説明

電子部品の実装装置

【課題】この発明はバックアップツールと加圧ツールとの平行度の検査を、稼働率の低下を招くことなく行なえるようにした実装装置を提供することにある。
【解決手段】TCP6が実装される側辺部を外方に突出させて液晶セル4が上面に載置される実装ステージ37と、実装ステージの上面から外方に突出させた液晶セルの側辺部の下面を支持するバックアップツール17と、バックアップツールによって支持された液晶セルの側辺部にTCPを実装する加圧ツール15と、実装ステージと加圧ツールの駆動を制御する制御装置42を具備し、制御装置は、実装ステージを駆動して液晶セルのTCPが実装される側辺部をバックアップツールの上端に位置決めしてから加圧ツールを下降させてTCPを液晶セルに実装する実装モードと、実装モードが所定回数行なわれたときに、実装ステージと加圧ツールを原点復帰させずに、加圧ツールの下端面とバックアップツールの上端面との平行度を感圧紙47によって検査する検査モードを備えている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、たとえば液晶表示装置に用いられるガラス製のパネルなどの基板に、TCP(Tape Carrier Package)などの電子部品を実装する実装装置に関する。
【背景技術】
【0002】
たとえば、液晶表示装置を製造する場合、ガラス製のパネルなどの基板に、電子部品であるTCPを実装するための実装装置が用いられる。TCPは上記基板の4つの辺のうち、少なくとも1つの辺を除く2つ或いは3つの辺に実装されることが多い。
【0003】
上記実装装置は上記基板が供給載置される実装ステージを有する。この実装ステージは上記基板の平面形状よりも面積の小さな載置面を有し、この載置面に上記基板が供給載置される。その際、上記基板は、上記TCPが実装される周辺部を上記実装ステージの載置面の周縁から外方に突出させて位置決め保持される。
【0004】
基板を実装ステージに供給載置した後、この基板のTCPを実装する側辺部の上面にテープ状の異方性導電部材が貼着される。ついで、この異方性導電部材が貼着された基板の側辺部には複数の上記TCPが1つずつ仮圧着される。
【0005】
TCPが仮圧着された基板は上記実装ステージによって駆動され、TCPが仮圧着された側辺部がバックアップツールの上面に位置決めされる。ついで、バックアップツールの上方に位置する加圧ツールが下降方向に駆動され、複数の電子部品が一度に加圧加熱され、これら電子部品が上記基板の側辺部に本圧着されることになる。特許文献1にはこのような実装技術が示されている。
【0006】
複数のTCPを一度に本圧着する場合、バックアップツールと加圧ツールは、基板に仮圧着された複数のTCPを同時に加圧加熱することができる長さを備えていなければならない。そのため、バックアップツールの上端面と加圧ツールの下端面との平行度が悪いと、複数の電子部品を均一に加圧加熱することができなくなるから、実装不良を招くことになる。
【0007】
そこで、従来は、定期的に実装装置の運転を停止し、感圧紙を用いてバックアップツールの上端面と加圧ツールの下端面との平行度を測定し、その測定結果が良であれば実装運転を再開し、不可であれば平行度を調整するということが行なわれていた。
【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】
【0008】
しかしながら、従来はバックアップツールの上端面と加圧ツールの下端面との平行度を測定する場合、上述したように実装装置の実装運転を定期的に停止して行なうようにしていた。
【0009】
そのため、平行度の測定が終了してから、実装装置の運転を再開する場合、実装装置の実装ステージや加圧ツールなどの駆動部は原点復帰の動作が必要となるから、実装装置の運転を再開するまでに時間が掛かり、稼働率の低下を招く一因となっていた。
【0010】
この発明は実装装置の運転を停止することなく、バックアップツールの上端面と加圧ツールの下端面との平行度の測定を行なうことができるようにした電子部品の実装装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
この発明は、基板の側辺部に電子部品を実装する実装装置であって、
上記電子部品が実装される側辺部を外方に突出させて上記基板が上面に載置される実装ステージと、
この実装ステージの上面から外方に突出させた上記基板の側辺部の下面を支持するバックアップツールと、
このバックアップツールによって支持された上記基板の側辺部に上記電子部品を加圧加熱して実装する加圧ツールと、
上記実装ステージと上記加圧ツールの駆動を制御する制御装置を具備し、
上記制御装置は、
上記実装ステージを駆動して上記基板の上記電子部品が実装される側辺部を上記バックアップツールの上端に位置決めしてから上記加圧ツールを下降させて上記電子部品を上記基板に実装する実装モードと、
上記実装モードが所定回数行なわれたときに、上記実装ステージと上記加圧ツールを原点復帰させずに、上記加圧ツールの下端面と上記バックアップツールの上端面との平行度を感圧紙によって検査する検査モードと
を備えていることを特徴とする電子部品の実装装置にある。
【0012】
上記検査モードでは、上記制御装置によって上記実装ステージが上記バックアップツールに接近する検査位置に位置決めされるようになっていて、
上記実装ステージは、上記バックアップツールの上端面に幅方向の一端部が載置される上記感圧紙の幅方向の他端部を支持することが好ましい。
【0013】
上記制御装置には、上記実装ステージが上記バックアップツールに接近する検査位置に位置決めされて上記検査モードになったときに、上記感圧紙を加圧するために上記加圧ツールを下降させる第1の操作部と、加圧された感圧紙によって上記平行度の判定が可の場合に上記実装モードを再開させる第2の操作部が設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【0014】
この発明によれば、制御装置が基板に電子部品を実装する実装モードと、実装ステージや加圧ツールを原点復帰させずにバックアップツールの上端面と加圧ツールの下端面との平行度を測定する検査モードを備えている。そのため、実装装置の運転の1つのモードとして平行度の検査が行なわれるから、検査後に実装ステージや加圧ツールを原点復帰させることなく、実装運転を再開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】
【0015】
以下、この発明の一実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【0016】
図1はこの発明の一実施の形態に係る実装装置の概略的構成図を示す。この実装装置では、図2と図3に示す基板としてのガラス製の液晶セル4の周縁部に、接着材料としてのテープ状の異方性導電部材5を介して仮圧着された電子部品としてのTCP6が本圧着されるようになっている。
【0017】
上記液晶セル4は、図2に示すように一対のガラス板4aを図示しないシール剤を介して所定の間隔で接着し、これらの間に液晶が封入されるとともに各ガラス板4aの外面には周縁部を除く全面にわたってそれぞれ偏光板4bが貼着されている。下側のガラス板4aの縁部上面には上記TCP6が上記異方性導電部材5を介して仮圧着されており、後述動作にて本圧着される。図3は2つの側辺部にそれぞれ複数のTCP6が仮圧着された液晶セル4を示す斜視図である。
【0018】
図1に示すように、上記実装装置は加圧手段としての圧着ユニット11及び後述する吸着ステージを水平方向(X、Y方向)、回転方向(θ方向)及び上下方向(Z方向)に移動させる位置決めユニット12を備えている。上記圧着ユニット11は架台13を有し、この架台13の上端に設けられた支持部14には加圧ツール15がシリンダ16によって上下駆動可能に設けられている。
【0019】
上記加圧ツール15の下端面には加圧面15aが形成され、この加圧面15aの下方には上端面、つまり受け面17aを対向させてバックアップツール17が立設されている。
【0020】
上記位置決めユニット12は上記圧着ユニット11に隣接して配置されている。この位置決めユニット12はXステージ18を有し、このXステージ18にはX駆動源19によってX方向に駆動されるX可動体20が設けられている。なお、上記圧着ユニット11と平行な方向である、図1の紙面に対して直交する方向をX方向とする。
【0021】
上記X可動体20の上面にはYステージ21が一体的に設けられている。このYステージ21の上面にはY可動体22が設けられている。このY可動体22はY駆動源23によって上記X方向と直交するY方向に駆動されるようになっている。
【0022】
上記Y可動体22上には側面形状がクランク状の支持体25が立設されている。この支持体25の上端に設けられた支持部26と上記Y可動体22との間にはねじ軸27とガイド軸28とが軸線をX方向とY方向がなす平面に対して垂直にして設けられている。ねじ軸27は回転可能に設けられ、ガイド軸28は固定的に設けられている。
【0023】
上記ねじ軸27にはZ可動体29が螺合され、このZ可動体29には上記ガイド軸28がスライド可能に挿通されている。したがって、ねじ軸27を回転させれば、上記Z可動体29は回転することなく、上記ガイド軸28に沿って上下動するようになっている。
【0024】
上記ねじ軸27の上端部は上記支持部26の上面から突出し、その突出端には従動歯車30が嵌着されている。この従動歯車30には駆動歯車31が噛合している。この駆動歯車31は上記支持体25に設けられたZ駆動源32の駆動軸32aに同軸に固定されている。したがって、Z駆動源32が作動してその駆動軸32aが回転すれば、噛合した一対の歯車30、31を介してねじ軸27が回転されるから、上記Z可動体29がZ方向に駆動されることになる。
【0025】
上記Z可動体29にはL字状の取付け部材34の一辺が固着されている。この取付け部材34の水平となった他辺の上面には、θ駆動源35によって垂直軸線を中心にして回転駆動されるθ可動体36が設けられている。このθ可動体36の上面には平面形状が矩形状の実装ステージ37がその中央部をθ可動体36の回転中心に一致させて設けられている。この実装ステージ37の上面には、図示しない複数の吸引孔が開口形成されている。各吸引孔は図示しない真空ポンプに連通しており、適宜真空吸着力を生じさせることができるように構成されている。
【0026】
これにより、液晶セル4を構成する下側のガラス板4aが実装ステージ37の上面37aに開口した吸引孔によって吸着保持される。
なお、液晶セル4は、図1に示すように、TCPが仮圧着された辺を実装ステージ37のX方向に沿う側縁から外方へ突出させた状態で実装ステージ37上に保持される。
【0027】
上記Yステージ21の上面にはそれぞれレーザセンサなどからなる高さセンサ38が設けられている。この高さセンサ38は上記実装ステージ37に吸着保持された液晶セル4の下面の高さ、つまり、下側のガラス板4aの周縁部下面で、偏光板4bが設けられていない部分の高さを検出するようになっている。
【0028】
上記実装ステージ37の上方には、撮像カメラ39が配設されている。この撮像カメラ39は液晶セル4に設けられたアライメントマーク(図示せず)を撮像する。撮像カメラ39の撮像信号は、画像処理装置41に入力され、この画像処理装置41で処理されてから制御装置42に入力される。この制御装置42には図4に示すように上記高さセンサ38からの検出信号も入力される。
【0029】
それによって、上記実装ステージ37は、上記制御装置42によって上記実装ステージ37に保持された液晶セル4のTCP6が仮圧着された側辺部の下面が上記バックアップツール17の受け面17aに支持されるよう、X、Y及びZ方向に位置決めされる。
【0030】
図4に示すように上記制御装置42には入力部43が接続されている。この入力部43には実装装置による液晶セル4にTCP6を実装する実装モード運転を開始させるためのスタート釦44、その実装モード運転を停止させるためのストップ釦45が設けられている。
【0031】
上記制御装置42は、上記スタート釦44の操作によって開始された実装モードの運転は上記入力部43によって上記制御装置42に予め設定された設定回数と比較される。そして、実装モードの運転回数が設定回数である、たとえば100回、つまり100枚の液晶セル4に対してTCP6の実装が行なわれると、上記制御装置42によってそのことが認識され、その認識に基いて実装装置の運転を停止することなく実装モードを中断し、検査モードに移行する。
【0032】
上記制御装置42は、上記実装装置が検査モードに移行するとき、図5に示すように上記実装ステージ37の一側部を上記バックアップツール17に接近するよう位置決めする。このときの実装ステージ37の位置を検査位置とする。
なお、実装モードと検査モードとき、実装ステージ37は同じ位置に位置決めされるようになっており、検査モードのときの上記検査位置は実装ステージ37に液晶セル4が保持されていないだけである。
【0033】
実装ステージ37が検査位置に位置決めされると、作業者はバックアップツール17の受け面17aと、加圧ツール15の加圧面15aとの平行度を検査するため、テープ状の感圧紙47の幅方向の一端部を上記バックアップツール17の受け面17aに載置し、幅方向の他端部を検査位置に位置決めされた上記実装ステージ37の一側部の上面37aに支持させる。
【0034】
つまり、実装ステージ37が検査位置に位置決めされることで、上記感圧紙47の幅方向の他端部を支持することができるから、この感圧紙47の幅方向の一端部を上記バックアップツール17の受け面17aに安定した状態で確実に載置することができる。
【0035】
上記入力部43には第1の操作部48と第2の操作部49が設けられている。第1の操作部48は、上記実装ステージ37が上記検査位置に位置決めされて上記バックアップツール17の受け面17aに感圧紙47が支持された後に作業者が操作することで、上記加圧ツール15を下降させることができる。上記第2の操作部49は、実装装置を上記検査モードが終了したときに操作することで、実装モードを再開させることができる。
【0036】
つぎに、上記構成の実装装置の動作を図6のフローチャートを参照しながら説明する。まず、実装装置を作動させるために、図6にステップ1(以下、ステップをSとする。)で示すように入力部43に設けられたスタート釦44を操作して運転をスタートさせる。運転をスタートさせると、S2で示すように、最初に実装装置の各駆動部が原点位置に復帰させられる。
【0037】
各駆動部が原点位置に復帰させられた後、S3では制御装置42に予め設定された手順に基いて、実装ステージ37に保持された液晶セル4の一側部に仮圧着された複数のTCP6を本圧着する、実装モードが開始される。
【0038】
つまり、実装モードは、制御装置42によって液晶セル4のTCP6が仮圧着された一側部の下面がバックアップツール17の受け面17a上に載置されるよう、実装ステージ37が駆動される。ついで、シリンダ16が作動して加圧ツール15を下降させ、液晶セル4に仮圧着された複数のTCP6が一度に加圧加熱されて本圧着される。
【0039】
液晶セル4の一側部のTCP6が本圧着されると、θ駆動源35によって実装ステージ37が90度回転させられて上記一側部に隣接する他側部に仮圧着されたTCP6が本圧着されることになる。
【0040】
このように、液晶セル4に仮圧着されたTCP6が本圧着されると、加圧ツール15が上昇した後、実装ステージ37が後退して液晶セル4が図示しないロボットなどの搬出手段によって実装ステージ37から搬出され、新たな液晶セル4が実装ステージ37に図示しない供給手段によって供給され、上述した本圧着が繰り返して行なわれることになる。
【0041】
S4では、上述した本圧着が所定回数、たとえば100回繰り返して行なわれたか否かが判定される。本圧着が100回行なわれた場合には、実装モードが中断されてS5で示す検査モードが行なわれる。この検査モードは、実装ステージ37から液晶セル4が搬出された後、その実装ステージ37の一側部が上記バックアップツール17に接近するよう位置決めされるとともに、検査モードになったことをブザーなどによって作業者に知らせる。
【0042】
検査モードになって実装ステージ37がバックアップツール17に接近する検査位置に位置決めされたならば、作業者は図5に示すようにテープ状の感圧紙47の幅方向の一端部をバックアップツール17の受け面17aに載置し、幅方向の他端部を上記実装ステージ37の上記バックアップツール17に接近した一側部の上面37aによって支持する。それによって、感圧紙47一端部はバックアップツール17の受け面17aに安定した状態で載置される。
【0043】
感圧紙47をバックアップツール17の受け面17aに載置したならば、作業者は入力部43に設けられた第1の操作部48を操作し、シリンダ16を作動させて加圧ツール15を下降させ、上記受け面17aに載置された感圧紙47を加圧する。
【0044】
感圧紙47は、上記受け面17aと上記加圧ツール15の加圧面15aとによって加圧された部分が変色するから、上記受け面17aと加圧面15aが平行であれば、全体にわたってほぼ均一な幅で変色することになる。したがって、作業者はその変色状態によって上記受け面17aと加圧面15aとの平行度を判定することができる。
【0045】
S6では上記受け面17aと加圧面15aとの平行度が判定される。平行度が良好である場合、作業者は入力部43に設けられた第2の操作部49を操作する。それによって、検査モードが終了し、S3の実装モードが再開される。
【0046】
つまり、実装装置は、実装装置自体の運転が停止されることなく、実装モードが中断された状態で、上記検査モードが行なわれているため、実装モードの再開時には上記制御装置42によって駆動が制御される実装装置の各駆動部である、加圧ツール15、X可動体20、Y可動体22、Z可動体29、θ可動体36及び実装ステージ37などが原点復帰動作を行なうことなく、運転が再開される。
【0047】
そのため、実装装置の実装モードの再開が迅速に行なわれることになるから、実装装置の稼働率を向上させることができる。
【0048】
一方、S6で上記受け面17aと加圧面15aとの平行度の判定が不可であると判定された場合、作業者はこれら受け面17aと加圧面15aの平行度を調整してS5の検査モードを繰り返して行なう。そして、平行度が良好であると判定された場合、作業者が第2の操作部49を操作することで、S3の実装モードが再開されることになる。
【0049】
この場合も、実装装置の各駆動部の原点復帰動作を行なうことなく実装モードが再開されるから、実装装置の稼働率を向上させることができる。
なお、液晶セル4に仮圧着されたTCP6の本圧着が終了して実装装置の運転を停止する場合には、入力部43に設けられたストップ釦45を操作すればよい。
【0050】
また、検査モードは実装モードが所定回数繰り返して行われたか否かの判断に基いて行なうようにしたが、たとえば実装モードが所定回数よりも少ない回数でストップ釦を操作することで、自動的に検査モードが行われるようにしてもよい。このようにすることで、突発的にトラブルが発生した場合であっても、実装ステージや加圧ツールを原点復帰させることなく、バックアップツールと加圧ツールの平行度を検査することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0051】
【図1】この発明の一実施の形態の実装装置を示す概略的構成図。
【図2】液晶セルの一側部にTCPを本圧着する状態を拡大して示す説明図。
【図3】2つの側辺部にTCPが圧着された液晶セルを示す斜視図。
【図4】制御装置による制御系統を示すブロック図。
【図5】バックアップツールと実装ステージとに感圧紙を支持した状態を示す図。
【図6】実装モードと検査モードを行なうためのフローチャート。
【符号の説明】
【0052】
4…液晶セル(基板)、6…TCP(電子部品)17…バックアップツール、20…X可動体、22…Y可動体、29…Z可動体、36…θ可動体、37…実装ステージ、42…制御装置、43…入力部、47…感圧紙、48…第1の操作部、49…第2の操作部。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板の側辺部に電子部品を実装する実装装置であって、
上記電子部品が実装される側辺部を外方に突出させて上記基板が上面に載置される実装ステージと、
この実装ステージの上面から外方に突出させた上記基板の側辺部の下面を支持するバックアップツールと、
このバックアップツールによって支持された上記基板の側辺部に上記電子部品を加圧加熱して実装する加圧ツールと、
上記実装ステージと上記加圧ツールの駆動を制御する制御装置を具備し、
上記制御装置は、
上記実装ステージを駆動して上記基板の上記電子部品が実装される側辺部を上記バックアップツールの上端に位置決めしてから上記加圧ツールを下降させて上記電子部品を上記基板に実装する実装モードと、
上記実装モードが所定回数行なわれたときに、上記実装ステージと上記加圧ツールを原点復帰させずに、上記加圧ツールの下端面と上記バックアップツールの上端面との平行度を感圧紙によって検査する検査モードと
を備えていることを特徴とする電子部品の実装装置。
【請求項2】
上記検査モードでは、上記制御装置によって上記実装ステージが上記バックアップツールに接近する検査位置に位置決めされるようになっていて、
上記実装ステージは、上記バックアップツールの上端面に幅方向の一端部が載置される上記感圧紙の幅方向の他端部を支持す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】
上記制御装置には、上記実装ステージが上記バックアップツールに接近する検査位置に位置決めされて上記検査モードになったときに、上記感圧紙を加圧するために上記加圧ツールを下降させる第1の操作部と、加圧された感圧紙によって上記平行度の判定が良の場合に上記実装モードを再開させる第2の操作部が設けられていることを特徴とする請求項2記載の電子部品の実装装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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