(57)【要約】【課題】発現推力を容易に増加させることができる圧着方法、圧着装置、電気光学装置の製造方法及び製造装置を提供する。【解決手段】圧着ヘッド１００には、該圧着ヘッド１００の重量を調整する重量調整機構６０を備える。該重量調整機構６０は、圧着ヘッド１００の本体に脱着自在とした錘である。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の対象物の間に接続材を挟んだ状態で、前記対象物を互いに圧着する圧着方法において、
前記対象物に対して往復移動をする出力軸を備えた流体シリンダと、前記出力軸に支持される圧着ヘッドとを備えてなり、
前記圧着ヘッドの自重を調整し、前記流体シリンダが発生させる往動時の推力を増加させることを特徴とする圧着方法。
【請求項２】
前記圧着ヘッドの自重は、該圧着ヘッドの本体に錘を装着させて調整することを特徴とする請求項１記載の圧着方法。
【請求項３】
一対の対象物の間に接続材を挟んだ状態で、前記対象物を互いに圧着する圧着装置において、
前記対象物に対して往復移動をする出力軸を備えた流体シリンダと、前記出力軸に支持される圧着ヘッドとを備えてなり、
前記圧着ヘッドは、該圧着ヘッドの重量を調整する重量調整機構を備えることを特徴とする圧着装置。
【請求項４】
前記重量調整機構は、前記圧着ヘッドの本体に脱着自在とした錘であることを特徴とする請求項３記載の圧着装置。
【請求項５】
前記重量調整機構は、前記圧着ヘッドの自重を変更可能とするように、それぞれ重量の異なる少なくとも２種類の錘を備えることを特徴とする請求項４記載の圧着装置。
【請求項６】
前記錘は、少なくとも１つの部材からなり、
前記部材は、該部材の未装着時の前記圧着ヘッドの重心位置と、前記部材を装着時の前記圧着ヘッドの重心位置とが一致するように、重量配分されていることを特徴とする請求項４又は５に記載の圧着装置。
【請求項７】
電気光学パネルに接続される基板若しくは電気光学パネルを構成する基板と、電子部品とを圧着する電気光学装置の製造方法において、
請求項１又は２に記載の圧着方法を用いることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項８】
電気光学パネルに接続される基板若しくは電気光学パネルを構成する基板と、電子部品とを圧着する電気光学装置の製造装置において、
請求項２から６のいずれか一項に記載の圧着装置を備えることを特徴とする電気光学装置の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品の圧着方法、及び圧着装置、並びに電気光学装置の製造方法及び電気光学装置の製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一対の対象物を接続する方法として圧着方法があることは従来から知られている。例えば、配線基板を基板に実装する方法としては、テープ状の異方性導電膜（ＡＣＦ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ）を基板の電極上に貼り付け、その上に配線基板を圧着する方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この場合、配線基板に所定の圧力を加える発現推力は、圧着ヘッドの自重、及び加圧機構である流体シリンダによる推力等の値により決定される。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−４５９１０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術においては、以下のような問題点を有していた。上記の発現推力、即ち、圧着装置により発現可能な推力範囲は、該圧着装置の設計段階で決定するものであって、圧着装置の完成後では、設計時の発現能力以上の推力を発現させることができないという問題があった。
【０００５】本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、発現推力を容易に増加させることができる圧着方法、圧着装置、電気光学装置の製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の圧着方法においては、一対の対象物の間に接続材を挟んだ状態で、前記対象物を互いに圧着する圧着方法において、前記対象物に対して往復移動をする出力軸を備えた流体シリンダと、前記出力軸に支持される圧着ヘッドとを備えてなり、前記圧着ヘッドの自重を調整し、前記流体シリンダが発生させる往動時の推力を増加させることを特徴としている。
上記の圧着方法によれば、圧着ヘッドの自重を調整することにより、流体シリンダが発生させる往動時の推力を増加させるので、対象物に対して最適な推力値が設計値の発現能力以上の場合であっても、所望の推力を発現させることが可能となる。
【０００７】本発明の圧着方法においては、前記圧着ヘッドの自重は、該圧着ヘッドの本体に錘を装着させて調整することを特徴としている。
これによれば、圧着ヘッドの本体に錘を装着させることにより、圧着ヘッドの自重を調整するので、設計時の発現能力以上の推力を効率良く発現させることが可能となる。
【０００８】
本発明の圧着装置においては、一対の対象物の間に接続材を挟んだ状態で、前記対象物を互いに圧着する圧着装置において、前記対象物に対して往復移動をする出力軸を備えた流体シリンダと、前記出力軸に支持される圧着ヘッドとを備えてなり、前記圧着ヘッドは、該圧着ヘッドの重量を調整する重量調整機構を備えることを特徴としている。
これによれば、重量調整機構により圧着ヘッドの重量を調整するので、流体シリンダが発生させる往動時の推力を増加させることができ、対象物に対して最適な推力値が、圧着装置の設計時の発現能力以上の場合であっても、所望の推力を発現させることが可能となる。
【０００９】
本発明の圧着装置においては、前記重量調整機構は、前記圧着ヘッドの本体に脱着自在とした錘であることを特徴としている。
これによれば、既存の圧着ヘッドの本体に錘を付加することにより推力を調整するので、圧着装置自体の改造を伴うことなく、設計時の発現能力以上の推力を容易に発現させることができる。従って、加圧対象物等の圧着条件が変更となった場合においても、圧着装置自体を変更することなく、一台の圧着装置で対応することが可能となる。
【００１０】
本発明の圧着装置においては、前記重量調整機構は、前記圧着ヘッドの自重を変更可能とするように、それぞれ重量の異なる少なくとも２種類の錘を備えることを特徴としている。
これによれば、それぞれ重量の異なる少なくとも２種類の錘を、単独で、若しくは適宜組み合わせることによって推力を調整するので、所望の推力を効率良く発現させることが可能となる。
【００１１】
本発明の圧着装置においては、前記錘は、少なくとも１つの部材からなり、前記部材は、該部材の未装着時の前記圧着ヘッドの重心位置と、前記部材を装着時の前記圧着ヘッドの重心位置とが一致するように、重量配分されていることを特徴としている。
これによれば、錘を構成する部材は、該部材の未装着時の圧着ヘッドの重心位置と、部材を装着時の圧着ヘッドの重心位置とが一致するように重量配分されているので、圧着ヘッドに錘を付加したことによる圧着位置への影響、即ち、所望の圧着位置に対するズレ等の不具合を最小限に抑えることが可能となる。
【００１２】
本発明の電気光学装置の製造方法においては、電気光学パネルに接続される基板若しくは電気光学パネルを構成する基板と、電子部品とを圧着する電気光学装置の製造方法において、上記の圧着方法を用いることを特徴としている。
この製造方法によれば、上記の圧着方法を採用するので、あらゆる種類、又は大きさの電子部品に対して最適な推力を発現させることが可能となる。従って、圧着不良による不良品の生成を抑え、高品質の電気光学装置を製造することが可能となる。更に、電子部品の種類を変更した場合、直ちに、該電子部品に適合した推力値（トルク値）を設定させることができ、各種電気光学装置を効率良く製造することが可能となる。
【００１３】
本発明の電気光学装置の製造装置においては、電気光学パネルに接続される基板若しくは電気光学パネルを構成する基板と、電子部品とを圧着する電気光学装置の製造装置において、上記の圧着装置を備えることを特徴としている。
この製造装置によれば、上記の圧着装置を採用するので、あらゆる種類、又は大きさの電子部品に対して最適な推力を発現させることが可能となる。従って、圧着不良による不良品の生成を抑え、高品質の電気光学装置を製造することが可能となる。更に、電子部品の種類を変更した場合、直ちに、該電子部品に適合した推力値を設定させることができ、各種電気光学装置を効率良く製造することが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る圧着方法、圧着装置、電気光学装置の製造方法及び製造装置の実施形態を、図１乃至図４を参照して説明する。
図１は、本発明の圧着装置の一実施形態を示す概略図である。
以下、本実施形態の圧着装置は、液晶表示パネル（電気光学パネル）を構成するガラス基板Ｐ上に、加圧対象物ＷとなるドライバＩＣ（配線基板、電子部品）をＡＣＦ接続する電気光学装置の製造装置であるものとして説明する。
【００１５】
まず、加圧対象物Ｗに対して直接加圧を行う加圧部２について説明する。
図１に示すように、加圧部２には、加圧機構であるエアーシリンダ（流体シリンダ）１０を備えており、該エアーシリンダ１０の出力軸１０ａには、リニアガイド１１が連設され、該リニアガイド１１の端部には、圧着ヘッド１００が設けられている。
【００１６】
図２は、圧着ヘッド１００付近を示す斜視図である。
圧着ヘッド１００は、リニアガイド１１に連設された調整部５０と、該調整部５０に設置された押圧ヘッド５１と、該押圧ヘッド５１を加熱する加熱手段としてヒータ（不図示）とを備えている。特に、本発明の圧着装置１においては、圧着ヘッド１００に、該圧着ヘッド１００の自重を調整する重量調整機構６０を備えることを特徴としている。
なお、押圧ヘッド５１は、上記ヒータに加えて、ロードセル５２（図１参照）を備えている。押圧ヘッド５１の先端形状は、加圧対象物Ｗにより異なり、該加圧対象物Ｗの種類に応じて交換可能である。また、調整部５０は、不図示であるが、ステージ１２上に載置された加圧対象物Ｗに対して、押圧ヘッド５１の接触面の平行度を微調整する機構を備えている。
【００１７】
図２に示すように、本実施形態では、重量調整機構６０には、外形が円筒型の錘を採用している。錘は、円筒型の外形を軸方向に２分割するように、２つの部材６０ａ，６０ｂで構成されている。部材６０ａと部材６０ｂとは、ネジ等の締結部材６１で互いに固定され、リニアガイド１１及び位置調整機構５０に対して着脱自在としている。また、２つの部材６０ａ，６０ｂは、圧着ヘッド１００に装着した際に、錘の軸中心とリニアガイド１１の軸中心とが一致するように重量が配分されている。即ち、部材６０ａ，６０ｂの未装着時の圧着ヘッド１００の重心位置と、部材６０ａ，６０ｂを装着時の圧着ヘッド１００の重心位置とが一致するような重量配分となっている。
【００１８】
また、重量調整機構６０は、重量が異なる錘を少なくとも２種類準備している。例えば、錘の材質を全て同一の材料（例えば、ステンレススチール等の鉄鋼系材料）とした場合、異なる円筒型の形状を有する錘を複数備えている。
図３は、錘の実施形態の一例を示す斜視図である。
図３（ａ）に示すように、部材６０ａ，６０ｂの断面径と異なる断面径を有する部材６０ｃ、６０ｄを単独で用いることもでき、若しくは、図３（ｂ）に示すように、同一径を有する２組の部材６０ｅ，６０ｆ、及び部材６０ｇ、６０ｈをそれぞれ組み合わせて装着させることもできる。
【００１９】
更に、圧着装置１は、コラム１５設けたフレーム１６の上部にサーボモータ１７を取り付け、モータ軸は、カップリング１８を介してボールネジ１９のネジ部１９ａの端部に接続されている。ボールネジ１９のネジ部１９ｂは、上下方向に移動するヘッドプレート２０に埋設されている。ヘッドプレート２０は、リニアガイド２１によりフレーム１６に取り付けられている。ヘッドプレート２０には、上記に示した加圧部２が設置されている。
【００２０】
また、サーボモータ１７及びエアーシリンダ１０は、制御装置３０によって制御されている。サーボモータ１７には、ロータリーエンコーダ２２が装備されており、該ロータリーエンコーダ２２からの出力信号は、制御装置３０に送出される。更に、押圧ヘッド５１の内部に設けられたロードセル５２からの出力信号も、制御装置３０に送出される。
【００２１】
次に、上記圧着装置１の作用について説明する。
例えば、液晶表示パネルのガラス基板Ｐに対してドライバＩＣを圧着する際、まず、ＡＣＦによりドライバＩＣを仮圧着した状態のガラス基板Ｐをステージ１２上に真空吸着する。そして、サーボモータ１７を位置制御することでヘッドプレート２０を下降させ、圧着ヘッド１００を所定位置で停止させる。圧着ヘッド１００の位置制御は、ロータリーエンコーダ２２の出力信号に基づくセミクローズド方式のフィードバック制御により行われる。続いて、エアーシリンダ１０をトルク制御しつつ、所定の圧力を持ってＩＣをガラス基板ＰのＩＣ実装領域に押しつける。トルク制御は、ロードセル５２の出力信号に基づくクローズド方式のフィードバック制御により行う。また、エアーシリンダ１０による加圧は、所定時間で連続的に行い、且つ、加圧状態にて前記ヒータでＡＣＦを加熱する。これにより、ＡＣＦが押しつぶされて上下導通し、熱硬化を起こす。
【００２２】
ここで、ＩＣをガラス基板Ｐに押しつける圧力は、通常、圧着ヘッド１００本体の自重と、エアーシリンダ１０による推力との設計値によって決定するのであるが、本発明では、重量調整機構６０を構成する錘を適宜調整しつつ、圧着ヘッド１００に装着させることにより、上記の圧力、即ち、圧着装置１が発現しうる推力を加圧対象物Ｗの種類等の条件に対して変更可能としている。
具体的には、錘を圧着ヘッド１００に装着しない状態から、次第に圧着ヘッド１００に装着する錘の総重量を増加させていき、その都度ＩＣの圧着状態を確認することにより、そのＩＣの圧着に好適な推力を得ることができる。また、圧着に最適な推力値が既知である場合には、ロードセル５２による表示値を基準として錘を付加することにより、最少回数の圧着動作で所望の推力に調整することができる。
【００２３】
このように、上記実施形態の圧着装置によれば、既存の圧着ヘッドに適宜錘を付加することにより、圧着装置自体の改造を伴うことなく、設計時の発現能力以上の推力を容易に発現させることができる。これにより、加圧対象物等の圧着条件が変更となった場合においても、圧着装置自体を変更することなく、一台の圧着装置で対応することが可能となる。
また、錘を構成する部材は、該部材の未装着時の圧着ヘッドの重心位置と、部材を装着時の圧着ヘッドの重心位置とが一致するように重量配分されているので、圧着ヘッドに錘を付加したことによる圧着位置への影響を最小限に抑えることが可能となる。
【００２４】
以上、本発明の実施形態による圧着方法、圧着装置、電気光学装置の製造方法及び製造装置について説明したが、本発明は、上記実施形態に制限されず、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。
【００２５】
例えば、上記の実施形態では、重量調整機構として円筒型の錘を採用したが、本発明は、これに限定するものではない。特に、錘を構成する部材が、該部材の未装着時の圧着ヘッドの重心位置と、部材を装着時の圧着ヘッドの重心位置とが一致するような重量配分となっていれば、好適に用いることが可能となる。
図４は、重量調整機構の他の一例を示す斜視図であり、図４に示すように、錘として４つのブロック形状の部材６０ｉ，６０ｊ，６０ｋ，６０ｌを採用し、圧着ヘッドの重心位置を考慮しつつ、調整部に装着させることも可能である。
【００２６】
また、上記の実施形態では、加圧対象物Ｗとして、液晶表示パネルのガラス基板ＰとＡＣＦ接続を行うドライバＩＣ（配線基板）チップとしたが、本発明は、これに限定するものではなく、例えば、リジッドな回路基板（Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｏａｒｄ）、又はフレキシブル回路基板（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）や、プリント基板とその配線上に圧着されるバンプを有するＩＣチップ等を加圧対象物とすることもできる。更に、加工対象物Ｗにおける接続は、異方性導電接着材を用いたＡＣＦ接続方式に限らず、ＮＣＦ（Ｎｏ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ）やＮＣＰ（Ｎｏ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｐａｓｔｅ）などの絶縁性接着材を用いて端子間を直接接触させる接続方式や、端子間を共晶結合などの金属結合によって直接接続する接続方式を用いても良い。更に、上記のガラス基板Ｐ上にドライバＩＣを直接接合するＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）工法の他に、例えば、ＣＯＦ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｆｉｌｍ）工法や、ＣＯＢ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｂｏａｒｄ）工法等による圧着にも適用可能である。
【００２７】
また、上記の実施形態では、電気光学装置として、液晶装置に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、エレクトロルミネッセンス装置、特に、有機エレクトロルミネッセンス装置、無機エレクトロルミネッセンス装置等や、プラズマディスプレイ装置、ＦＥＤ（フィールドエミッションディスプレイ）装置、ＬＥＤ（発光ダイオード）表示装置、電気泳動表示装置、薄型のブラウン管、液晶シャッター等を用いた小型テレビ、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）を用いた装置などの各種の電気光学装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の圧着装置の一実施形態を示す概略図である。
【図２】圧着装置の実施形態に係る圧着ヘッドを示す斜視図である。
【図３】重量調整機構の一例を示す斜視図である。
【図４】重量調整機構の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１・・・圧着装置、１０・・・エアーシリンダ（流体シリンダ）、１０ａ・・・出力軸、６０・・・重量調整機構、６０ａ〜６０ｌ・・・部材（錘）、１００・・・圧着ヘッド、Ｗ・・・加圧対象物（対象物）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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