平行度検出プログラムを示す図。
【図８】第２の実施形態を示す図。
【図９】第３の実施形態を示す図。
【符号の説明】
【００４２】
１０，６０，８０…液晶関連圧着装置、１１…基板、１２…圧着部材装着部、１３…圧着部材、１４…基台、１５，７４…加圧ツール、１６…圧着台、１７，１８，７７，８３…押圧面、１９，６２，８６…架台、２０，７０…熱圧着装置、２１…ステージ、２２…ステージ装置、２３…圧力測定フィルム、２４…使用位置、２５…フィルム自動巻取り装置、２６，８５…加圧位置、２７…撮像位置、２８，７６，７８…撮像装置、２９…進退装置、３０…制御装置、３１…液晶表示装置、３４，３７…アライメントマーク、３８…異方性導電膜、４０…スライダ、４１…シリンダ装置、４２…ヒータ、４３…支持台、４４…モータ、４５〜４７…ローラ、４８，４９…スペーサ、５０…記憶装置、５１…測定プログラム、５２…平行度検出プログラム、５３…出力装置、８１…ＡＣＦ貼付装置、８２…ＡＣＦ貼付ヘッド、８４…ＡＣＦテープ、８７…セパレータ、８８…ＡＣＦ供給リール、９１…駆動ローラ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧着台上に載置された基板の圧着部材装着部に液晶駆動用ＩＣ、ＦＰＣ基板、ＡＣＦテープ等の圧着部材を圧着する液晶関連圧着装置における圧着装置の押圧面間の平行度を検出する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶関連圧着装置において、ＬＣＤガラス基板に液晶駆動用ＩＣ、または電子部品が複数搭載されたＦＰＣ基板等の圧着部材を熱圧着する熱圧着装置、またはＬＣＤガラス基板上の部品装着部にテープ状の異方性導電膜（ＡＣＦテープ）を貼付するＡＣＦ貼付装置等の圧着装置は、互いに対向する押圧面を有する加圧ツールおよび圧着台を備えている。液晶駆動用ＩＣ等の圧着部材を基板に熱圧着する熱圧着装置は、圧着部材が異方性導電材を介在して装着された基板の圧着部材装着部を圧着台上に載置した状態で、加熱された加圧ツールを下降させ、圧着部材を基板の圧着部材装着部に押圧して圧着する。圧着部材をＬＣＤガラス基板に確実に熱圧着するためには、圧着台および加圧ツールの対向する押圧面の平行度が高く、かつ押圧面に磨耗や欠損がなく、ＬＣＤガラス基板および圧着部材が両押圧面により均一に加圧されることが必要となる。
【０００３】
そこで従来から、加圧ツールおよび圧着台の対向する押圧面間の平行度の調整が行われ、調整の前段階として両押圧面間の平行度が測定されている。両押圧面間の平行度を測定するために、加圧ツールおよび圧着台の押圧面間に圧力測定フィルムを挿入した状態で、加圧ツールを圧着台に押圧し、フィルムの着色濃度の変化から両押圧面間の平行度を求めることが特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開平１０−２４６６１８号公報（第２頁、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、加圧ツールおよび圧着台の押圧面間に圧力測定フィルムを手作業で挿入することは非効率的であり、特に液晶関連圧着装置の台数が多い場合は作業時間が長くなる不具合があった。また、測定結果を定量的に把握できなかったので、押圧面間の平行度を修正するための作業に正確に測定結果を用いることができなかった。
【０００５】
本発明は係る不具合を解消するためになされたもので、加圧ツールおよび圧着台の押圧面間に圧力測定フィルムを自動的に挿入し、両押圧面間で加圧された圧力測定フィルムを撮像位置に移動して撮像装置により撮像することにより、両押圧面間の平行度を自動的に安全かつ効率的に検出することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するため、請求項１に記載の発明の構成上の特徴は、基台に加圧ツールが圧着台に向かって相対的に移動可能に装架され、前記加圧ツールの押圧面と前記圧着台の押圧面との間で基板の圧着部材装着部上に圧着部材を圧着する圧着装置と、前記基板を保持して水平面内で移動するステージを有し、前記圧着部材装着部を前記押圧面上に載置するステージ装置とを備えた液晶関連圧着装置において、圧力測定フィルムの未加圧部分を使用位置に繰り出し既加圧部分を巻き取るフィルム自動巻取り装置と、前記加圧ツールおよび前記圧着台の押圧面間の加圧位置に隣接する撮像位置に配置され前記両押圧面間で加圧された前記圧力測定フィルムの既加圧部分を撮像する撮像装置と、前記フィルム自動巻取り装置の使用位置を前記加圧位置と前記撮像位置との間で移動させるために、前記自動巻取り装置を進退移動させる進退装置と、前記加圧位置で前記加圧ツールおよび前記圧着台の押圧面間で加圧された前記圧力測定フィルムの既加圧部分を前記撮像位置で前記撮像装置により撮像した画像に関する情報を出力する出力装置とを設けたことである。
【０００７】
請求項２に記載の発明の構成上の特徴は、請求項１において、前記撮像装置により撮像された前記圧力測定フィルムの既加圧部分の画像情報から前記既加圧部分の画像を着色濃度が等しい区域別に区分けして等濃度区域分布を演算する演算手段を設け、該等濃度区域分布を前記出力装置に出力することである。
【０００８】
請求項３に記載の発明の構成上の特徴は、請求項１において、前記撮像装置により撮像された前記圧力測定フィルムの既加圧部分の画像情報から前記既加圧部分の着色濃度の変化度合および変化方向を演算し、この着色濃度の変化度合および変化方向に基づいて前記両押圧面間の傾斜度合および傾斜方向を演算する演算手段を設け、該演算手段により演算された前記両押圧面間の傾斜度合および傾斜方向を前記出力装置に出力することである。
【０００９】
請求項４に記載の発明の構成上の特徴は、請求項１乃至３のいずれか１項において、前記圧着部材が、ＩＣ部品、ＦＰＣ基板またはＡＣＦテープであることである。
【発明の効果】
【００１０】
上記のように構成した請求項１に係る発明によれば、圧力測定フィルムの未加圧部分を自動的に使用位置に繰り出して、加圧ツールおよび圧着台の両押圧面間に効率的に安全に挿入することができる。そして、両押圧面間で加圧された測定フィルムの既加圧部分を撮像位置に移動して撮像装置により撮像し、既加圧分の撮像画像に関する情報を出力装置に出力するので、両押圧面間の平行度を簡単な構成で自動的に安全かつ効率的に検出することができ、特に液晶関連圧着装置の台数が多い場合は作業時間を極めて短縮することができる。
【００１１】
上記のように構成した請求項２に係る発明においては、撮像装置により撮像された圧力測定フィルムの既加圧部分の画像情報から既加圧部分の画像を着色濃度が等しい区域別に区分けした等濃度区域分布を演算し、この等濃度区域分布を出力装置に出力するので、押圧面の湾曲、押圧面に生じた欠損等を簡単な構成で効率的に確実に検出することができる。
【００１２】
上記のように構成した請求項３に係る発明においては、撮像装置により撮像された圧力測定フィルムの既加圧部分の画像情報から既加圧部分の着色濃度の変化度合および変化方向を求め、この着色濃度の変化度合および変化方向に基づいて両押圧面間の傾斜度合および傾斜方向を演算して出力するので、両押圧面間の平行度の修正を正確に容易に行うことができる。
【００１３】
上記のように構成した請求項４に係る発明によれば、ＩＣ部品、ＦＰＣ基板またはＡＣＦテープは、多数の液晶関連圧着装置により基板に圧着するケースが多いが、係る多数の圧着装置の両押圧面間の平行度を安全かつ効率的に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係る液晶関連圧着装置における圧着装置の押圧面間の平行度検出装置を液晶表示装置のＬＣＤガラス基板の端子上に圧着部材を装着する場合に適用した第１の実施形態を図面を参照して説明する。図１において１０はＬＣＤガラス基板などの基板１１の圧着部材装着部１２上に位置合せして仮圧着された圧着部材１３を圧着する液晶関連圧着装置であり、加圧ツール１５の押圧面１７と圧着台１６の押圧面１８との間で基板１１の圧着部材装着部１２上に圧着部材１３を熱圧着する熱圧着装置２０と、基板１１を保持して水平面内および上下方向に移動するステージ２１を有するステージ装置２２と、両押圧面１７，１８間で加圧される圧力測定フィルム２３の未加圧部分を使用位置２４に繰り出し既加圧部分を巻き取るフィルム自動巻取り装置２５と、両押圧面１７，１８間の加圧位置２６に隣接する撮像位置２７に配置され両押圧面１７，１８間で加圧された圧力測定フィルム２３の既加圧部分を撮像する撮像装置２８と、フィルム自動巻取り装置２５の使用位置２４を加圧位置２６と撮像位置２７との間で移動させるために、自動巻取り装置２５を進退移動させる進退装置２９と、各装置の作動を制御するとともに、各種演算を行なう制御装置３０等から構成されている。
【００１５】
基板１１に圧着部材１３が圧着された装置、例えば液晶表示装置３１は、図３に示すように、透明基板１１であるＬＣＤガラス基板と、ＬＣＤガラス基板１１の中央に設けられた液晶部３２と、ＬＣＤガラス基板１１の縁部に圧着された圧着部材１３であるＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）から構成されている。ＬＣＤガラス基板１１の一側縁部に設けられた圧着部材装着部１２の上面には、図４に示すように、複数の電極３３が狭いピッチにて形成されるとともに、これら電極３３の近傍に一対のアライメントマーク３４が形成されている。ＦＰＣは透明または半透明のフレキシブル基板に電子回路が形成されたもので、その先端縁下面に設けられた電極部３５には、図５に示すように基板１１の各電極３３およびアライメントマーク３４に対応する複数の電極３６およびアライメントマーク３７が形成されている。ＦＰＣ１３の電極部３５は、ＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film）テープ等の異方性導電膜３８を介在してＬＣＤガラス基板１１の圧着部材装着部１２に熱圧着される。
【００１６】
熱圧着装置２０は、基台１４上に圧着台１６が固定され、基台１４に立設された架台１９にスライダ４０が上下方向に摺動可能に装架され、スライダ４０はシリンダ装置４１により圧着台１６に向かって昇降されるようになっている。スライダ４０の下端に加圧ツール１５が固定され、加圧ツール１５はヒータ４２により加熱される。基板１１の圧着部材装着部１２上に圧着部材１３が位置合せし異方性導電膜３８を介在して仮圧着された状態で圧着部材装着部１２が圧着台１６上に載置され、スライダ４０がシリンダ装置４１により下降されると、加圧ツール１５の押圧面１７と圧着台１６の押圧面１８との間で圧着部材１３が圧着部材装着部１２上に熱圧着される。
【００１７】
ステージ装置２２は、基板１１をステージ２１の上面に保持し、ステージ２１を水平面内および上下方向に移動させるとともに割出し回転させて基板１１の圧着部材装着部１２を圧着台１６の押圧面１８上に載置するもので、基台１４上を水平なＸ軸に沿って往復動するＸ軸テーブルと、Ｘ軸テーブル上をＸ軸と直交する水平なＹ軸に沿って往復動するＹ軸テーブルと、Ｙ軸テーブル上をＸ，Ｙ軸と直交する上下方向のＺ軸に沿って往復動するＺ軸スライダと、Ｚ軸スライダに回転可能に支承されサーボモータによりθ軸周りに割出し回転されるステージ２１を備えている。Ｘ，Ｙ軸テーブルおよびＺ軸スライダは周知のリニアガイド等により直線案内され、ボールネジを介してサーボモータにより移動される。ステージ２１の上面には、真空ポンプに切替弁を介して接続された複数の吸着穴が開口されており、吸着穴が真空ポンプに接続されると基板１１は負圧によりステージ２１の上面に吸着保持され大気に接続されると開放される。
【００１８】
図２に示すようにフィルム自動巻取り装置２３は、圧着台１６を挟んでステージ装置２２の反対側に配置され、フィルム自動巻取り装置２３の支持台４３が架台１９に水平方向に移動可能に装架されている。支持台４３はコの字状に形成され両側突出部の先端部分には、モータ４４により水平軸線回りに回転駆動されるローラ４５が圧着台１６と平行に支承され、両側突出部を結ぶ後端基部には２本のローラ４６，４７がローラ４５と平行に軸承されている。ローラ４６には未加圧の圧力測定フィルム２３のＡフィルム２３ａが、ローラ４７にはＣフィルム２３ｃが巻装され、ローラ４５にはＡ，Ｃフィルム２３ａ，２３ｃの既加圧部分が巻き取られている。ローラ４６とローラ４５との間の使用位置２４において平行に延在するＡ，Ｃフィルム２３ａ，２３ｃを非加圧時に分離するためのスペーサ４８，４９がＡ，Ｃフィルム２３ａ，２３ｃ間に介在され支持台４３の両側突出部間に架設されている。モータ４４によりローラ４５が回転駆動されると、圧力測定フィルム２３のＡ，Ｃフィルム２３ａ，２３ｃの未加圧部分がローラ４６，４７から使用位置２４に繰り出され、既加圧部分がローラ４５に巻き取られる。Ａフィルム２３ａは、例えばＰＥＴをベースとするフィルムに発色剤の入ったマイクロカプセルが塗布されたものであり、Ｃフィルム２３ｃはＰＥＴをベースとするフィルムに顕色剤が塗布されたものである。Ａ，Ｃフィルム２３ａ，２３ｂが加圧されると、加圧力に応じてＡフィルムのマイクロカプセルが破壊され、発色剤と顕色剤が反応してＣフィルム２３ｂが加圧力に応じた濃度に着色する。
【００１９】
進退装置２９であるシリンダ装置のピストンロッドが支持台４３の後端基部に連結され、フィルム自動巻取り装置２３はシリンダ装置２９の作動により圧着台１６より僅かに上方の前進位置と圧着台１６から離間した後退位置との間で進退される。これにより、フィルム自動巻取り装置２３の使用位置２４は加圧ツール１５および圧着台１６の押圧面１７，１８間の加圧位置２６とこの加圧位置２６に隣接する撮像位置２７との間で移動される。撮像位置２７のＣフィルム２３ｃの下方には、両押圧面１７，１８間で加圧された圧力測定フィルム２３の既加圧部分を下方から撮像する撮像装置２８が配置されている。
【００２０】
制御装置３０はコンピュータを内蔵し、その記憶装置５０には、撮像装置２８により撮像された圧力測定フィルム２３の既加圧部分の画像情報から求めた既加圧部分の着色濃度の変化度合と、この圧力測定フィルム２３を加圧したときの加圧ツール１５および圧着台１６の押圧面１７，１８間の傾斜度合との関係が記憶されている。このため、例えば加圧ツール１５の押圧面１７を圧着台１６の押圧面１８に対して既知の傾斜方向に既知の傾斜度合で相対的に傾斜させた状態で、圧力測定フィルム２３を押圧面１７，１８間で所定圧力で加圧することを、多数の傾斜方向において多数の傾斜度合について予め実行する。このように各傾斜方向において各傾斜度合で相対的に傾斜した押圧面１７，１８間で加圧された圧力測定フィルム２３の既加圧部分を撮像装置２８により撮像する。撮像装置２８により撮像された画像情報に基づいて、傾斜方向に離間した２点における着色濃度の差と２点間距離との割合を着色濃度の変化度合として演算し、この着色濃度の変化度合と押圧面１７，１８間の傾斜度合との関係を多数の既知傾斜方向において事前に求め、この関係が記憶装置５０に記憶されている。記憶装置５０には、熱圧着装置２０の押圧面１７，１８の傾斜度合を測定する測定プログラム、および撮像装置２８により撮像された圧力測定フィルム２３の既加圧部分の画像情報から既加圧部分の画像を着色濃度が等しい区域に区分けして等濃度区域分布を演算するとともに、この等濃度区域分布から既加圧部分の着色濃度の変化度合および変化方向を演算し、この着色濃度の変化度合および変化方向に基づいて両押圧面１７，１８間の傾斜度合および傾斜方向を演算する図７に示す平行度検出プログラム５２が記憶されている。
【００２１】
次に、上述した液晶関連圧着装置における熱圧着装置の押圧面間の平行度検出装置の作動を図６，７に示す測定プログラム５１および平行度検出プログラム５２に基づいて説明する。フィルム自動巻取り装置２５のモータ４４によりローラ４５が回転駆動され、圧力測定フィルム２３のＡ，Ｃフィルム２３ａ，２３ｃの未加圧部分がローラ４６，４７から使用位置２４に繰り出され、既加圧部分がローラ４５に巻き取られる（ステップＳ１）。フィルム自動巻取り装置２５がシリンダ装置２９により前進され、使用位置２４が加圧ツール１５および圧着台１６の押圧面１７，１８間の加圧位置２６に移動される（ステップＳ２）。スライダ４０がシリンダ装置４１により下降され、加圧ツール１５の押圧面１７が使用位置２４に繰り出された圧力測定フィルム２３のＡ，Ｃフィルム２３ａ，２３ｃの未加圧部分を圧着台１６の押圧面１８との間で所定圧力で加圧する（ステップＳ３）。加圧後、スライダ４０延いては加圧ツール１５はシリンダ装置４１により後退端まで上昇される。フィルム自動巻取り装置２５がシリンダ装置２９により後退され、使用位置２４が撮像位置２７に移動され（ステップＳ４）、両押圧面１７，１８間で加圧された圧力測定フィルム２３のＣフィルム２３ａの既加圧部分が撮像装置２８により撮像される（ステップＳ５）。
【００２２】
撮像が完了すると平行度検出プログラム５２が実行され、撮像装置２８により撮像された圧力測定フィルム２３のＣフィルム２３ａの既加圧部分の画像情報が制御装置３０に入力される（ステップＳ１１）。入力された画像情報を画像処理し、Ｃフィルム２３ａの既加圧部分の画像を着色濃度が等しい区域別に区分けして等濃度区域分布を演算し、等濃度区域別に色分けする（ステップＳ１２）。同色の等濃度区域が許容値以上に湾曲している場合、或いは破断している場合は（ステップＳ１３）、押圧面１７，１８の平行度が悪い、或いは押圧面１７，１８に欠損があり、押圧面１７，１８間の平行度が不良であると判定する（ステップＳ１４）。
【００２３】
同色の等濃度区域が直線状で、破断していない場合、等濃度区域分布から既加圧部分の着色濃度の変化度合および変化方向を演算する（ステップＳ１５）。即ち、等濃度区域の方向を平均的に求め、この等濃度区域の平均的な方向と直角な方向に離間した２点における着色濃度の差と２点間距離との割合である着色濃度の変化度合を演算する。等濃度区域の平均的な方向と直角な方向を押圧面１７と押圧面１８とが相対的に傾斜する傾斜方向として求め、記憶装置５０に記憶された複数の既知傾斜方向の中からこの等濃度区域から求めた傾斜方向に近い傾斜方向を選択し、該選択した傾斜方向における着色濃度の変化度合と傾斜度合との関係から押圧面１７と押圧面１８とが相対的に傾斜する傾斜度合を演算する（ステップＳ１６）。傾斜度合が許容値以下であれば（ステップＳ１７）、押圧面１７，１８間の平行度は良好と判定する（ステップＳ１８）。傾斜度合が許容値を超えると、押圧面１７と押圧面１８とが相対的に傾斜する傾斜方向および傾斜度合を制御装置３０の出力装置、例えば表示装置５３に表示する（ステップＳ１９）。作業者は表示装置５３に表示された傾斜方向および傾斜度合を参考にして加圧ツール１５の取付け角度を調整し、両押圧面１７，１８間の平行度を修正する。
【００２４】
係る加圧ツール１５および圧着台１６の押圧面１７，１８の平行度の良否判定および加圧ツール１５の取付け角度の調整は、液晶関連圧着装置１０を組付けるときに組付け誤差を修正するため、所定使用回数使用したときに行われるメンテナンスにおいて液晶関連圧着装置１０を再調整するため、或いは故障原因の調査、修理のために行われる。なお、スライダ４０と加圧ツール１５との間に自動傾動装置を介在し、制御装置３０が傾斜方向および傾斜度合に応じて自動傾動装置を作動させ、加圧ツール１５の取付け角度を自動的に調整するようにしてもよい。
【００２５】
このように押圧面１７，１８間の平行度を調整された液晶関連圧着装置１０においては、圧着部材１３が異方性導電膜３８により圧着部材装着部１２に仮圧着された基板１１がステージ２１上面に載置されると、ステージ装置２２は制御装置３０からの指令に基づいてステージ２１上面に開口する吸着穴を真空ポンプに接続し、基板１１をステージ２１の上面に吸着保持する。そして、ステージ２１をＸ軸およびＹ軸テーブルの移動により水平面内で移動させるとともにＺ軸スライダ上で割出回転させて、基板１１の圧着部材装着部１２を圧着台１６の上方に搬送し、その後ステージ２１の上面が圧着台１６の押圧面１８と同一水平面内に位置するまでＺ軸スライダを下降して基板１１の圧着部材装着部１２を圧着台１６の押圧面１８上に載置する。その後スライダ４０がシリンダ装置４１により下降され、ヒータ４２により過熱された加圧ツール１５の押圧面１７が圧着部材１３を基板１１の圧着部材装着部１２に均一な所定圧力で押圧し、圧着部材１３を基板１１の圧着部材装着部１２に良好に熱圧着する。
【００２６】
次に、第２の実施形態について説明する。第１の実施形態では、液晶関連圧着装置１０は、基板１１の圧着部材装着部１２に異方性導電膜３８により仮圧着された圧着部材１３を熱圧着装置２０により本圧着しているが、第２の実施形態では、液晶関連圧着装置６０は、ステージ装置２２が基板１１を搬送して圧着部材装着部１２を圧着台１６の押圧面１８上に載置し、この圧着部材装着部１２上に熱圧着装置が圧着部材１３を仮圧着する。以下に、第２の実施形態を第１の実施形態と相違する構成部分について説明し、第１の実施形態と同一構成部分については同じ参照番号を付して説明を省略する。
【００２７】
液晶関連圧着装置６０は、基台１４に固定された架台６２上をＹ軸に沿って往復動するＹ軸スライダ６３と、Ｙ軸スライダ６３上を上下方向のＺ軸に沿って往復動するＺ軸スライダ６４と、Ｚ軸スライダ６４にＲ軸周りに回転可能に支承された回転ホルダ６５からなる熱圧着装置７０を備えている。Ｙ，Ｚ軸スライダ６３，６４は、架台６２およびＹ軸スライダ６３に夫々取り付けられたリニアガイドによりＹ,Ｚ軸方向に案内され、ボールネジ６６．６７を介してサーボモータ６８，６９により移動される。 回転ホルダ６５はＺ軸スライダ６４に固定されたサーボモータ７１により歯車を介して回転される。
【００２８】
回転ホルダ６５には、中間部材７２が相対回転を規制されてＺ軸方向に移動可能に装架されている。中間部材７２は、シリンダ７３を介して回転ホルダ６５に連結され、シリンダ７３の内部圧力が所定値以上となると減圧する減圧弁がシリンダ７３に接続されている。圧着部材１３を基板１１の圧着部材装着部１２に仮圧着する力が所定値以上になるとシリンダ７３内の液圧が減圧弁を通って排出され中間部材７２が回転ホルダ６５に対して後退し、圧着部材１３は所定圧力で圧着部材装着部１２に仮圧着される。
【００２９】
中間部材７２の下端には直方体形状の加圧ツール７４が設けられ、加圧ツール７４の細長い方形状の押圧面７７には、真空ポンプに切替弁を介して接続された複数の吸着穴が開口されており、吸着穴が真空ポンプに接続されると圧着部材１３は負圧により加圧ツール７４の押圧面７７に吸着保持され、大気に接続されると圧着部材１３は加圧ツール７４から開放される。加圧ツール７４はヒータにより過熱され吸着保持された圧着部材１３を加熱する。これにより、熱圧着装置７０は、圧着台１６からＹ軸方向に離間して配置された部品供給装置７５から圧着部材１３を加圧ツール７４でピックアップし、圧着台１６と対向する実装位置までＹ軸方向に移送し、基板１１の圧着部材装着部１２上に仮圧着する。部品供給装置７５と圧着台１６との間には、加圧ツール７４の押圧面７７に吸着された圧着部材１３を撮像し、この圧着部材１３の加圧ツール７４に対する吸着誤差を検出するための部品撮像装置７６が配置されている。
【００３０】
圧着台１６上に搬入された基板１１の圧着部材装着部１２に設けられたアライメントマーク３４を撮像する撮像装置７８は圧着台１６の下方に配置されている。圧着台１６はガラス等の透明な部材で形成され、撮像装置７８はアライメントマーク３４を圧着台１６および基盤１１を透過して撮像する。
【００３１】
フィルム自動巻取り装置２５は、圧着台１６を挟んでステージ装置２２の反対側に配置され、フィルム自動巻取り装置２５の支持台４３が架台６２に水平方向に移動可能に装架されている。
【００３２】
加圧ツール７４および圧着台１６の押圧面７７，１８の平行度の良否の判定、両押圧面７７，１８間の傾斜度合および傾斜方向の演算は、第１の実施形態と同様に行われる。
【００３３】
異方性導電膜３８を圧着部材装着部１２に貼付けられた基板１１がステージ２１上に吸着保持されてステージ装置２２により搬送され、圧着部材装着部１２が圧着台１６の押圧面１８上に載置されると、撮像装置７８は圧着部材装着部１２のアライメントマーク３４を撮像する。制御装置３０は撮像された一対のアライメントマーク３４の画像データに基づいて圧着部材装着部１２の位置誤差および角度誤差を演算する。熱圧着装置７０は、部品供給装置７５上に載置された圧着部材１３を加圧ツール７４で吸着保持し、圧着台１６上方の実装位置までＹ軸方向に搬送する。加圧ツール７４の押圧面７７に吸着された圧着部材１３は、途中で部品撮像装置７６により撮像され、制御装置３０は圧着部材１３の画像情報を入力され、圧着部材１３の一対のアライメントマーク３７の位置から加圧ツール７４に対する位置誤差および角度誤差を演算する。制御装置３０は、圧着部材装着部１２の位置誤差および角度誤差と、圧着部材１３の加圧ツール７４に対する位置誤差および角度誤差とに基づいてステージ装置２２にステージ２１をθ軸回りに角度補正させるとともに、Ｘ，Ｙ軸方向に位置補正させ、圧着部材１３の一対のアライメントマーク３７と基板１１の圧着部材装着部１２の一対のアライメントマーク３４とが夫々一致するように位置補正する。その後にＺ軸スライダ６４が下降され、ヒータにより過熱された加圧ツール７４の押圧面７７に吸着された圧着部材１３を、基板１１の圧着部材装着部１２に貼付された異方性導電膜３８を介在して所定の圧力・温度で仮圧着する。
【００３４】
次に、第３の実施形態について説明する。上記第１の実施形態では、液晶関連圧着装置１０は、基板１１の圧着部材装着部１２に異方性導電膜３８により仮圧着された圧着部材１３を熱圧着装置２０により本圧着しているが、第３の実施形態では、液晶関連圧着装置８０は、ステージ装置２２がＬＣＤガラス基板１１を搬送して圧着部材装着部１２を圧着台１６の押圧面１８上に載置し、ＡＣＦ貼付装置８１がテープ状の異方性導電膜（ＡＣＦテープ）を基板１１の圧着部材装着部１２に圧着して貼付する。以下に、第３の実施形態を第１の実施形態と相違する構成部分について説明し、第１の実施形態と同一構成部分については同じ参照番号を付して説明を省略する。
【００３５】
液晶関連圧着装置８０は、ＡＣＦ貼付ヘッド８２の押圧面８３と圧着台１６の押圧面１８との間で基板１１の圧着部材装着部１２上にＡＣＦテープ８４を圧着するＡＣＦ貼付装置８１と、基板１１を保持して水平面内および上下方向に移動するステージを有するステージ装置２２と、両押圧面１８，８３間で加圧される圧力測定フィルムの未加圧部分を使用位置に繰り出し既加圧部分を巻き取るフィルム自動巻取り装置２５と、圧着台１６を挟んでステージ装置２２と反対側で両押圧面１８，８３間の加圧位置８４に隣接する撮像位置２７に配置され、両押圧面１８，８３間で加圧された圧力測定フィルムの既加圧部分を撮像する撮像装置２８と、フィルム自動巻取り装置２５の使用位置を加圧位置８５と撮像位置２７との間で移動させるために、自動巻取り装置を進退移動させる進退装置２９と、各装置の作動を制御するとともに、各種演算を行なう制御装置等から構成されている。ＡＣＦ貼付ヘッド８２および圧着台１６の押圧面８３，１８の平行度の良否の判定、両押圧面８３，１８間の傾斜度合および傾斜方向の演算は、第１の実施形態と同様に行われる。この場合、ＡＣＦテープ８４が圧着部材１３であり、ＡＣＦ貼付ヘッド８２が加圧ツール、ＡＣＦ貼付装置８１が圧着装置として機能する。
【００３６】
ＡＣＦ貼付装置８１は、基台１４上に圧着台１６が固定され、基台１４に立設された架台１９にスライダ４０が上下方向に摺動可能に装架され、スライダ４０はシリンダ装置４１により圧着台１６に向かって昇降されるようになっている。スライダ４０の下端にＡＣＦ貼付ヘッド８２が固定されている。架台１９にはＡＣＦテープ８４がセパレータ８７に重ねられて粘着剤で接着された状態で巻回されたＡＣＦ供給リール８８が適宜回転抵抗を付与されて回転可能に支承されている。ＡＣＦ供給リール８８から繰出されたセパレータ８７は、架台１９に自由回転可能に支承された複数の案内ロール８９にガイドされ、ＡＣＦ貼付ヘッド８２の押圧面８３の下方で圧着台１６の押圧面１８上に載置された基板１１の圧着部材装着部１２の上方近傍を水平に張架されて通過する。その後、セパレータ８７は、モータにより回転駆動される一対の駆動ローラ９１間に挟持され適宜張力を付与されて駆動され、廃棄ボックス９０に収納される。ＡＣＦ供給リール８８からセパレータ８７とともに繰出されたＡＣＦテープ８４は、途中で図略のカット装置により所定長さに切断され、この所定長さのＡＣＦテープ８４が圧着部材装着部１２の上方に送られると駆動ローラ９１が停止される。駆動ローラ９１が停止するとＡＣＦ貼付ヘッド８２がシリンダ装置４１により下降され、ＡＣＦテープ８４がセパレータ８７を介して基板１１の圧着部材装着部１２上に圧着され貼付される。ＡＣＦ貼付ヘッド８２が上昇されると、セパレータ８７は圧着部材装着部１２に貼付された所定長さのＡＣＦテープ８４から剥離して張力により水平状態に復帰し、駆動ローラ９１により所定長さ送られて上述のＡＣＦテープ貼付作動が繰返される。
【００３７】
上記実施の形態では、圧力測定フィルム２３をＡフィルムとＣフィルムとで構成しているが、加圧されると着色する１枚のフィルムで構成してもよい。この場合、フィルム自動巻取り装置２５のローラ４６およびスペーサ４８，４９は不要となる。
【００３８】
上記実施の形態においては、圧力測定フィルム２３を圧着台１６の押圧面１８上に接近して張出させた状態で、加圧ツール１５（７４，８２）および圧着台１６の押圧面間で加圧しているが、圧力測定フィルム２３を圧着台１６の押圧面１８上に載置された基板１１の上面に接近して張出させた状態で、加圧ツール１５（７４，８２）を下降させ、押圧面１７（７７，８３）と基板１１の上面との間で加圧するようにしてもよい。このようにすると、押圧面１７（７７，８３），１８間の平行度に基板１１の上下面の平行度を加えた状態で、加圧ツール１５（７４，８２）の押圧面１７（７７，８３）と基板１１の上面との平行度を検出することができる。この場合、押圧面１７（７７，８３），１８間の平行度は、加圧ツール１５（７４，８２）の押圧面１７（７７，８３）と基板１１の上面との平行度に含まれた状態で検出されていることとなる。
【００３９】
上記実施の形態においては、圧着部材１３はポリイミドフィルムをベース材に用いたＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）であるが、圧着部材１３はチップでもよい。
【００４０】
また、上述した実施の形態においては、加圧ツール１５を上下方向に移動させているが、圧着台１６を上下方向に移動させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】第１の実施形態に係る液晶関連圧着装置における熱圧着装置の平行度測定装置を示す図。
【図２】フィルム自動巻取り装置を示す図。
【図３】図１に示す液晶関連圧着装置で圧着部材が基板に圧着される液晶表示装置の平面図。
【図４】図３に示す液晶表示装置の電極周辺を示す部分拡大底面図。
【図５】図３に示す圧着部材を示す部分拡大底面図。
【図６】測定プログラムを示す図。
【図７】平行度検出プログラムを示す図。
【図８】第２の実施形態を示す図。
【図９】第３の実施形態を示す図。
【符号の説明】
【００４２】
１０，６０，８０…液晶関連圧着装置、１１…基板、１２…圧着部材装着部、１３…圧着部材、１４…基台、１５，７４…加圧ツール、１６…圧着台、１７，１８，７７，８３…押圧面、１９，６２，８６…架台、２０，７０…熱圧着装置、２１…ステージ、２２…ステージ装置、２３…圧力測定フィルム、２４…使用位置、２５…フィルム自動巻取り装置、２６，８５…加圧位置、２７…撮像位置、２８，７６，７８…撮像装置、２９…進退装置、３０…制御装置、３１…液晶表示装置、３４，３７…アライメントマーク、３８…異方性導電膜、４０…スライダ、４１…シリンダ装置、４２…ヒータ、４３…支持台、４４…モータ、４５〜４７…ローラ、４８，４９…スペーサ、５０…記憶装置、５１…測定プログラム、５２…平行度検出プログラム、５３…出力装置、８１…ＡＣＦ貼付装置、８２…ＡＣＦ貼付ヘッド、８４…ＡＣＦテープ、８７…セパレータ、８８…ＡＣＦ供給リール、９１…駆動ローラ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台に加圧ツールが圧着台に向かって相対的に移動可能に装架され、前記加圧ツールの押圧面と前記圧着台の押圧面との間で基板の圧着部材装着部上に圧着部材を圧着する圧着装置と、
前記基板を保持して水平面内で移動するステージを有し、前記圧着部材装着部を前記押圧面上に載置するステージ装置とを備えた液晶関連圧着装置において、
圧力測定フィルムの未加圧部分を使用位置に繰り出し既加圧部分を巻き取るフィルム自動巻取り装置と、
前記加圧ツールおよび前記圧着台の押圧面間の加圧位置に隣接する撮像位置に配置され前記両押圧面間で加圧された前記圧力測定フィルムの既加圧部分を撮像する撮像装置と、
前記フィルム自動巻取り装置の使用位置を前記加圧位置と前記撮像位置との間で移動させるために、前記自動巻取り装置を進退移動させる進退装置と、
前記加圧位置で前記加圧ツールおよび前記圧着台の押圧面間で加圧された前記圧力測定フィルムの既加圧部分を前記撮像位置で前記撮像装置により撮像した画像に関する情報を出力する出力装置とを設けたことを特徴とする液晶関連圧着装置における圧着装置の押圧面間の平行度検出装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記撮像装置により撮像された前記圧力測定フィルムの既加圧部分の画像情報から前記既加圧部分の画像を着色濃度が等しい区域別に区分けして等濃度区域分布を演算する演算手段を設け、該等濃度区域分布を前記出力装置に出力することを特徴とする液晶関連圧着装置における圧着装置の押圧面間の平行度検出装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記撮像装置により撮像された前記圧力測定フィルムの既加圧部分の画像情報から前記既加圧部分の着色濃度の変化度合および変化方向を演算し、この着色濃度の変化度合および変化方向に基づいて前記両押圧面間の傾斜度合および傾斜方向を演算する演算手段を設け、該演算手段により演算された前記両押圧面間の傾斜度合および傾斜方向を前記出力装置に出力することを特徴とする液晶関連圧着装置における圧着装置の押圧面間の平行度検出装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項において、
前記圧着部材が、ＩＣ部品、ＦＰＣ基板またはＡＣＦテープであることを特徴とする液晶関連圧着装置における圧着装置の押圧面間の平行度検出装置。
【請求項１】
基台に加圧ツールが圧着台に向かって相対的に移動可能に装架され、前記加圧ツールの押圧面と前記圧着台の押圧面との間で基板の圧着部材装着部上に圧着部材を圧着する圧着装置と、
前記基板を保持して水平面内で移動するステージを有し、前記圧着部材装着部を前記押圧面上に載置するステージ装置とを備えた液晶関連圧着装置において、
圧力測定フィルムの未加圧部分を使用位置に繰り出し既加圧部分を巻き取るフィルム自動巻取り装置と、
前記加圧ツールおよび前記圧着台の押圧面間の加圧位置に隣接する撮像位置に配置され前記両押圧面間で加圧された前記圧力測定フィルムの既加圧部分を撮像する撮像装置と、
前記フィルム自動巻取り装置の使用位置を前記加圧位置と前記撮像位置との間で移動させるために、前記自動巻取り装置を進退移動させる進退装置と、
前記加圧位置で前記加圧ツールおよび前記圧着台の押圧面間で加圧された前記圧力測定フィルムの既加圧部分を前記撮像位置で前記撮像装置により撮像した画像に関する情報を出力する出力装置とを設けたことを特徴とする液晶関連圧着装置における圧着装置の押圧面間の平行度検出装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記撮像装置により撮像された前記圧力測定フィルムの既加圧部分の画像情報から前記既加圧部分の画像を着色濃度が等しい区域別に区分けして等濃度区域分布を演算する演算手段を設け、該等濃度区域分布を前記出力装置に出力することを特徴とする液晶関連圧着装置における圧着装置の押圧面間の平行度検出装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記撮像装置により撮像された前記圧力測定フィルムの既加圧部分の画像情報から前記既加圧部分の着色濃度の変化度合および変化方向を演算し、この着色濃度の変化度合および変化方向に基づいて前記両押圧面間の傾斜度合および傾斜方向を演算する演算手段を設け、該演算手段により演算された前記両押圧面間の傾斜度合および傾斜方向を前記出力装置に出力することを特徴とする液晶関連圧着装置における圧着装置の押圧面間の平行度検出装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項において、
前記圧着部材が、ＩＣ部品、ＦＰＣ基板またはＡＣＦテープであることを特徴とする液晶関連圧着装置における圧着装置の押圧面間の平行度検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００６−８４２３８（Ｐ２００６−８４２３８Ａ）
【公開日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２６７３５９（Ｐ２００４−２６７３５９）
【出願日】平成１６年９月１４日（２００４．９．１４）
【出願人】（０００２３７２７１）富士機械製造株式会社 (775)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月１４日（２００４．９．１４）
【出願人】（０００２３７２７１）富士機械製造株式会社 (775)
【Ｆターム（参考）】
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