(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パネル基板の少なくとも各々１つの短辺部及び長辺部と、１または複数の印刷回路基板との間にＩＣ回路基板を接続するようにＴＡＢ搭載する装置において、
前記パネル基板の載置部と前記各印刷回路基板の載置部とを設けた搭載ボードと、
ロードステージ、仮圧着ステージ、本圧着ステージ及びアンロードステージからなるステージ構成と、
前記搭載ボードが着脱可能に装着されて、前記各ステージ間にこの搭載ボードを搬送する搬送手段とを備え、
前記ロードステージには、前記搬送ボードに前記パネル基板と前記印刷回路基板とを位置合わせした状態に載置するアライメント手段を備えており、
前記仮圧着ステージには、前記ＩＣ回路基板を吸着して、前記搭載ボードにより前記パネル基板が搬入されたときに、このＩＣ回路基板を前記パネル基板に対してアライメントし、前記パネル基板に前記ＩＣ回路基板を仮圧着するＴＡＢ搭載手段が設けられ、
前記本圧着ステージには、前記搬送ボードに載置した前記ＩＣ回路基板を前記パネル基板及び前記印刷回路基板に熱圧着するために、加圧手段により加圧される圧着刃が設けられ、
前記アンロードステージには、前記搬送ボードから前記印刷回路基板をＴＡＢ搭載したパネル基板を取り出す移載手段を備える
構成としたことを特徴とするＴＡＢ搭載装置。
【請求項２】
前記搭載ボードの前記ロードステージから前記仮圧着ステージへの移行と、この仮圧着ステージ内での移動とは第１のリニア搬送手段により、また前記仮圧着ステージから前記本圧着ステージへの前記搭載ボードの移行は、第１のピックアンドプレイス手段により行ない、また前記本圧着ステージ内での前記搭載ボードの移動と、この本圧着ステージから前記アンロードステージへの前記搭載ボードの移行とを第２のリニア搬送手段により行ない、さらに前記搭載ボードの前記アンロードステージから前記ロードステージへの移行は、第２のピックアンドプレイス手段により行なう構成としたことを特徴とする請求項１記載のＴＡＢ搭載装置。
【請求項３】
パネル基板の少なくとも各々１つの短辺部及び長辺部と、１または複数の印刷回路基板との間にＩＣ回路基板を接続する方法において、
前記パネル基板と前記印刷回路基板とを搭載ボードに載置して、この搭載ボード上で前記パネル基板を前記印刷回路基板に対して位置合わせする工程と、
前記パネル基板及び前記印刷回路基板の前記ＩＣ回路基板が接続される部位に異方性導電シートを貼着した後に、ＴＡＢ搭載手段に吸着させた前記ＩＣ回路基板を前記パネル基板に対してアライメントして、この基板に対して仮圧着する工程と、
圧着刃によって、前記ＩＣ回路基板を前記パネル基板に加熱下で加圧し、次いでこのＩＣ回路基板を前記印刷回路基板に加熱下で加圧して、前記ＩＣ回路基板を前記パネル基板及び前記印刷回路基板に固着させる本圧着工程と、
前記搭載ボードから前記印刷回路基板及びＩＣ回路基板を接続したパネル基板を取り出すアンロード工程とからなることを特徴とするＴＡＢ搭載方法。
【請求項４】
請求項３に記載のＴＡＢ搭載方法により表示パネルを製造することを特徴とする表示パネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶セルやプラズマディスプレイ基板等のパネル基板に対して印刷回路基板を電気的に接続するようにＩＣ回路基板をＴＡＢ（Tape Automated Bonding）搭載するための装置及びＴＡＢ搭載方法に関するものであり、特にサイズの大きい液晶セルまたはプラズマディスプレイ基板を取り扱うのに適したＴＡＢ搭載装置及び搭載方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルは、パネル基板として２枚の透明基板の間に液晶を封入した液晶セルを有し、この液晶セルの少なくとも相隣接する２辺にそれぞれ複数のＩＣ回路基板が接続され、またこのＩＣ回路基板の他端には印刷回路基板（ＰＣＢ）が接続されている。ＩＣ回路基板は、ドライバＩＣをフィルム状のフレキシブル基板に実装したものであり、液晶セル側とＰＣＢ側とにそれぞれ電極パターンが形成されている。このＩＣ回路基板のうち、液晶セル側の電極はインナ電極、ＰＣＢ側の電極はアウタ電極である。液晶セルは一方の透明基板に電極パターンが形成されており、この電極パターンにＩＣ回路基板のインナ電極が接続され、印刷回路基板側にはＩＣ回路基板のアウタ電極が接続されるように搭載されることになる。従って、ＩＣ回路基板が接続される透明基板は他方の透明基板から所定の幅分だけ張り出すようにして接合される。この場合、一般的に、張り出し部を有する透明基板を下基板、もう一方の透明基板は上基板と呼ばれる。
【０００３】
液晶パネルのファインピッチ化等の観点から、液晶セルを構成する下基板の電極の幅は細く、しかもピッチ間隔は極めて小さくなっており、この電極に接続されるＩＣ回路基板の電極も同様である。従って、ＩＣ回路基板の液晶セルへの接続を極めて高精度に行なわなければ、短絡や接続不良等が生じることになる。このために、ＩＣ回路基板と液晶セルとの間を厳格にアライメントする必要があり、また電極同士の接続をハンダ付け等の手段で行なうことができないので、異方性導電シート（ＡＣＦ）を用いて搭載するようにしている。ＡＣＦは、バインダ樹脂に導電粒子を均一に分散させたものからなり、液晶セルとＩＣ回路基板との間に介在させて、加熱下で加圧することによって、両電極間に導電粒子が挟持されることにより電気的に接続される。また、バインダ樹脂はエポキシ樹脂等のように、熱硬化性接着剤の機能を発揮するものであり、このバインダ樹脂の硬化温度にまで加熱することによって、ＩＣ回路基板が液晶セルに接続された状態で固定されることになる。これがＴＡＢ搭載と呼ばれる搭載方式である。
【０００４】
一方、ＩＣ回路基板とＰＣＢとの接続部も電極相互間の接続となるが、このＩＣ回路基板のアウタ電極及びＰＣＢの電極は、共に幅広であり、かつピッチ間隔も広いことから、必ずしもＡＣＦを用いて行なわなければならない訳ではないが、ＩＣ回路基板の液晶セルとの間のＴＡＢ搭載方式と同様、ＡＣＦを介して接続する方式を採用したものは、例えば特許文献１に示されている。即ち、この特許文献１においては、予め液晶セルにＩＣ回路基板をＴＡＢ搭載した状態で、ＰＣＢの接合ステージに搬入すると共に、ＰＣＢを真空吸着して、このＰＣＢを液晶セルに対してアライメントした上で、それらを圧着するように構成している。
【特許文献１】特開平１０−１７７１８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、液晶セルにＩＣ回路基板及びＰＣＢをアセンブルするに当って、まず液晶セルにＩＣ回路基板を接続し、次いでこのＩＣ回路基板にＰＣＢを接続するという２段階の工程を経ることは、製造工数が多くなるので、製造装置の構成にとっても、また製造効率の点からも、有利ではない。特に、近年においては、液晶ディスプレイの大型化が図られる傾向にあり、その製造工程において、度々液晶セルをハンドリングするためには、ハンドリング手段や搬送手段が大型化すると共に、構造が複雑化することになり、さらに液晶セルが大型化すればするほど、その変形や損傷のおそれが高くなる等、そのハンドリングも困難になる。以上のことから、液晶ディスプレイにおける製造工数の削減に対する要請が著しく高くなってきている。
【０００６】
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであって、搭載ボードを用いて、パネル基板と印刷回路基板とをこの搭載ボードに搭載した状態で移動させて、ＩＣ回路基板をパネル基板に接続すると共に、印刷回路基板とも接続するようになし、もって製造工数の削減、パネル基板のハンドリング機会の低減を図ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述した目的を達成するために、本発明は、パネル基板の少なくとも各々１つの短辺部及び長辺部と、１または複数の印刷回路基板との間にＩＣ回路基板を接続するようにＴＡＢ搭載する装置であって、前記パネル基板の載置部と前記各印刷回路基板の載置部とを設けた搭載ボードと、ロードステージ、仮圧着ステージ、本圧着ステージ及びアンロードステージからなるステージ構成と、前記搭載ボードが着脱可能に装着されて、前記各ステージ間にこの搭載ボードを搬送する搬送手段とを備え、前記ロードステージには、前記搬送ボードに前記パネル基板と前記印刷回路基板とを位置合わせした状態に載置するアライメント手段を備えており、前記仮圧着ステージには、前記ＩＣ回路基板を吸着して、前記搭載ボードにより前記パネル基板が搬入されたときに、このＩＣ回路基板を前記パネル基板に対してアライメントし、前記パネル基板に前記ＩＣ回路基板を仮圧着するＴＡＢ搭載手段が設けられ、前記本圧着ステージには、前記搬送ボードに載置した前記ＩＣ回路基板を前記パネル基板及び前記印刷回路基板に熱圧着するために、加圧手段により加圧される圧着刃が設けられ、前記アンロードステージには、前記搬送ボードから前記印刷回路基板をＴＡＢ搭載したパネル基板を取り出す移載手段を備える構成としたことをその特徴とするものである。
【０００８】
要するに、パネル基板と印刷回路基板とを搭載ボードに載置した状態で、この搭載ボードで順次各ステージに搬送する間に、ＩＣ回路基板のパネル基板への接続及び印刷回路基板への接続を行なう構成としている。
【０００９】
まず、パネル基板と印刷回路基板とを搭載ボード上でアライメントする。このアライメントは、搭載ボード上にパネル基板を固定しておき、印刷回路基板の位置を調整することもできるが、印刷回路基板を複数用いるときには、各々の印刷回路基板のアライメントが必要となる。従って、搭載ボードに印刷回路基板を位置決めした状態で保持させ、パネル基板は搭載ボードに倣うようにアライメントする方が望ましい。また、後続の仮圧着ステージに配置したＴＡＢ搭載手段でＩＣ回路基板がＴＡＢ搭載され、このＴＡＢ搭載手段の位置は搭載ボードの搬送経路に対して所定の位置に配置されている。従って、搭載ボードをパネル基板に倣わせるより、パネル基板を所定の位置に配置した搭載ボードに対してアライメントされた状態で搬送される方が望ましい。このためには、搭載ボードには印刷回路基板の位置決め部材を設けておき、またロードステージにはパネル基板の搭載ボードに対するアライメント手段を設けるように構成する。そして、このアライメント時には搭載ボードの位置を調整するようになし、パネル基板と印刷回路基板とが位置合わせされた後に、搭載ボードを元の位置に復帰させるようにするのがさらに望ましい。
【００１０】
搭載ボード上でパネル基板と印刷回路基板との間でアライメントされると、この搭載ボードを仮圧着ステージに搬送して、ＩＣ回路基板がＴＡＢ搭載される。このときには、搭載ボードをピッチ送りするか、若しくはＴＡＢ搭載手段を移動させるようにする。いずれにしろ、ＩＣ回路基板はパネル基板に対してアライメントして仮圧着される。ＩＣ回路基板は印刷回路基板に対しては圧着する必要はない。
【００１１】
パネル基板に全てのＩＣ回路基板が搭載された後に、搭載ボードを本圧着ステージに搬送して本圧着を行なう。この本圧着により、ＩＣ回路基板はＡＣＦを介してパネル基板及び印刷回路基板に対して、それぞれの電極を導通させた状態で固着することになる。この本圧着は圧着部の下面を受け部材に当接させて、上方から圧着刃を下降させて、ＩＣ回路基板に対して加熱下で加圧力を作用させることにより行なう。ＩＣ回路基板において、パネル基板側と印刷回路基板側とを同時に本圧着することができ、またいずれを先に本圧着しても良いが、まず仮圧着されているパネル基板とＩＣ回路基板との間で行ない、次いでＩＣ回路基板と印刷回路基板との間でも圧着する方が合理的である。
【００１２】
ここで、本圧着時に圧着刃による加圧力を受けるのに必要な受け部材は、搭載ボードに組み込まれる。圧着刃との間でＩＣ回路基板及びパネル基板または印刷回路基板とを加圧する際に、均一な加圧力を作用させるようにする。圧着刃の片当りを防止するために、いずれか一方を他方に倣わせるようにする。この場合、受け部材をクッション部材により搭載ボードに対してフローティングさせることにより、この受け部材に載置したパネル基板の圧着刃の加圧力を作用させる部位を圧着刃に倣わせることができる。
【００１３】
以上によりパネル基板にＩＣ回路基板及び印刷回路基板が組み付けられるが、この組み付けが終了すると、搭載ボードがアンロードステージに移行して、ＩＣ回路基板と印刷回路基板とを組み付けたパネル基板が搭載ボードから取り出されて、次の工程に向けて搬送される。
【００１４】
搭載ボードは、好ましくは、アンロードステージからロードステージに還流させるようにする。このためには、例えば、搭載ボードの搬送経路は、ロードステージから仮圧着ステージへの移行と、この仮圧着ステージ内での移動とは第１のリニア搬送手段により、また仮圧着ステージから本圧着ステージへの移行は、第１のピックアンドプレイス手段により行ない、さらに本圧着ステージ内での移動と、この本圧着ステージからアンロードステージへの移行とを第２のリニア搬送手段により行ない、さらにまたアンロードステージからロードステージへの移行を第２のピックアンドプレイス手段により行なうように構成することができる。これによって、２個の搭載ボードを用いることによって、仮圧着と本圧着との２つの工程及びロードとアンロードとの２つの工程をオーバーラップさせることができるようになり、ＴＡＢ搭載の効率化が図られ、またコンパクトな配置が可能となり、省スペース化が図られる。
【００１５】
仮圧着ステージでは、パネル基板の各辺に対してＩＣ回路基板を１枚ずつ順次搭載することになるが、１辺への搭載が終了すると、他の辺へのＩＣ回路基板を搭載するために、搭載ボードを９０°回動させる。本圧着ステージでは、パネル基板の１辺に対して１枚の印刷回路基板が接続される場合には、圧着は１回で行なうことができるが、特に大判のパネル基板の場合、長辺側の印刷回路基板は複数に分割する方が圧着精度等の点で望ましい。この場合には、パネル基板を載置した搭載ボードを本圧着ステージでも移動させる構成とする。
【００１６】
次に、本発明において、パネル基板の少なくとも各々１つの短辺部及び長辺部と、１または複数の印刷回路基板との間にＩＣ回路基板を接続する方法の発明としては、前記パネル基板と前記印刷回路基板とを搭載ボードに載置して、この搭載ボード上で前記パネル基板を前記印刷回路基板に対して位置合わせする工程と、前記パネル基板及び前記印刷回路基板の前記ＩＣ回路基板が接続される部位に異方性導電シートを貼着した後に、ＴＡＢ搭載手段に吸着させた前記ＩＣ回路基板を前記パネル基板に対してアライメントして、このパネル基板に対して仮圧着する工程と、圧着刃によって、前記ＩＣ回路基板を前記パネル基板に加熱下で加圧し、次いでこのＩＣ回路基板を前記印刷回路基板に加熱下で加圧して、前記ＩＣ回路基板を前記異方性導電シートにより前記パネル基板及び前記印刷回路基板に固着させる本圧着工程と、前記搭載ボードから前記印刷回路基板をＩＣ回路基板を介して接続したパネル基板を取り出すアンロード工程とからなることを特徴している。
【発明の効果】
【００１７】
従って、本発明によれば、搭載ボードにパネル基板及び印刷回路基板を載置した状態にして、ＩＣ回路基板をパネル基板にＴＡＢ搭載すると共に、印刷回路基板と接続することにより、製造工数の削減、パネル基板のハンドリング機会の低減を図ることができ、かつ高精度にＴＡＢ搭載及び印刷回路基板の接続を行なうことができる等の諸効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。まず、図１及び図２において、１はパネル基板としての液晶セル、２はＰＣＢ（印刷回路基板）、３はＩＣ回路基板をそれぞれ示す。パネル基板を構成する液晶セル１は、２枚のガラス等の透明基板から構成され、これら２枚の透明基板の間には所定のギャップが形成されており、このギャップ内には液晶が封入されている。これら２枚の透明基板のうち、一方を下基板１ａ、他方を上基板１ｂとする。下基板１ａは、長辺側の１辺と、短辺側の１辺とにおいて、上基板１ｂから所定の幅分だけ突出しており、この突出部にＩＣ回路基板３が搭載される。ＩＣ回路基板３は、可撓性を有するフィルム基板３ａにドライバＩＣ３ｂを実装したもので構成される。
【００１９】
図３に示したように、フィルム基板３ａには、ドライバＩＣ３ｂに接続されたインナ電極群４ａ及びアウタ電極群４ｂのパターンが形成されており、インナ電極群４ａを構成する複数の電極は液晶セル１に設けた電極群５を構成する各電極に、またアウタ電極群４ｂを構成する複数の電極はＰＣＢ２に設けた電極群６を構成する各電極に接続される。ここで、インナ電極群４ａを構成する電極の数及びピッチ間隔は、アウタ電極群４ｂを構成する電極の数及びピッチ間隔と比較すると、極めて細かくなっている。
【００２０】
液晶セル１の下基板１ａにおけるそれぞれ１辺の長辺部と短辺部とには、それぞれ複数のＩＣ回路基板３を介してＰＣＢ２が接続される。ここで、本実施の形態においては、ＰＣＢ２は３枚用いられ、液晶セル１の短辺側に１枚、長辺側に２枚が接続されている。ここで、以下の説明において、これらのＰＣＢを総称するときには、符号２を用いるが、それぞれを区別する場合には、短辺側に接続されるＰＣＢをゲート用ＰＣＢ２ａとし、長辺側に接続されるＰＣＢを第１，第２のソース用ＰＣＢ２ｂ，２ｃとする。ＩＣ回路基板３は液晶セル１及びＰＣＢ２に対してＴＡＢ搭載される。つまり、液晶セル１の下基板１ａ及びＰＣＢ２には、ＩＣ回路基板３が接続される部位にＡＣＦ（異方性導電シート）７が貼着されている。このＡＣＦ７は、周知のように、バインダ樹脂内に多数の導電粒子を均一に分散させたものからなり、電極間の電気的な接続は、相互に接続される電極間に導電粒子を挟持させるようにして行ない、またＩＣ回路基板３の液晶セル１及びＰＣＢ２への固着はバインダ樹脂の熱硬化により行なわれる。従って、ＴＡＢ搭載は、ＩＣ回路基板３の液晶セル１及びＰＣＢ２への接続をＡＣＦ７の熱圧着により行なうものである。このＩＣ回路基板３のＴＡＢ搭載のためには、ＩＣ回路基板３と液晶セル１との間及びＩＣ回路基板３とＰＣＢ２との間が正確にアライメントされていなければならない。
【００２１】
そこで、本発明のＴＡＢ搭載装置においては、ＩＣ回路基板３を液晶セル１とＰＣＢ２との双方に対してアライメントするのではなく、ＰＣＢ２を液晶セル１に対してアライメントを行ない、ＩＣ回路基板３は液晶セル１に対してのみアライメントを行なうようにしている。既に説明したように、液晶セル１に設けた電極群５と、ＩＣ回路基板３に設けられ、液晶セル１の電極群５に接続されるインナ電極群４ａとの幅及びピッチ間隔が微小となっており、ＩＣ回路基板３と液晶セル１との間には極めて厳格なアライメントが必要である。これに対して、ＰＣＢ２に接続されるアウタ電極４ｂの幅及びピッチ間隔は比較的大きい。従って、このＰＣＢ２を液晶セル１に対してアライメントしておけば、ＩＣ回路基板３をＰＣＢ２に対して格別アライメントしなくても、ＩＣ回路基板３のアウタ電極群４ｂとＰＣＢ２の電極群６との間は接続不能にはならない。
【００２２】
液晶セル１とＰＣＢ２との間、及び液晶セル１とＩＣ回路基板３とのアライメントを可能にするために、図３から明らかなように、液晶セル１には、ＰＣＢ２へのアライメント用のマーク８ａが設けられ、またＰＣＢ２にはこのマーク８ａと位置合わせされるマーク８ｂが設けられている。また、ＩＣ回路基板３には、液晶セル１へのアライメント用のマーク８ｃが設けられており、液晶セル１側にマーク８ｃと位置合わせするためのマークが設けられているが、この液晶セル１側のＩＣ回路基板３とのアライメント用のマークは、マーク８ｃの下部に位置しており、図面上では現れない。そして、液晶セル１とＰＣＢ２との間のアライメントと、ＩＣ回路基板３と液晶セル１との間のアライメントとは、図示しないテレビカメラでマークを撮影して、これらのマークの画像を画像認識して、相互に位置合わせされるマークの位置のずれを補正することにより行なわれる。
【００２３】
前述したＩＣ回路基板３のＴＡＢ搭載装置は、図４に示したように、４つのステージ構成となっている。即ち、１０はロードステージ、１１は仮圧着ステージ、１２は本圧着ステージ、１３はアンロードステージである。そして、これら各ステージ間において、液晶セル１等の移送は搭載ボード２０を用いて行なわれる。まず、ロードステージ１０においては、搭載ボード２０に液晶セル１とＰＣＢ２とが載置され、この液晶セル１とＰＣＢ２とのアライメントが行なわれる。また、液晶セル１及びＰＣＢ２にはＡＣＦ７が貼り付けられるが、このＡＣＦ７の貼り付けは、このロードステージ１０において、若しくはロードステージ１０から仮圧着ステージ１１への移行時に行なうことができ、さらにロードステージ１０において、搭載ボード２０に載置される前の段階で行なうこともできる。図４の構成では、ＡＣＦ貼り付け機１４はロードステージ１０に付設されている。
【００２４】
仮圧着ステージ１１において、ＩＣ回路基板３が接続される。このＩＣ回路基板３の接続は、液晶セル１に対してアライメントを行なって、ＡＣＦ７による粘着力で保持させる。そして、搭載ボード２０を本圧着ステージ１２に移行させて、ＩＣ回路基板３を液晶セル１とＰＣＢ２とに対して熱圧着する。このようにして液晶セル１に対してＩＣ回路基板３及びＰＣＢ２が組み付けられた後に、搭載ボード２０をアンロードステージ１３に移行させて、ＩＣ回路基板３及びＰＣＢ２が組みつけられた液晶セル１が搭載ボード２０から取り出されて、次の工程に移行させる。また、このアンロードステージ１３における搭載ボード２０は、ロードステージ１０に還流させる。
【００２５】
以上のように、４ステージ構成となし、２枚の搭載ボード２０を用いて各ステージに循環させることによって、特に仮圧着と本圧着とを並行して行なうことができて、機械の作動効率を向上させることができる。従って、搭載ボード２０のステージ間の搬送手段としては、それぞれ図４に矢印により模式的に示したように、ロードステージ１０と仮圧着ステージ１１との間を往復する第１のリニア搬送手段１５と、仮圧着ステージ１１と本圧着ステージ１２との間を往復する第１のピックアンドプレイス手段１６と、本圧着ステージ１２とアンロードステージ１３との間を往復する第２のリニア搬送手段１７と、アンロードステージ１３とロードステージ１０との間を往復する第２のピックアンドプレイス手段１８とから構成される。
【００２６】
搭載ボード２０の構成を図５乃至図７に示す。搭載ボード２０は、図５から明らかなように、平板状のボード本体２１を有し、このボード本体２１には、液晶セル１が載置されると共に、この液晶セル１に対してＩＣ回路基板３が接続される間隔だけ離間した位置にＰＣＢ２が載置されるようになっており、しかもボード本体２１はこれら液晶セル１とＰＣＢ２とを載置した状態でもなお周囲に余長部が形成されるサイズを有する。ボード本体２１には、ＰＣＢ２の位置決めピン２２が立設されている。位置決めピン２２は、ＰＣＢ２の長手方向の両端近傍に設けたピン挿通孔に挿通されるものであり、これによってＰＣＢ２は搭載ボード２０における所定の位置に載置されるようになっている。具体的には、ＰＣＢ２は３枚載置され、かつ位置決めピン２２は各々のＰＣＢ２ａ〜２ｃに対してそれぞれ２本設けられることから、搭載ボード２０には６本の位置決めピン２２が立設されている。
【００２７】
液晶セル１は、ボード本体２１の表面を吸着手段により吸着させることにより所定の位置に保持され、移動中等において位置ずれが生じるのを防止している。液晶セル１の吸着を可能にするために、ボード本体２１の表面には複数の吸着孔２３が開口している。そして、吸着孔２３は負圧通路２４に通じており、この負圧通路２４はボード本体２１の裏面側に形成した溝から構成され、またボード本体２１の裏面側にはアンダーカバー２５が固定して設けられており、このアンダーカバー２５には、前述した負圧通路２４に通じる接続口部２６が形成されている。さらに、負圧通路２４から接続口部２６に通じる液晶セル１の吸着部に加えて、ボード本体２１の表面側であって、液晶セル１及びＰＣＢ２の載置部とは異なる位置に、１乃至複数の接続口部２７に通じる負圧通路２８が形成され、この負圧通路２８に通じるように複数の吸着孔２９が設けられている。従って、負圧源は、ボード本体２１の裏面側にも、また表面側にも接続できるようになっている。
【００２８】
さらに、図７から明らかなように、ボード本体２１には、液晶セル１の載置部と、ＰＣＢ２の載置部とであって、それらに対してＩＣ回路基板３が接続される部位に透孔部３０が形成されている。この透孔部３０は一連のものではなく、各ＰＣＢ２の載置部に対応するように３箇所に分割されている。そして、これら各透孔部３０には受け部材３１が装着されている。この受け部材３１は細い角材から構成され、そのボード本体２１より下部位置には左右への張り出し部３１ａ，３１ａが形成されている。さらに、ボード本体２１の裏面側にはホルダ部３２が取り付けられており、受け部材３１は、その張り出し部３１ａをボード本体２１の裏面とホルダ部３２との間に配置されており、かつボード本体２１の裏面に装着したクッション部材３３とホルダ部３２とにより弾性的に挟持されるようになっている。これによって、受け部材３１は、クッション部材３３の撓み分だけフローティングした状態で搭載ボード２０に装着されている。
【００２９】
さらに、受け部材３１には、ＩＣ回路基板３の搭載部を避けた位置に、複数箇所において、ＰＣＢ２の吸着部が形成されている。この吸着部は、受け部材３１に形成した段差孔３４に装着された吸着パッド３５から構成される。吸着パッド３５は椀状の弾性部材からなり、段差穴３４に螺挿された支持部材３６の先端に装着されている。そして、支持部材３６には吸着孔３７が形成されており、この吸着孔３７は、ボード本体２１に設けた負圧通路２４に通じる連通路３８が接続されている。
【００３０】
既に説明したように、ロードステージ１０から仮圧着ステージ１１への搬送及び本圧着ステージ１２からアンロードステージ１３への搬送は、水平搬送手段を構成する第１，第２のリニア搬送手段１５，１７で構成されるが、第１のリニア搬送手段１５はアライメントのための位置調整機構，搭載ボード２０のピッチ送り機構、搭載ボード２０の水平方向における９０°回動機構を含んでいる。また、第２のリニア搬送手段１７は、位置調整機構は必ずしも必要しないが、また搭載ボード２０を、第１のソース用ＰＣＢ２ｂと、第２のソース用ＰＣＢ２ｃとの部位を圧着するための送りと、ゲート用ＰＣＢ２ａを圧着するための９０°の水平回動を行なわせる必要がある。そこで、第１，第２のリニア搬送手段１５，１７を同一の構成とし、また第１，第２のピックアンドプレイス手段１６，１８も同一の構成としている。
【００３１】
そこで、リニア搬送手段の構成を図６に示す。この図６から明らかなように、リニア搬送手段は、搬送台３９を有し、この搬送台３９はＸＹテーブル４０上に設置されており、さらにＸＹテーブル４０はθ駆動部４１上に載置されている。このθ駆動部４１はＸＹテーブル４０を水平方向に往復回動させるものであり、搭載ボード２０を位置調整のために微小駆動する場合と、ピッチ送りする場合と、９０°反転させる場合とに用いられる。θ駆動部４１の下部位置には搬送部４２が連結して設けられており、この搬送部４２はボールねじ４３が挿通されており、かつ搬送方向に設けたガイドレール４４と係合している。従って、ボールねじ４３を回転させることにより、搬送台３９はリニア方向に移動することになる。搭載テーブル２０は、搬送台３９に着脱可能に連結されるようになっている。このために、搬送台３９には内部に吸引通路を設けた係合突起３９ａが連結して設けられており、また搭載ボード２０には、そのアンダーカバー２５の下面に台座部４５が取り付けられており、この台座部４５には、係合突起３９ａが嵌合する係合孔４５ａが形成されている。従って、搭載ボード２０を搬送台３９上に設置すると、この搭載テーブル２０の台座４５に設けた係合孔４５ａに搬送台３９の係合部３９ａが嵌合することになる。従って、搬送台３９により搭載ボード２０が水平方向に移動可能になると共に、この搬送台３９の係合突起３９ａから接続口部２６及び負圧通路２４を介して吸着孔２３を負圧にすることができ、もって搭載ブロック２０上に載置した液晶セル１及びＰＣＢ２を搬送時に位置ずれしないように保持される。
【００３２】
一方、ピックアンドプレイス手段は、図８に示したように構成される。即ち、このピックアンドプレイス手段は、搭載ボード２０の両長辺部を挟持するようにして保持して上昇させることにより、搬送台３９から離脱させて、次のステージに移行させて、下降させることによりこのステージに設けた搬送台３９上に載置するように受け渡すように構成されている。このために、ピックアンドプレイス手段は昇降板４６を有し、この昇降板４６の両側部には、それぞれ２本のハンドリング板４７が設けられており、これら各ハンドリング板４７はアーム４８に連結して設けられている。アーム４８は、昇降板４６に設けたエアシリンダ４９が装着されており、このエアシリンダ４９を駆動することによって、ハンドリング板４７は搭載ボード２０に近接・離間する方向に変位させるようになっている。そして、ハンドリング板４７を搭載ボード２０に近接する方向に移動させると、この搭載ボード２０の下面に回り込むようにして係合することになる。昇降板４６は、エアシリンダ５０及び昇降ガイド５１を介して、作動板５２に昇降可能に連結されている。そして、作動板５２を作動させることによって、第１のピックアンドプレイス手段１６として構成した場合には、搭載ボード２０を仮圧着ステージ１１から本圧着ステージ１２へ、また第２のピックアンドプレイス手段１８として構成した場合には、搭載ボード２０をアンロードステージ１３からロードステージ１０に搬送させることになる。これによって、搭載ボード２０の搬送経路はループ状のものとなり、この搬送経路の長さの短縮が図られることから、全体としての装置構成が小型化、コンパクト化することができる。
【００３３】
リニア搬送手段を構成する搬送台３９に搭載ボード２０が係合している状態から、この搭載ボード２０をステージ間に移送するには、ハンドリング板４７を搭載ボード２０から離間させて、作動板５２を搭載ボード２０の上部位置に配置する。この状態で、エアシリンダ５０によりハンドリング板４７を搭載ボード２０の裏面より僅かに低い位置に変位させる。次いで、エアシリンダ４９を作動させて、ハンドリング板４７を搭載ボード２０の裏面側に潜り込ませる。そして、エアシリンダ５０を縮小させることにより昇降板４６と共にハンドリング板４７を所定の高さまで上昇させることにより搭載ボード２０をリフトする。これによって、搭載ボード２０は搬送台３９から離脱することになる。
【００３４】
そして、作動板５２を作動させて、次のステージに搭載ボード２０が搬入される。そこで、昇降板４６を下降させることによって、搭載ボード２０をこのステージに配置した搬送台３９に係合させる。然る後、ハンドリング板４７を搭載ボード２０から離間させることによって、搭載ボード２０がステージ間、即ち第１のピックアンドプレイス手段１５として構成したときには、仮圧着ステージ１１から本圧着ステージ１２へ、また第２のピックアンドプレイス手段１７として構成したときには、アンロードステージ１３からロードステージ１０へ移行させることができる。
【００３５】
ここで、仮圧着ステージ１１から本圧着ステージ１２への移行時において、接続口部２６が搬送台３９から分離されるので、液晶セル１及びＰＣＢ２の吸着保持力が解除される。ＰＣＢ２は位置決めピン２２により位置決めされており、またこの搭載ボード２０の移行時にはＰＣＢ２にも、またＩＣ回路基板３及び液晶セル１に対しても何等の外力も作用しないことから、このＰＣＢ２が位置ずれを起こす可能性はない。ＩＣ回路基板３は液晶セル１に仮圧着されているので、これも単独で位置ずれするおそれはない。ただし、液晶セル１は搭載ボード２０上で自由状態となっていると、ステージ間の移行時に生じる振動等に起因して位置ずれする可能性がある。そこで、昇降板４６には吸着ノズル５３が装着されており、昇降板４６を下降させたときに、この吸着ノズル５３が搭載ボード２０の接続口部２７に接続させるようにする。これによって、接続口部２６が開放状態となって、吸着孔２３による液晶セル１に対する吸着力が失われても、液晶セル１を安定した状態でステージ間の移行を行なわせることができる。
【００３６】
以上のように構成することによって、搭載ボード２０をロードステージ１０に配置することにより、液晶セル１と３枚からなるＰＣＢ２が載置されるが、このロードステージ１０において、液晶セル１とＰＣＢ２との間のアライメントが行なわれる。次いで、このロードステージ１０において、ＡＣＦ貼り付け機１４によりこれら液晶セル１及びＰＣＢ２の所定の箇所にＡＣＦ７が貼り付けられる。なお、ＡＣＦ貼り付け機１４の具体的な構成については、周知のものが使用されるものであり、その図示及び説明は省略する。
【００３７】
ロードステージ１０には液晶セル１とＰＣＢ２との位置ずれを検出する手段と位置補正手段とが設けられる。この位置補正手段は、液晶セル１またはＰＣＢ２のいずれの位置を補正しても良いが、ＰＣＢ２は３枚設けられており、かつ後続の仮圧着ステージ１１等に影響を与えないようにするために、搭載ボード２０とそれに載置したＰＣＢ２に対して液晶セル１の位置補正を行なうようにする。このために、搭載ボード２０には、図５に示したように、その複数箇所においてピン挿通孔６０が穿設されており、かつ搭載ボード２０の下部位置には、図９に示したように、各ピン挿通孔６０に対して出没可能なリフトピン６１を装着した昇降部材６２を配置する。この昇降部材６２はガイド６３に沿って昇降させることができ、上昇時にはリフトピン６１をピン挿通孔６０を介して搭載ボード２０の上面から所定量突出させることによって、液晶セル１を搭載ボード２０から浮かせることができるようになり、また昇降部材６２を下降させると、リフトピン６１は搭載ボード２０のピン挿通孔６０から離脱して、仮圧着ステージ１１に向けて搬送可能な状態となる。従って、リフトピン６１の外径はピン挿通孔６０の孔径より小さいものとなっており、この隙間分が位置補正時における調整代となる。
【００３８】
搭載ボード２０に液晶セル１及びＰＣＢ２が載置されるが、ＰＣＢ２は位置決めピン２２により位置決めされているので、ほぼ一定の位置に配置される。一方、液晶セル１は搭載ボード２０に対して格別位置調整された状態で載置されるようにはなっておらず、特に大判の液晶セル１の場合には、僅かな位置ずれが生じていても、その両端における位置ずれ量は顕著になるので、正確なアライメントが必要となる。
【００３９】
而して、搭載ボード２０上に液晶セル１とＰＣＢ２とが載置されている状態で、テレビカメラ（図示せず）により液晶セル１の４つの角隅部のうち、下基板１ａが張り出している３つの角隅部に設けたアライメント用のマーク８ａと、各ＰＣＢ２に設けたアライメント用のマーク８ｂとの位置を検出して、マーク８ｂを基準として、マーク８ａのずれ方向及びずれ量を演算する。この演算結果に基づいて、一度搭載ボード２０の位置補正を行なう。即ち、リフトピン６１を上昇させて、液晶セル１を搭載ボード２０から押し上げることにより、液晶セル１を搭載ボード２０から離間させる。この状態で、ＸＹテーブル４０及びθ駆動部４１を駆動して、搭載ボード２０を動かすことにより、ＰＣＢ２が液晶セル１に倣うようにアライメントがなされる。このようにしてアライメントが行なわれた後、リフトピン６１を搭載ボード２０から離脱させる。その結果、液晶セル１が再度搭載ボード２０上に載置されることになる。この状態で、搬送台３９が係合突起３９ａからの吸引により、搭載ボード２０の吸着孔２３を負圧となし、液晶セル１を固定的に保持する。
【００４０】
ところで、ロードステージ１０においては、搭載ボード２０は所定の基準位置に配置するように設定している。これは、液晶セル１及びＰＣＢ２の載置のための便宜と、仮圧着ステージ１１に移行させて、ＩＣ回路基板３を搭載する際に、後述するＴＡＢ搭載手段７０に対する位置補正を最小限に抑制する等のためである。従って、前述したアライメント時に搭載ボード２０を動かしているので、アライメント終了後には、ＸＹテーブル４０及びθ駆動部４１を駆動して、搭載ボード２０を元の基準位置となるように位置調整を行なう。
【００４１】
ロードステージ１０には、さらにＡＣＦ貼り付け機１４が設置されているので、前述したアライメントが行なわれ、かつ搭載ボード２０が基準位置となるように位置調整された後に、このＡＣＦ貼り付け機１４によって、液晶セル１とＰＣＢ２とのＩＣ回路基板３の接続部にそれぞれＡＣＦ７が貼り付けられる。
【００４２】
搭載ボード２０はロードステージ１０から仮圧着ステージ１１に搬送される。ここで、仮圧着ステージ１１には、図１０から明らかなように、ＴＡＢ搭載手段７０が設けられている。このＴＡＢ搭載手段７０はＩＣ回路基板３を真空吸着して、液晶セル１の所定の位置に搭載するためのものであり、従って少なくとも上下動可能な吸着ヘッド７１を有するものであり、この吸着ヘッド７１は昇降ロッド７２により昇降駆動されるものである。ここで、吸着ヘッド７１は、ＩＣ回路基板３を吸着保持するが、このＩＣ回路基板３に対する吸着保持位置は、フィルム基板３ａにおいて、インナ電極群４ａを設けた部位であり、このインナ電極群４ａがＡＣＦ７を介して液晶セル１の電極群５と接続される側とは反対側の面とする。ＩＣ回路基板３のアウタ電極群４ｂ側は吸着ヘッド７１に吸着されない。
【００４３】
搭載ボード２０は、仮圧着ステージ１１においてはピッチ送りがなされ、この間に、ＩＣ回路基板３の接続部が順次吸着ヘッド７１により接続位置に配置され、その都度吸着ヘッド７１からＩＣ回路基板３が液晶セル１に搭載される。ここで、ＩＣ回路基板３の仮圧着は、液晶セル１に対して行なわれるものであるが、最終的にはＩＣ回路基板３はＰＣＢ２に対しても接続される。しかしながら、ＩＣ回路基板３におけるインナ電極４ａと液晶セル１の電極群５とは微細なピッチ間隔となっており、これらの電極群４ａ，５を構成する電極相互間を確実に電気的に接続させなければならない。従って、ＩＣ回路基板３において、厳格な位置合わせなければならないのは液晶セル１側であり、ＰＣＢ２側は電極の幅及びピッチ間隔が大きくなっており、かつＰＣＢ２は液晶セル１に対してアライメントされているので、ＩＣ回路基板３と液晶セル１との位置が合っていれば、ＩＣ回路基板３のアウタ電極群４ｂとＰＣＢ２の電極群６との間が確実に電気的に接続されることになる。
【００４４】
従って、仮圧着ステージ１１には、ＴＡＢ搭載手段７０に加えて、ＩＣ回路基板３及び液晶セル１のそれぞれに設けたアライメント用のマーク８ｃを撮影して、相互の位置を検出する画像認識用のテレビカメラが設置されており、ＩＣ回路基板３と液晶セル１との位置ずれを検出する。そして、それらの間に位置ずれが生じているとアライメントを行なうことになる。このアライメントは、ＩＣ回路基板３側で、つまりＴＡＢ搭載手段７０に位置調整機構を持たせることもできるが、液晶セル１が載置されている搭載ボード２０はＸＹθ方向に位置調整可能な搬送台３９に設置されているので、望ましくは液晶セル１側の位置を補正する。そして、仮圧着ステージ１１で行われるのは、ＩＣ回路基板３と液晶セル１との間の仮圧着である。仮圧着は、ＩＣ回路基板３が液晶セル１に対して所定の位置に配置した状態で仮に固定されて、搭載ボード２０を移動させたとしても、みだりに位置ずれを起こさなければ良く、必ずしも電極同士を電気的に導通させる必要はなく、またＩＣ回路基板３が液晶セル１に分離不能に固定されている必要もない。
【００４５】
ＩＣ回路基板３は液晶セル１の相隣接する２辺に対して搭載されることから、１辺へのＩＣ回路基板３の搭載が完了すると、θ駆動部４１を駆動して、搭載ボード２０を９０°回動させる。この状態で、液晶セル１の他の辺に対してＩＣ回路基板３の搭載を継続する。そして、全てのＩＣ回路基板３が搭載されたときに、仮圧着が終了する。ここで、搭載ボード２０が仮圧着ステージ１１に搬入される際には、常に同じ位置となるので、ＴＡＢ搭載手段７０を所定の位置に配置しておくことによって、仮圧着時に液晶セル１の位置を補正する必要は殆どないか、あっても極めて僅かなものとなるので、迅速かつ確実に位置補正を行なうことができる。
【００４６】
仮圧着ステージ１１において、液晶セル１に全てのＩＣ回路基板３がＴＡＢ搭載されると、本圧着ステージ１２に搭載ボード２０を移行させる。前述したロードステージ１０から仮圧着ステージ１１への搭載ボード２０の移動は、第１のリニア搬送手段１５により行われるが、仮圧着ステージ１１から本圧着ステージ１２への移行は、この第１のリニア搬送手段１５とは直交する方向の移動であるので、第１のピックアンドプレイス手段１６により行われることになる。ここで、本圧着ステージ１２とアンロードステージ１３との間には、第２のリニア搬送手段１７が設けられているので、この第２のリニア搬送手段１７を本圧着ステージ１２側に配置しておく。そこで、第１のピックアンドプレイス手段１６に保持された搭載ボード２０を本圧着ステージ１２に移行させて、この本圧着ステージ１２に設けた第２のリニア搬送手段１７に接続する。その後に、第１のピックアンドプレイス手段１６から搭載ボード２０を切り離す。これによって、搭載ボード２０が本圧着ステージ１２に移行される。
【００４７】
本圧着ステージ１２には、図１１に示したように、圧着刃８０が設けられている。この圧着刃８０はＡＣＦ７のバインダ樹脂の硬化温度より高い温度状態に加熱されており、かつ図示しない加圧手段に接続されている。そこで、第２のリニア搬送手段１７により搭載ボード２０を、その圧着ライン、つまりＡＣＦ７を貼り付けた位置が圧着刃８０の下部位置となるように変位させる。そして、圧着刃８０をＩＣ回路基板３上に当接させて、このＩＣ回路基板３を液晶セル１側に押圧するように加圧させる。ここで、液晶セル１における本圧着部の部位は搭載ボード２０に装着されている受け部材３１上に配置されており、この受け部材３１はクッション部材３３により限定された範囲ではあるが、フローティング状態となっている。従って、圧着刃８０により加圧力が作用するが、このときに、圧着刃８０が片当り状態になっても、受け部材３１が追従して変位するので、圧着刃８０と受け部材３１との間は確実に平行度が確保される。そして、このときにクッション部材３３が撓むことになるが、受け部材３１はホルダ部３２に当接しているので、実質的に加圧力が減殺されない。
【００４８】
本圧着ステージ１２においては、まず図１１において、実線で示したように、圧着刃８０により仮圧着されている液晶セル１とＩＣ回路基板３との間の熱圧着を行なって、ＡＣＦ７の導電粒子を介してＩＣ回路基板３のインナ電極群４ａと電極群５との間の接続を行ない、バインダ樹脂を熱硬化させる。次いで、圧着刃８０を仮想線で示した位置に変位させて、ＩＣ回路基板３とＰＣＢ２との間で同様の熱圧着を行なう。ここで、ＩＣ回路基板３とＰＣＢ２との間は仮圧着されていないが、ＩＣ回路基板３は液晶セル１に固着されて一体化されており、かつ液晶セル１とＰＣＢ２との間はアライメントされているので、ＩＣ回路基板３のアウタ電極群４ｂを構成する電極とＰＣＢ２の電極群６を構成する電極との間が実質的に位置ずれすることはない。
【００４９】
ＰＣＢ２としては、１枚のゲート用ＰＣＢ２ａと、２枚からなる第１，第２のソース用ＰＣＢ２ｂ，２ｃから構成されており、これら各ＰＣＢ２ａ〜２ｃにつきそれぞれ個別に本圧着する。従って、全てのＩＣ回路基板３が液晶セル１にも、ＰＣＢ２にも固着されたときに、本圧着工程が終了する。そして、搭載ボード２０は第２のリニア搬送手段１７に載置されており、この第２のリニア搬送手段１７により搭載ボード２０が本圧着ステージ１２からアンロードステージ１３に搬送される。このアンロードステージ１３にまで搭載ボード２０が搬送されると、図示しない移載ロボットによりＰＣＢ２及びＩＣ回路基板３を組み付けた液晶セル１が取り出される。
【００５０】
これによって、搭載ボード２０は空になるので、この搭載ボード２０は第２のピックアンドプレイス手段１８によりアンロードステージ１３からロードステージ１０に戻されて、このロードステージ１０に第１のリニア搬送手段１５が配置されたときに、搭載ボード２０がこの第１のリニア搬送手段１５に設置されるように循環させ、この搭載ボード２０に新たな液晶セル１及びＰＣＢ２が載置されて、ＴＡＢ搭載を継続して行なうことになる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】液晶ディスプレイを構成する液晶セルにＩＣ回路基板及び印刷回路基板を搭載した状態の平面図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ断面図である。
【図３】図１の要部拡大図である。
【図４】ＴＡＢ搭載装置のステージ構成を示す説明図である。
【図５】搭載ボードの平面図である。
【図６】リニア搬送手段と共に示す搭載ボードの側面図である。
【図７】搭載ボードの要部断面図である。
【図８】ピックアンドプレイス手段の構成説明図である。
【図９】液晶セルの位置補正機構の構成説明図である。
【図１０】ＴＡＢ搭載手段の構成説明図である。
【図１１】本圧着を行なう機構の構成説明図である。
【符号の説明】
【００５２】
１  液晶セル      １ａ  下基板
１ｂ  上基板      ２  ＰＣＢ
３  ＩＣ回路基板      ７  ＡＣＦ
１０  ロードステージ      １１  仮圧着ステージ
１２  本圧着ステージ      １３  アンロードステージ
１５，１７  リニア搬送手段
１６，１８  ピックアンドプレイス手段
２０  搭載ボード      ２１  ボード本体
２２  位置決めピン      ２３，２９  吸着孔
３１  受け部材      ３３  クッション部材
３５  吸着パッド      ３９  搬送台
４０  ＸＹテーブル      ４１  θ駆動部
４６  昇降板      ４７  ハンドリング板
５０  エアシリンダ      ５３  吸着ノズル
６０  ピン挿通孔      ６１  リフトピン
７０  ＴＡＢ搭載手段      ７１  吸着ヘッド
７２  昇降ロッド      ８０  圧着刃
【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】
0004655187.tif 000008
【図８】
0004655187.tif 000009
【図９】
0004655187.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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