ＦＰＤモジュールの組立装置
【課題】処理作業の異常時にパネルをバックアップから退避しパネルの変形を防止することが可能なＦＰＤモジュールの組立装置を提供する。
【解決手段】 パネルの作業辺に対して各種処理作業を行う処理ヘッドを有する複数の処理ユニットと、複数の処理ユニットの作業位置にパネルを搬送する搬送ステージと、処理ユニットに配設され、パネルの作業辺を含む少なくとも２つの周縁辺を吸着することによりパネルを保持するパネル保持部と、を備える。そして、パネル保持部に設けられ、各種処理作業またはパネルの搬送の異常時に、パネルを作業位置よりも上昇可能に支持すると共に、異常の解除時に、パネルを作業位置に下降可能に支持するパネル昇降機構を備えた。
【解決手段】 パネルの作業辺に対して各種処理作業を行う処理ヘッドを有する複数の処理ユニットと、複数の処理ユニットの作業位置にパネルを搬送する搬送ステージと、処理ユニットに配設され、パネルの作業辺を含む少なくとも２つの周縁辺を吸着することによりパネルを保持するパネル保持部と、を備える。そして、パネル保持部に設けられ、各種処理作業またはパネルの搬送の異常時に、パネルを作業位置よりも上昇可能に支持すると共に、異常の解除時に、パネルを作業位置に下降可能に支持するパネル昇降機構を備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フラットパネルディスプレイ（FPD:Flat Panel Display）の表示基板（以下、パネル）に電子部品（搭載部品）を実装するＦＰＤモジュールの組立装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＦＰＤとしては、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイ、プラズマディスプレイなどがある。このＦＰＤにおけるパネルの周縁辺には、駆動ＩＣの搭載や、ＣＯＦ（Chip on Film）、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）などのＴＡＢ（Tape Automated Bonding）接続が行われる。また、パネルの周辺には、例えば、ＰＣＢ（Printed Circuit Board）などの周辺基板が実装される。その結果、ＦＰＤモジュールが組み立てられる。
【０００３】
ＦＰＤモジュールの組立装置は、複数の処理作業工程を順次行うことで、ＦＰＤのパネルにおける周縁部および周辺に、駆動ＩＣ、ＣＯＦおよびＰＣＢなどの搭載部材を実装し、ＦＰＤモジュールを組み立てるライン装置である。
【０００４】
ここで、本発明で搭載部材と称する電子部品は、その形状や部材の厚さの差異などで、ＴＣＰ（Tape Carrier Package）と呼称されたり、ＣＯＦ（Chip On Film）と呼称されたりする。これらＴＣＰやＣＯＦは、スプロケット穴を有する長尺のポリイミドフィルムに配線を施したＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）に、ＩＣチップを搭載し、これを切り出して構成されたものであり、実装する上での差異はない。また、パネルの設計によってはＩＣチップなしのＦＰＣのみを実装する場合もある。ＦＰＤの実装工程においては、これらの部品に実質上の差異はないため、本発明では搭載部材と呼称する。
【０００５】
ＦＰＤモジュールの組立装置における処理工程の一例としては、（１）パネル端部の搭載部材貼付け部を清掃する端子クリーニング工程と、（２）清掃後のパネル端部に異方性導電フィルム（ACF:AnisotropicConductive Film）を貼り付けるＡＣＦ工程がある。また、（３）パネルのＡＣＦを貼り付けた位置に、搭載部材を位置決めして搭載する搭載工程と、（４）搭載部材を加熱圧着してＡＣＦにより固定する圧着工程がある。さらに、（５）搭載部材のパネル側とは反対側に、予めＡＣＦを貼り付けたＰＣＢ基板を貼付け搭載するＰＣＢ工程がある。なお、ＰＣＢ工程は、複数の工程からなっている。
【０００６】
ＡＣＦは、接合する部材のどちらか一方に予め貼り付けられていればよい。つまり、上記ＡＣＦ工程の別な例では、ＡＣＦを搭載部材に予め貼り付ける。
【０００７】
このような一連の工程を経ることによって、パネル上の電極と搭載部材に設けた電極との間を熱圧着し、ＡＣＦ内部の導電性粒子を介して両電極の電気的な接続が行われる。なお、圧着工程を終えると、ＡＣＦ基材樹脂が硬化するため、両電極の電気的な接続と同時に、パネルと搭載部材が機械的にも接続される。
【０００８】
ＦＰＤモジュールの組立装置としては、例えば、特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載されたＦＰＤモジュールの組立装置では、各工程を行うユニットが第１の方向（Ｘ方向）に並んでおり、パネルを保持して隣り合うユニット間を搬送する搬送機構を備えている。
【０００９】
このほか、ＦＰＤモジュールの組立装置としては、例えば、特許文献２に記載されているものがある。この特許文献２に記載されたＦＰＤモジュールの組立装置では、バックアップ面と吸着支持面との段差がある場合に、バックアップ面を支持するバックアップ部材が、保持ステージ上に所定の支持高さに固定されているのに対し、吸着支持面を支持する吸着支持部材が保持ステージ上で高さ調節可能なものである。
【００１０】
特許文献２記載のＦＰＤモジュール組立装置では、吸着支持部材の背面に設けた受動部に、基台上にサーボモータに直結して設けられたねじ軸を螺合させて、ねじ軸の正逆転駆動により吸着支持部材を上下動させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００７−９９４６６号公報
【特許文献２】特開平５−２２８７５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述の特許文献１に記載されたようなＦＰＤモジュールの組立装置において、パネルの搬送は、スループットを向上させるため複数の処理ユニットの各種処理作業工程に並行した裏動作となっていた。このため、一旦、各種処理作業またはパネルの搬送に異常が生じると、パネルを退避させる場所がないので、その場で待機しなければならなかった。
【００１３】
しかし、作業内容によっては、作業位置からパネルを退避させなければならない場合がある。例えば、本圧着ユニットにおいては、本圧着を行うバックアップの下刃上にパネルが接触した状態となっているが、バックアップの下刃が１００℃前後と高温になっているので、バックアップの下刃からパネルを退避しパネルの変形を防止する必要があった。
【００１４】
特許文献２に記載されたＦＰＤモジュールの組立装置では、パネルの吸着支持部材が保持ステージ上で高さ調節可能となっているものであるが、これは、液晶パネルの裏面側の段差の変化に対応するためのものであり、異常時のパネルのバックアップの下刃からの退避については考慮されていなかった。
【００１５】
本発明の目的は、上記従来技術における実情を考慮し、処理作業または搬送機構の異常時に、パネルをバックアップの下刃から退避することによりパネルの保護を図ることが可能なＦＰＤモジュールの組立装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明のＦＰＤモジュールの組立装置は、パネルの作業辺に対して各種処理作業を行う処理ヘッドを有する複数の処理ユニットと、複数の処理ユニットの作業位置にパネルを搬送する搬送ステージと、処理ユニットに配設され、パネルの作業辺を含む少なくとも２つの周縁辺を吸着することによりパネルを保持するパネル保持部と、を備える。そして、パネル保持部に設けられ、各種処理の異常時に、パネルを作業位置よりも上昇可能に支持すると共に、異常の解除時に、パネルを作業位置に下降可能に支持するパネル昇降機構を備えた。
【発明の効果】
【００１７】
上記構成のＦＰＤモジュールの組立装置によれば、処理作業の異常時にパネルをバックアップから退避しパネルの変形を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明のＦＰＤモジュールの組立装置によって実装組立を行うＦＰＤモジュールの概略構成を示す平面図である。
【図２】本発明のＦＰＤモジュールの組立装置の実施の形態例を示すフロアレイアウト図である。
【図３】本発明のＦＰＤモジュールの組立装置の実施の形態例にかかる本圧着ユニットを示す斜視図である。
【図４】本発明のＦＰＤモジュール組立装置の本実施の形態例に係る基準ビームの一例を示す部分斜視図である。
【図５】本発明のＦＰＤモジュール組立装置の本実施の形態例に係るパネル上下機構の２つの真空動作弁系統の動作状態を説明する概略図であり、（ａ）は第１の弁系統および第２の弁系統が負圧の状態を示す図、（ｂ）は第１の弁系統が負圧、第２の弁系統が正圧の状態を示す図である。
【図６】本発明のＦＰＤモジュール組立装置の本実施の形態例に係るパネルの昇降機構の概略構成図であり、（ａ）はパネルが作業位置の状態を示す図、（ｂ）はパネルがパネル昇降機構により作業位置より上昇した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明のＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）モジュールの組立装置の実施の形態例（以下、「本例」という。）について、図１〜図６を参照して説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。また、本発明は、以下の形態に限定されるものではない。
なお、説明は以下の順序で行う。
１．ＦＰＤモジュールの構成例
２．ＦＰＤモジュールの組立装置の構成例
３．本圧着ユニットの動作例
【００２０】
１．ＦＰＤモジュールの構成例
まず、ＦＰＤモジュールについて、図１を参照して説明する。
図１は、本発明で実装組立を行うＦＰＤモジュールの概略構成を示す平面図である。
【００２１】
図１に示すように、ＦＰＤモジュールＰは、略長方形状に形成されたパネル１０の短辺及び長辺側の端部に搭載部品の一例を示すＴＡＢ２を複数実装したものである。また、このＴＡＢ２には、ＩＣチップからなる電子部品２ａが搭載され、パネル１０の長辺側には、１枚のＰＣＢ１３が接続されている。
【００２２】
また、本例では、パネル１０は、カラーフィルタ基板１１と、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）アレイ基板１２と、カラーフィルタ基板１１とＴＦＴアレイ基板１２の間に封入される液晶とから構成されている。なお、パネル１０に実装する搭載部品であるＴＡＢ２の数や配置方法は、上述したものに限定されるものではない。
【００２３】
２．ＦＰＤモジュールの組立ラインの構成例
次に、本発明のＦＰＤモジュールの組立装置の実施の形態例であるＦＰＤモジュールの組立ラインについて、図２を参照して説明する。
図２は、ＦＰＤモジュールの組立ライン全体を示すフロアレイアウト図である。
【００２４】
本例のＦＰＤモジュールの組立ライン２０は、上流側（図２の左側）から下流側（右側）に向かって液晶やプラズマなどのＦＰＤのパネル１０（図１参照）を順次搬送しながら、ＦＰＤモジュールＰ（図１参照）を組み立てるＦＰＤの組立装置である。
【００２５】
図２に示すように、ＦＰＤモジュールの組立ライン２０は、端子クリーニングユニット１００と、第１のＡＣＦ貼付ユニット２００と、第１の仮圧着ユニット３００と、第１の本圧着ユニット４００を備えている。更に、ＦＰＤモジュールの組立ライン２０は、第２のＡＣＦ貼付ユニット５００と、第２の仮圧着ユニット６００と、第２の本圧着ユニット７００と、ＰＣＢ接続ユニット８００を備えている。
【００２６】
このＦＰＤモジュールの組立ライン２０では、端子クリーニングユニット１００からＰＣＢ接続ユニット８００までパネル１０（図１参照）が各処理ユニットに順次搬送されて、搭載部品が実装される。
【００２７】
各ユニット１００〜８００は、それぞれフレーム１０１〜８０１を有している。各フレーム１０１〜８０１の作業面側には、搬送レール１０２〜８０２が設けられている。搬送レール１０２〜８０２は、隣り合う搬送レールと連結されることにより、一本のレールを形成している。
【００２８】
搬送レール１０２〜８０２には、それぞれ搬送台である搬送ステージ１０３〜８０３が移動可能に配置されている。これら搬送ステージ１０３〜８０３は、次のユニットの処理ヘッドが設けられた作業位置までパネル１０を搬送する。
【００２９】
また、各ユニット１００〜８００には、パネル１０の作業辺を搭載して安定して保持する基準ビーム１０４〜８０４が設けられている。そして、各基準ビーム１０４〜８０４は、後述するように吸着によりパネル１０を平坦化処理する。なお、基準ビーム１０４〜８０４の詳細な構成及び機能については、後で詳しく説明する。
【００３０】
端子クリーニングユニット１００では、パネル１０（図１参照）における接続用の端子部が設けられている周縁辺を清掃する処理が行われる。この端子クリーニングユニット１００には、搬入されたパネル１０の端子部を拭き取るクリーニングヘッド１０５と、このクリーニングヘッド１０５が移動可能に配置されたガイドレール１０６が設けられている。
【００３１】
第１のＡＣＦ貼付ユニット２００では、パネル１０の長辺側にＡＣＦを貼り付ける処理が行われる。この第１のＡＣＦ貼付ユニット２００は、パネル１０の端子部にＡＣＦ層を貼り付ける２つのＡＣＦ貼付ヘッド２０５と、ガイドレール２０６とを有している。そして、処理ヘッドの一例を示す２つのＡＣＦ貼付ヘッド２０５は、互いが近接しすぎない範囲でガイドレール２０６上を移動して、パネル１０の端子部にＡＣＦ層を貼り付ける。
【００３２】
ＡＣＦ貼付ヘッド２０５は、昇降機構（不図示）によって上下方向に移動し、回転機構（不図示）によって略水平面内を回転するようになっている。ガイドレール２０６は、フレーム２０１上に位置決めされたパネル１０の長辺に沿ってＡＣＦ貼付ヘッド２０５，２０５を案内する。
【００３３】
第１の仮圧着ユニット３００では、パネル１０の長辺側の端子部にＴＡＢ２（図１参照）を搭載して仮圧着する処理が行われる。この第１の仮圧着ユニット３００は、ＴＡＢ２をパネル１０に搭載する処理ヘッドの一例を示す搭載ヘッド３０５と、搭載ヘッド３０５を移動可能に支持するガイドレール３０６を有している。更に、第１の仮圧着ユニット３００は、搭載ヘッド３０５にＴＡＢ２を供給するＴＡＢ供給部３１０を有している。
【００３４】
第１の本圧着ユニット４００では、本圧着ヘッド４０５を有している。この本圧着ヘッド４０５によって、パネル１０の長辺側に搭載されたＴＡＢ２（図１参照）をパネル１０に本圧着する処理が行われる。本圧着ヘッド４０５は、上刃４５と、下刃４４とを備えている（図３参照）。上刃４５および下刃４４は、ヒータにより加熱されており、ＴＡＢ２を加熱加圧してパネル１０にＴＡＢ２を接続する。
【００３５】
ＴＡＢ２をパネル１０に本圧着するには、ＴＡＢ２を仮圧着したパネル１０を下側から下刃４４で支えつつ、上刃４５で加圧する。上刃４５により加圧されたＡＣＦは、例えば、１９０℃で５秒間加熱されて熱硬化する。これにより、ＴＡＢ２とパネル１０との本圧着が完了する。
【００３６】
第２のＡＣＦ貼付ユニット５００では、パネル１０の短辺側にＡＣＦを貼り付ける処理が行われる。この第２のＡＣＦ貼付ユニット５００は、パネル１０にＡＣＦ層を貼り付ける２つのＡＣＦ貼付ヘッド５０５と、ガイドレール５０６とを有している。その他の構成は、第１のＡＣＦ貼付ユニット２００と同様であるため、その説明は省略する。
【００３７】
第２の仮圧着ユニット６００では、パネル１０の短辺側にＴＡＢ２（図１参照）を搭載して仮圧着する処理が行われる。この第２の仮圧着ユニット６００は、第１の仮圧着ユニット３００と同様に、ＴＡＢ２をパネル１０に搭載する搭載ヘッド６０５と、搭載ヘッド６０５を移動可能に支持するガイドレール６０６とを有している。また、第２の仮圧着ユニット６００は、処理ヘッドである搭載ヘッド６０５にＴＡＢ２を供給するＴＡＢ供給部６１０を有している。
【００３８】
第２の本圧着ユニット７００では、処理ヘッドの一例を示す本圧着ヘッド７０５によって短辺側のＴＡＢ２（図１参照）をパネル１０に本圧着する処理が行われる。本圧着ヘッド７０５は、第１の本圧着ユニット４００の本圧着ヘッド４０５と同様に、ＴＡＢ２を仮圧着したパネル１０を下側から支える下刃と、ＴＡＢ２の圧着部分を加圧する上刃と、下刃及び上刃をそれぞれ加熱するヒータを有している。
【００３９】
ＰＣＢ接続ユニット８００では、パネル１０に接続されたソース側のＴＡＢ２にＰＣＢ１３（図１参照）を接続する処理が行われる。このＰＣＢ接続ユニット８００は、ＰＣＢ供給ブロック８０５と、処理ヘッドの一例を示す本圧着ヘッド８０６を備えている。ＰＣＢ供給ブロック８０５は、ＰＣＢ１３にＡＣＦ層を貼り付けて、本圧着ヘッド８０６に搬送する。
【００４０】
ＰＣＢ供給ブロック８０５は、ＰＣＢトレイ９０１と、ＡＣＦ貼付部９０２Ａ，９０２Ｂと、ＰＣＢ搬送部９０３を有している。ＰＣＢトレイ９０１には、複数のＰＣＢ１３が載置されている。このＰＣＢトレイ９０１に載置されたＰＣＢ１３は、ＡＣＦ層が貼り付けられる前のＰＣＢであり、ＰＣＢ把持部（不図示）によって把持されてＡＣＦ貼付部９０２Ａ，９０２Ｂに１枚ずつ供給される。
【００４１】
ＡＣＦ貼付部９０２Ａ，９０２Ｂは、ＰＣＢ把持部に把持されたＰＣＢ１３にＡＣＦ層を貼り付ける。ＰＣＢ把持部は、ＡＣＦ層の貼り付けが終了したＰＣＢ１３を交互にＰＣＢ搬送部９０３に供給する。ＰＣＢ搬送部９０３は、供給されたＰＣＢ１３を本圧着ヘッド８０６へ搬送する。本圧着ヘッド８０６は、ＰＣＢ１３を下側から支える下刃と、パネル１０に接続されたソース側のＴＡＢ２の圧着部分を加圧する上刃と、下刃及び上刃をそれぞれ加熱するヒータを有している。
【００４２】
そして、ＰＣＢ接続ユニット８００は、ＰＣＢ１３を接続したパネル１０、すなわち組み立てられたＦＰＤモジュールＰを排出する。
【００４３】
なお、本例では、処理ユニットを８台設けた例を説明したが、処理ユニットの台数は、パネル１０に施す工程数に応じて適宜設定されるものである。
【００４４】
［本圧着ユニットの構成例］
次に、第１の本圧着ユニット４００の詳細な構成について、図３を参照して説明する。図３は、第１の本圧着ユニット４００の斜視図である。
図３に示すように、第１の本圧着ユニット４００は、主として、基台４６上に設置され、パネル１０の作業辺に圧着を行う本圧着ヘッド４０５と、パネル１０を作業位置で保持するパネル保持部４０と、パネル１０をパネル保持部４０に搬送する搬送ステージ４０３とからなる。パネル保持部４０は、パネル１０の作業辺側を平坦化して保持する基準ビーム４１と、基準ビーム４１の両端に各々垂直に取り付けられて、基準ビーム４１と共にパネル１０を安定に保持する一対の両側保持部４２とからなる。
【００４５】
搬送ステージ４０３は、図示しない昇降機構によって、本圧着ヘッド４０５に対して接近、離反可能としており、更に鉛直方向、すなわち上下方向に移動可能に構成されている。そして、搬送ステージ４０３が下降することにより、パネル１０をパネル保持部４０上に載置する。このとき、本圧着ヘッド４０５によって処理を行われるパネル１０の作業辺側が、本圧着ヘッド４０５側に張り出した状態でパネル保持部４０上に載置される。
【００４６】
上述したように、本圧着ヘッド４０５は、下刃４４と、この下刃４４と対向する上刃４５と、不図示のヒータユニットと、上刃４５を上下に駆動させる不図示の上下機構とを備えて構成されている。下刃４４は、不図示のヒータユニットを含み、先端部分が６０℃乃至１００℃に保温されている。この下刃４４の先端部分の温度は、使用するＡＣＦの特性などに応じて適宜設定される。
【００４７】
下刃４４と鉛直方向に対向して配置された上刃４５は、不図示のガイド機構によって上下に移動可能に支持されている。そして、上刃４５は、上下機構によって上下に駆動される。また、この上刃４５には、下刃４４と同様に不図示のヒータユニットが設けられている。
【００４８】
本圧着ヘッド４０５と搬送ステージ４０３の間には、基準ビーム４１が設けられている。基準ビーム４１は、略直方体状に形成されており、その長手方向が本圧着ヘッド４０５の下刃４４の長手方向に沿って延在している。図４に示すように、この基準ビーム４１におけるパネル１０が接触する吸着面４１ａには、複数の櫛形の吸着溝４９と、複数の吸盤状の吸着パッド５２が所定間隔毎に交互に設けられている。また、基準ビーム４１は、吸着面４１ａの高さが本圧着ヘッド４０５の下刃４４の鉛直方向の高さと同じ高さとなるように配置されている。
【００４９】
吸着パッド５２は、パネル１０を基準ビーム４１の吸着面４１ａに対して平面度を高くする平坦化処理を行う。具体的には、複数の吸着パッド５２を後述する第１の弁５６系統を負圧として、パネル１０を強制的に内方に引き込むことにより、パネル１０のそりを解消して平面度を上げる。その後、複数の吸着溝４９を負圧とすることにより、パネルを安定して保持する。なお、吸着溝４９は、不図示の弁系統により負圧とする。パネル１０に対して、平坦化処理が行なわれた後、搭載部品２の本圧着処理が行われる。
【００５０】
本例では、パネル保持部４０である基準ビーム４１および一対の両側保持部４２に、後述するパネル１０を作業位置に対して昇降させるパネル昇降機構５０を備えるものである。
なお、両側保持部４２は作業辺ではないため、図３に示すように、吸着パッド５２のみが所定間隔で配置されている。パネル保持部４０である基準ビーム４１および一対の両側保持部４２によりパネル１０の３辺を同時に作業位置より上昇させるようにしているため、パネル１０を安定して保持することができる。
【００５１】
次に、図５，６を参照して、パネルのパネル昇降機構５０について説明する。
図５は、パネルの上下機構の真空動作弁の動作状態を説明する概略図であり、（ａ）は第１の弁および第２の弁が負圧の状態を示す図、（ｂ）は第１の弁が負圧、第２の弁が正圧の状態を示す図である。
図６は、本発明のＦＰＤモジュール組立装置の本実施の形態に係るパネルの昇降機構の概略構成図であり、（ａ）はパネルが作業位置にある状態を示す図、（ｂ）はパネル昇降機構によりパネルが作業位置より上昇した状態を示す図である。
【００５２】
図５に示すように、パネル昇降機構５０は、筐体からなるシリンダ５１と、シリンダ５１上面に摺動可能に挿通するシャフト５３と、シャフト５３の上端に取り付けられた吸着パッド５２と、シャフト５３の下端に取り付けられたピストン５４とを有している。シリンダ５１の上面は、パネル保持部４０である基準バー４１、両側保持部４２の各吸着面４１ａ，４２ａより、わずかに低く設置されており、通常時は基準バー４１、両側保持部４２の上面と吸着溝４９でパネルを吸着保持する構造となっている。
【００５３】
図５に示すように、真空動作弁は、第１の弁５６，第２の弁５７の２つの真空系統がある。
【００５４】
まず、図５（ａ）により、第１の弁５６系統によるパネル１０（図６（ａ）参照）の吸着について説明する。
ピストン５４に形成された開口５５よりシャフト５３内を通り、吸着パッド５２の中央に形成された開口５８に連通する吸着エア通路５９が形成されている。吸着エア通路５９は、第１の弁５６を介して空気口Ａに接続されている。第１の弁５６はソレノイド弁などの電磁弁であり、図示しない制御装置により開閉される。空気口Ａより空気を排出し、第１の弁５６を開とすることにより、吸着エア通路５９内が負圧となり（以下、第１の弁５６系統の負圧という）、図６（ａ）に示すように、パネル１０が吸着パッド５２に吸着される。
なお、第１の弁５６を閉とすることにより、吸着エア通路５９内の負圧が解除されると、吸着パッド５２によるパネル１０の吸着が解除される。
【００５５】
次に、図５（ｂ）により、第２の弁５７系統による吸着パッド５２の昇降について説明する。
ピストン５４の底部側及びシリンダ５１内で形成される密閉空間Ｃ（図５（ｂ）参照）に、第２の弁５７を介して空気口Ｂが接続されている。第２の弁５７も、第１の弁５６と同様、ソレノイド弁などの電磁弁であり、図示しない制御装置により開閉される。空気口Ｂより空気の排出および吸入が行われることにより、密閉空間Ｃ内を負圧または正圧とする（以下、第２の弁５７系統の負圧または正圧という）。密閉空間Ｃ内が負圧になると、ピストン５４の底部はシリンダ５１内底面に位置し、密閉空間Ｃ内が正圧になると、ピストン５４は上昇してシリンダ５１内上面に位置する。
【００５６】
さらに、第１の弁５６系統および第２の弁５７系統と、パネル１０の作業位置との関係について説明する。
図５（ａ）では、第１の弁５６系統を負圧、第２の弁５７系統を負圧としている。第１の弁５６系統が負圧なので、パネル１０は吸着パッド５２に吸着された状態で、第２の弁５７系統が負圧となるので、密閉空間Ｃ内は負圧となりピストン５４がシリンダ５１内底面に位置する。このため、吸着パッド５２もシリンダ５１上に位置するので、パネル１０は、図６（ａ）に示すように、バックアップ７０の下刃４４に接触した状態となる。
【００５７】
他方、図５（ｂ）では、第１の弁５６系統を負圧、第２の弁５７系統を正圧としている。第１の弁５６系統は負圧なので吸着パッド５２にパネル１０が吸着された状態で、第２の弁５７系統を正圧としているので、ピストン５４がシリンダ５１内上面に上昇する。これにより、シャフト５３に取り付けられた吸着パッド５２が上昇し、吸着パッド５２に吸着されたパネル１０も同時に上昇する。このとき、パネル１０は、図６（ｂ）に示すように、バックアップ７０の下刃４４から離れた状態となる。
なお、シャフト５３の長さは、パネル１０が作業位置より上昇したときに、パネル１０が下刃４４と上刃４５の間に位置するように設計上任意に決めることができるが、通常、２．５ｃｍ程度にするのが好ましい。この値は、下刃の熱からの回避ができる距離であればよい。
【００５８】
［本圧着ユニットの動作］
次に、図３，５，６を参照して、上述した構成を有する昇降機構の動作について説明する。
まず、図３に示すように、パネル１０は、搬送ステージ４０３によって基準ビーム４１の位置まで搬送される。このとき、ＴＡＢ２が搭載されたパネル１０の作業辺側が、本圧着ヘッド４０５の下刃４４と上刃４５の間に挿入される。
【００５９】
このとき、図３に示すように、パネル１０の下面がパネル保持部４０上に載置され、パネル１０の作業辺側が本圧着ヘッド４０５の下刃４４上に配置される（図６（ａ））。そして、第１の弁５６系統を負圧にして、パネル１０を基準ビーム４１の吸着パッド５２に強制的に引き込むことによりパネル１０の平坦化処理を行った後、吸着溝４９を負圧にすることにより、パネル１０を平坦化した状態で安定に保持する。
【００６０】
次に、不図示の上刃用の上下機構を駆動させて、図３に示す本圧着ヘッド４０５の上刃４５を下降させる。そして、ＴＡＢ２を仮圧着したパネル１０を下側から下刃４４で支えつつ、上刃４５を下刃４４側に下降させて加圧する。これにより、第１の本圧着ユニット４００によるＴＡＢ２とパネル１０との本圧着が完了する。
【００６１】
次に、各種処理作業またはパネルの搬送の異常時について説明する。処理作業の異常時とは、各種処理ユニットまたは搬送ステージの故障により各種処理作業やパネルの搬送が中断する場合をいう。このような場合には、バックアップ７０（図６参照）上の下刃４４が高温であるため、パネル１０を下刃４４から退避する必要がある。
【００６２】
真空動作弁である第１、第２の弁５６，５７の２系統を制御する不図示の制御装置に、異常信号が入力されると、図５（ｂ）に示すように、第１の弁５６系統は負圧、第２の弁５７系統は正圧となる。第２の弁５７系統を正圧にすると、密閉空間Ｃ内が正圧となるため、ピストン５４が上昇し、シャフト５３に取り付けられた吸着パッド５２も作業位置より上昇する。このとき、第１の弁５６系統は負圧なので、パネル１０は吸着パッド５２に吸着された状態のまま、吸着パッド５２と共に上昇する。これにより、パネル１０は、図６（ｂ）に示すように、バックアップ７０の下刃４４から退避する。よって、高温の下刃４４にパネル１０が接触したままの状態になることを回避することができる。
【００６３】
処理作業または搬送機構の異常が解除された場合には、図５（ａ）に示すように、第１の弁５６系統は負圧のまま、第２の弁５７系統を負圧にする。第２の弁５７系統を負圧にすると、密閉空間Ｃ内が負圧となるため、ピストン５４が下降してシリンダ５１内底面に位置する。これと共に、シャフト５３に取り付けられた吸着パッド５２も下降してシリンダ５１上に位置する。そして、処理作業または搬送の異常により中断した工程より各種処理作業が再開される。
【００６４】
以上、本発明のＦＰＤモジュールの組立装置の実施の形態について、その作用効果も含めて説明した。かかる本発明のＦＰＤモジュールの組立装置は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。
【符号の説明】
【００６５】
２…ＴＡＢ（搭載部品）、１０…パネル、Ｐ…ＦＰＤモジュール、
２０…ＦＰＤモジュールの組立ライン（ＦＰＤモジュールの組立装置）、
４０…パネル保持部、４１…基準ビーム、４２…両側保持部、
４４…下刃、４５…上刃、４１ａ、４２ａ…吸着面、
５０…パネル昇降機構、５１…シリンダ、５２…吸着パッド、５３…シャフト、
５４…ピストン、５６…第１の弁、５７…第２の弁、５５，５８…開口、５９…吸着エア通路Ｃ…密閉空間、７０…バックアップ、
１００…端子クリーニングユニット、
１０１，２０１，３０１，４０１，５０１，６０１，７０１，８０１…フレーム、
１０３，２０３，３０３，４０３，５０３，６０３，７０３，８０３…搬送ステージ（搬送台）、
１０４，２０４，３０４，５０４，６０４，７０４，８０４…基準ビーム、
１０５…クリーニングヘッド（処理ヘッド）、２００…第１のＡＣＦ貼付ユニット、
２０５，５０５…ＡＣＦ貼付ヘッド（処理ヘッド）、３００…第１の仮圧着ユニット、
３０５，６０５…搭載ヘッド（処理ヘッド）、４００…第１の本圧着ユニット、
４０５，７０５…本圧着ヘッド（処理ヘッド）、
５００…第２のＡＣＦ貼付ユニット、６００…第２の仮圧着ユニット、
７００…第２の本圧着ユニット、８００…ＰＣＢ接続ユニット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フラットパネルディスプレイ（FPD:Flat Panel Display）の表示基板（以下、パネル）に電子部品（搭載部品）を実装するＦＰＤモジュールの組立装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＦＰＤとしては、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイ、プラズマディスプレイなどがある。このＦＰＤにおけるパネルの周縁辺には、駆動ＩＣの搭載や、ＣＯＦ（Chip on Film）、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）などのＴＡＢ（Tape Automated Bonding）接続が行われる。また、パネルの周辺には、例えば、ＰＣＢ（Printed Circuit Board）などの周辺基板が実装される。その結果、ＦＰＤモジュールが組み立てられる。
【０００３】
ＦＰＤモジュールの組立装置は、複数の処理作業工程を順次行うことで、ＦＰＤのパネルにおける周縁部および周辺に、駆動ＩＣ、ＣＯＦおよびＰＣＢなどの搭載部材を実装し、ＦＰＤモジュールを組み立てるライン装置である。
【０００４】
ここで、本発明で搭載部材と称する電子部品は、その形状や部材の厚さの差異などで、ＴＣＰ（Tape Carrier Package）と呼称されたり、ＣＯＦ（Chip On Film）と呼称されたりする。これらＴＣＰやＣＯＦは、スプロケット穴を有する長尺のポリイミドフィルムに配線を施したＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）に、ＩＣチップを搭載し、これを切り出して構成されたものであり、実装する上での差異はない。また、パネルの設計によってはＩＣチップなしのＦＰＣのみを実装する場合もある。ＦＰＤの実装工程においては、これらの部品に実質上の差異はないため、本発明では搭載部材と呼称する。
【０００５】
ＦＰＤモジュールの組立装置における処理工程の一例としては、（１）パネル端部の搭載部材貼付け部を清掃する端子クリーニング工程と、（２）清掃後のパネル端部に異方性導電フィルム（ACF:AnisotropicConductive Film）を貼り付けるＡＣＦ工程がある。また、（３）パネルのＡＣＦを貼り付けた位置に、搭載部材を位置決めして搭載する搭載工程と、（４）搭載部材を加熱圧着してＡＣＦにより固定する圧着工程がある。さらに、（５）搭載部材のパネル側とは反対側に、予めＡＣＦを貼り付けたＰＣＢ基板を貼付け搭載するＰＣＢ工程がある。なお、ＰＣＢ工程は、複数の工程からなっている。
【０００６】
ＡＣＦは、接合する部材のどちらか一方に予め貼り付けられていればよい。つまり、上記ＡＣＦ工程の別な例では、ＡＣＦを搭載部材に予め貼り付ける。
【０００７】
このような一連の工程を経ることによって、パネル上の電極と搭載部材に設けた電極との間を熱圧着し、ＡＣＦ内部の導電性粒子を介して両電極の電気的な接続が行われる。なお、圧着工程を終えると、ＡＣＦ基材樹脂が硬化するため、両電極の電気的な接続と同時に、パネルと搭載部材が機械的にも接続される。
【０００８】
ＦＰＤモジュールの組立装置としては、例えば、特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載されたＦＰＤモジュールの組立装置では、各工程を行うユニットが第１の方向（Ｘ方向）に並んでおり、パネルを保持して隣り合うユニット間を搬送する搬送機構を備えている。
【０００９】
このほか、ＦＰＤモジュールの組立装置としては、例えば、特許文献２に記載されているものがある。この特許文献２に記載されたＦＰＤモジュールの組立装置では、バックアップ面と吸着支持面との段差がある場合に、バックアップ面を支持するバックアップ部材が、保持ステージ上に所定の支持高さに固定されているのに対し、吸着支持面を支持する吸着支持部材が保持ステージ上で高さ調節可能なものである。
【００１０】
特許文献２記載のＦＰＤモジュール組立装置では、吸着支持部材の背面に設けた受動部に、基台上にサーボモータに直結して設けられたねじ軸を螺合させて、ねじ軸の正逆転駆動により吸着支持部材を上下動させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００７−９９４６６号公報
【特許文献２】特開平５−２２８７５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述の特許文献１に記載されたようなＦＰＤモジュールの組立装置において、パネルの搬送は、スループットを向上させるため複数の処理ユニットの各種処理作業工程に並行した裏動作となっていた。このため、一旦、各種処理作業またはパネルの搬送に異常が生じると、パネルを退避させる場所がないので、その場で待機しなければならなかった。
【００１３】
しかし、作業内容によっては、作業位置からパネルを退避させなければならない場合がある。例えば、本圧着ユニットにおいては、本圧着を行うバックアップの下刃上にパネルが接触した状態となっているが、バックアップの下刃が１００℃前後と高温になっているので、バックアップの下刃からパネルを退避しパネルの変形を防止する必要があった。
【００１４】
特許文献２に記載されたＦＰＤモジュールの組立装置では、パネルの吸着支持部材が保持ステージ上で高さ調節可能となっているものであるが、これは、液晶パネルの裏面側の段差の変化に対応するためのものであり、異常時のパネルのバックアップの下刃からの退避については考慮されていなかった。
【００１５】
本発明の目的は、上記従来技術における実情を考慮し、処理作業または搬送機構の異常時に、パネルをバックアップの下刃から退避することによりパネルの保護を図ることが可能なＦＰＤモジュールの組立装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明のＦＰＤモジュールの組立装置は、パネルの作業辺に対して各種処理作業を行う処理ヘッドを有する複数の処理ユニットと、複数の処理ユニットの作業位置にパネルを搬送する搬送ステージと、処理ユニットに配設され、パネルの作業辺を含む少なくとも２つの周縁辺を吸着することによりパネルを保持するパネル保持部と、を備える。そして、パネル保持部に設けられ、各種処理の異常時に、パネルを作業位置よりも上昇可能に支持すると共に、異常の解除時に、パネルを作業位置に下降可能に支持するパネル昇降機構を備えた。
【発明の効果】
【００１７】
上記構成のＦＰＤモジュールの組立装置によれば、処理作業の異常時にパネルをバックアップから退避しパネルの変形を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明のＦＰＤモジュールの組立装置によって実装組立を行うＦＰＤモジュールの概略構成を示す平面図である。
【図２】本発明のＦＰＤモジュールの組立装置の実施の形態例を示すフロアレイアウト図である。
【図３】本発明のＦＰＤモジュールの組立装置の実施の形態例にかかる本圧着ユニットを示す斜視図である。
【図４】本発明のＦＰＤモジュール組立装置の本実施の形態例に係る基準ビームの一例を示す部分斜視図である。
【図５】本発明のＦＰＤモジュール組立装置の本実施の形態例に係るパネル上下機構の２つの真空動作弁系統の動作状態を説明する概略図であり、（ａ）は第１の弁系統および第２の弁系統が負圧の状態を示す図、（ｂ）は第１の弁系統が負圧、第２の弁系統が正圧の状態を示す図である。
【図６】本発明のＦＰＤモジュール組立装置の本実施の形態例に係るパネルの昇降機構の概略構成図であり、（ａ）はパネルが作業位置の状態を示す図、（ｂ）はパネルがパネル昇降機構により作業位置より上昇した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明のＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）モジュールの組立装置の実施の形態例（以下、「本例」という。）について、図１〜図６を参照して説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。また、本発明は、以下の形態に限定されるものではない。
なお、説明は以下の順序で行う。
１．ＦＰＤモジュールの構成例
２．ＦＰＤモジュールの組立装置の構成例
３．本圧着ユニットの動作例
【００２０】
１．ＦＰＤモジュールの構成例
まず、ＦＰＤモジュールについて、図１を参照して説明する。
図１は、本発明で実装組立を行うＦＰＤモジュールの概略構成を示す平面図である。
【００２１】
図１に示すように、ＦＰＤモジュールＰは、略長方形状に形成されたパネル１０の短辺及び長辺側の端部に搭載部品の一例を示すＴＡＢ２を複数実装したものである。また、このＴＡＢ２には、ＩＣチップからなる電子部品２ａが搭載され、パネル１０の長辺側には、１枚のＰＣＢ１３が接続されている。
【００２２】
また、本例では、パネル１０は、カラーフィルタ基板１１と、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）アレイ基板１２と、カラーフィルタ基板１１とＴＦＴアレイ基板１２の間に封入される液晶とから構成されている。なお、パネル１０に実装する搭載部品であるＴＡＢ２の数や配置方法は、上述したものに限定されるものではない。
【００２３】
２．ＦＰＤモジュールの組立ラインの構成例
次に、本発明のＦＰＤモジュールの組立装置の実施の形態例であるＦＰＤモジュールの組立ラインについて、図２を参照して説明する。
図２は、ＦＰＤモジュールの組立ライン全体を示すフロアレイアウト図である。
【００２４】
本例のＦＰＤモジュールの組立ライン２０は、上流側（図２の左側）から下流側（右側）に向かって液晶やプラズマなどのＦＰＤのパネル１０（図１参照）を順次搬送しながら、ＦＰＤモジュールＰ（図１参照）を組み立てるＦＰＤの組立装置である。
【００２５】
図２に示すように、ＦＰＤモジュールの組立ライン２０は、端子クリーニングユニット１００と、第１のＡＣＦ貼付ユニット２００と、第１の仮圧着ユニット３００と、第１の本圧着ユニット４００を備えている。更に、ＦＰＤモジュールの組立ライン２０は、第２のＡＣＦ貼付ユニット５００と、第２の仮圧着ユニット６００と、第２の本圧着ユニット７００と、ＰＣＢ接続ユニット８００を備えている。
【００２６】
このＦＰＤモジュールの組立ライン２０では、端子クリーニングユニット１００からＰＣＢ接続ユニット８００までパネル１０（図１参照）が各処理ユニットに順次搬送されて、搭載部品が実装される。
【００２７】
各ユニット１００〜８００は、それぞれフレーム１０１〜８０１を有している。各フレーム１０１〜８０１の作業面側には、搬送レール１０２〜８０２が設けられている。搬送レール１０２〜８０２は、隣り合う搬送レールと連結されることにより、一本のレールを形成している。
【００２８】
搬送レール１０２〜８０２には、それぞれ搬送台である搬送ステージ１０３〜８０３が移動可能に配置されている。これら搬送ステージ１０３〜８０３は、次のユニットの処理ヘッドが設けられた作業位置までパネル１０を搬送する。
【００２９】
また、各ユニット１００〜８００には、パネル１０の作業辺を搭載して安定して保持する基準ビーム１０４〜８０４が設けられている。そして、各基準ビーム１０４〜８０４は、後述するように吸着によりパネル１０を平坦化処理する。なお、基準ビーム１０４〜８０４の詳細な構成及び機能については、後で詳しく説明する。
【００３０】
端子クリーニングユニット１００では、パネル１０（図１参照）における接続用の端子部が設けられている周縁辺を清掃する処理が行われる。この端子クリーニングユニット１００には、搬入されたパネル１０の端子部を拭き取るクリーニングヘッド１０５と、このクリーニングヘッド１０５が移動可能に配置されたガイドレール１０６が設けられている。
【００３１】
第１のＡＣＦ貼付ユニット２００では、パネル１０の長辺側にＡＣＦを貼り付ける処理が行われる。この第１のＡＣＦ貼付ユニット２００は、パネル１０の端子部にＡＣＦ層を貼り付ける２つのＡＣＦ貼付ヘッド２０５と、ガイドレール２０６とを有している。そして、処理ヘッドの一例を示す２つのＡＣＦ貼付ヘッド２０５は、互いが近接しすぎない範囲でガイドレール２０６上を移動して、パネル１０の端子部にＡＣＦ層を貼り付ける。
【００３２】
ＡＣＦ貼付ヘッド２０５は、昇降機構（不図示）によって上下方向に移動し、回転機構（不図示）によって略水平面内を回転するようになっている。ガイドレール２０６は、フレーム２０１上に位置決めされたパネル１０の長辺に沿ってＡＣＦ貼付ヘッド２０５，２０５を案内する。
【００３３】
第１の仮圧着ユニット３００では、パネル１０の長辺側の端子部にＴＡＢ２（図１参照）を搭載して仮圧着する処理が行われる。この第１の仮圧着ユニット３００は、ＴＡＢ２をパネル１０に搭載する処理ヘッドの一例を示す搭載ヘッド３０５と、搭載ヘッド３０５を移動可能に支持するガイドレール３０６を有している。更に、第１の仮圧着ユニット３００は、搭載ヘッド３０５にＴＡＢ２を供給するＴＡＢ供給部３１０を有している。
【００３４】
第１の本圧着ユニット４００では、本圧着ヘッド４０５を有している。この本圧着ヘッド４０５によって、パネル１０の長辺側に搭載されたＴＡＢ２（図１参照）をパネル１０に本圧着する処理が行われる。本圧着ヘッド４０５は、上刃４５と、下刃４４とを備えている（図３参照）。上刃４５および下刃４４は、ヒータにより加熱されており、ＴＡＢ２を加熱加圧してパネル１０にＴＡＢ２を接続する。
【００３５】
ＴＡＢ２をパネル１０に本圧着するには、ＴＡＢ２を仮圧着したパネル１０を下側から下刃４４で支えつつ、上刃４５で加圧する。上刃４５により加圧されたＡＣＦは、例えば、１９０℃で５秒間加熱されて熱硬化する。これにより、ＴＡＢ２とパネル１０との本圧着が完了する。
【００３６】
第２のＡＣＦ貼付ユニット５００では、パネル１０の短辺側にＡＣＦを貼り付ける処理が行われる。この第２のＡＣＦ貼付ユニット５００は、パネル１０にＡＣＦ層を貼り付ける２つのＡＣＦ貼付ヘッド５０５と、ガイドレール５０６とを有している。その他の構成は、第１のＡＣＦ貼付ユニット２００と同様であるため、その説明は省略する。
【００３７】
第２の仮圧着ユニット６００では、パネル１０の短辺側にＴＡＢ２（図１参照）を搭載して仮圧着する処理が行われる。この第２の仮圧着ユニット６００は、第１の仮圧着ユニット３００と同様に、ＴＡＢ２をパネル１０に搭載する搭載ヘッド６０５と、搭載ヘッド６０５を移動可能に支持するガイドレール６０６とを有している。また、第２の仮圧着ユニット６００は、処理ヘッドである搭載ヘッド６０５にＴＡＢ２を供給するＴＡＢ供給部６１０を有している。
【００３８】
第２の本圧着ユニット７００では、処理ヘッドの一例を示す本圧着ヘッド７０５によって短辺側のＴＡＢ２（図１参照）をパネル１０に本圧着する処理が行われる。本圧着ヘッド７０５は、第１の本圧着ユニット４００の本圧着ヘッド４０５と同様に、ＴＡＢ２を仮圧着したパネル１０を下側から支える下刃と、ＴＡＢ２の圧着部分を加圧する上刃と、下刃及び上刃をそれぞれ加熱するヒータを有している。
【００３９】
ＰＣＢ接続ユニット８００では、パネル１０に接続されたソース側のＴＡＢ２にＰＣＢ１３（図１参照）を接続する処理が行われる。このＰＣＢ接続ユニット８００は、ＰＣＢ供給ブロック８０５と、処理ヘッドの一例を示す本圧着ヘッド８０６を備えている。ＰＣＢ供給ブロック８０５は、ＰＣＢ１３にＡＣＦ層を貼り付けて、本圧着ヘッド８０６に搬送する。
【００４０】
ＰＣＢ供給ブロック８０５は、ＰＣＢトレイ９０１と、ＡＣＦ貼付部９０２Ａ，９０２Ｂと、ＰＣＢ搬送部９０３を有している。ＰＣＢトレイ９０１には、複数のＰＣＢ１３が載置されている。このＰＣＢトレイ９０１に載置されたＰＣＢ１３は、ＡＣＦ層が貼り付けられる前のＰＣＢであり、ＰＣＢ把持部（不図示）によって把持されてＡＣＦ貼付部９０２Ａ，９０２Ｂに１枚ずつ供給される。
【００４１】
ＡＣＦ貼付部９０２Ａ，９０２Ｂは、ＰＣＢ把持部に把持されたＰＣＢ１３にＡＣＦ層を貼り付ける。ＰＣＢ把持部は、ＡＣＦ層の貼り付けが終了したＰＣＢ１３を交互にＰＣＢ搬送部９０３に供給する。ＰＣＢ搬送部９０３は、供給されたＰＣＢ１３を本圧着ヘッド８０６へ搬送する。本圧着ヘッド８０６は、ＰＣＢ１３を下側から支える下刃と、パネル１０に接続されたソース側のＴＡＢ２の圧着部分を加圧する上刃と、下刃及び上刃をそれぞれ加熱するヒータを有している。
【００４２】
そして、ＰＣＢ接続ユニット８００は、ＰＣＢ１３を接続したパネル１０、すなわち組み立てられたＦＰＤモジュールＰを排出する。
【００４３】
なお、本例では、処理ユニットを８台設けた例を説明したが、処理ユニットの台数は、パネル１０に施す工程数に応じて適宜設定されるものである。
【００４４】
［本圧着ユニットの構成例］
次に、第１の本圧着ユニット４００の詳細な構成について、図３を参照して説明する。図３は、第１の本圧着ユニット４００の斜視図である。
図３に示すように、第１の本圧着ユニット４００は、主として、基台４６上に設置され、パネル１０の作業辺に圧着を行う本圧着ヘッド４０５と、パネル１０を作業位置で保持するパネル保持部４０と、パネル１０をパネル保持部４０に搬送する搬送ステージ４０３とからなる。パネル保持部４０は、パネル１０の作業辺側を平坦化して保持する基準ビーム４１と、基準ビーム４１の両端に各々垂直に取り付けられて、基準ビーム４１と共にパネル１０を安定に保持する一対の両側保持部４２とからなる。
【００４５】
搬送ステージ４０３は、図示しない昇降機構によって、本圧着ヘッド４０５に対して接近、離反可能としており、更に鉛直方向、すなわち上下方向に移動可能に構成されている。そして、搬送ステージ４０３が下降することにより、パネル１０をパネル保持部４０上に載置する。このとき、本圧着ヘッド４０５によって処理を行われるパネル１０の作業辺側が、本圧着ヘッド４０５側に張り出した状態でパネル保持部４０上に載置される。
【００４６】
上述したように、本圧着ヘッド４０５は、下刃４４と、この下刃４４と対向する上刃４５と、不図示のヒータユニットと、上刃４５を上下に駆動させる不図示の上下機構とを備えて構成されている。下刃４４は、不図示のヒータユニットを含み、先端部分が６０℃乃至１００℃に保温されている。この下刃４４の先端部分の温度は、使用するＡＣＦの特性などに応じて適宜設定される。
【００４７】
下刃４４と鉛直方向に対向して配置された上刃４５は、不図示のガイド機構によって上下に移動可能に支持されている。そして、上刃４５は、上下機構によって上下に駆動される。また、この上刃４５には、下刃４４と同様に不図示のヒータユニットが設けられている。
【００４８】
本圧着ヘッド４０５と搬送ステージ４０３の間には、基準ビーム４１が設けられている。基準ビーム４１は、略直方体状に形成されており、その長手方向が本圧着ヘッド４０５の下刃４４の長手方向に沿って延在している。図４に示すように、この基準ビーム４１におけるパネル１０が接触する吸着面４１ａには、複数の櫛形の吸着溝４９と、複数の吸盤状の吸着パッド５２が所定間隔毎に交互に設けられている。また、基準ビーム４１は、吸着面４１ａの高さが本圧着ヘッド４０５の下刃４４の鉛直方向の高さと同じ高さとなるように配置されている。
【００４９】
吸着パッド５２は、パネル１０を基準ビーム４１の吸着面４１ａに対して平面度を高くする平坦化処理を行う。具体的には、複数の吸着パッド５２を後述する第１の弁５６系統を負圧として、パネル１０を強制的に内方に引き込むことにより、パネル１０のそりを解消して平面度を上げる。その後、複数の吸着溝４９を負圧とすることにより、パネルを安定して保持する。なお、吸着溝４９は、不図示の弁系統により負圧とする。パネル１０に対して、平坦化処理が行なわれた後、搭載部品２の本圧着処理が行われる。
【００５０】
本例では、パネル保持部４０である基準ビーム４１および一対の両側保持部４２に、後述するパネル１０を作業位置に対して昇降させるパネル昇降機構５０を備えるものである。
なお、両側保持部４２は作業辺ではないため、図３に示すように、吸着パッド５２のみが所定間隔で配置されている。パネル保持部４０である基準ビーム４１および一対の両側保持部４２によりパネル１０の３辺を同時に作業位置より上昇させるようにしているため、パネル１０を安定して保持することができる。
【００５１】
次に、図５，６を参照して、パネルのパネル昇降機構５０について説明する。
図５は、パネルの上下機構の真空動作弁の動作状態を説明する概略図であり、（ａ）は第１の弁および第２の弁が負圧の状態を示す図、（ｂ）は第１の弁が負圧、第２の弁が正圧の状態を示す図である。
図６は、本発明のＦＰＤモジュール組立装置の本実施の形態に係るパネルの昇降機構の概略構成図であり、（ａ）はパネルが作業位置にある状態を示す図、（ｂ）はパネル昇降機構によりパネルが作業位置より上昇した状態を示す図である。
【００５２】
図５に示すように、パネル昇降機構５０は、筐体からなるシリンダ５１と、シリンダ５１上面に摺動可能に挿通するシャフト５３と、シャフト５３の上端に取り付けられた吸着パッド５２と、シャフト５３の下端に取り付けられたピストン５４とを有している。シリンダ５１の上面は、パネル保持部４０である基準バー４１、両側保持部４２の各吸着面４１ａ，４２ａより、わずかに低く設置されており、通常時は基準バー４１、両側保持部４２の上面と吸着溝４９でパネルを吸着保持する構造となっている。
【００５３】
図５に示すように、真空動作弁は、第１の弁５６，第２の弁５７の２つの真空系統がある。
【００５４】
まず、図５（ａ）により、第１の弁５６系統によるパネル１０（図６（ａ）参照）の吸着について説明する。
ピストン５４に形成された開口５５よりシャフト５３内を通り、吸着パッド５２の中央に形成された開口５８に連通する吸着エア通路５９が形成されている。吸着エア通路５９は、第１の弁５６を介して空気口Ａに接続されている。第１の弁５６はソレノイド弁などの電磁弁であり、図示しない制御装置により開閉される。空気口Ａより空気を排出し、第１の弁５６を開とすることにより、吸着エア通路５９内が負圧となり（以下、第１の弁５６系統の負圧という）、図６（ａ）に示すように、パネル１０が吸着パッド５２に吸着される。
なお、第１の弁５６を閉とすることにより、吸着エア通路５９内の負圧が解除されると、吸着パッド５２によるパネル１０の吸着が解除される。
【００５５】
次に、図５（ｂ）により、第２の弁５７系統による吸着パッド５２の昇降について説明する。
ピストン５４の底部側及びシリンダ５１内で形成される密閉空間Ｃ（図５（ｂ）参照）に、第２の弁５７を介して空気口Ｂが接続されている。第２の弁５７も、第１の弁５６と同様、ソレノイド弁などの電磁弁であり、図示しない制御装置により開閉される。空気口Ｂより空気の排出および吸入が行われることにより、密閉空間Ｃ内を負圧または正圧とする（以下、第２の弁５７系統の負圧または正圧という）。密閉空間Ｃ内が負圧になると、ピストン５４の底部はシリンダ５１内底面に位置し、密閉空間Ｃ内が正圧になると、ピストン５４は上昇してシリンダ５１内上面に位置する。
【００５６】
さらに、第１の弁５６系統および第２の弁５７系統と、パネル１０の作業位置との関係について説明する。
図５（ａ）では、第１の弁５６系統を負圧、第２の弁５７系統を負圧としている。第１の弁５６系統が負圧なので、パネル１０は吸着パッド５２に吸着された状態で、第２の弁５７系統が負圧となるので、密閉空間Ｃ内は負圧となりピストン５４がシリンダ５１内底面に位置する。このため、吸着パッド５２もシリンダ５１上に位置するので、パネル１０は、図６（ａ）に示すように、バックアップ７０の下刃４４に接触した状態となる。
【００５７】
他方、図５（ｂ）では、第１の弁５６系統を負圧、第２の弁５７系統を正圧としている。第１の弁５６系統は負圧なので吸着パッド５２にパネル１０が吸着された状態で、第２の弁５７系統を正圧としているので、ピストン５４がシリンダ５１内上面に上昇する。これにより、シャフト５３に取り付けられた吸着パッド５２が上昇し、吸着パッド５２に吸着されたパネル１０も同時に上昇する。このとき、パネル１０は、図６（ｂ）に示すように、バックアップ７０の下刃４４から離れた状態となる。
なお、シャフト５３の長さは、パネル１０が作業位置より上昇したときに、パネル１０が下刃４４と上刃４５の間に位置するように設計上任意に決めることができるが、通常、２．５ｃｍ程度にするのが好ましい。この値は、下刃の熱からの回避ができる距離であればよい。
【００５８】
［本圧着ユニットの動作］
次に、図３，５，６を参照して、上述した構成を有する昇降機構の動作について説明する。
まず、図３に示すように、パネル１０は、搬送ステージ４０３によって基準ビーム４１の位置まで搬送される。このとき、ＴＡＢ２が搭載されたパネル１０の作業辺側が、本圧着ヘッド４０５の下刃４４と上刃４５の間に挿入される。
【００５９】
このとき、図３に示すように、パネル１０の下面がパネル保持部４０上に載置され、パネル１０の作業辺側が本圧着ヘッド４０５の下刃４４上に配置される（図６（ａ））。そして、第１の弁５６系統を負圧にして、パネル１０を基準ビーム４１の吸着パッド５２に強制的に引き込むことによりパネル１０の平坦化処理を行った後、吸着溝４９を負圧にすることにより、パネル１０を平坦化した状態で安定に保持する。
【００６０】
次に、不図示の上刃用の上下機構を駆動させて、図３に示す本圧着ヘッド４０５の上刃４５を下降させる。そして、ＴＡＢ２を仮圧着したパネル１０を下側から下刃４４で支えつつ、上刃４５を下刃４４側に下降させて加圧する。これにより、第１の本圧着ユニット４００によるＴＡＢ２とパネル１０との本圧着が完了する。
【００６１】
次に、各種処理作業またはパネルの搬送の異常時について説明する。処理作業の異常時とは、各種処理ユニットまたは搬送ステージの故障により各種処理作業やパネルの搬送が中断する場合をいう。このような場合には、バックアップ７０（図６参照）上の下刃４４が高温であるため、パネル１０を下刃４４から退避する必要がある。
【００６２】
真空動作弁である第１、第２の弁５６，５７の２系統を制御する不図示の制御装置に、異常信号が入力されると、図５（ｂ）に示すように、第１の弁５６系統は負圧、第２の弁５７系統は正圧となる。第２の弁５７系統を正圧にすると、密閉空間Ｃ内が正圧となるため、ピストン５４が上昇し、シャフト５３に取り付けられた吸着パッド５２も作業位置より上昇する。このとき、第１の弁５６系統は負圧なので、パネル１０は吸着パッド５２に吸着された状態のまま、吸着パッド５２と共に上昇する。これにより、パネル１０は、図６（ｂ）に示すように、バックアップ７０の下刃４４から退避する。よって、高温の下刃４４にパネル１０が接触したままの状態になることを回避することができる。
【００６３】
処理作業または搬送機構の異常が解除された場合には、図５（ａ）に示すように、第１の弁５６系統は負圧のまま、第２の弁５７系統を負圧にする。第２の弁５７系統を負圧にすると、密閉空間Ｃ内が負圧となるため、ピストン５４が下降してシリンダ５１内底面に位置する。これと共に、シャフト５３に取り付けられた吸着パッド５２も下降してシリンダ５１上に位置する。そして、処理作業または搬送の異常により中断した工程より各種処理作業が再開される。
【００６４】
以上、本発明のＦＰＤモジュールの組立装置の実施の形態について、その作用効果も含めて説明した。かかる本発明のＦＰＤモジュールの組立装置は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。
【符号の説明】
【００６５】
２…ＴＡＢ（搭載部品）、１０…パネル、Ｐ…ＦＰＤモジュール、
２０…ＦＰＤモジュールの組立ライン（ＦＰＤモジュールの組立装置）、
４０…パネル保持部、４１…基準ビーム、４２…両側保持部、
４４…下刃、４５…上刃、４１ａ、４２ａ…吸着面、
５０…パネル昇降機構、５１…シリンダ、５２…吸着パッド、５３…シャフト、
５４…ピストン、５６…第１の弁、５７…第２の弁、５５，５８…開口、５９…吸着エア通路Ｃ…密閉空間、７０…バックアップ、
１００…端子クリーニングユニット、
１０１，２０１，３０１，４０１，５０１，６０１，７０１，８０１…フレーム、
１０３，２０３，３０３，４０３，５０３，６０３，７０３，８０３…搬送ステージ（搬送台）、
１０４，２０４，３０４，５０４，６０４，７０４，８０４…基準ビーム、
１０５…クリーニングヘッド（処理ヘッド）、２００…第１のＡＣＦ貼付ユニット、
２０５，５０５…ＡＣＦ貼付ヘッド（処理ヘッド）、３００…第１の仮圧着ユニット、
３０５，６０５…搭載ヘッド（処理ヘッド）、４００…第１の本圧着ユニット、
４０５，７０５…本圧着ヘッド（処理ヘッド）、
５００…第２のＡＣＦ貼付ユニット、６００…第２の仮圧着ユニット、
７００…第２の本圧着ユニット、８００…ＰＣＢ接続ユニット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パネルの作業辺に対して各種処理作業を行う処理ヘッドを有する複数の処理ユニットと、
前記複数の処理ユニットの作業位置に前記パネルを搬送する搬送ステージと、
前記処理ユニットに配設され、前記パネルの作業辺を含む少なくとも２つの周縁辺を吸着することにより前記パネルを保持するパネル保持部と、
前記パネル保持部に設けられ、前記各種処理作業または前記パネルの搬送の異常時に、前記パネルを前記作業位置よりも上昇可能に支持すると共に、前記各種処理作業または前記パネルの搬送の異常が解除された時に、前記パネルを前記作業位置に下降可能に支持するパネル昇降機構を備えることを特徴とするＦＰＤモジュールの組立装置。
【請求項２】
前記パネル保持部は、
前記パネルの作業辺を保持する基準ビームと、
前記基準ビームの両端側に各々垂設され、前記基準ビームと共に前記パネルを保持する一対の両側保持部と、を備えることを特徴とする請求項１に記載のＦＰＤモジュールの組立装置。
【請求項３】
前記パネル昇降機構は、
前記パネル保持部に設けられたシリンダと、
前記シリンダ上面に摺動可能に挿通するシャフトと、
前記シャフトの上端に取り付けられた吸着パッドと、
前記シャフトの下端に取り付けられたピストンと、
前記ピストンに形成された開口から前記シャフト内を通り前記吸着パッドに形成された開口に連通する吸着エア通路と、
前記吸着エア通路内を負圧にして、前記吸着パッドにより前記パネルを吸着させる第１の弁系統と、
前記ピストンの底面と前記シリンダ内面で形成される密閉空間内を負圧または正圧にすることにより、前記シリンダ内の底面または上面間を、前記ピストンが昇降可能とした第２の弁系統と、からなることを特徴とする請求項１または２に記載のＦＰＤモジュールの組立装置。
【請求項４】
前記基準ビームは、
前記吸着パッドを所定間隔で複数設け、
前記吸着パッドと交互に配設され、吸着により前記パネルを保持する複数の吸着溝を備えることを特徴とする請求項２または３に記載のＦＰＤモジュールの組立装置。
【請求項１】
パネルの作業辺に対して各種処理作業を行う処理ヘッドを有する複数の処理ユニットと、
前記複数の処理ユニットの作業位置に前記パネルを搬送する搬送ステージと、
前記処理ユニットに配設され、前記パネルの作業辺を含む少なくとも２つの周縁辺を吸着することにより前記パネルを保持するパネル保持部と、
前記パネル保持部に設けられ、前記各種処理作業または前記パネルの搬送の異常時に、前記パネルを前記作業位置よりも上昇可能に支持すると共に、前記各種処理作業または前記パネルの搬送の異常が解除された時に、前記パネルを前記作業位置に下降可能に支持するパネル昇降機構を備えることを特徴とするＦＰＤモジュールの組立装置。
【請求項２】
前記パネル保持部は、
前記パネルの作業辺を保持する基準ビームと、
前記基準ビームの両端側に各々垂設され、前記基準ビームと共に前記パネルを保持する一対の両側保持部と、を備えることを特徴とする請求項１に記載のＦＰＤモジュールの組立装置。
【請求項３】
前記パネル昇降機構は、
前記パネル保持部に設けられたシリンダと、
前記シリンダ上面に摺動可能に挿通するシャフトと、
前記シャフトの上端に取り付けられた吸着パッドと、
前記シャフトの下端に取り付けられたピストンと、
前記ピストンに形成された開口から前記シャフト内を通り前記吸着パッドに形成された開口に連通する吸着エア通路と、
前記吸着エア通路内を負圧にして、前記吸着パッドにより前記パネルを吸着させる第１の弁系統と、
前記ピストンの底面と前記シリンダ内面で形成される密閉空間内を負圧または正圧にすることにより、前記シリンダ内の底面または上面間を、前記ピストンが昇降可能とした第２の弁系統と、からなることを特徴とする請求項１または２に記載のＦＰＤモジュールの組立装置。
【請求項４】
前記基準ビームは、
前記吸着パッドを所定間隔で複数設け、
前記吸着パッドと交互に配設され、吸着により前記パネルを保持する複数の吸着溝を備えることを特徴とする請求項２または３に記載のＦＰＤモジュールの組立装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−２０３３０４（Ｐ２０１２−２０３３０４Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６９７０１（Ｐ２０１１−６９７０１）
【出願日】平成２３年３月２８日（２０１１．３．２８）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２８日（２０１１．３．２８）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
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