(57)【要約】【課題】本発明は様々なＡＣＦ貼付け状態を効率よく検査できる、または輝度の変化、特に照明劣化等の輝度低下の不具合が発生しても確実にＡＣＦの貼付状態を検査し不具合原因を判別できる処理作業装置またはＡＣＦ貼付検査方法、あるいは不具合原因を知りその原因に対する保全(準備、対処)をし、稼働率の高い表示基板モジュール組立ラインを提供することである。【解決手段】所定位置を照明し、撮像し、前記撮像によって得られた撮像データに前記ＡＣＦが存在しなければいけない領域に判定エリアを設定し、前記判定エリアの外周部上の撮像データを処理し、前記処理結果に基づいて前記ＡＣＦの貼付け状態を検査する、または前記撮像データの輝度レベルを検出し、前記輝度レベルの時系列変化に基づき前記輝度レベルの変化の原因を判別すること特徴とする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の所定位置に貼付けられたＡＣＦの貼付け状態を検査するＡＣＦ貼付状態検査ユニットを有する処理作業装置において、
前記ＡＣＦ貼付け状態検査ユニットは、前記所定位置を照明する照明手段と、前記所定位置を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像された画像のうち前記ＡＣＦが存在しなければいけない領域に設定された判定エリアの外周部の画像のうち一部又は全部を処理する画像処理手段と、前記画像処理手段の結果に基づいて前記ＡＣＦの貼付け状態を検査する検査手段とを有することを特徴とする処理作業装置。
【請求項２】
前記判定エリアは前記領域に隣接した内側に設定されたことを特徴とする請求項1に記載の処理作業装置。
【請求項３】
前記画像処理手段は前記外周部の画像の２値化データを得る手段であり、前記検査手段は前記２値化データの一方のレベルの連続性に基づいてＡＣＦの貼付け状態を検査することを特徴とする請求項１に記載の処理作業装置。
【請求項４】
前記判定エリアは４角形であり、前記外周部は４角形の４辺であることを特徴とする請求項１に記載の処理作業装置。
【請求項５】
前記４辺のうち前記基板の辺と平行な２辺は前記領域に隣接した内側に設定されたことを特徴とする請求項４に記載の処理作業装置。
【請求項６】
前記検査はＡＣＦの位置ずれ、ネジレ、貼付なし、剥がれの各状態のうち少なくとも一つを検査することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の処理作業装置。
【請求項７】
前記撮像は前記基板を後段の他の処理作業装置に搬送する搬送手段による搬送中に行なわれることを特徴とする請求項１に記載の処理作業装置。
【請求項８】
前記撮像手段はラインセンサカメラを有することを特徴とする請求項1乃至７のいずれかに記載の処理作業装置。
【請求項９】
前記撮像手段は、前記搬送手段から得られる前記基板の搬送位置情報に基づき前記撮像をすることを特徴とする請求項７に記載の処理作業装置。
【請求項１０】
前記撮像は前記ＡＣＦを貼付けるＡＣＦ貼付処理作業装置内で行なわれることを特徴とする請求項１に記載の処理作業装置。
【請求項１１】
前記処理作業装置は前記ＡＣＦを貼付けるＡＣＦ貼付処理作業装置の後段に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の処理作業装置。
【請求項１２】
基板の所定位置に貼付けられたＡＣＦの貼付け状態を検査するＡＣＦ貼付け状態検査方法において、
前記所定位置を照明し、撮像し、前記撮像によって得られた撮像データに前記ＡＣＦが存在しなければいけない領域に判定エリアを設定し、前記判定エリアの外周部の少なくとも一部の撮像データを処理し、前記処理結果に基づいて前記ＡＣＦの貼付け状態を検査することを特徴とするＡＣＦ貼付け状態検査方法。
【請求項１３】
前記判定エリアは前記領域に隣接した内側に設定されたことを特徴とする請求項１２に記載のＡＣＦ貼付け状態検査方法。
【請求項１４】
前記処理は前記撮像データを２値化処理し、前記検査は前記２値化レベルの一方のレベルの連続性に基づいてＡＣＦの貼付け状態を検査することを特徴とする請求項１２に記載の処理作業方法。
【請求項１５】
前記検査はＡＣＦの位置ずれ、ネジレ、貼付なし、はがれの各状態のうち少なくとも一つを検査することを特徴とする請求項１２乃至１４のいずれかに記載のＡＣＦ貼付け状態検査方法。
【請求項１６】
前記撮像は前記基板を後段の処理作業装置に搬送中に行なわれることを特徴とする請求項１２に記載のＡＣＦ貼付け状態検査方法。
【請求項１７】
前記撮像はラインセンサカメラで行なわれることを特徴とする請求項１２乃至１６のいずれかに記載のＡＣＦ貼付け状態検査方法。
【請求項１８】
基板の所定位置に貼付けられたＡＣＦの貼付け状態を検査するＡＣＦ貼付状態検査ユニットを有する処理作業装置において、
前記ＡＣＦ貼付け状態検査ユニットは、前記所定位置を照明する照明手段と、前記所定位置を撮像する撮像手段と、前記撮像で得られる撮像データの輝度レベルを検出する輝度レベル検出手段と、前記輝度レベルの時系列変化に基づき前記輝度レベルの変化の原因を判別する判別手段とを有することを特徴とする処理作業装置。
【請求項１９】
前記輝度レベル検出手段は前記基板のアライメントマークの輝度により前記輝度レベルを検出することを特徴とする請求項1８に記載の処理作業装置。
【請求項２０】
前記輝度レベル検出手段は前記基板に設けられたリードの輝度により前記輝度レベルを検出することを特徴とする請求項1８に記載の処理作業装置。
【請求項２１】
前記輝度レベル検出手段は前記基板に設けられた輝度レベル検出用の専用マークの輝度により前記輝度レベルを検出することを特徴とする請求項１８に記載の処理作業装置。
【請求項２２】
前記処理作業装置は前記撮像で得られた撮像データの輝度レベルを２値化する閾値を前記輝度レベルに基づいて補正することを特徴とする請求項１８に記載の処理作業装置。
【請求項２３】
前記撮像は前記基板を後段の他の処理作業装置に搬送する搬送手段による搬送中に行なわれることを特徴とする請求項１８に記載の処理作業装置。
【請求項２４】
前記撮像手段はラインセンサカメラを有することを特徴とする請求項１８乃至２３のいずれかに記載の処理作業装置。
【請求項２５】
前記撮像手段は、前記搬送手段から得られる前記基板の搬送位置情報に基づき前記撮像をすることを特徴とする請求項２３に記載の処理作業装置。
【請求項２６】
基板の所定位置に貼付けられたＡＣＦの貼付け状態を検査するＡＣＦ貼付け状態検査方法において、
前記所定位置を照明し、撮像し、前記撮像で得られる撮像データの輝度レベルを検出し、前記輝度レベルの時系列変化に基づき前記輝度レベルの変化の原因を判別することを特徴とするＡＣＦ貼付け状態検査方法。
【請求項２７】
前記輝度レベルは前記基板のアライメントマークの輝度により検出することを特徴とする請求項２６に記載のＡＣＦ貼付け状態検査方法。
【請求項２８】
前記輝度レベルは前記基板に設けられたリードの輝度により検出することを特徴とする請求項２６に記載のＡＣＦ貼付け状態検査方法。
【請求項２９】
前記輝度レベルは前記基板に設けられた輝度レベル検出用の専用マークの輝度により検出することを特徴とする請求項２６に記載のＡＣＦ貼付け状態検査方法。
【請求項３０】
前記輝度レベルを２値化する閾値を前記時系列変化に基づいて補正することを特徴とする請求項２６に記載のＡＣＦ貼付け状態検査方法。
【請求項３１】
前記撮像は前記基板を後段の処理作業装置に搬送中に行なわれることを特徴とする請求項２６に記載のＡＣＦ貼付け状態検査方法。
【請求項３２】
前記撮像はラインセンサカメラで行なわれることを特徴とする請求項２６乃至３１のいずれかに記載のＡＣＦ貼付け状態検査方法。
【請求項３３】
基板の辺の所定位置に貼付けたＡＣＦの貼付け状態を検査するＡＣＦ貼付状態検査ユニットを有する処理作業装置と、前記基板に他の処理作業を行なう他処理作業装置と、前記基板を前記処理作業装置及び前記他処理作業装置間に順次搬送する搬送手段と、それらを制御する統括制御部とを有する表示基板モジュール組立ラインにおいて、
前記処理作業装置は請求項１８乃至２５のいずれかに記載の処理作業装置であって、前記統括制御部は前記ＡＣＦ貼付け状態検査ユニットの判別手段の結果に基づいて、前記処理作業装置及び前記他処理作業装置の保全(準備、対処)を促す手段を有することを特徴とする表示基板モジュール組立ライン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶やプラズマなどのＦＰＤ(=Flat Panel Display)の表示基板の周辺に駆動ＩＣの搭載やＣＯＦ(Chip on Film)、ＦＰＣ(Flexible Printed Circuits)などのいわゆるＴＡＢ(=Tape Automated Bonding)接続および周辺基板(ＰＣＢ=printed circuit board)を実装する処理作業装置及びそれ等から構成される表示基板モジュール組立ラインに関するものである。より具体的には、異方性導電フィルム(ＡＣＦ=Anisotropic Conductive Film)の貼付け状態を検査する検査ユニット及び検査方法並びに検査ユニットまたは検査結果に基づいて構成される表示基板モジュール組立ラインに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
表示基板モジュール組立ラインは、液晶、プラズマなどのＦＰＤの表示基板(以下、基本的には単に基板と略し、その他の基板、例えばＰＣＢの場合はＰＣＢ基板と明記する)に、複数の処理作業工程を順次行なうことで、該基板の周辺に、駆動ＩＣ、ＣＯＦおよびＰＣＢ基板などを実装する装置である。
【０００３】
例えば、処理工程の一例としては、（１）基板端部のＴＡＢ貼付け部を清掃する端子クリーニング工程、（２）清掃後の基板端部にＡＣＦを貼付けるＡＣＦ工程、（３）貼付けたＡＣＦの貼付け状態を検査するＡＣＦ検査工程、（４）ＡＣＦを貼付けた位置の基板配線にＴＡＢやＩＣを位置決めして搭載する搭載工程、（５）搭載したＴＡＢを加熱圧着することで、ＡＣＦにより固定する圧着工程、（６）圧着したＴＡＢやＩＣの位置や接続状態を検査する搭載検査工程、（７）ＴＡＢの基板側とは反対側にＰＣＢ基板をＡＣＦなどで貼付け搭載しＡＣＦ貼付け状態を検査するＰＣＢ工程(複数の工程)などからなる。さらには、処理する基板の辺の数や処理するＴＡＢやＩＣの数などで各処理装置の数や基板を回転する処理ユニットなどが必要となる。このような工程を得ることによって、基板側の電極とＴＡＢ/ＩＣ等の側の電極との間に設けたＡＣＦを熱圧着することによって両電極を電気的に接続するものである。
【０００４】
上述の（３）や（６）に記すＡＣＦの貼付状態を検査する従来技術としては特許文献１がある。特許文献１は、基板に貼付けられたＡＣＦの端部を撮像し、ＡＣＦ部とリード部の輝度差の間に閾値を設定し、リード部の輝度が高い場合に、該閾値をリード部の輝度に基づいて設定している。また、特許文献１は、前記撮像範囲をＡＣＦ部(黒画素)とリード部(白画素)に二値化し、撮像範囲の白黒画素の割合からＡＣＦの端部の捲くれを検出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１８５５７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１はリード輝度の変化はリード形成の処理のムラ等で生じるとしているが、その他の原因には何があるか、実際にその原因が何であるかについての開示はない。
【０００７】
また、ＡＣＦ貼付け状態の検査には、ＡＣＦの貼付け忘れ、捲くれ(剥がれ)の他に、ＡＣＦの位置ズレ、ネジレなどがあるが、ＡＣＦ端部における白黒画素の割合だけではその判断が困難である。また、撮像範囲をＡＣＦ貼付位置全体とすると画像処理に時間が掛かる虞がある。
【０００８】
本発明の第１の目的は、様々なＡＣＦ貼付け状態を効率よく検査できる処理作業装置またはＡＣＦ貼付検査方法を提供することである。
また、本発明の第２の目的は、輝度の変化、特に照明劣化等の輝度低下の不具合が発生しても、確実にＡＣＦの貼付状態を検査し、不具合原因を判別できる処理作業装置またはＡＣＦ貼付検査方法を提供することである。
さらに、本発明の第３の目的は、上記処理作業装置またはＡＣＦ貼付検査方法を用いることによって、不具合原因を知ることができるので、予めその原因に対する保全（準備、対処）をすることができる稼働率の高い表示基板モジュール組立ラインを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の第１の目的を達成するために、基板の所定位置に貼付けられたＡＣＦの貼付け状態を検査する際に、前記所定位置を照明し、撮像し、前記撮像によって得られた撮像データに前記ＡＣＦが存在しなければいけない領域に判定エリアを設定し、前記判定エリアの外周部の撮像データのうち一部または全部を処理し、前記処理結果に基づいて前記ＡＣＦの貼付け状態を検査することを第１の特徴とする。
【００１０】
また、上記第1の目的を達成するために、第１の特徴に加え、前記判定エリアは前記領域に隣接した内側に設定されたことを第２の特徴とする。
さらに、上記第１の目的を達成するために、第１の特徴に加え、前記画像処理手段は前記画像の２値化データを得る手段であり、前記検査手段は前記２値化データの一方のレベルの連続性に基づいてＡＣＦの貼付け状態を検査することを第３の特徴とする。
【００１１】
また、上記第１の目的を達成するために、第１の特徴に加え、前記判定エリアは４角形であり、前記外周部は４角形の４辺であることを第４の特徴とする。
さらに、上記第１の目的を達成するために、第１または第２の特徴に加え、前記検査はＡＣＦの位置ずれ、ネジレ、貼付なし、剥がれの各状態のうち少なくとも一つ以上を検査することを第５の特徴とする。
【００１２】
また、上記の第１の目的を達成するために、第１の特徴に加え、前記撮像は前記基板を後段の他の処理作業装置に搬送中に行なわれることを第６の特徴とする。
さらに、上記の第１の目的を達成するために、第１乃至第６のいずれかの特徴に加え、前記撮像はラインセンサカメラで行なわれることを第７の特徴とする。
【００１３】
また、上記の第２の目的を達成するために、基板の所定位置に貼付けられたＡＣＦの貼付け状態を検査する際に、前記所定位置を照明し、撮像し、前記撮像で得られる撮像データの輝度レベルを検出し、前記輝度レベルの時系列変化に基づき前記変化の原因を判別することを第８の特徴とする。
さらに、上記の第２の目的を達成するために、第８の特徴に加え、前記輝度レベルは前記基板のアライメントマークの輝度により前記輝度レベルを検出することを第９の特徴とする。
【００１４】
また、上記の第２の目的を達成するために、第８の特徴に加え、前記輝度レベルは前記基板に設けられたリードの輝度により前記輝度レベルを検出することを第１０の特徴とする。
さらに、上記の第２の目的を達成するために、第８の特徴に加え、前記輝度レベルは前記基板に設けられた輝度レベル検出用の専用マークの輝度により前記輝度レベルを検出することを第１１の特徴とする。
【００１５】
また、上記の第２の目的を達成するために、第８の特徴に加え、前記撮像を２値化する閾値を前記輝度レベルに基づいて補正することを第１２の特徴とする。
さらに、上記の第２の目的を達成するために、第８の特徴に加え、前記撮像は前記基板を後段の処理作業装置に搬送中に行なわれることを第１３の特徴とする。
また、上記の第２の目的を達成するために、第８乃至第１３のいずれかの特徴に加え、前記撮像はラインセンサカメラで行なわれることを第１４の特徴とする。
【００１６】
最後に、上記の第３の目的を達成するために、基板を搬送し、基板の辺の所定位置にＡＣＦを貼付け、ＡＣＦ貼付け状態を検査し、前記２つの処理作業と他の処理作業を順次行なって表示基板モジュール組立をする際に、前記所定位置を照明し、撮像し、前記撮像で得られる撮像データの輝度レベルを検出し、前記輝度レベルの時系列変化に基づき前記変化の原因を判別し、前記２つの処理作業と他の処理作業をするための保全(準備、対処)をするまたは促すことを第１５の特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、様々なＡＣＦ貼付け状態を効率よく検査できるＡＣＦ貼付検査装置またはＡＣＦ貼付検査方法を提供できる。
また、本発明によれば、輝度の変化、特に照明劣化等の輝度低下の不具合が発生しても、確実にＡＣＦの貼付状態を検査し、不具合原因を判別できる処理作業装置またはＡＣＦ貼付検査方法を提供することである。
さらに、本発明によれば、上記処理作業装置またはＡＣＦ貼付検査方法を用いることによって、不具合原因を知ることができるので、予めその原因に対する保全（準備、対処）をすることができる稼働率の高い表示基板モジュール組立ラインを提供することである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施形態である表示基板モジュール組立ラインを示した図である。
【図２】本発明の実施形態である表示基板の搬送装置の基本構成と動作説明図である
【図３】図１に示す表示基板モジュール組立ラインのうちＡＣＦ貼付処理作業装置、ＡＣＦ貼付状態検査ユニット及びＴＡＢ／ＩＣ搭載処理作業装置等を示した図である。
【図４】図３に示す構成のうちＡＣＦ貼付状態の検査に必要な主要部分及び検査対象である表示基板を示した図である
【図５】本実施形態の一つの特徴である様々なＡＣＦ貼付け状態を効率よく検査できる方法を説明する図である
【図６】基板、リード及びＡＣＦに対するそれぞれの輝度レベル及び判定閾値を相対的に示した図である。
【図７】ＡＣＦの様々な貼付状態に対して判定エリアの外周部の白黒画像を示した図である。
【図８】ＡＣＦ貼付状態検査の検査動作を主体とした処理フローを示した図である。
【図９】作業内容に基づく品種パラメータの例を示した図である。
【図１０】輝度低下等の不具合が生じた時の各輝度レベルの変動例と判定閾値の補正方法を示した図である。
【図１１】判定閾値の時系列変動例を示した図である。
【図１２】図１１の各時系列変動例に対して、考えられる原因、その対処方法を纏めた表である。
【図１３】輝度変化に対する判定閾値の補正及び輝度変化の原因の判別並びにその対処の動作を処理フローを示した図である。
【図１４】判定エリアの他の実施例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の第1の実施形態を図1から図６を用いて説明する。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態である表示基板モジュール組立ライン1を、図２は、その基板の搬送装置2の基本構成を示した図である。
【００２１】
図１の装置は、基板Ｐを保持する基板保持手段１２とその基板を隣接する処理作業装置の位置まで搬送するための基板搬送手段１１からなる搬送装置によって、図中左から右に向かって基板を順次搬送しながら、基板の周辺部に各種処理作業を行って、ＩＣやＴＡＢなどの実装組立作業を行なう装置である。図１の装置は、まず、左側の基板長辺側の処理作業装置群１３Ｌで基板長辺側の処理を行ない、基板長辺側の処理を行った後、基板を基板回転手段１９で回転させ、同様な構成を有する基板短辺側の処理作業装置群１３Ｓで基板短辺側の処理を行なう。基板長辺側１３Ｌ及び基板短辺側１３Ｓにおいて、以下同一装置、同一機能については同一符号を記す。
【００２２】
図１で示す基板長辺側処理として、左から（１）基板端部のＴＡＢ貼付け部を清掃する端子クリーニング工程，(２)清掃後の基板端部に異方性導電フィルム(ＡＣＦ)を貼付けるＡＣＦ工程、(３)貼付けたＡＣＦの貼付け状態を検査するＡＣＦ検査工程、(４)ＡＣＦを貼付けた位置の基板配線にＴＡＢやＩＣを位置決めして搭載する搭載工程、(５)搭載したＴＡＢやＩＣを加熱圧着し、ＡＣＦフィルムにより固定する圧着工程を順次行ない、さらに基板辺の最後、または全ての処理辺が終了した後に周辺基板であるＰＣＢ基板を実装する処理作業を行うように構成されている。
【００２３】
図中の１４〜２０は、長辺側、短辺側とも同一符号で示し、それぞれ、端子クリーニング処理作業装置１４、ＡＣＦ貼付処理作業装置１５、ＴＡＢ/ＩＣ搭載処理作業装置１６，本圧着処理作業装置１７、基板回転手段１９及びＡＣＦ貼付処理作業装置１５とＴＡＢ/ＩＣ搭載処理作業装置１６の間の搬送路上に設けられたＡＣＦ貼付状態検査ユニット２０を示している。なお、ＰＣＢ基板実装処理作業装置は割愛している。なお、基板長辺側及び基板短辺側ともにＡＣＦ貼付処理作業装置１５が複数のＡＣＦ貼付処理作業ユニットを有しているのは、同作業の処理時間が長いために、各ユニットで作業を分担し、表示基板モジュール組立ラインの各装置の処理時間を均一化し、表示基板モジュール組立ラインとしてスループットの向上を図るためである。
【００２４】
図２は基板Ｐの搬送方向であるＸ方向から見たＡ−Ａ断面図である。同図に示すように、搬送装置２は、基板搬送手段１１と基板保持手段１２と有し、後述する図３に示すように各処理作業装置に搬送される各基板の位置を検出するリニアエンコーダ２ａが設けてある。基板保持手段１２は基板搬送方向に細長い基板保持部材１２Ａを複数(図２では４本)有する。一方、基板搬送手段は前記基板保持部材１２Ａの間に複数(図２では３本)並置し、やはり、基板搬送方向に細長い基板搬送部材１１Ａと、図２(a)(b)に示すように基板Ｐを前記基板保持部材１２Ａに載置又は離間するために前記基板搬送部材１１Ａを昇降させる基板搬送部材昇降手段１１Ｂと、基板搬送手段１１をガイドレール１１Ｃ上で搬送方向に移動させるスライダ１１Ｄを有する。
【００２５】
このような構造における搬送方法を、図１に示す基板ＰをＡＣＦ貼付処理作業装置１５からＴＡＢ/ＩＣ搭載処理作業装置１６に搬送する場合を例に説明する。基板搬送手段１１は、ＡＣＦ貼付処理作業装置１５の場所で、図２(ｂ)に示すように基板Ｐを基板搬送部材１１Ａにより保持し、基板搬送部材昇降手段１１Ｂにより上昇させ、基板Ｐを基板保持部材１２Ａから離間させる。その後、基板Ｐを上昇保持したままで、スライダ１１Ｄにより基板ＰをＴＡＢ/ＩＣ搭載処理作業装置１６の位置まで搬送する。このとき、基板搬送部材１１Ａは、基板保持部材１２Ａの部材の間を移動する。ＴＡＢ/ＩＣ搭載処理作業装置１６では、基板Ｐを下降させ基板保持部材１２Ａに載置(図２(ａ))し、基板搬送部材１１Ａを基板Ｐから離間させる。そして、基板ＰはＴＡＢ/ＩＣ搭載処理作業装置１６で搭載作業が行なわれる。この搭載作業中に、基板搬送手段１１は、基板を保持していない姿勢を保持し、次の基板を搬送するためにＡＣＦ貼付処理作業装置１５まで戻る。上記一連動作は、組立ライン１で作業中のすべての基板Ｐに対して同期して行なわれるので、全ての基板が同期して搬送され、処理が行なわれることになる。
【００２６】
図１、図２に示す表示基板モジュール組立ライン及び搬送装置は一実施形態であって、特に、どのような処理作業装置を連ねる必要があるかは、組立作業を行なう表示基板モジュール構成に依存することは言うまでもない。
【００２７】
以下、本実施形態において最も特徴とするＡＣＦ貼付状態検査ユニット２０について説明する。本実施形態の基本的な考え方は以下の通りである。従来、ＡＣＦが正常な領域内にあるかを判定する撮像データの輝度閾値を固定にしていた。一方、本実施形態では、輝度的に安定してできるクロム製のアライメントマークの時系列的変動により輝度変動量を検出し、その輝度変動量に基づいて前記輝度閾値を補正して検査する。
【００２８】
図３は上述した方法を実現する本実施形態の構成を示す図である。図３は、図１に示す表示基板モジュール組立ラインのうち、ＡＣＦ貼付処理作業装置１５、ＡＣＦ貼付状態検査ユニット２０、ＴＡＢ/ＩＣ搭載処理作業装置１６、搬送装置２、表示基板モジュール組立ライン全体を制御する統括制御部６０及びラインの状態等を表示するモニタ６２を示した図である。
図４は、図３に示す構成のうち検査に必要な主要部分及び検査対象である表示基板Ｐを示した図である。搬送装置２は統括制御部６０に制御され、図２に示した搬送手段１１を駆動する駆動ユニット２ｄや表示基板Ｐを位置認識するためのリニアエンコーダ２ａを有する。
【００２９】
以下、図３、図４を用いてＡＣＦ貼付状態検査ユニット２０の構成及びその動作を説明する。
図1に示すように、長辺側では、ＡＣＦ貼付処理作業装置１５は４台のＡＣＦ貼付処理作業ユニット１５ａ〜ｄを有している。本実施形態のＡＣＦ貼付状態検査ユニット２０は、４台のうち下流のユニット装置１５ｄとＴＡＢ/ＩＣ搭載処理作業装置１６間の搬送上に設けられ、基板を次のＴＡＢ/ＩＣ搭載処理作業装置１６に搬送中に、前段の４台のＡＣＦ貼付処理作業ユニットで貼付けたＡＣＦを撮像し検査する。このＡＣＦ貼付状態検査ユニット２０は、基板長辺側及び基板短辺側の処理作業装置群１３Ｌ、１３Ｓ毎に楕円で示した位置に1台づつ設けられている。
【００３０】
ＡＣＦ貼付状態検査ユニット２０は、ＡＣＦ貼付部を撮像するために照明手段２１と、撮像手段２２と、ＡＣＦ貼付処理作業装置の装置制御部３０からの指示を受けて撮像タイミング等の制御、撮像した画像信号を処理する検査制御手段である画像処理部２３と、ＡＣＦ貼付結果等を表示する表示部２４とを有する。
【００３１】
図４に示すように、照明手段２１はＬＥＤ２１ａ、集光レンズ２１ｂ及びＬＥＤ電源２１ｃからなり、撮像手段２２は、ラインセンサカメラ２２ａ、レンズ２２ｂ及び偏光フィルタ２２ｃからなる。また、ラインセンサカメラ２２ａは、ＡＣＦ貼付け状態検査に際し、基板アライメントマーク２５（以下、基板マークという)を検出できる画素分解能と最大搬送速度に対して画像ブレを発生しないシャッタ開放速度を有している。なお、ＳＨは基板搬送中にＡＣＦ貼付状態を検査するための撮像領域を示す。
【００３２】
図５は、本実施形態の一つの特徴である様々なＡＣＦ貼付け状態を効率よく検査できる方法を説明する図である。また、図５は図４に示す撮像領域ＳＨをさらに詳しく示した図でもある。
【００３３】
本実施形態のＡＣＦ貼付状態検査は、ＡＣＦが存在しなければいけない領域(判定エリア５)を各ＡＣＦの貼付位置に設け、その判定エリアのエッジである外周部（4辺）上の画素のみで処理を行なう。図５において、一番上のＡＣＦ３ａは合格、その他のＡＣＦ３ｂ、３ｃ及び３ｅは不合格の例を示している。判定エリア５は、合格であるＡＣＦ３ａの位置に示すようにＡＣＦ貼付位置より貼付誤差分を引いた内側の領域とする。
【００３４】
図６は、基板Ｐ、リード４及びＡＣＦ３に対するそれぞれの輝度レベルＰｖ、４ｖ及び３ｖと判定閾値Ｓｖを相対的に示したものである。通常、ＡＣＦ３は黒(レベル)に、リード４は白(レベル)に、そして基板Ｐはその中間の灰(レベル)に撮像される。判定閾値ＳｖはＡＣＦと基板の中間位置に設定される。
【００３５】
以下の説明では、判定閾値より下の画素を黒画素、判定閾値以上の画素を白画素と呼ぶ。図７は図５に示すＡＣＦ貼付け例３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｅ及び３ａの例で図面下側が剥がれた場合に対して、判定エリアの外周部を黒画素、白画素で示した図である。
【００３６】
そこで、もし、合格例であるＡＣＦ３ａのように、合格条件である判定エリア５がＡＣＦ３内にあれば、その外周部の輝度値はすべてＡＣＦ３の輝度レベル３ｖ、即ちすべて黒画素となり図７(ａ)となる。実際には輝度値は、種々の原因により多少のふらつきがあるのである範囲内で変動する。基板やリードの輝度値も同様である。また、図５のＡＣＦ３ｂのようにＡＣＦが判定エリアの左上側に位置がずれれば、判定エリア５の右辺及び下辺外周部の輝度値は基板またはリード端子の輝度レベルＰｖまたは４ｖを示し、その部分の画素は白画素となり、図７(ｂ)となる。
【００３７】
即ち、判定エリアの外周部（4辺）上の輝度値を判定閾値Ｓｖと順次比較し、全外周部の輝度値が判定閾値Ｓｖより低ければ、図５のＡＣＦ３ａのように、ＡＣＦは正常な位置に正常な状態で貼付けられたことになり、合格と判定する。そうでない場合は不合格とする。実際には、電気的なノイズおよびＡＣＦ表面の微小な散乱光の影響を考慮して、連続したNG画素（2画素以上）が発生した場合にＡＣＦの貼付状態を不合格(ＡＣＦ貼付不良)と判定とする。
【００３８】
また、図７に示すように白画素、黒画素のパターンで貼付異常の種類を判定できる。上述したように、すべて黒画素であれば正常であり、図５のＡＣＦ３ｂのように並行して位置ズレした場合、位置ズレした反対側の辺が白画素辺となる。また、図５のＡＣＦ３ｃのようにＡＣＦにネジレのみが発生すると、図７(ｃ)に示すように、辺とその対辺に反対のパターンが発生する。図５のＡＣＦ３ｅのように、全くＡＣＦが貼付けされていなければ全体が白画素となり図７(ｅ)となる。さらに、図５のＡＣＦ３ａの例で図面下側が剥がれた場合は、剥がれた部分が白画素となり図７(ｄ)となる。
【００３９】
実際は図５のＡＣＦ３ｂ、ＡＣＦ３ｃのパターンなどを複合したパターンがあるので上述した特徴を捉えて判断して判定する。
【００４０】
上記の実施形態では判定エリアをＡＣＦ貼付位置により貼付誤差分を引いた内側の領域とした。図１４は判定エリアの他の実施例を示した図で、判定エリアの外周部を太線で示している。図１４(ａ)は、内側の領域に加えて外側の領域にも判定エリアを追加設定することで、ＡＣＦ貼付時の余長や伸びなどを検出することができる。
【００４１】
図１４(ｂ)は判定するものが限られている場合の検査対象に適用する場合の例を示したのである。上記の実施形態では判定エリアの４辺すべての画素で２値化処理したが、判定するものが限られている場合には必ずしも４辺を処理する必要がない。例えば、位置ズレやネジレの場合には直交する２辺を処理すれば、必ずその２辺に正常な画素とは反対の画素が現れる。
【００４２】
図１４(ｃ)は判定エリアを規定する４辺のうち基板Ｐの辺に垂直な２辺がＡＣＦの外側の領域に設定された例である。図１４(ｄ)は判定エリアを規定する４辺のうち基板Ｐの辺に垂直な２辺に処理辺を設けず、基板Ｐの辺に平行な方向であって内側領域に更に一本又は複数本の処理辺を設けた例である。図１４(ｅ)、図１４(ｆ)、図１４(ｇ)はそれぞれ上記の実施形態で説明した判定エリア、図１４(ａ)、図１４(ｃ)に示す判定エリアの外周部の角部をカットした例である。また、図１４(ｈ)は判定エリアを形成する４辺の処理部の一部を検査には影響ない程度に間引きした例である。
図１４(ｃ)から図１４(ｈ)においても、上記の実施形態で説明した判定エリアと同様に
ＡＣＦの貼付状態を検査することができる。
【００４３】
図８は以上説明したＡＣＦ貼付状態検査の検査動作を主体とした処理フローを示す。まず、図３に示すＡＣＦ貼付処理作業装置１５でＡＣＦ貼付処理作業が終了したことを検知し、基板Ｐを次のＴＡＢ/ＩＣ搭載処理作業装置１６に搬送し、その搬送中に図４に示す撮像領域ＳＨの画像を取得する(Ｓｔｅｐ１)。その後、取込画像から基板アライメントマーク(基板マーク)２５を検出する(Ｓｔｅｐ２)。次に、後述する輝度変化に対する判定閾値の補正及び輝度変化の原因の判別並びにその対処を行なう(Ｓｔｅｐ３)。次に、図９に示す作業内容の品種パラメータに基づく両端の基板マーク２５間の長さと取込みデータに基づき算出された基板マーク２５間の長さにより画像の伸縮の補正と、アライメントによる基板の角度補正とを行なう(Ｓｔｅｐ４)。また、前記品種パラメータと画像処理で得られら基板マーク２５に基づき判定アリア５を設定する(Ｓｔｅｐ５)。Ｓｔｅｐ３で得られた判定閾値により判定エリアの外周部の２値化処理を行ない、図７に示す２値化データを得る(Ｓｔｅｐ６)。２値化処理の結果に基づき、図７で説明したようにＡＣＦ貼付け状態を判定する(Ｓｔｅｐ７)。判定結果、取込画像データ等を統括制御部６０に転送する(Ｓｔｅｐ８)。
【００４４】
以上説明したように、本実施形態によれば、ＡＣＦ貼付位置の全画像データを処理することなく、判定エリアの辺の外周部の画素データを処理するだけで、ＡＣＦ貼付状態を効率よく検査できる。
【００４５】
また、以上説明したように、本実施形態によれば、各辺の外周部の画素データの白画素と黒画素パターンにより貼付け有無だけでなく、位置ズレやネジレあるいは剥がれ等を検出することができる。
【００４６】
次に、本実施形態の他の特徴である、輝度の変化、特に照明劣化等の輝度低下の不具合が発生しても、確実にＡＣＦの貼付状態を検査し、不具合原因を判別できる方法について説明する。
【００４７】
上述したＡＣＦの貼付け状態を検査する際において、輝度変化、特に照度の低下、光軸のズレ、基板の傾き等により輝度低下の不具合が発生する場合がある。図１０はその不具合が発生した場合の1例を示した図である。実線は不具合発生前のレベルを示し、破線は不具合発生後のレベルを示す。図１０に示すように、ＡＣＦの輝度レベル３ｖは零に近い黒レベルであるのであまり変化はない。しかし、基板Ｐの輝度レベルＰｖは基板マーク２５の輝度レベル２５ｖの低下に応じて大きく低下する。低下し判定閾値Ｓｖに近づくと、基板Ｐの検出輝度信号もある程度のふらつきがあるが、極端な場合は基板Ｐの輝度レベルＰｖが判定閾値Ｓｖ以下となり、基板にＡＣＦが貼り付けられていない場合も含め、すべてのＡＣＦが正しく貼り付けられていると判断されてしまう。その結果、実際の不具合に対する原因究明が遅れ、多くの不良製品を生む可能性もある。
【００４８】
そこで、本実施形態では図５に示す基板マーク２５の輝度値の変動を監視し、その輝度変動値によって判定閾値Ｓｖを補正し、補正した判定閾値で確実にＡＣＦ貼付状態を検査する。また、本実施形態では判定閾値の時系列的変動を監視することによって輝度低下の原因を判別する。
【００４９】
アライメントマーク２５を選ぶ理由は、クロムなどの金属製なので安定した高い輝度を得られるからである。従って、マーク２５の他に安定した高い輝度が得られるものであればよい。例えば、クロム等の金属製の専用マークを基板Ｐに設けてもよいし、図５に示したリード、特にＡＣＦによる接続には用いられない基板上のダミーリードを用いてもよい。
【００５０】
図１０は判定閾値の補正方法の一例も示している。何らかの原因で輝度低下の不具合が生じマーク２５の輝度レベル２５ｖが実線から破線にΔＭＬ低下したとする。その不具合の影響は輝度レベルの高い対象ほど大きく、輝度レベルの低い対象ほど小さい。基板Ｐの輝度レベルＰｖはマークの輝度レベル２５ｖの約１/２であるから、判定閾値Ｓｖを輝度変動値ΔＭＬの１/２低くし、新たな判定閾値Ｓｖを得る。式（１）において、括弧内のｔは時刻を、０は初期値を示す。
【００５１】
Ｓｖ(ｔ)＝Ｓｖ(０)−１／２＊ＭＬ（ｔ）
なお、輝度の変化に対する判定閾値の補正の割合は１/２に限らずその他の割合でもよい。
【００５２】
以上の輝度値変化に対する判定閾値の補正に対する実施例によれば、輝度が変化しても、安定してＡＣＦの貼付状態を検査することができる。
【００５３】
図１１は判定閾値の時系列変動例を示した図である。図１１(ａ)は時間の経過に伴いアライメントマークの輝度が長い時間掛かって徐々に低下する例である。図１１(ｂ)はある時突然段階的に変化する例である。図１１(ｃ)は一時的に輝度値が低下する例である。図１１(ｄ)は一時的に輝度値が上昇する例である。図１１(ｅ)は判定閾値がふらつく例である。
【００５４】
図１２は図１１の各時系列変動例に対して、考えられる原因及びその対処方法を纏めたものである。基本的にはＡＣＦ貼付状態検査ユニット２０の表示部２４に判定結果を表示し近くの作業員に対処を求める。また、ラインの状態等を表示するモニタ６２に表示してもよい。
図１１(ａ)のケースは図４に示す照明手段のＬＥＤ２１ａの照度低下が原因である。図３の表示部２４にその旨を表示し近くの作業員に伝える。作業員は照度低下が小さければＬＥＤ電源にフィードバックし調光する。調光は自動的に行なってもよい。許容限界に近づいてくれば、作業員は次の作業の段取り替え時にＬＥＤの交換ができるように準備をする。
【００５５】
図１１(ｂ)は機械的な突発的な原因と考えられる。この原因として、図４に示す照明手段２１もしくは撮像手段２２の光軸のずれ、基板Ｐを次の処理作業装置の搬送する図２に示す搬送装置２の基板搬送部材１１Ａの傾斜が考えられる。本実施形態における搬送装置は次の処理作業装置との往復移動であるから、基板搬送部材１１Ａの傾斜が一度発生するとその後は継続的に発生する。この場合は、作業員は該当候補の目視検査をし、次の作業の段取り替え時に調整できるように準備する。
【００５６】
図１１(ｃ)の一時的な低下の原因としては、流れてきた基板Ｐの傾斜、基板マーク部分の基板の反りが考えられる。また、搬送装置が本実施形態のように往復移動タイプでなく、ループタイプであれば一定の周期で一時的な変化が現れる。対処としては該当する基板の番号を記録し必要ならば適切な場所で当該基板を検査する。
図１１(ｄ)は輝度が一時的に上昇する例で、原因としては基板マーク部分の基板の反りが考えられる。対処内容は図１１(ｃ)の場合と同じである。
図１１(ｅ)のふらつき変化の原因としては搬送装置の振動によるものと考えられる。搬送装置のラインの全体状況を考慮して対処する。
【００５７】
図１３は、以上の説明した輝度変化に対する判定閾値の補正及び輝度変化の原因の判別並びにその対処の動作を処理フローとして纏めたものである。本フローは図8のサブルーチィンであるＳｔｅｐ３を示す。
まず、基板アライメントマークの輝度値を算出する(Ｓｔｅｐ１)。 次に、算出輝度値即ちマークの輝度値が許容範囲内であるかを判定する(Ｓｔｅｐ２)。許容範囲内であれば図１０に示す輝度変動値ΔＭＬを算出し判定閾値を補正する(Ｓｔｅｐ３)。次に、補正した判定閾値が許容範囲内であるかを判定する(Ｓｔｅｐ４)。例えば、本実施形態では補正した判定閾値が低くなりすぎることなく、ある一定以上の値を有するかを判定する。許容範囲内であれば、図８のＳｔｅｐ４に行く。Ｓｔｅｐ４において補正した判定閾値が許容範囲外であれば、変動原因を判定し、その結果を表示部２４あるいはモニタ６２に表示し作業員に対処を促す(Ｓｔｅｐ５)。最後に、Ｓｔｅｐ２においてマークの輝度値が許容範囲外であれば、輝度値異常をモニタ６２に表示し、エラー処理を実施する。エラー処理としては、ラインを停止することも一つの候補である(Ｓｔｅｐ６)。ラインを停止することもあり得るので、Ｓｔｅｐ２の判定は上位の統括制御部６０で行なってもよい。
【００５８】
以上の輝度値変化に対する不具合原因を判別する実施形態によれば、不具合の原因を事前に検知でき、保全する時間を短縮でき稼働率の高い表示基板モジュール組立ラインを提供することができる。
【００５９】
上記実施形態では、基板を搬送中に撮像領域の画像を取得したが、ＡＣＦ貼付状態検査ユニット２０をＡＣＦ貼付処理作業装置の後段に設け、基板を搬送後停止させエリアカメラで一度に撮像領域を撮像し、判定エリアのＡＣＦ貼付状態を検査して、輝度値変化に対する不具合原因を判別しても本発明を適用でき、上記実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００６０】
また、ＡＣＦ貼付処理作業装置内でＡＣＦを貼付けた後ＡＣＦを含む領域を撮像し、判定エリアのＡＣＦ貼付状態を検査して、輝度値変化に対する不具合原因を判別しても本発明を適用でき、上記実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００６１】
さらに、上記実施形態では表示基板にＡＣＦを貼付ける場合を説明したがＰＣＢ基板にＡＣＦを貼付ける場合にも本発明を適用でき、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６２】
さらにまた、上記実施形態では表示基板にＡＣＦを貼付ける場合を説明したがＣＯＦやＦＰＣなどのいわゆるＴＡＢなどにＡＣＦを貼付ける場合にも、本発明を適用でき上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００６３】
１：表示基板モジュール組立ライン      ２：搬送装置
２ａ：リニアエンコーダ                ２ｄ：駆動ユニット
３(３ａ〜３ｃ、３ｅ)：ＡＣＦ          ３ｖ：ＡＣＦの輝度レベル
４(４ａ〜４ｃ、４ｅ)：リード          ４ｖ：リードの輝度レベル
５(５a〜５ｃ、５ｅ)：判定エリア       １１：基板搬送手段
１２：基板保持手段                    １３Ｌ：基板長辺側の処理作業装置群
１３Ｓ：基板短辺側の処理作業装置群
１５：ＡＣＦ貼付処理作業装置          １５ａ〜ｄ：ＡＣＦ貼付処理作業ユニット
１５ａｈ〜ｄｈ：ＡＣＦ貼付ヘッド      １６：ＴＡＢ／ＩＣ搭載処理作業装置
２０：ＡＣＦ貼付状態検査ユニット      ２１：照明手段
２２：撮像手段                        ２２ａ：ラインセンサカメラ
２３：画像処理部                      ２４：表示部
２５：基板アライメントマーク          ３０：装置制御部
６０：統括制御部                      Ｐ：基板(表示基板)
Ｐｖ：基板(表示基板)の輝度レベル      ＳＨ：撮像領域
Ｓｖ：判定閾値。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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