電子部品の実装装置及び実装方法
【課題】液晶表示パネルの一側部に回路基板を２つずつ実装するとき、回路基板が実装されていないタブを加熱したり、既に実装された回路基板を再び加圧加熱することのない実装装置を提供することにある。
【解決手段】ベース１の上面に駆動可能に設けられた下部可動部材１２と、下部可動部材の上面に駆動可能に設けられた複数の下部シリンダ１７と、下部可動部材と一体的に移動するとともに上下方向に移動可能に設けられ回路基板の長手方向中心に軸線が一致するよう位置決めされた下部シリンダによって上昇方向に駆動されて液晶表示パネルの側辺部に接続される複数の回路基板をそれぞれ支持する複数の下部加圧ツール１９と、液晶表示パネルを下部加圧ツールに対して位置決めするテーブルユニットと、上下方向に駆動可能に設けられ下降方向に駆動されることで各下部加圧ツールによって支持された回路基板を同時に加圧して液晶表示パネルに実装する上部加圧ツール２８を具備する。
【解決手段】ベース１の上面に駆動可能に設けられた下部可動部材１２と、下部可動部材の上面に駆動可能に設けられた複数の下部シリンダ１７と、下部可動部材と一体的に移動するとともに上下方向に移動可能に設けられ回路基板の長手方向中心に軸線が一致するよう位置決めされた下部シリンダによって上昇方向に駆動されて液晶表示パネルの側辺部に接続される複数の回路基板をそれぞれ支持する複数の下部加圧ツール１９と、液晶表示パネルを下部加圧ツールに対して位置決めするテーブルユニットと、上下方向に駆動可能に設けられ下降方向に駆動されることで各下部加圧ツールによって支持された回路基板を同時に加圧して液晶表示パネルに実装する上部加圧ツール２８を具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は基板の側辺部に複数の電子部品を一列に実装するための電子部品の実装装置及び実装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、液晶表示装置の組立工程では、図６（ａ）に示すように基板としての液晶表示パネル１００の一側部に電子部品としての複数、たとえば４つの回路基板１０２をタブ（TAB:Tape Automated Bonding）１０３を介して接続するということが行われる。
【０００３】
すなわち、図６（ｂ）に示すように、上記液晶表示パネル１００の一側部には複数のタブ１０３の一辺がテープ状の異方性導電部材１０４によって接続され、これらタブ１０３の他辺には、４つの上記回路基板１０２が同じくテープ状の異方性導電部材１０４によって接続される。
【０００４】
複数のタブ１０３は一辺が上記液晶表示パネル１００に仮圧着されてから、一括して本圧着される。タブ１０３の他辺に４つの回路基板１０２を実装する場合、１回目の実装工程では２つの回路基板１０２を同時に本圧着し、２回目の実装工程では残りの２つの回路基板１０２を同時に本圧着するということが行なわれている。すなわち、１回の実装工程で２枚の回路基板１０２を同時に実装することで、生産性の向上を図るようにしている。
【０００５】
液晶表示パネル１００の一側部に２枚の回路基板１０２を実装する実装装置は、図７（ａ）、（ｂ）に示すように上記回路基板１０２ａ〜１０２ｄを支持するバックアップツール１１１を有する。このバックアップツール１１１の上方には２つの分割された加圧ツール１１２がそれぞれシリンダ１１３によって上下方向に駆動可能に設けられている。
【０００６】
上記液晶表示パネル１００は水平方向に駆動される図示しないテーブルに載置されていて、このテーブルによって上記液晶表示パネル１００の一側部に接続されたタブ１０３が上記バックアップツール１１１上に予め位置決め載置された上記回路基板１０２ａ〜１０２ｄに対して重なるよう位置決めされる。そして、位置決め後に上記加圧ツール１１２が下降方向に駆動されると、上記回路基板１０２ａ〜１０２ｄに上記タブ１０３が接続される。つまり、液晶表示パネル１００に回路基板１０２ａ〜１０２ｄが実装される。
【０００７】
上記回路基板１０２ａ〜１０２ｄは種類によって長さ寸法や厚さ寸法が異なる。そのため、図７（ａ）、（ｂ）に示すようにバックアップツール１１１は最も長さ寸法が長い回路基板１０２ａ〜１０２ｄの２枚分の長さと同等或いはそれ以上の長さに設定される。
【０００８】
一方、加圧ツール１１２は回路基板１０２ａ〜１０２ｄの厚さが異なっても、これら回路基板１０２ａ〜１０２ｄを同時に同じ圧力で加圧できるよう上述したように２つに分割されている。分割された各加圧ツール１１２の長さ寸法は、最も長さ寸法が長い回路基板１０２ａ〜１０２ｄの１枚分の長さと同等或いはそれよりもわずかに長く設定されている。
【０００９】
このような長さ寸法が設定されたバックアップツール１１１と加圧ツール１１２とで４枚の回路基板１０２ａ〜１０２ｄを、液晶表示パネル１００に２枚ずつ、２回に分けて実装する場合、まず、１回目の実装では、図７（ａ）に示すように液晶表示パネル１００の一側部に実装される１枚目の回路基板１０２ａと２枚目の回路基板１０２ｂを、一対の加圧ツール１１２によってそれぞれ加圧できるよう、上記液晶表示パネル１００をバックアップツール１１１に対して位置決めする。そして、一対の加圧ツール１１２を下降方向に駆動して２枚の回路基板１０２ａ，１０２ｂを同時に加圧して実装する。
【００１０】
２回目の実装では、図７（ｂ）に示すように３枚目の回路基板１０２ｃと４枚目の回路基板１０２ｄを、一対の加圧ツール１１２によって加圧できるよう、上記液晶表示パネル１００をバックアップツール１１１に対して位置決めする。そして、一対の加圧ツール１１２を下降方向に駆動して２枚の回路基板１０２ｃ，１０２ｄを同時に加圧して実装するようにしている。
【００１１】
バックアップツールと加圧ツールを用いて基板に電子部品を実装する先行技術は特許文献１に示されている。
【特許文献１】特開２００２−３１９６０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、加圧ツール１１２の長さが回路基板１０２の長さに比べて長い場合、１回目の実装で１番目の回路基板１０２ａと２番目の回路基板１０２ｂとがそれぞれ一対の加圧ツール１１２によって同時に加圧されるよう、液晶表示パネル１００をバックアップツール１１１に対して位置決めすると、液晶表示パネル１００の３番目の回路基板１０２ｃ（図７（ａ）に鎖線で示す）が実装される部分がバックアップツール１１１と一方の加圧ツール１１２との間に位置してしまう。
【００１３】
そのため、１回目の実装時に上記液晶表示パネル１００の３番目の回路基板１０２ｃが実装される部分に設けられたタブ１０３が一方の加圧ツール１１２によって加熱される。加圧ツール１１２は通常５００℃程度の高温度に加熱されている。
【００１４】
それによって、高温度に加熱されたタブ１０３は、２回目の実装で３番目の回路基板１０２ｃが接続される前に熱変形してしまうから、そのタブ１０３に２回目の実装で３番目の回路基板１０２ｃを精度よく、確実に接続することができなくなるということがある。
【００１５】
２回目の実装時には１回目の実装時に実装された２番目の回路基板１０２ｂがバックアップツール１１１と他方の加圧ツール１１２との間に位置してしまう。そのため、１回目の実装時に加圧加熱された２番目の回路基板１０２ｂが高温度の加圧ツール１１２によって再度、加圧加熱されるから、その回路基板１０２ｂ，１０２ｃが受ける熱影響が大きくなって損傷を招く虞がある。
【００１６】
この発明は、基板の一側部に複数の電子部品を同時に、しかも複数回に分けて実装する際、最初の実装時に基板の次の実装時に電子部品が接続される部分が加圧加熱されたり、次の実装時に最初に実装された電子部品が再び加圧加熱されることがないようにした電子部品の実装装置及び実装方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
この発明は、基板の側辺部に複数の電子部品を実装する実装装置であって、
ベースと、
このベースの上面に所定方向に沿って駆動可能に設けられた下部可動部材と、
この下部可動部材の上面に下部可動部材の駆動方向と同じ方向に駆動可能に設けられた複数の下部加圧手段と、
上記下部可動部材と一体的に移動するとともに上下方向に移動可能に設けられ上記電子部品の長手方向中心に軸線が一致するよう位置決めされた上記下部加圧手段によって上昇方向に駆動されて上記基板の側辺部に接続される複数の上記電子部品をそれぞれ支持する複数の下部加圧ツールと、
上記基板を保持して水平方向に駆動され上記基板の上記電子部品が実装される側辺部を上記下部加圧ツールに対して位置決めするテーブルユニットと、
上記複数の下部加圧ツールの上方に上下方向に駆動可能に設けられ下降方向に駆動されることで上記各下部加圧ツールによって支持された複数の電子部品を同時に加圧して上記基板に実装する上部加圧ツールと
を具備したことを特徴とする電子部品の実装装置にある。
【００１８】
上記基板の側辺部に厚さの異なる複数の電子部品を同時に実装するとき、上記各下部加圧手段は、上記電子部品の厚さの違いによって生じる反力に応じて各電子部品を支持した各下部加圧ツールを下方へ変位させることが好ましい。
【００１９】
最初に２つの電子部品を実装してから、つぎに２つ或いは１つの電子部品を実装する場合、最初の２つの電子部品を実装するときには上記上部加圧ツールの長手方向の一端が上記基板に実装される２つ目と３つ目の電子部品の間に位置するよう上記基板が上記テーブルユニットによって位置決めされ、
つぎに２つ或いは１つの電子部品を実装するときには上記上部加圧ツールの長手方向の他端が上記基板に実装される２つ目と３つ目の電子部品の間に位置するよう上記基板が上記テーブルユニットによって位置決めされることが好ましい。
【００２０】
上記下部加圧ツールは基板に実装される最も長い電子部品の長さ寸法と同等或いはそれよりもわずかに長く設定され、上記上部加圧ツールは基板に実装される最も長い電子部品の２つ分の長さ寸法と同等或いはそれよりもわずかに長く設定されていることが好ましい。
【００２１】
上記下部可動部材には垂直ガイド部材が設けられ、この垂直ガイド部材に上記下部加圧ツールが上下方向に移動可能に支持されていることが好ましい。
【００２２】
この発明は、基板の側辺部に下部加圧ツールによって支持された電子部品を、上部加圧ツールによって最初に２つ実装してから、つぎに２つ或いは１つの電子部品を実装する実装方法であって、
上記上部加圧ツールの長手方向の一端が上記基板に実装される２つ目と３つ目の電子部品の間に位置するよう上記基板を上記上部加圧ツールに対して位置決めする工程と、
位置決めされた上記上部加圧ツールによって２つの電子部品を同時に上記基板に実装する工程と、
上記上部加圧ツールの長手方向の他端が上記基板に実装される２つ目と３つ目の電子部品の間に位置するよう上記基板を上記上部加圧ツールに対して位置決めする工程と、
位置決めされた上記上部加圧ツールによって２つ或いは１つの電子部品を上記基板に実装する工程と
を具備したことを特徴とする電子部品の実装方法にある。
【発明の効果】
【００２３】
この発明によれば、所定方向に駆動される下部可動部材の上面に複数の下部加圧手段を、下部可動部材と同方向に駆動可能に設け、各下部加圧手段に分割された下部加圧ツールをそれぞれ設け、この下部加圧ツールの上方に上部加圧ツールを上下方向に駆動可能に設けるようにした。
【００２４】
そのため、上部加圧ツールに対して複数の下部加圧ツールの位置決めし、最初の実装時や次の実装時に不要な部分が上部加圧ツールによって加圧加熱されるのを防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、この発明の一実施の形態を図１乃至図５を参照しながら説明する。
【００２６】
図１はこの発明の実装装置の概略的構成図であって、この装置はベース１を備えている。このベース１にはテーブルユニット２が設けられている。このテーブルユニット２は上記ベース１上に矢印で示すＸ方向に沿って移動可能に設けられたＸテーブル３を有する。このＸテーブル３は上記ベース１の一端に設けられたＸ駆動源４によって上記Ｘ方向に駆動されるようになっている。
【００２７】
上記Ｘテーブル３上にはＹテーブル５がＸ方向と交差するＹ方向に沿って移動可能に設けられている。このＹテーブル５は上記Ｘテーブル３の一側面に設けられた第１のＹ駆動源６によってＹ方向に駆動されるようになっている。
【００２８】
上記Ｙテーブル５にはθテーブル７が水平面と直交する軸線を中心にして回転可能に設けられている。このθテーブル７は上記Ｙテーブル５の一側面に設けられたθ駆動源８によって回転方向に駆動されるようになっている。したがって、上記θテーブル７はＸ、Ｙ及びθ方向に駆動可能となっている。
【００２９】
上記θテーブル７には図６（ａ）、（ｂ）に示すように一側部に複数のタブ１０３が異方性導電部材１０４によって接続固定された、基板としての液晶表示パネル１００が供給載置される。この液晶表示パネル１００はたとえば真空吸着などの手段によって上記θテーブル７に移動不能に保持固定される。なお、液晶表示パネル１００は図１に示すようにタブ１０３が接続された一側部を含む周辺部全体をθテーブル７の外周面から外方へ突出させている。
【００３０】
上記タブ１０３には電子部品としての回路基板１０２が後述するように圧着部１１で接続固定、つまり実装される。この圧着部１１はＹ方向に沿って細長い板状の下部可動部材１２を有する。
【００３１】
上記下部可動部材１２は上記ベース１の上面にＹ方向に沿って設けられた一対の第１のレール１３に沿って移動可能となっている。上記下部可動部材１２は、ベース１の側面に設けられた第２のＹ駆動源１４によってＹ方向に沿って駆動されるようになっている。
【００３２】
上記下部可動部材１２の上面には第２のレール１６がＹ方向に沿って設けられている。この第２のレール１６には図２に示すように下部加圧手段としての一対の下部シリンダ１７が軸線を垂直にし、上記第２のレール１６に沿ってＹ方向に移動可能に設けられている。一対の下部シリンダ１７は上記下部可動部材１２のＹ方向に沿う両端に設けられた一対の第３のＹ駆動源１８（図１に一方のみ図示）によってそれぞれ独立してＹ方向に沿って駆動されるようになっている。
なお、上記下部可動部材１２と上記下部シリンダ１７のＹ方向に沿う駆動はリニアモータによって行なうようにしてもよく、その駆動方式は限定されるものでない。
【００３３】
一対の下部シリンダ１７のロッド１７ａには下部加圧ツール１９の長手方向中央部の下面が連結されている。この下部加圧ツール１９は、基板としての液晶表示パネル１００の側辺部にタブ１０３を介して接続される、最も長尺な電子部品としての回路基板１０２の長さ寸法と同等或いはそれよりもわずかに長く設定されている。
なお、最も長尺な回路基板１０２とは、この実装装置によって実装される複数種の回路基板のうちで最も長尺であるということである。
【００３４】
下部加圧ツール１９には第１のヒータ２１が設けられている。下部加圧ツール１９は上記第１のヒータ２１によって約１００℃に加熱されるようになっている。
上記下部可動部材１２の上面には上記下部加圧ツール１９の一側面と対向して垂直ガイド部材２２が立設されている。この垂直ガイド部材２２の上記下部加圧ツール１９と対向する側面には第３のレール２３が上下方向に沿って設けられていて、この第３のレール２３に沿って上記下部加圧ツール１９が上記下部シリンダ１７によって上下方向に駆動されるようになっている。
なお、図１において、下部加圧ツール１９は下部シリンダ１７によって上昇限まで駆動された状態を示している。
【００３５】
一対の上記下部加圧ツール１９の上方には上部加圧手段としての上部シリンダ２７のロッド２７ａに連結されて上下方向に駆動される上部加圧ツール２８が配設されている。この上部加圧ツール２８は、図２に示すように１つの下部加圧ツール１９の長さ寸法よりも長く設定されているとともに、下端部には上部加圧ツール２８を約５００℃に加熱する第２のヒータ２９が設けられている。
【００３６】
したがって、後述するように一対の上記下部加圧ツール１９の上端面にそれぞれ異方性導電部材１０４を介して回路基板１０２とタブ１０３を重ね合わせ、その重合部分を上記上部加圧ツール２８で加圧しながら第１、第２のヒータ２１，２９の熱で加熱すれば、上記異方性導電部材１０４を溶融硬化させて回路基板１０２とタブ１０３を接続固定することができる。すなわち、液晶表示パネル１００に対してタブ１０３を介して上記回路基板１０２を本圧着することができる。
【００３７】
上記回路基板１０２は搬送手段を構成する搬送テーブル３１によって上記下部加圧ツール１９の上方に搬送されるようになっている。上記搬送テーブル３１は図１に示すように、可動体３２の上端面にＸ方向に沿う一端部を固定して設けられている。
【００３８】
上記可動体３２の下端面のＸ方向と交差するＹ方向の両端部には一対のスライダ３４（１つのみ図示）が設けられ、このスライダ３４はガイドレール３５に移動可能に係合している。このガイドレール３５は上記ベース１上に架台３６を介してＸ方向に沿って設けられている。
【００３９】
上記可動体３２は図示しない駆動手段によって上記ガイドレール３５に沿うＸ方向に往復駆動されるようになっている。可動体３２をＸ方向に沿って往復駆動する駆動手段としては、駆動源によって回転駆動されるねじ軸やシリンダを用いてもよいが、この実施の形態ではガイドレール３５に所定間隔で配置された多数の磁石と、上記スライダ３４に設けられた電磁コイルとからなるリニアモータによって構成されている。
【００４０】
上記搬送テーブル３１には２枚の回路基板１０２（１枚のみ図示）がＹ方向に所定間隔で供給載置される。回路基板１０２は一端部を搬送テーブル３１の先端面から突出させて供給され、その状態で幅方向の複数個所が複数の保持部材３７（１つのみ図示）によって弾性的に押圧保持される。
なお、回路基板１０２の一端部の上面には幅方向全長にわたってテープ状の異方性導電部材１０４が予め貼着されている。
【００４１】
上記保持部材３７は弾性を備えた帯板によって先端部が下方に向かって屈曲形成されていて、その先端部が上記回路基板１０２の上面を弾性的に押圧するとともに、後端は上記可動体３２の側面に設けられた第１のＺシリンダ３９のロッド３９ａに連結固定されている。
【００４２】
したがって、上記第１のＺシリンダ３９のロッド３９ａが突出方向に駆動されれば、上記保持部材３７は図１に鎖線で示すように上昇して先端部が搬送テーブル３１上の回路基板１０２から離反し、この回路基板１０２の保持状態が解除される。それによって、回路基板１０２を上記搬送テーブル３１に対して着脱することができるようになっている。
【００４３】
上記下部可動部材１２には、上記下部加圧ツール１９の他側面側に軸線を垂直にして複数の第２のＺシリンダ４１（１つのみ図示）が搬送テーブル３１の他端、つまり下部加圧ツール１９側の先端面に開放して形成された複数の凹部３１ａと対応する間隔で設けられている。この第２のＺシリンダ４１のロッド４１ａには受け部材４２が上面を水平にして取り付けられている。この受け部材４２は矩形状で、上記搬送テーブル３１に形成された凹部３１ａ内に入り込む大きさに形成されている。
【００４４】
つぎに、上記構成の実装装置によって液晶表示パネル１００の一側部に４つの回路基板１０２を２つずつ、２回にわたって実装する場合について図３乃至図５を参照しながら説明する。
【００４５】
まず、図３（ａ）に示すように、液晶表示パネル１００に最初に実装される２つの回路基板１０２を、図示しないロボットなどによって搬送テーブル３１にＹ方向に沿って所定間隔で供給して保持部材３７によって保持する。ついで、可動体３２をガイドレール３５に沿って下部加圧ツール１９に接近する方向へ駆動して搬送テーブル３１に保持された回路基板１０２を受け部材４２の上面に位置決めする。
【００４６】
つぎに、回路基板１０２を搬送テーブル３１に保持した保持部材３７を第１のＺシリンダ３９によって上昇させ、この回路基板１０２の保持状態を解除したならば、図４（ｂ）に示すように上記搬送テーブル３１を後退させる。
【００４７】
受け部材４２が回路基板１０２を受けると、図３（ｃ）に示すように受け部材４２が第２のＺシリンダ４１によって下降させられ、上記回路基板１０２の異方性導電部材１０４が貼着された一端部が下部加圧ツール１９の上面に載置される。このとき、下部加圧ツール１９は下部シリンダ１７によって上昇限まで駆動されている。
【００４８】
つぎに、図４（ａ）に示すように、テーブルユニット２が下部加圧ツール１９に接近するＸ方向に駆動され、液晶表示パネル１００の一側に一端部が接続されたタブ１０３の他端部が上記回路基板１０２の上記下部可動部材１２上に位置決めされた一端部の上面に重合される。
【００４９】
このように、回路基板１０２に対して液晶表示パネル１００のタブ１０３が位置決めされると、図４（ｂ）に示すように上部シリンダ２７が作動して上部加圧ツール２８が下降方向に駆動され。それによって、２つの上記回路基板１０２が同時に加圧加熱されるから、これら回路基板１０２がタブ１０３に対して接続される。つまり、上記液晶表示パネル１００のタブ１０３に上記回路基板１０２が接続されることになる。
【００５０】
このようにして、液晶表示パネル１００の一側部に１つ目と２つ目の回路基板１０２を接続したならば、液晶表示パネル１００をＹ方向に所定距離移動させ、この液晶表示パネル１００の一側部に上述した手順で３つ目と４つ目の回路基板１０２を接続する。
【００５１】
図５（ａ）に示すように、液晶表示パネル１００の一側部に、１回目の実装時によって１つ目と２つ目の回路基板１０２ａ，１０２ｂを実装するとき、上記上部加圧ツール２８の長手方向の一端２８ａが上記液晶表示パネル１００に実装される２番目の回路基板１０２ｂと３番目の回路基板１０２ｃの間に位置するよう、上記液晶表示パネル１００をＹテーブル５によってＹ方向に対して位置決めする。
【００５２】
それと同時に下部可動部材１２を図５（ａ）に矢印で示すＹ方向に駆動し、一対の下部加圧ツール１９をそれぞれ１番目の回路基板１０２ａと２番目の回路基板１０２ｂを支持できる位置に位置決めする。すなわち、一対の下部加圧ツール１９の離間対向する一端部が１番目の回路基板１０２ａと２番目の回路基板１０２ｂの離間対向する一端部に対応するよう上記一対の下部加圧ツール１９を位置決めする。
【００５３】
さらに、各下部加圧ツール１９を支持する下部シリンダ１７を同じくＹ方向に駆動し、各下部シリンダ１７のロッド１７ａの軸線Ｏが１番目の回路基板１０２と２番目の回路基板１０２の長手方向の中央に一致するよう位置決めする。
【００５４】
このように位置決めされた状態で、上部加圧ツール２８を下降させて一対の回路基板１０２ａ，１０２ｂを同時に加圧加熱すれば、上部加圧ツール２８の一端２８ａが液晶表示パネル１００の３つ目の回路基板１０２ｃ（図５（ａ）に鎖線で示す）が実装される部分に突出することがない。
【００５５】
それによって、上記上部加圧ツール２８によって液晶表示パネル１００の３つ目の回路基板１０２ｃが接続される部分に設けられたタブ１０３が高温で加圧加熱されることがないから、そのタブ１０３に３つ目の回路基板１０２ｃが実装される前に熱変形することがない。
【００５６】
一対の下部加圧ツール１９を支持した各下部シリンダ１７は、そのロッド１７ａの軸線Ｏを回路基板１０２の長手方向中央に一致するようＹ方向に位置決めされている。そのため、上部加圧ツール２８を下降させて２つの回路基板１０２ａ，１０２ｂを同時に加圧したとき、各下部シリンダ１７のロッド１７ａに対応する各回路基板１０２ａ，１０２ｂの長手方向中央が加圧され、各下部加圧ツール１９が偏加重を受けることがない。それによって、各下部加圧ツール１９は長手方向に対して傾くことがないから、各回路基板１０２ａ，１０２ｂの加圧を均一に行なうことができる。
【００５７】
１つ目と２つ目の回路基板１０２ａ，１０２ｂの品種が異なることで、これらの厚さが異なる場合がある。そのような場合、上部加圧ツール２８が下降して１つ目と２つ目の回路基板１０２ａ，１０２ｂを同時に加圧すると、これら回路基板１０２ａ，１０２ｂの厚さの差に応じて各回路基板１０２ａ，１０２ｂを支持した一対の下部シリンダ１７のロッド１７ａが変位する。
つまり、下部シリンダ１７がエアシリンダであれば、下部加圧ツール１９に加わる圧力に応じて空気を圧縮してロッド１７ａが変位する。
【００５８】
厚さの厚い回路基板１０２ａを支持した一方の下部加圧ツール１９が厚さの薄い回路基板１０２ｂを支持した他方の下部加圧ツール１９よりも下方への変位量が大きくなる。それによって、１つ目と２つ目の回路基板１０２ａ，１０２ｂの厚さが異なっていても、これら回路基板１０２を同時に、しかも確実に加圧してタブ１０３に接続することができる。
【００５９】
液晶表示パネル１００の一側部に、２回目の実装時によって３つ目と４つ目の回路基板１０２ｃ，１０２ｄを実装するとき、図５（ｂ）に示すように上記上部加圧ツール２８の長手方向の他端２８ｂが上記液晶表示パネル１００に実装される２番目の回路基板１０２ｂと３番目の回路基板１０２ｃの間に位置するよう、テーブルユニット２のＹテーブル５を駆動して上記液晶表示パネル１００をＹ方向に対して位置決めする。
【００６０】
それと同時に下部可動部材１２をＹ方向に駆動し、一対の下部加圧ツール１９をそれぞれ３番目の回路基板１０２ｃと４番目の回路基板１０２ｄを支持できる位置に位置決めする。すなわち、一対の下部加圧ツール１９の離間対向する一端部が３番目の回路基板１０２ｃと４番目の回路基板１０２ｄの離間対向する一端部に対応するよう上記一対の下部加圧ツール１９を位置決めする。
【００６１】
さらに、各下部加圧ツール１９を支持する下部シリンダ１７をＹ方向に駆動し、各下部シリンダ１７のロッド１７ａの軸線Ｏが１番目の回路基板１０２と２番目の回路基板１０２の長手方向の中央に一致するよう位置決めする。
【００６２】
このように位置決めされた状態で、上部加圧ツール２８を下降させて一対の回路基板１０２を同時に加圧加熱すれば、上部加圧ツール２８の他端２８ｂが液晶表示パネル１００のすでに実装された２つ目の回路基板１０２ｂ側に突出することがないから、上記上部加圧ツール２８によって２つ目の回路基板１０２ｂが再び高温で加圧加熱されることがない。
【００６３】
しかも、１回目の実装時と同様、下部シリンダ１７が軸線Ｏを回路基板１０２の長手方向の中央に一致させて位置決めされている。そのため、上部加圧ツール２８を下降させて２つの回路基板１０２ｃ，１０２ｄを同時に加圧したとき、各下部シリンダ１７のロッド１７ａに対応する各回路基板１０２ａ，１０２ｂの長手方向中央が加圧され、各下部加圧ツール１９が偏加重を受けることがない。
【００６４】
それによって、各下部シリンダ１７によって支持されたそれぞれの下部加圧ツール１９は長手方向に対して傾くことがないばかりか、３つ目の回路基板１０２ｃと４つ目の回路基板１０２ｄとの厚さが異なっていても、各回路基板１０２ｃ，１０２ｄを一対の下部加圧ツール１９と１つの上部加圧ツール２８によって確実に加圧することができる。
【００６５】
また、１回の実装工程で、２つの回路基板１０２を同時に接続するようにしたから、回路基板１０２を１つずつ接続する場合に比べて生産性の向上を図ることができる。
さらに、下部シリンダ１７を下部可動部材１２上でＹ方向に駆動して位置決めできるから、液晶表示パネル１００の一側部に接続される４つの回路基板１０２の長さ寸法が異なる場合であっても、下部シリンダ１７の軸線Ｏが回路基板１０２の長手方向の中央に一致するよう位置決めすることができる。
【００６６】
それによって、長さの異なる回路基板１０２であっても、上部加圧ツール２８によって加圧加熱するときに、上記回路基板１０２を下部加圧ツール１９によって確実に支持することができる。
【００６７】
上記上部加圧ツール２８の一端２８ａ又は他端２８ｂを２番目と３番目の回路基板１０２ｃ，１０２ｄの間に位置さえるようにした。そのため、回路基板１０２ａ〜１０２ｄは高温度に加熱された上部加圧ツール２８によって１度だけしか加圧加熱されないから、各回路基板１０２ａ〜１０２ｄが繰り返して熱影響を受けて損傷するのが防止される。
【００６８】
上記一実施の形態では１回目の実装工程と２回目の実装工程を同じ実装装置で行う場合について説明したが、１回目の実装工程と２回目の実装工程を別の実装装置で行うようにしてもよい。そのようにすれば、各実装装置の稼働率を向上させ、生産性を高めることができる。
【００６９】
また、下部加圧ツールを２つに分割して下部シリンダによって上下動可能に支持し、上部加圧ツールを１つにしたが、上部加圧ツールを２つにし、下部加圧ツールを１つにしてもよい。
【００７０】
その場合、下部加圧ツールはベース上にＹ方向に駆動可能に設ける。一方、上部加圧ツールはそれぞれ上部シリンダによって上下方向に駆動可能に設けるとともに、各上部シリンダを上部加圧ツールに対してＹ方向に駆動可能に設け、上部シリンダの軸線を、回路基板長手方向の中心に一致させることができるようにする。
【００７１】
そのような構成によれば、上記一実施の形態と同様、１回目の実装工程で、液晶表示パネルの２回目に回路基板が実装される部分を加圧したり、２回目の実装工程で１回目の実装工程で実装された回路基板を再び加圧するのを防止することができる。
【００７２】
上記一実施の形態では液晶表示パネルの一側部に４つの回路基板を２回の実装工程で接続する場合について説明したが、最初の実装工程では２つの回路基板を接続し、次の実装工程では１つの回路基板を接続する場合であっても、上記一実施の形態と同様にして行なうことができる。
【００７３】
また、１回の実装で２つの回路基板を同時に実装する場合についで説明したが、３つ或いはそれ以上の回路基板を同時に実装する場合であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】この発明の一実施の形態を示す実装装置の概略的構成を示す図。
【図２】下部加圧ツールと上部加圧ツールの配置状態を示す説明図。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は回路基板をバックアップツールに対して位置決めする順序を示す説明図。
【図４】（ａ），（ｂ）は位置決めされた回路基板とタブとを接続する説明図。
【図５】（ａ）は１つ目と２つ目の回路基板を実装するときの下部加圧ツールと上部加圧ツールとを位置決めした状態を示す説明図、（ｂ）は３つ目と４つ目の回路基板を実装するときの下部加圧ツールと上部加圧ツールとを位置決めした状態を示す説明図。
【図６】（ａ）は一側部に４つの回路基板が接続された液晶表示パネルの平面図、（ｂ）は液晶表示パネルと回路基板の接続状態を示す側面図。
【図７】（ａ）は従来の実装方式によって１つ目と２つ目の回路基板を実装するときの説明図、（ｂ）は同じく３つ目と４つ目の回路基板を実装するときの説明図。
【符号の説明】
【００７５】
１…ベース、２…テーブルユニット、５…Ｙテーブル、１１…圧着部、１２…下部可動部材、１７…下部シリンダ（下部加圧手段）、１９…下部加圧ツール、２７…上部シリンダ、２８…上部加圧ツール。
【技術分野】
【０００１】
この発明は基板の側辺部に複数の電子部品を一列に実装するための電子部品の実装装置及び実装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、液晶表示装置の組立工程では、図６（ａ）に示すように基板としての液晶表示パネル１００の一側部に電子部品としての複数、たとえば４つの回路基板１０２をタブ（TAB:Tape Automated Bonding）１０３を介して接続するということが行われる。
【０００３】
すなわち、図６（ｂ）に示すように、上記液晶表示パネル１００の一側部には複数のタブ１０３の一辺がテープ状の異方性導電部材１０４によって接続され、これらタブ１０３の他辺には、４つの上記回路基板１０２が同じくテープ状の異方性導電部材１０４によって接続される。
【０００４】
複数のタブ１０３は一辺が上記液晶表示パネル１００に仮圧着されてから、一括して本圧着される。タブ１０３の他辺に４つの回路基板１０２を実装する場合、１回目の実装工程では２つの回路基板１０２を同時に本圧着し、２回目の実装工程では残りの２つの回路基板１０２を同時に本圧着するということが行なわれている。すなわち、１回の実装工程で２枚の回路基板１０２を同時に実装することで、生産性の向上を図るようにしている。
【０００５】
液晶表示パネル１００の一側部に２枚の回路基板１０２を実装する実装装置は、図７（ａ）、（ｂ）に示すように上記回路基板１０２ａ〜１０２ｄを支持するバックアップツール１１１を有する。このバックアップツール１１１の上方には２つの分割された加圧ツール１１２がそれぞれシリンダ１１３によって上下方向に駆動可能に設けられている。
【０００６】
上記液晶表示パネル１００は水平方向に駆動される図示しないテーブルに載置されていて、このテーブルによって上記液晶表示パネル１００の一側部に接続されたタブ１０３が上記バックアップツール１１１上に予め位置決め載置された上記回路基板１０２ａ〜１０２ｄに対して重なるよう位置決めされる。そして、位置決め後に上記加圧ツール１１２が下降方向に駆動されると、上記回路基板１０２ａ〜１０２ｄに上記タブ１０３が接続される。つまり、液晶表示パネル１００に回路基板１０２ａ〜１０２ｄが実装される。
【０００７】
上記回路基板１０２ａ〜１０２ｄは種類によって長さ寸法や厚さ寸法が異なる。そのため、図７（ａ）、（ｂ）に示すようにバックアップツール１１１は最も長さ寸法が長い回路基板１０２ａ〜１０２ｄの２枚分の長さと同等或いはそれ以上の長さに設定される。
【０００８】
一方、加圧ツール１１２は回路基板１０２ａ〜１０２ｄの厚さが異なっても、これら回路基板１０２ａ〜１０２ｄを同時に同じ圧力で加圧できるよう上述したように２つに分割されている。分割された各加圧ツール１１２の長さ寸法は、最も長さ寸法が長い回路基板１０２ａ〜１０２ｄの１枚分の長さと同等或いはそれよりもわずかに長く設定されている。
【０００９】
このような長さ寸法が設定されたバックアップツール１１１と加圧ツール１１２とで４枚の回路基板１０２ａ〜１０２ｄを、液晶表示パネル１００に２枚ずつ、２回に分けて実装する場合、まず、１回目の実装では、図７（ａ）に示すように液晶表示パネル１００の一側部に実装される１枚目の回路基板１０２ａと２枚目の回路基板１０２ｂを、一対の加圧ツール１１２によってそれぞれ加圧できるよう、上記液晶表示パネル１００をバックアップツール１１１に対して位置決めする。そして、一対の加圧ツール１１２を下降方向に駆動して２枚の回路基板１０２ａ，１０２ｂを同時に加圧して実装する。
【００１０】
２回目の実装では、図７（ｂ）に示すように３枚目の回路基板１０２ｃと４枚目の回路基板１０２ｄを、一対の加圧ツール１１２によって加圧できるよう、上記液晶表示パネル１００をバックアップツール１１１に対して位置決めする。そして、一対の加圧ツール１１２を下降方向に駆動して２枚の回路基板１０２ｃ，１０２ｄを同時に加圧して実装するようにしている。
【００１１】
バックアップツールと加圧ツールを用いて基板に電子部品を実装する先行技術は特許文献１に示されている。
【特許文献１】特開２００２−３１９６０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、加圧ツール１１２の長さが回路基板１０２の長さに比べて長い場合、１回目の実装で１番目の回路基板１０２ａと２番目の回路基板１０２ｂとがそれぞれ一対の加圧ツール１１２によって同時に加圧されるよう、液晶表示パネル１００をバックアップツール１１１に対して位置決めすると、液晶表示パネル１００の３番目の回路基板１０２ｃ（図７（ａ）に鎖線で示す）が実装される部分がバックアップツール１１１と一方の加圧ツール１１２との間に位置してしまう。
【００１３】
そのため、１回目の実装時に上記液晶表示パネル１００の３番目の回路基板１０２ｃが実装される部分に設けられたタブ１０３が一方の加圧ツール１１２によって加熱される。加圧ツール１１２は通常５００℃程度の高温度に加熱されている。
【００１４】
それによって、高温度に加熱されたタブ１０３は、２回目の実装で３番目の回路基板１０２ｃが接続される前に熱変形してしまうから、そのタブ１０３に２回目の実装で３番目の回路基板１０２ｃを精度よく、確実に接続することができなくなるということがある。
【００１５】
２回目の実装時には１回目の実装時に実装された２番目の回路基板１０２ｂがバックアップツール１１１と他方の加圧ツール１１２との間に位置してしまう。そのため、１回目の実装時に加圧加熱された２番目の回路基板１０２ｂが高温度の加圧ツール１１２によって再度、加圧加熱されるから、その回路基板１０２ｂ，１０２ｃが受ける熱影響が大きくなって損傷を招く虞がある。
【００１６】
この発明は、基板の一側部に複数の電子部品を同時に、しかも複数回に分けて実装する際、最初の実装時に基板の次の実装時に電子部品が接続される部分が加圧加熱されたり、次の実装時に最初に実装された電子部品が再び加圧加熱されることがないようにした電子部品の実装装置及び実装方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
この発明は、基板の側辺部に複数の電子部品を実装する実装装置であって、
ベースと、
このベースの上面に所定方向に沿って駆動可能に設けられた下部可動部材と、
この下部可動部材の上面に下部可動部材の駆動方向と同じ方向に駆動可能に設けられた複数の下部加圧手段と、
上記下部可動部材と一体的に移動するとともに上下方向に移動可能に設けられ上記電子部品の長手方向中心に軸線が一致するよう位置決めされた上記下部加圧手段によって上昇方向に駆動されて上記基板の側辺部に接続される複数の上記電子部品をそれぞれ支持する複数の下部加圧ツールと、
上記基板を保持して水平方向に駆動され上記基板の上記電子部品が実装される側辺部を上記下部加圧ツールに対して位置決めするテーブルユニットと、
上記複数の下部加圧ツールの上方に上下方向に駆動可能に設けられ下降方向に駆動されることで上記各下部加圧ツールによって支持された複数の電子部品を同時に加圧して上記基板に実装する上部加圧ツールと
を具備したことを特徴とする電子部品の実装装置にある。
【００１８】
上記基板の側辺部に厚さの異なる複数の電子部品を同時に実装するとき、上記各下部加圧手段は、上記電子部品の厚さの違いによって生じる反力に応じて各電子部品を支持した各下部加圧ツールを下方へ変位させることが好ましい。
【００１９】
最初に２つの電子部品を実装してから、つぎに２つ或いは１つの電子部品を実装する場合、最初の２つの電子部品を実装するときには上記上部加圧ツールの長手方向の一端が上記基板に実装される２つ目と３つ目の電子部品の間に位置するよう上記基板が上記テーブルユニットによって位置決めされ、
つぎに２つ或いは１つの電子部品を実装するときには上記上部加圧ツールの長手方向の他端が上記基板に実装される２つ目と３つ目の電子部品の間に位置するよう上記基板が上記テーブルユニットによって位置決めされることが好ましい。
【００２０】
上記下部加圧ツールは基板に実装される最も長い電子部品の長さ寸法と同等或いはそれよりもわずかに長く設定され、上記上部加圧ツールは基板に実装される最も長い電子部品の２つ分の長さ寸法と同等或いはそれよりもわずかに長く設定されていることが好ましい。
【００２１】
上記下部可動部材には垂直ガイド部材が設けられ、この垂直ガイド部材に上記下部加圧ツールが上下方向に移動可能に支持されていることが好ましい。
【００２２】
この発明は、基板の側辺部に下部加圧ツールによって支持された電子部品を、上部加圧ツールによって最初に２つ実装してから、つぎに２つ或いは１つの電子部品を実装する実装方法であって、
上記上部加圧ツールの長手方向の一端が上記基板に実装される２つ目と３つ目の電子部品の間に位置するよう上記基板を上記上部加圧ツールに対して位置決めする工程と、
位置決めされた上記上部加圧ツールによって２つの電子部品を同時に上記基板に実装する工程と、
上記上部加圧ツールの長手方向の他端が上記基板に実装される２つ目と３つ目の電子部品の間に位置するよう上記基板を上記上部加圧ツールに対して位置決めする工程と、
位置決めされた上記上部加圧ツールによって２つ或いは１つの電子部品を上記基板に実装する工程と
を具備したことを特徴とする電子部品の実装方法にある。
【発明の効果】
【００２３】
この発明によれば、所定方向に駆動される下部可動部材の上面に複数の下部加圧手段を、下部可動部材と同方向に駆動可能に設け、各下部加圧手段に分割された下部加圧ツールをそれぞれ設け、この下部加圧ツールの上方に上部加圧ツールを上下方向に駆動可能に設けるようにした。
【００２４】
そのため、上部加圧ツールに対して複数の下部加圧ツールの位置決めし、最初の実装時や次の実装時に不要な部分が上部加圧ツールによって加圧加熱されるのを防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、この発明の一実施の形態を図１乃至図５を参照しながら説明する。
【００２６】
図１はこの発明の実装装置の概略的構成図であって、この装置はベース１を備えている。このベース１にはテーブルユニット２が設けられている。このテーブルユニット２は上記ベース１上に矢印で示すＸ方向に沿って移動可能に設けられたＸテーブル３を有する。このＸテーブル３は上記ベース１の一端に設けられたＸ駆動源４によって上記Ｘ方向に駆動されるようになっている。
【００２７】
上記Ｘテーブル３上にはＹテーブル５がＸ方向と交差するＹ方向に沿って移動可能に設けられている。このＹテーブル５は上記Ｘテーブル３の一側面に設けられた第１のＹ駆動源６によってＹ方向に駆動されるようになっている。
【００２８】
上記Ｙテーブル５にはθテーブル７が水平面と直交する軸線を中心にして回転可能に設けられている。このθテーブル７は上記Ｙテーブル５の一側面に設けられたθ駆動源８によって回転方向に駆動されるようになっている。したがって、上記θテーブル７はＸ、Ｙ及びθ方向に駆動可能となっている。
【００２９】
上記θテーブル７には図６（ａ）、（ｂ）に示すように一側部に複数のタブ１０３が異方性導電部材１０４によって接続固定された、基板としての液晶表示パネル１００が供給載置される。この液晶表示パネル１００はたとえば真空吸着などの手段によって上記θテーブル７に移動不能に保持固定される。なお、液晶表示パネル１００は図１に示すようにタブ１０３が接続された一側部を含む周辺部全体をθテーブル７の外周面から外方へ突出させている。
【００３０】
上記タブ１０３には電子部品としての回路基板１０２が後述するように圧着部１１で接続固定、つまり実装される。この圧着部１１はＹ方向に沿って細長い板状の下部可動部材１２を有する。
【００３１】
上記下部可動部材１２は上記ベース１の上面にＹ方向に沿って設けられた一対の第１のレール１３に沿って移動可能となっている。上記下部可動部材１２は、ベース１の側面に設けられた第２のＹ駆動源１４によってＹ方向に沿って駆動されるようになっている。
【００３２】
上記下部可動部材１２の上面には第２のレール１６がＹ方向に沿って設けられている。この第２のレール１６には図２に示すように下部加圧手段としての一対の下部シリンダ１７が軸線を垂直にし、上記第２のレール１６に沿ってＹ方向に移動可能に設けられている。一対の下部シリンダ１７は上記下部可動部材１２のＹ方向に沿う両端に設けられた一対の第３のＹ駆動源１８（図１に一方のみ図示）によってそれぞれ独立してＹ方向に沿って駆動されるようになっている。
なお、上記下部可動部材１２と上記下部シリンダ１７のＹ方向に沿う駆動はリニアモータによって行なうようにしてもよく、その駆動方式は限定されるものでない。
【００３３】
一対の下部シリンダ１７のロッド１７ａには下部加圧ツール１９の長手方向中央部の下面が連結されている。この下部加圧ツール１９は、基板としての液晶表示パネル１００の側辺部にタブ１０３を介して接続される、最も長尺な電子部品としての回路基板１０２の長さ寸法と同等或いはそれよりもわずかに長く設定されている。
なお、最も長尺な回路基板１０２とは、この実装装置によって実装される複数種の回路基板のうちで最も長尺であるということである。
【００３４】
下部加圧ツール１９には第１のヒータ２１が設けられている。下部加圧ツール１９は上記第１のヒータ２１によって約１００℃に加熱されるようになっている。
上記下部可動部材１２の上面には上記下部加圧ツール１９の一側面と対向して垂直ガイド部材２２が立設されている。この垂直ガイド部材２２の上記下部加圧ツール１９と対向する側面には第３のレール２３が上下方向に沿って設けられていて、この第３のレール２３に沿って上記下部加圧ツール１９が上記下部シリンダ１７によって上下方向に駆動されるようになっている。
なお、図１において、下部加圧ツール１９は下部シリンダ１７によって上昇限まで駆動された状態を示している。
【００３５】
一対の上記下部加圧ツール１９の上方には上部加圧手段としての上部シリンダ２７のロッド２７ａに連結されて上下方向に駆動される上部加圧ツール２８が配設されている。この上部加圧ツール２８は、図２に示すように１つの下部加圧ツール１９の長さ寸法よりも長く設定されているとともに、下端部には上部加圧ツール２８を約５００℃に加熱する第２のヒータ２９が設けられている。
【００３６】
したがって、後述するように一対の上記下部加圧ツール１９の上端面にそれぞれ異方性導電部材１０４を介して回路基板１０２とタブ１０３を重ね合わせ、その重合部分を上記上部加圧ツール２８で加圧しながら第１、第２のヒータ２１，２９の熱で加熱すれば、上記異方性導電部材１０４を溶融硬化させて回路基板１０２とタブ１０３を接続固定することができる。すなわち、液晶表示パネル１００に対してタブ１０３を介して上記回路基板１０２を本圧着することができる。
【００３７】
上記回路基板１０２は搬送手段を構成する搬送テーブル３１によって上記下部加圧ツール１９の上方に搬送されるようになっている。上記搬送テーブル３１は図１に示すように、可動体３２の上端面にＸ方向に沿う一端部を固定して設けられている。
【００３８】
上記可動体３２の下端面のＸ方向と交差するＹ方向の両端部には一対のスライダ３４（１つのみ図示）が設けられ、このスライダ３４はガイドレール３５に移動可能に係合している。このガイドレール３５は上記ベース１上に架台３６を介してＸ方向に沿って設けられている。
【００３９】
上記可動体３２は図示しない駆動手段によって上記ガイドレール３５に沿うＸ方向に往復駆動されるようになっている。可動体３２をＸ方向に沿って往復駆動する駆動手段としては、駆動源によって回転駆動されるねじ軸やシリンダを用いてもよいが、この実施の形態ではガイドレール３５に所定間隔で配置された多数の磁石と、上記スライダ３４に設けられた電磁コイルとからなるリニアモータによって構成されている。
【００４０】
上記搬送テーブル３１には２枚の回路基板１０２（１枚のみ図示）がＹ方向に所定間隔で供給載置される。回路基板１０２は一端部を搬送テーブル３１の先端面から突出させて供給され、その状態で幅方向の複数個所が複数の保持部材３７（１つのみ図示）によって弾性的に押圧保持される。
なお、回路基板１０２の一端部の上面には幅方向全長にわたってテープ状の異方性導電部材１０４が予め貼着されている。
【００４１】
上記保持部材３７は弾性を備えた帯板によって先端部が下方に向かって屈曲形成されていて、その先端部が上記回路基板１０２の上面を弾性的に押圧するとともに、後端は上記可動体３２の側面に設けられた第１のＺシリンダ３９のロッド３９ａに連結固定されている。
【００４２】
したがって、上記第１のＺシリンダ３９のロッド３９ａが突出方向に駆動されれば、上記保持部材３７は図１に鎖線で示すように上昇して先端部が搬送テーブル３１上の回路基板１０２から離反し、この回路基板１０２の保持状態が解除される。それによって、回路基板１０２を上記搬送テーブル３１に対して着脱することができるようになっている。
【００４３】
上記下部可動部材１２には、上記下部加圧ツール１９の他側面側に軸線を垂直にして複数の第２のＺシリンダ４１（１つのみ図示）が搬送テーブル３１の他端、つまり下部加圧ツール１９側の先端面に開放して形成された複数の凹部３１ａと対応する間隔で設けられている。この第２のＺシリンダ４１のロッド４１ａには受け部材４２が上面を水平にして取り付けられている。この受け部材４２は矩形状で、上記搬送テーブル３１に形成された凹部３１ａ内に入り込む大きさに形成されている。
【００４４】
つぎに、上記構成の実装装置によって液晶表示パネル１００の一側部に４つの回路基板１０２を２つずつ、２回にわたって実装する場合について図３乃至図５を参照しながら説明する。
【００４５】
まず、図３（ａ）に示すように、液晶表示パネル１００に最初に実装される２つの回路基板１０２を、図示しないロボットなどによって搬送テーブル３１にＹ方向に沿って所定間隔で供給して保持部材３７によって保持する。ついで、可動体３２をガイドレール３５に沿って下部加圧ツール１９に接近する方向へ駆動して搬送テーブル３１に保持された回路基板１０２を受け部材４２の上面に位置決めする。
【００４６】
つぎに、回路基板１０２を搬送テーブル３１に保持した保持部材３７を第１のＺシリンダ３９によって上昇させ、この回路基板１０２の保持状態を解除したならば、図４（ｂ）に示すように上記搬送テーブル３１を後退させる。
【００４７】
受け部材４２が回路基板１０２を受けると、図３（ｃ）に示すように受け部材４２が第２のＺシリンダ４１によって下降させられ、上記回路基板１０２の異方性導電部材１０４が貼着された一端部が下部加圧ツール１９の上面に載置される。このとき、下部加圧ツール１９は下部シリンダ１７によって上昇限まで駆動されている。
【００４８】
つぎに、図４（ａ）に示すように、テーブルユニット２が下部加圧ツール１９に接近するＸ方向に駆動され、液晶表示パネル１００の一側に一端部が接続されたタブ１０３の他端部が上記回路基板１０２の上記下部可動部材１２上に位置決めされた一端部の上面に重合される。
【００４９】
このように、回路基板１０２に対して液晶表示パネル１００のタブ１０３が位置決めされると、図４（ｂ）に示すように上部シリンダ２７が作動して上部加圧ツール２８が下降方向に駆動され。それによって、２つの上記回路基板１０２が同時に加圧加熱されるから、これら回路基板１０２がタブ１０３に対して接続される。つまり、上記液晶表示パネル１００のタブ１０３に上記回路基板１０２が接続されることになる。
【００５０】
このようにして、液晶表示パネル１００の一側部に１つ目と２つ目の回路基板１０２を接続したならば、液晶表示パネル１００をＹ方向に所定距離移動させ、この液晶表示パネル１００の一側部に上述した手順で３つ目と４つ目の回路基板１０２を接続する。
【００５１】
図５（ａ）に示すように、液晶表示パネル１００の一側部に、１回目の実装時によって１つ目と２つ目の回路基板１０２ａ，１０２ｂを実装するとき、上記上部加圧ツール２８の長手方向の一端２８ａが上記液晶表示パネル１００に実装される２番目の回路基板１０２ｂと３番目の回路基板１０２ｃの間に位置するよう、上記液晶表示パネル１００をＹテーブル５によってＹ方向に対して位置決めする。
【００５２】
それと同時に下部可動部材１２を図５（ａ）に矢印で示すＹ方向に駆動し、一対の下部加圧ツール１９をそれぞれ１番目の回路基板１０２ａと２番目の回路基板１０２ｂを支持できる位置に位置決めする。すなわち、一対の下部加圧ツール１９の離間対向する一端部が１番目の回路基板１０２ａと２番目の回路基板１０２ｂの離間対向する一端部に対応するよう上記一対の下部加圧ツール１９を位置決めする。
【００５３】
さらに、各下部加圧ツール１９を支持する下部シリンダ１７を同じくＹ方向に駆動し、各下部シリンダ１７のロッド１７ａの軸線Ｏが１番目の回路基板１０２と２番目の回路基板１０２の長手方向の中央に一致するよう位置決めする。
【００５４】
このように位置決めされた状態で、上部加圧ツール２８を下降させて一対の回路基板１０２ａ，１０２ｂを同時に加圧加熱すれば、上部加圧ツール２８の一端２８ａが液晶表示パネル１００の３つ目の回路基板１０２ｃ（図５（ａ）に鎖線で示す）が実装される部分に突出することがない。
【００５５】
それによって、上記上部加圧ツール２８によって液晶表示パネル１００の３つ目の回路基板１０２ｃが接続される部分に設けられたタブ１０３が高温で加圧加熱されることがないから、そのタブ１０３に３つ目の回路基板１０２ｃが実装される前に熱変形することがない。
【００５６】
一対の下部加圧ツール１９を支持した各下部シリンダ１７は、そのロッド１７ａの軸線Ｏを回路基板１０２の長手方向中央に一致するようＹ方向に位置決めされている。そのため、上部加圧ツール２８を下降させて２つの回路基板１０２ａ，１０２ｂを同時に加圧したとき、各下部シリンダ１７のロッド１７ａに対応する各回路基板１０２ａ，１０２ｂの長手方向中央が加圧され、各下部加圧ツール１９が偏加重を受けることがない。それによって、各下部加圧ツール１９は長手方向に対して傾くことがないから、各回路基板１０２ａ，１０２ｂの加圧を均一に行なうことができる。
【００５７】
１つ目と２つ目の回路基板１０２ａ，１０２ｂの品種が異なることで、これらの厚さが異なる場合がある。そのような場合、上部加圧ツール２８が下降して１つ目と２つ目の回路基板１０２ａ，１０２ｂを同時に加圧すると、これら回路基板１０２ａ，１０２ｂの厚さの差に応じて各回路基板１０２ａ，１０２ｂを支持した一対の下部シリンダ１７のロッド１７ａが変位する。
つまり、下部シリンダ１７がエアシリンダであれば、下部加圧ツール１９に加わる圧力に応じて空気を圧縮してロッド１７ａが変位する。
【００５８】
厚さの厚い回路基板１０２ａを支持した一方の下部加圧ツール１９が厚さの薄い回路基板１０２ｂを支持した他方の下部加圧ツール１９よりも下方への変位量が大きくなる。それによって、１つ目と２つ目の回路基板１０２ａ，１０２ｂの厚さが異なっていても、これら回路基板１０２を同時に、しかも確実に加圧してタブ１０３に接続することができる。
【００５９】
液晶表示パネル１００の一側部に、２回目の実装時によって３つ目と４つ目の回路基板１０２ｃ，１０２ｄを実装するとき、図５（ｂ）に示すように上記上部加圧ツール２８の長手方向の他端２８ｂが上記液晶表示パネル１００に実装される２番目の回路基板１０２ｂと３番目の回路基板１０２ｃの間に位置するよう、テーブルユニット２のＹテーブル５を駆動して上記液晶表示パネル１００をＹ方向に対して位置決めする。
【００６０】
それと同時に下部可動部材１２をＹ方向に駆動し、一対の下部加圧ツール１９をそれぞれ３番目の回路基板１０２ｃと４番目の回路基板１０２ｄを支持できる位置に位置決めする。すなわち、一対の下部加圧ツール１９の離間対向する一端部が３番目の回路基板１０２ｃと４番目の回路基板１０２ｄの離間対向する一端部に対応するよう上記一対の下部加圧ツール１９を位置決めする。
【００６１】
さらに、各下部加圧ツール１９を支持する下部シリンダ１７をＹ方向に駆動し、各下部シリンダ１７のロッド１７ａの軸線Ｏが１番目の回路基板１０２と２番目の回路基板１０２の長手方向の中央に一致するよう位置決めする。
【００６２】
このように位置決めされた状態で、上部加圧ツール２８を下降させて一対の回路基板１０２を同時に加圧加熱すれば、上部加圧ツール２８の他端２８ｂが液晶表示パネル１００のすでに実装された２つ目の回路基板１０２ｂ側に突出することがないから、上記上部加圧ツール２８によって２つ目の回路基板１０２ｂが再び高温で加圧加熱されることがない。
【００６３】
しかも、１回目の実装時と同様、下部シリンダ１７が軸線Ｏを回路基板１０２の長手方向の中央に一致させて位置決めされている。そのため、上部加圧ツール２８を下降させて２つの回路基板１０２ｃ，１０２ｄを同時に加圧したとき、各下部シリンダ１７のロッド１７ａに対応する各回路基板１０２ａ，１０２ｂの長手方向中央が加圧され、各下部加圧ツール１９が偏加重を受けることがない。
【００６４】
それによって、各下部シリンダ１７によって支持されたそれぞれの下部加圧ツール１９は長手方向に対して傾くことがないばかりか、３つ目の回路基板１０２ｃと４つ目の回路基板１０２ｄとの厚さが異なっていても、各回路基板１０２ｃ，１０２ｄを一対の下部加圧ツール１９と１つの上部加圧ツール２８によって確実に加圧することができる。
【００６５】
また、１回の実装工程で、２つの回路基板１０２を同時に接続するようにしたから、回路基板１０２を１つずつ接続する場合に比べて生産性の向上を図ることができる。
さらに、下部シリンダ１７を下部可動部材１２上でＹ方向に駆動して位置決めできるから、液晶表示パネル１００の一側部に接続される４つの回路基板１０２の長さ寸法が異なる場合であっても、下部シリンダ１７の軸線Ｏが回路基板１０２の長手方向の中央に一致するよう位置決めすることができる。
【００６６】
それによって、長さの異なる回路基板１０２であっても、上部加圧ツール２８によって加圧加熱するときに、上記回路基板１０２を下部加圧ツール１９によって確実に支持することができる。
【００６７】
上記上部加圧ツール２８の一端２８ａ又は他端２８ｂを２番目と３番目の回路基板１０２ｃ，１０２ｄの間に位置さえるようにした。そのため、回路基板１０２ａ〜１０２ｄは高温度に加熱された上部加圧ツール２８によって１度だけしか加圧加熱されないから、各回路基板１０２ａ〜１０２ｄが繰り返して熱影響を受けて損傷するのが防止される。
【００６８】
上記一実施の形態では１回目の実装工程と２回目の実装工程を同じ実装装置で行う場合について説明したが、１回目の実装工程と２回目の実装工程を別の実装装置で行うようにしてもよい。そのようにすれば、各実装装置の稼働率を向上させ、生産性を高めることができる。
【００６９】
また、下部加圧ツールを２つに分割して下部シリンダによって上下動可能に支持し、上部加圧ツールを１つにしたが、上部加圧ツールを２つにし、下部加圧ツールを１つにしてもよい。
【００７０】
その場合、下部加圧ツールはベース上にＹ方向に駆動可能に設ける。一方、上部加圧ツールはそれぞれ上部シリンダによって上下方向に駆動可能に設けるとともに、各上部シリンダを上部加圧ツールに対してＹ方向に駆動可能に設け、上部シリンダの軸線を、回路基板長手方向の中心に一致させることができるようにする。
【００７１】
そのような構成によれば、上記一実施の形態と同様、１回目の実装工程で、液晶表示パネルの２回目に回路基板が実装される部分を加圧したり、２回目の実装工程で１回目の実装工程で実装された回路基板を再び加圧するのを防止することができる。
【００７２】
上記一実施の形態では液晶表示パネルの一側部に４つの回路基板を２回の実装工程で接続する場合について説明したが、最初の実装工程では２つの回路基板を接続し、次の実装工程では１つの回路基板を接続する場合であっても、上記一実施の形態と同様にして行なうことができる。
【００７３】
また、１回の実装で２つの回路基板を同時に実装する場合についで説明したが、３つ或いはそれ以上の回路基板を同時に実装する場合であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】この発明の一実施の形態を示す実装装置の概略的構成を示す図。
【図２】下部加圧ツールと上部加圧ツールの配置状態を示す説明図。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は回路基板をバックアップツールに対して位置決めする順序を示す説明図。
【図４】（ａ），（ｂ）は位置決めされた回路基板とタブとを接続する説明図。
【図５】（ａ）は１つ目と２つ目の回路基板を実装するときの下部加圧ツールと上部加圧ツールとを位置決めした状態を示す説明図、（ｂ）は３つ目と４つ目の回路基板を実装するときの下部加圧ツールと上部加圧ツールとを位置決めした状態を示す説明図。
【図６】（ａ）は一側部に４つの回路基板が接続された液晶表示パネルの平面図、（ｂ）は液晶表示パネルと回路基板の接続状態を示す側面図。
【図７】（ａ）は従来の実装方式によって１つ目と２つ目の回路基板を実装するときの説明図、（ｂ）は同じく３つ目と４つ目の回路基板を実装するときの説明図。
【符号の説明】
【００７５】
１…ベース、２…テーブルユニット、５…Ｙテーブル、１１…圧着部、１２…下部可動部材、１７…下部シリンダ（下部加圧手段）、１９…下部加圧ツール、２７…上部シリンダ、２８…上部加圧ツール。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の側辺部に複数の電子部品を実装する実装装置であって、
ベースと、
このベースの上面に所定方向に沿って駆動可能に設けられた下部可動部材と、
この下部可動部材の上面に下部可動部材の駆動方向と同じ方向に駆動可能に設けられた複数の下部加圧手段と、
上記下部可動部材と一体的に移動するとともに上下方向に移動可能に設けられ上記電子部品の長手方向中心に軸線が一致するよう位置決めされた上記下部加圧手段によって上昇方向に駆動されて上記基板の側辺部に接続される複数の上記電子部品をそれぞれ支持する複数の下部加圧ツールと、
上記基板を保持して水平方向に駆動され上記基板の上記電子部品が実装される側辺部を上記下部加圧ツールに対して位置決めするテーブルユニットと、
上記複数の下部加圧ツールの上方に上下方向に駆動可能に設けられ下降方向に駆動されることで上記各下部加圧ツールによって支持された複数の電子部品を同時に加圧して上記基板に実装する上部加圧ツールと
を具備したことを特徴とする電子部品の実装装置。
【請求項２】
上記基板の側辺部に厚さの異なる複数の電子部品を同時に実装するとき、上記各下部加圧手段は、上記電子部品の厚さの違いによって生じる反力に応じて各電子部品を支持した各下部加圧ツールを下方へ変位させることを特徴とする請求項１記載の電子部品の実装装置。
【請求項３】
最初に２つの電子部品を実装してから、つぎに２つ或いは１つの電子部品を実装する場合、最初の２つの電子部品を実装するときには上記上部加圧ツールの長手方向の一端が上記基板に実装される２つ目と３つ目の電子部品の間に位置するよう上記基板が上記テーブルユニットによって位置決めされ、
つぎに２つ或いは１つの電子部品を実装するときには上記上部加圧ツールの長手方向の他端が上記基板に実装される２つ目と３つ目の電子部品の間に位置するよう上記基板が上記テーブルユニットによって位置決めされることを特徴とする請求項１記載の電子部品の実装装置。
【請求項４】
上記下部加圧ツールは基板に実装される最も長い電子部品の長さ寸法と同等或いはそれよりもわずかに長く設定され、上記上部加圧ツールは基板に実装される最も長い電子部品の２つ分の長さ寸法と同等或いはそれよりもわずかに長く設定されていることを特徴とする請求項３記載の電子部品の実装装置。
【請求項５】
上記下部可動部材には垂直ガイド部材が設けられ、この垂直ガイド部材に上記下部加圧ツールが上下方向に移動可能に支持されていることを特徴とする請求項１記載の電子部品の実装装置。
【請求項６】
基板の側辺部に下部加圧ツールによって支持された電子部品を、上部加圧ツールによって最初に２つ実装してから、つぎに２つ或いは１つの電子部品を実装する実装方法であって、
上記上部加圧ツールの長手方向の一端が上記基板に実装される２つ目と３つ目の電子部品の間に位置するよう上記基板を上記上部加圧ツールに対して位置決めする工程と、
位置決めされた上記上部加圧ツールによって２つの電子部品を同時に上記基板に実装する工程と、
上記上部加圧ツールの長手方向の他端が上記基板に実装される２つ目と３つ目の電子部品の間に位置するよう上記基板を上記上部加圧ツールに対して位置決めする工程と、
位置決めされた上記上部加圧ツールによって２つ或いは１つの電子部品を上記基板に実装する工程と
を具備したことを特徴とする電子部品の実装方法。
【請求項１】
基板の側辺部に複数の電子部品を実装する実装装置であって、
ベースと、
このベースの上面に所定方向に沿って駆動可能に設けられた下部可動部材と、
この下部可動部材の上面に下部可動部材の駆動方向と同じ方向に駆動可能に設けられた複数の下部加圧手段と、
上記下部可動部材と一体的に移動するとともに上下方向に移動可能に設けられ上記電子部品の長手方向中心に軸線が一致するよう位置決めされた上記下部加圧手段によって上昇方向に駆動されて上記基板の側辺部に接続される複数の上記電子部品をそれぞれ支持する複数の下部加圧ツールと、
上記基板を保持して水平方向に駆動され上記基板の上記電子部品が実装される側辺部を上記下部加圧ツールに対して位置決めするテーブルユニットと、
上記複数の下部加圧ツールの上方に上下方向に駆動可能に設けられ下降方向に駆動されることで上記各下部加圧ツールによって支持された複数の電子部品を同時に加圧して上記基板に実装する上部加圧ツールと
を具備したことを特徴とする電子部品の実装装置。
【請求項２】
上記基板の側辺部に厚さの異なる複数の電子部品を同時に実装するとき、上記各下部加圧手段は、上記電子部品の厚さの違いによって生じる反力に応じて各電子部品を支持した各下部加圧ツールを下方へ変位させることを特徴とする請求項１記載の電子部品の実装装置。
【請求項３】
最初に２つの電子部品を実装してから、つぎに２つ或いは１つの電子部品を実装する場合、最初の２つの電子部品を実装するときには上記上部加圧ツールの長手方向の一端が上記基板に実装される２つ目と３つ目の電子部品の間に位置するよう上記基板が上記テーブルユニットによって位置決めされ、
つぎに２つ或いは１つの電子部品を実装するときには上記上部加圧ツールの長手方向の他端が上記基板に実装される２つ目と３つ目の電子部品の間に位置するよう上記基板が上記テーブルユニットによって位置決めされることを特徴とする請求項１記載の電子部品の実装装置。
【請求項４】
上記下部加圧ツールは基板に実装される最も長い電子部品の長さ寸法と同等或いはそれよりもわずかに長く設定され、上記上部加圧ツールは基板に実装される最も長い電子部品の２つ分の長さ寸法と同等或いはそれよりもわずかに長く設定されていることを特徴とする請求項３記載の電子部品の実装装置。
【請求項５】
上記下部可動部材には垂直ガイド部材が設けられ、この垂直ガイド部材に上記下部加圧ツールが上下方向に移動可能に支持されていることを特徴とする請求項１記載の電子部品の実装装置。
【請求項６】
基板の側辺部に下部加圧ツールによって支持された電子部品を、上部加圧ツールによって最初に２つ実装してから、つぎに２つ或いは１つの電子部品を実装する実装方法であって、
上記上部加圧ツールの長手方向の一端が上記基板に実装される２つ目と３つ目の電子部品の間に位置するよう上記基板を上記上部加圧ツールに対して位置決めする工程と、
位置決めされた上記上部加圧ツールによって２つの電子部品を同時に上記基板に実装する工程と、
上記上部加圧ツールの長手方向の他端が上記基板に実装される２つ目と３つ目の電子部品の間に位置するよう上記基板を上記上部加圧ツールに対して位置決めする工程と、
位置決めされた上記上部加圧ツールによって２つ或いは１つの電子部品を上記基板に実装する工程と
を具備したことを特徴とする電子部品の実装方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−７１１６４（Ｐ２００９−７１１６４Ａ）
【公開日】平成２１年４月２日（２００９．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２３９６４９（Ｐ２００７−２３９６４９）
【出願日】平成１９年９月１４日（２００７．９．１４）
【出願人】（０００００２４２８）芝浦メカトロニクス株式会社 (907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月２日（２００９．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月１４日（２００７．９．１４）
【出願人】（０００００２４２８）芝浦メカトロニクス株式会社 (907)
【Ｆターム（参考）】
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