(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を接着剤を介して圧着する圧着ヘッドを備える電子部品の実装装置であって、
前記圧着ヘッドの前記電子部品と当接する当接面の幅寸法は、前記電子部品の幅寸法より小さく、
前記圧着ヘッドは、ヒーターを内蔵し、該ヒーターはパターンにより形成され、該パターンは周縁側が中央側よりも密に形成され、周縁側と中央側とで温度差が生じるように構成されていることを特徴とする電子機器の実装装置。
【請求項２】
電子部品を接着剤を介して圧着する圧着ヘッドを備える電子部品の実装装置であって、
前記圧着ヘッドの前記電子部品と当接する当接面の幅寸法は、前記電子部品の幅寸法より小さく、
前記圧着ヘッドは、ヒーターを内蔵し、該ヒーターはパターンにより形成され、該パターンは中央側が周縁側よりも密に形成され、周縁側と中央側とで温度差が生じるように構成されていることを特徴とする電子機器の実装装置。
【請求項３】
請求項１又は２のいずれかに記載の電子部品の実装装置において、前記圧着ヘッドの当接面の前記幅寸法に対して交差する方向の長さ寸法は、前記電子部品の前記幅寸法に対して交差する方向の長さ寸法より小さいことを特徴とする電子部品の実装装置。
【請求項４】
請求項１又は２のいずれかに記載の電子部品の実装装置において、前記ヒーターの前記圧着ヘッドの前記電子部品と当接する当接面とは反対側には断熱部材が配置されていることを特徴とする電子部品の実装装置。
【請求項５】
２つの電子部品間に接着剤を配置し、
前記電子部品を、該電子部品に当接し、且つ、幅寸法が電子部品の幅寸法より小さい当接面を有する圧着ヘッドと対向する位置に配置し、前記圧着ヘッドで圧着し、
前記圧着ヘッドが内蔵するヒーターである、周縁側が中央側よりも密に形成され、周縁側と中央側とで温度差が生じるように構成されているパターンを加熱し、
前記電子部品を前記接着剤により固定することを特徴とする電子部品の実装方法。
【請求項６】
２つの電子部品間に接着剤を配置し、
前記電子部品を、該電子部品に当接し、且つ、幅寸法が電子部品の幅寸法より小さい当接面を有する圧着ヘッドと対向する位置に配置し、前記圧着ヘッドで圧着し、
前記圧着ヘッドが内蔵するヒーターである、中央側が周縁側よりも密に形成され、周縁側と中央側とで温度差が生じるように構成されているパターンを加熱し、
前記電子部品を前記接着剤により固定することを特徴とする電子部品の実装方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品の実装装置および実装方法に係り、例えば、液晶パネル（ＬＣＤ）の入力端子に、ＩＣの端子を電気的に接続する場合等、ファインピッチの端子同士の接続に利用される異方導電性接着剤を用いて各電子部品を圧着して実装する実装装置および実装方法に関する。
【０００２】
【背景技術】
液晶パネルのガラス基板上に設けられた入力端子とＩＣの端子との接続のように、半導体デバイス等の電子部品同士の接続、特にファインピッチの端子間の接続には異方導電性接着剤が用いられる。そして、異方導電性接着剤を用いた接着は、各電子部品間に異方導電性接着剤を仮接着した後、図８に示すように、保持部材１００Ａの内部に電熱線等からなるヒーターを備えた圧着ヘッド１００を用いて行われる。
【０００３】
すなわち、図８において、液晶パネル１０のガラス基板１１の延長部分の上に液晶ドライバＩＣ２０を直接取り付けたＣＯＧ（Chip On Glass ）タイプの場合、ガラス基板１１上に異方導電性接着剤３０を介してＩＣ２０を仮止めし、ステージ１０１上に配置する。
【０００４】
そして、ステージ１０１の上方に対向配置され、かつ所定温度に加熱された圧着ヘッド１００を下方（液晶パネル１０側）に移動させ、図示しない保護テープを介してＩＣ２０に圧着させる。この後、所定時間の圧着が終了すれば、圧着ヘッド１００を上方に戻す。以上により、ＩＣ２０のガラス基板１１上への実装が完了する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、液晶パネルは、携帯電話や小型情報機器等の各種電子機器における情報表示デバイスとして広く利用されているが、これらの電子機器では、携帯性を向上させるためにより一層の小型化が求められている反面、液晶画面に表示するデータ量の増加に伴い、画面サイズは大型化が求められている。
【０００６】
このため、図８に示す、液晶パネル１００のガラス基板１１における延長部分の延長寸法を小さくしたいという要望があった。この場合、ドライバーＩＣ２０を、ガラス基板１１上に設けられたもう一つのガラス基板１２側にできる限り近づけて配置する必要があった。
【０００７】
しかしながら、従来の実装装置では、圧着ヘッド１００の当接面１０３の幅寸法Ｗ３がＩＣ２０の幅寸法Ｗ４よりも大きいため、ＩＣ２０をガラス基板１２に近づけると、それに合わせてガラス基板１２側に移動した圧着ヘッド１００がガラス基板１２と干渉してしまい、ＩＣ２０の圧着を行えないという問題が生じる。
【０００８】
また、圧着ヘッド１００をガラス基板１２と干渉しない位置に留めておくことも考えられるが、このような場合には、ＩＣ２０と圧着ヘッド１００との互いのセンター位置がずれてしまうため、ＩＣ２０や異方導電性接着剤３０に均等な力を作用させることができず、ＩＣ２０が位置ずれしたり傾くなど、圧着不良を招く可能性がある。
【０００９】
本発明の目的は、電子部品の実装スペースの縮小に対応できる電子部品の実装装置および実装方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子部品の実装装置は、電子部品を接着剤を介して圧着する圧着ヘッドを備える電子部品の実装装置であって、前記圧着ヘッドの前記電子部品と当接する当接面の幅寸法は、前記電子部品の幅寸法より小さく、前記圧着ヘッドは、ヒーターを内蔵し、該ヒーターはパターンにより形成され、該パターンは周縁側が中央側よりも密に形成され、周縁側と中央側とで温度差が生じるように構成されていることを特徴とするものである。また、前記圧着ヘッドは、ヒーターを内蔵し、該ヒーターはパターンにより形成され、該パターンは中央側が周縁側よりも密に形成され、周縁側と中央側とで温度差が生じるように構成されていてもよい。
【００１１】
このような本発明では、圧着ヘッドの幅寸法を電子部品の幅寸法より小さくするため、電子部品の幅方向上に他の部品（例えば、図８におけるガラス基板１２）が近接配置されていても、その部品と圧着ヘッドとが干渉し合うことがない。従って、電子部材を他の部品に近づけてその実装スペースを縮小しても、電子部品の圧着が確実に行われるようになる。
【００１２】
また、前記圧着ヘッドの当接面の前記幅寸法に対して交差する方向の長さ寸法を、電子部品の前記幅寸法に対して交差する方向の長さ寸法より小さくしてもよい。このように、当接面の長さ寸法をも電子部品の長さ寸法以下にすれば、電子部品の長さ方向上に他の部品が近接配置されても、その部品と圧着ヘッドとの干渉が避けられる。従って、実装スペースをさらに長さ方向に対して縮小した場合や、他の電子部品が近接配置される場合でも、電子部品の圧着が可能になる。
【００１３】
さらに、圧着ヘッドにヒーターを内蔵するとともに、このヒーターの前記当接面とは反対側に断熱部材を配置してもよい。
【００１４】
このような場合には、断熱部材を当接面とは反対側に配置するため、ヒーターで生じる熱の拡散が抑えられ、熱が当接面に効率よく伝達されるようになる。
【００１５】
そして、ヒーターを圧着ヘッドの当接面近傍に内蔵することが好ましく、こうすることで、ヒーターと当接面との間の熱容量が小さくなるため、ヒーターのオン・オフに合わせて、当接面の温度を低温から高温へ、高温から低温へと瞬時に変化させることができ、所定温度となるまでの応答性が良好になる。この際、ヒーターとしては、いわゆるパルスヒート方式（ホットコールド法）を採用することができる。
【００１６】
そして、ヒーターが内蔵された圧着ヘッドを、当接面の周縁側と中央側とで温度差が生じるように構成することが好ましく、特に、周縁側を中央側より高温になるように構成することで、熱が電子部品を介して異方導電性接着剤に均一に伝達されて圧着作業が迅速に行われるようになる。
【００１７】
また、本発明の電子部品の実装方法は、前記実装装置を使用して実装する方法であって、２つの電子部品間に接着剤を配置し、前記電子部品を、該電子部品に当接し、且つ、幅寸法が電子部品の幅寸法より小さい当接面を有する圧着ヘッドと対向する位置に配置し、前記圧着ヘッドで圧着し、前記圧着ヘッドが内蔵するヒーターである、周縁側が中央側よりも密に形成され、周縁側と中央側とで温度差が生じるように構成されているパターンを加熱し、前記電子部品を前記接着剤により固定することを特徴とするものである。また、前記圧着ヘッドが内蔵するヒーターである、中央側が周縁側よりも密に形成され、周縁側と中央側とで温度差が生じるように構成されているパターンを加熱し、前記電子部品を前記接着剤により固定することを特徴とするものであってもよい。
【００１８】
このような実装方法においては、前述した作用により、電子部品の実装スペースが縮小されて小型化が促進されるうえ、そのような電子部品の実装を確実に行える。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、前述の従来例と同様な部材には同一符号を付し、それらの説明を省略または簡略化する。
【００２０】
図１には、電子部品である液晶パネル１０に別の電子部品である複数の液晶ドライバーＩＣ２０を実装する本実施形態の実装装置１が示されている。
【００２１】
ここで、液晶パネル１０は、図２に示すように、２枚のガラス基板１１，１２間にシール材１３を介して液晶１４を封入することで構成されている。各ガラス基板１１，１２の対向面には、表示パターンに対応したＩＴＯ膜などからなる透明電極１５および入力端子１６が形成されている。
【００２２】
下側のガラス基板１１は、上側のガラス基板１２よりも外側まで延長されており、その延長部分には、ガラス基板１２に近接するように各ＩＣ２０が異方導電性接着剤３０を介して取り付けられ、前記電極１５、入力端子１６に電気的に接続されている。つまり、本実施形態では、ＣＯＧ（Chip On Glass ）タイプの液晶パネル１０を用いている。
【００２３】
実装装置１は、液晶パネル１０が載置される支持台２と、このテーブル２に隣接して配置されたセラミック製のステージ３と、ステージ３の上方に対向配置されてステージ３に向かって上下移動可能に構成された圧着ヘッド４とを備えている。
【００２４】
テーブル２は、矢印方向に移動可能に構成されてガラス基板１１上の各ＩＣ２０を順次圧着ヘッド４の下方に位置させるとともに、ステージ３、圧着ヘッド４間から取り外し可能に構成され、液晶パネル１０を他の場所でテーブル２に着脱できるようにされている。さらに支持台２は、複数台用意されており、一方の支持台２がステージ３、圧着ヘッド４間に配置されて圧着工程を行っている際に、他のテーブル２に液晶パネル１０を着脱できるようにされている。
【００２５】
実装装置１の圧着ヘッド４は、図２、図３に示すように、金属製の保持部材５と、保持部材５に保持されたＴ字形のヘッド部材６と、各部材５，６間に配置された断熱部材７とで構成されている。
【００２６】
このような圧着ヘッド４（ヘッド部材６）のＩＣ２０との当接面８は、平面矩形とされ、当接面８の幅寸法（矩形における短辺方向の寸法であり、以下においても同様である）Ｗ１は、ＩＣ２０の幅寸法Ｗ２以下であり、好ましくは、ＩＣ２０の端子２０の列間の幅寸法と略同じである。一方、当接面８の長さ寸法（矩形における長辺方向の寸法であり、以下においても同様である）Ｌ１は、ＩＣ２０の長さ寸法Ｌ２以下であり、好ましくは、ＩＣ２０の端子２０の列の長さ寸法と略同じである。なお、当接面８の幅寸法Ｗ１、長さ寸法Ｌ１の各下限値は、特に限定されるものではないが、ＩＣ２０に割れが発生せず、ヘッド部材６自身の剛性が維持できる寸法であればよい。
【００２７】
ヘッド部材６は、セラミック製であり、その内部には、図４、図５に示すように、当接面８に近い位置に渦巻き状のパターン９が形成されている。このパターン９は、図示しない薄肉のセラミック基板等に形成され、この基板をヘッド部材６焼結用の型内に配置することでヘッド部材６の成形と同時に埋設される。そして、パターン９は、カーボン粒子等からなり、電流を図示しない制御手段からパルスとして供給することによって発熱する。つまり、このパターン９がパルスヒート方式（ホットコールド法）による本発明のヒーターとなっている。この際、パターン９は、その周縁側が中央側よりも密に形成され、パターン９に電流が供給されると、当接面８の周縁側の温度が中央側の温度よりも高温になる。
【００２８】
このような本実施の形態においては、先ず、液晶パネル１０のガラス基板１１上の所定位置に異方導電性接着剤３０を配置し、各異方導電性接着剤３０の上にＩＣ２０を配置して仮固定する。次いで、圧着ヘッド４を下降させて当接面８でＩＣ２０を押圧するとともに、パターン９に電流を供給して当接面８を高温にし、異方導電性接着剤３０を軟化させる。これにより、軟化した異方導電性接着剤３０を介して液晶パネル１０の電極１５、入力端子１６とＩＣ２０の端子２１とを電気的に接続し、かつＩＣ２０をガラス基板１１に固着させる。そして、所定時間経過後に電流の供給を止めて加熱温度を下げ、異方導電性接着剤３０が再硬化する間、圧着ヘッド４によるＩＣ２０の圧着状態を維持させ、この後、圧着ヘッド４を上方に移動する。
【００２９】
このような本実施の形態によれば以下のような効果がある。
【００３０】
▲１▼実装装置１において、圧着ヘッド４（ヘッド部材６）の当接面８は、その幅寸法Ｗ１がＩＣ２０の幅寸法Ｗ２以下であるため、ＩＣ２０とガラス基板１２とを近づけても、圧着ヘッド４をガラス基板１２に干渉させずに圧着することができる。このことにより、ガラス基板１１の延長部分、すなわち、ＩＣ２０の実装スペースを小さくして、液晶パネル１０を小型化できるとともに、その小型化に対応したＩＣ２０の実装を確実に行うことができる。また、この際、圧着ヘッド４とＩＣ２０との互いの幅方向のセンター位置を合わせることができるため、ＩＣ２０にはモーメントがかからず、ＩＣ２０がガラス基板１２側にずれたり、ガラス基板１２側が浮くなどして傾くのを防止できる。
【００３１】
▲２▼圧着ヘッド４の当接面８は、その長さ寸法Ｌ１もＩＣ２０の長さ寸法Ｌ２以下であるため、圧着ヘッド４でＩＣ２０を圧着する際に、圧着ヘッド４を隣接する他のＩＣ２０に干渉させずに行うことができる。従って、液晶パネル１０に複数のＩＣ２０を順次実装する場合でも、それらの実装を確実に行うことができる。また、この際、前記▲１▼と同様に、圧着ヘッド４とＩＣ２０との互いの長さ方向のセンター位置を合わせることもでき、長さ方向に対するＩＣ２０のずれをも防止できる。
【００３２】
▲３▼圧着ヘッド４を構成する保持部材５とヘッド部材６との間には断熱材７が配置されているため、ヘッド部材６内のパターン９で生じた熱が保持部材５に伝わって拡散するのを防止でき、当接面８を効率よく加熱することができる。
【００３３】
▲４▼ヒーターであるパターン９が当接面８近傍に形成されているため、つまり、パターン９がヘッド部材６において熱容量の小さな先端部分に配置されているため、パターン９に電流を供給した際に、当接面８を瞬時に高温にすることができ、反対に、電流の供給を止めた場合には、当接面８を瞬時に低温にすることができ、ヒーターとしての応答性を良好にできる。このため、異方導電性接着剤３０の軟化および再硬化を短い時間に行え、圧着工程のサイクルタイムを短縮して生産性を向上させることができる。さらに、ヒーターとしては、パターン９をヘッド部材６内に設けたため、従来のような電熱線を用いる場合に比して圧着ヘッド４を格段に小型化でき、装置１全体の小型化を図ることができる。
【００３４】
▲５▼渦巻き状のパターン９は、周縁側が中央側より密に形成されているため、当接面８の周縁側を中央側よりも高温にできる。このことにより、ＩＣ２０においては、熱伝達によって周縁側と中央側とが均一に加熱されるため、異方導電性接着剤３０も均一に加熱されて迅速かつ良好な接着を実現でき、より信頼性の高い実装状態を得ることができる。また、圧着ヘッド４は、当接面８の温度が低くなり、異方導電性接着剤３０の硬化が十分に進んだ状態において上方に戻されるため、ＩＣ２０のずれや浮き等をより確実に防止でき、この点からも信頼性の高い実装状態を得ることができる。
【００３５】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
【００３６】
例えば、本発明のヒーターとしては、従来のような電熱線を用いたものであってもよく、このような場合でも、前述した▲１▼、▲２▼の効果を得ることができる。
【００３７】
また、本発明の圧着ヘッドとしては、保持部材５、ヘッド部材６、断熱部材７とで構成されるものに限らず、保持部材とヘッド部材とをそれらの材質を同じにして一体に設ける等、任意の構成としてよい。また、ヘッド部材を別体に設ける場合においては、その形状をＴ形にする必要はなく、保持部材等の形状に応じて任意なものにできる。また、断熱部材７を配置する位置も、図６に示すように、パターン９の直上に配置してもよく、このような場合には、熱拡散をより有効に防止してさらに多くの熱量を当接面８に伝達でき、特に、図６のヘッド部材６のように、パターン９と当接面８との間の熱容量が比較的大きい場合には、効果的である。ただし、このような断熱部材は、本発明に必須のものではなく、例えば、パターンと当接面とがより接近し、熱容量が非常に小さく設定されている場合等には、熱が当接面に容易に伝達するため、断熱部材を省いてもよい。
【００３８】
さらに、前記実施形態では、パターン９の配線間隔を利用して当接面８の周縁側をより高温にしていたが、例えば、図６、図７に示すように、パターン９を均等に形成し、当接面８の中央に凹部８Ａを設けることにより、当接面８の中央に熱を伝わり難くしてもよく、特に、パターンの配線間隔を利用できない従来の電熱線を用いた場合に有効である。また、周縁側を中央側より高温にする構成は、以上に限らず、その実施にあたって適宜に決められてよい。さらに、電子部品の形状等を勘案し、中央側を高温にした場合でも本発明に含まれる。そして、周縁側と中央側との間に温度差を生じさせる他、パターンの形状や当接面の形状を変えることで、任意の位置で温度差を生じさせてもよい。
【００３９】
また、本発明では、ＩＣ２０の数が一つの場合であってもよく、このような場合には、圧着ヘッドの当接面の長さ寸法Ｌ１をＩＣ２０の長さ寸法Ｌ２以上にしてもよい。こうすることで、ＩＣ２０と圧着ヘッドとの間に長辺方向の位置ずれが生じていても、その位置ずれを圧着ヘッドの長さで吸収することができるというメリットがある。
【００４０】
また、本発明は、ガラス基板１１上にＩＣ２０が実装されたＣＯＧ方式による電子部品の実装に限らず、プリント基板等の回路基板にＩＣが設けられたＣＯＢ方式の実装にも適用できる。
【００４１】
さらに、本発明は、液晶パネル１０に液晶ドライバＩＣ２０を実装する場合に限らず、液晶パネルに抵抗やコンデンサを実装する場合や、サーマルプリンタに用いられる電子印字素子（サーマルプリンタヘッド）や、光学センサ等の各種電子部品に、ＩＣ、抵抗、コンデンサ等の他の電子部品を実装する際にも適用できる。
【００４２】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明によれば、圧着ヘッドの幅寸法が電子部品の幅寸法以下であるため、電子部品の幅方向上に他の部品が近接配置されていても、その部品と圧着ヘッドとが干渉し合うことがなく、電子部材を他の部品に近づけて実装スペースを縮小しても、電子部品の圧着を確実におこなうことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る実装装置の要部を示す概略斜視図である。
【図２】本実施形態の要部を拡大して示す拡大図である。
【図３】図３における矢印-III方向からの矢視図である。
【図４】本実施形態の構成部材を示す断面図である。
【図５】図４におけるV−V線断面図である。
【図６】本発明の変形例を示す断面図である。
【図７】本発明の他の変形例を示す断面図である。
【図８】本発明の従来例を示す拡大図である。
【符号の説明】
１          実装装置
４          圧着ヘッド
７          断熱部材
８          当接面
９          ヒーターであるパターン
１０，２０  電子部品である液晶パネル、および液晶ドライバーＩＣ
３０        異方導電性接着剤
Ｗ１，Ｗ２  幅寸法
Ｌ１，Ｌ２  長さ寸法
【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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【図７】
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【図８】
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