(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の認識マークが設けられた第１の部品に対して、第２の認識マークが設けられた第２の部品を実装するための部品実装装置であって、
上記第１の部品の接合部に接合材を供給する接合材供給部と、
上記第１の部品の少なくとも接合部を含む部分がその上に載置される透明なステージ本体と、このステージ本体をその下側に進入用空間が形成されるように支持する支持部とを備える固定された仮圧着ステージと、上記ステージ本体の上方で上記第２の部品の接合部を含む部分を保持する可動の仮圧着ヘッドと、上記ステージ本体の下側の進入用空間に移動可能であって上記ステージ本体を介して上記第１の部品の下側から上記第１の認識マークを認識する可動の認識部とを備え、少なくともこの認識部の認識結果に基づいて上記仮圧着ヘッドが上記第２の部品の接合部を上記第１の部品の接合部に対して位置決めし、かつ、上記第２の部品の接合部を上記第１の部品の接合部に対して第１の圧着力で圧着する、仮圧着部と、
上記第２の部品の接合部を上記第１の部品の接合部に対して、上記第１の圧着力よりも大きい第２の圧着力で圧着し、それによって第１及び第２の部品の接合部を互いに固定する本圧着部と、
搬送ステージに上記第１の部品を保持して上記仮圧着部から上記本圧着部に上記第１の部品を搬送する搬送部と
を備え、
上記仮圧着ヘッドは上記第２の部品の接合部を上記仮圧着ステージから離隔した離隔位置に移動し、上記認識部は上記離隔位置にある仮圧着ヘッドの下方に移動して上記第２の部品が備える第２の認識マークを認識し、上記仮圧着ヘッドは、上記認識部による上記第１の部品の第１の認識マークの認識結果と、上記第２の部品の第２の認識マークの認識結果とに基づいて、上記第２の部品の接合部を上記第１の部品の接合部に対して位置決めする、部品実装装置。
【請求項２】
上記認識部の焦点距離は、上記ステージ本体に載置された上記第１の部品の第１の認識マークが上記認識部の焦点に位置するように固定され、
上記認識部が上記第２の部品の第２の認識マークを認識するときには、上記第２の部品の第２の認識マークが上記認識部の焦点に位置するように上記仮圧着ヘッドが昇降する、請求項１に記載の部品実装装置。
【請求項３】
上記接合材は、導電性粒子含有膜であり、上記第１の部品は液晶表示パネル基板、プラズマ表示パネル基板又はフレキシブルプリント基板であり、上記第２の部品はＩＣチップ又はフレキシブルプリント基板である、請求項１又は請求項２に記載の部品実装装置。
【請求項４】
第１の認識マークが設けられた第１の部品に対して、第２の認識マークが設けられた第２の部品を実装する部品実装方法であって、
搬送ステージに上記第１の部品を保持させ、
上記第１の部品の接合部に接合材を供給し、
上記搬送ステージを移動させて上記第１の部品の接合部を含む部分を、固定された仮圧着ステージの透明なステージ本体上に載置し、
上記ステージ本体の下側の進入用空間に認識部を移動させ、
上記認識部により上記ステージ本体を介して上記第１の部品の下側から上記第１の認識マークを認識し、
上記認識部による上記第１の部品の第１の認識マークの認識の前又は後に、上記第２の部品の接合部を含む部分を保持し、かつ上記仮圧着ステージの上方に位置する仮圧着ヘッドを、上記仮圧着ステージから離隔した離隔位置に移動させ、
上記認識部を上記離隔位置にある仮圧着ヘッドの下方に移動させ、
上記認識部により上記第２の部品の第２の認識マークを認識し、
上記認識部による上記第１の部品の第１の認識マークの認識結果と、上記第２の部品の第２の認識マークの認識結果とに基づいて、上記仮圧着ヘッドを移動させ、それによって上記第２の部品の接合部を上記第１の部品の接合部に対して位置決めし、
上記仮圧着ヘッドを上記仮圧着ステージのステージ本体に向けて降下させ、それによって上記第２の部品の接合部を上記第１の部品の接合部に対して第１の圧着力で圧着し、
上記搬送ステージを移動させて上記第１の部品を第２の部品と共に本圧着部に搬送し、
上記本圧着部において上記第２の部品の接合部を上記第１の部品の接合部に対して、上記第１の圧着力よりも大きい第２の圧着力で圧着し、それによって第１及び第２の部品の接合部を互いに固定する、部品実装方法。
【請求項５】
上記接合材は、導電性粒子含有膜であり、上記第１の部品は液晶表示パネル基板、プラズマ表示パネル基板又はフレキシブルプリント基板であり、上記第２の部品はＩＣチップ又はフレキシブルプリント基板である、請求項４に記載の部品実装方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、接合材を使用して第１の部品に対して第２の部品を実装するための部品実装装置及び部品実装方法に関するものである。接合材には、例えば、導電性粒子含有膜である異方性導電性フィルム（ＡＣＦ）及び異方性導電性ペースト（ＡＣＰ）がある。また、第１の部品には、例えば、液晶表示基板（ＬＣＤ基板）、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ基板）がある。さらに、第２の部品には、例えば、ＦＰＣ基板や各種ＩＣチップを含む電子部品がある。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、携帯電話等の機器で表示装置として使用される液晶表示基板（ＬＣＤ基板）１と、このＬＣＤ基板１の駆動回路を備えるフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ基板）２とを示している。ＬＣＤ基板１は、液晶表示部１ａと、駆動電圧供給線３の端部が配置された電極部（接合部）１ｂとを備えている。また、ＬＣＤ基板１の電極部１ｂには、円形の認識マーク１ｃが設けられている。一方、ＦＰＣ基板２には、ＩＣチップ５、他のチップ部品６等により駆動回路が構成されている。また、ＦＰＣ基板２は、この駆動回路の駆動電圧供給線４の端部が配置された電極部（接合部）２ａを備えている。さらに、ＦＰＣ基板２の電極部２ａには、短い線分である認識マーク２ｂが設けられている。
【０００３】
近年、ＬＣＤ基板１のカラー化及び高精細化に伴い、上記駆動電圧供給線３，４が狭ピッチ化されている。この狭ピッチ化に適合したＬＣＤ基板１に対するＦＰＣ基板２の実装方法として、導電性粒子含有膜、すなわち異方性導電性フィルム（ＡＣＦ）や異方性導電性ペースト（ＡＣＰ）を使用した電極部１ｂ，２ａの接合が知られている。図７は、ＡＣＦ７を概略的に示したものである。このＡＣＦ７は、加熱加圧により２つの部品を接着する機能を有している。また、導電性粒子７ａを含有しており、加圧によりこれらの導電性粒子７ａが押し潰されることにより、加圧方向にのみ導電性が生じる。
【０００４】
図８は、上記ＡＣＦ７を使用してＬＣＤ基板１にＦＰＣ基板２を実装するための従来の部品実装装置を示している。
この部品実装装置は、モータＭ１により回転駆動される回転軸１１ａと、この回転軸１１ａに固定された搬送ステージ１１ｂとを有する搬送部１１を備えている。ＬＣＤ基板１は真空吸引ポンプＰ１の吸引力により搬送ステージ１１ｂ上に吸着保持され、上記回転軸１１ａの回転によって受け渡し部１２からＡＣＦ供給部１３、仮圧着部１４、及び本圧着部１５に順に搬送され、再び受け渡し部１２に戻される。
【０００５】
上記受け渡し部１２では、図示しない搬入部からのＬＣＤ基板１の受け渡しと、図示しない搬出部へのＬＣＤ基板１（ＦＰＣ基板２が実装されている。）受け渡しが行われる。上記ＡＣＦ供給部１３では、ＬＣＤ基板１の電極部１ｂにテープ状のＡＣＦ７が貼り付けられる。上記仮圧着部１４では、ＦＰＣ基板２の電極部２ａがＬＣＤ基板１の電極部１ｂに対して位置決めされる。また、この位置決め後、ＦＰＣ基板２の電極部２ａがＬＣＤ基板１の電極部１ｂに対して所定の圧着力で圧着される。上記本圧着部１５では、上記仮圧着部１４よりも大きい圧着力で、ＦＰＣ基板２の電極２ａがＬＣＤ基板１の電極部１ｂに圧着され、それによってＦＰＣ基板２とＬＣＤ基板１の電極部１ｂが互いに固定される。同時に、対応する駆動電圧供給線３，４が電気的に接続される。
【０００６】
図８及び図９を参照して、仮圧着部１４について説明する。まず、仮圧着部１４は、モータＭ２によりＸ軸方向、モータＭ３によりＹ軸方向、及びエアシリンダＳ１によりＺ軸方向にそれぞれ直線移動可能であり、かつモータＭ４により鉛直方向に延びるそれ自体の軸線回りに回転可能な仮圧着ヘッド１６を備えている。この仮圧着ヘッド１６は真空吸引ポンプＰ２の吸引力によりその下端にＦＰＣ基板２を保持することができる。また、仮圧着ヘッド１６と共に一体となって移動する上側認識カメラ１９Ａが設けられている。さらに、仮圧着部１４は、モータＭ６によりＸ軸方向、モータＭ７によりＹ軸方向にそれぞれ直線移動可能な可動テーブル１７上に昇降可能な仮圧着ステージ１８を備えている。この仮圧着ステージ１８は、図９に示すように、搬送ステージ１１ｂの先端から突出しているＬＣＤ基板１１の電極部１１ｂを下側から支持する。また、可動テーブル１７上には下側認識カメラ１９Ｂが固定されている。
【０００７】
仮圧着部１４と隣接してＦＰＣ供給部２１が設けられている。このＦＰＣ供給部２１は、エアシリンダＳ２により駆動される搬入スライダ２１ａを備え、この搬入スライダ２１ａによって搬入プレート２１ｂが装置内と装置外の間をＸ軸方向往復移動する。搬入プレート２１ｂ上には、真空吸引ポンプＰ３によりＦＰＣ基板２が吸着保持される。
【０００８】
ＡＣＦ供給部１３で電極部１ｂにＡＣＦ７が貼り付けられたＬＣＤ基板１が仮圧着部１４に送られると、上側認識カメラ１９ＡによりＬＣＤ基板１の認識マーク１ｃが認識される。また、仮圧着ヘッド１６が上記搬入プレート２１ｂ上のＦＰＣ基板１２を吸着保持する。さらに、可動テーブル１７の移動により、ＦＰＣ基板１２を保持した仮圧着ヘッド１６の下方に下側認識カメラ１９Ｂが移動する。そして、下側認識カメラ１９ＢによりＦＰＣ基板２の認識マーク２ｂが認識される。この認識後、可動テーブル１７の移動により、仮圧着ステージ１８がＬＣＤ基板１の電極部１ｂの下側に移動する。さらに、上側認識カメラ１９ＡによるＬＣＤ基板１の認識結果と、下側認識カメラ１９ＢによるＦＰＣ基板２の認識結果とに基づいて、仮圧着ヘッド１６に吸着保持されたＦＰＣ基板１２の位置及び姿勢が補正され、ＦＰＣ基板２の電極部２ａがＬＣＤ基板１の電極部１ｂに対して位置決めされる。最後に、仮圧着ヘッド２が降下し、それによってＦＰＣ基板２の電極部２ａがＬＣＤ基板１の電極部１ｂに対して圧着される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の部品実装装置では、２台の認識カメラ、すなわちＬＣＤ基板１を認識するための上側認識カメラ１９Ａと、ＦＰＣ基板２を認識するための下側認識カメラ１９Ｂとを備えているため、これらの光学系及び駆動機構の熱膨張差等によるドリフトが発生する。このドリフトによりＬＣＤ基板１及びＦＰＣ基板２の認識精度が低下するため、ＬＣＤ基板１の電極１ｂに対して、ＦＰＣ基板２の電極２ａを高精度で位置決めすることは困難であり、位置決め不良も発生しやすい。また、仮圧着ステージ１８は下側認識カメラ１９Ｂと一体となって移動する構造であるため、仮圧着時におけるＬＣＤ基板１の固定ないしは支持が不安定であり、この不安定な支持もＬＣＤ基板１に対するＦＰＣ基板２の位置決め精度低下の原因となる。
【００１０】
そこで、本発明は、導電性粒子含有膜等の接合材を使用した部品の実装において、仮圧着の位置決め精度を向上し、それよって安定した高精度の実装を行うことを課題としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、第１の認識マークが設けられた第１の部品に対して、第２の認識マークが設けられた第２の部品を実装するための部品実装装置であって、上記第１の部品の接合部に接合材を供給する接合材供給部と、上記第１の部品の少なくとも接合部を含む部分がその上に載置される透明なステージ本体と、このステージ本体をその下側に進入用空間が形成されるように支持する支持部とを備える固定された仮圧着ステージと、上記ステージ本体の上方で上記第２の部品の接合部を含む部分を保持する可動の仮圧着ヘッドと、上記ステージ本体の下側の進入用空間に移動可能であって上記ステージ本体を介して上記第１の部品の下側から上記第１の認識マークを認識する可動の認識部とを備え、少なくともこの認識部の認識結果に基づいて上記仮圧着ヘッドが上記第２の部品の接合部を上記第１の部品の接合部に対して位置決めし、かつ、上記第２の部品の接合部を上記第１の部品の接合部に対して第１の圧着力で圧着する、仮圧着部と、上記第２の部品の接合部を上記第１の部品の接合部に対して、上記第１の圧着力よりも大きい第２の圧着力で圧着し、それによって第１及び第２の部品の接合部を互いに固定する本圧着部と、搬送ステージに上記第１の部品を保持して上記仮圧着部から上記本圧着部に上記第１の部品を搬送する搬送部とを備え、上記仮圧着ヘッドは上記第２の部品の接合部を上記仮圧着ステージから離隔した離隔位置に移動し、上記認識部は上記離隔位置にある仮圧着ヘッドの下方に移動して上記第２の部品が備える第２の認識マークを認識し、上記仮圧着ヘッドは、上記認識部による上記第１の部品の第１の認識マークの認識結果と、上記第２の部品の第２の認識マークの認識結果とに基づいて、上記第２の部品の接合部を上記第１の部品の接合部に対して位置決めする、を提供する。
【００１２】
第１の発明の部品実装装置の仮圧着部では、ステージ本体の下側の進入用空間に移動した認識部が、透明であるステージ本体を介して第１の部品の下側から第１の認識マークを認識する。従って、ステージ本体を含む仮圧着ステージを、可動とする必要がなく、固定することができる。そして、第１の部品の接合部は固定された仮圧着ステージが備えるステージ本体上に載置されるため、第１の部品は仮圧着ステージに安定して固定ないしは支持される。よって、本発明の部品実装装置では、仮圧着部における第２の接合部の第１の部品に対する位置決め精度を向上することができ、高精度での第１の部品に対する第２の部品の実装を安定して行うことができる。
【００１４】
一つの認識部によって仮圧着部における第１及び第２の部品の認識を行うため、複数の認識部を使用する場合のような光学系及び駆動機構の熱膨張差等によるドリフトに起因する認識精度の低下が生じない。従って、第１及び第２の部品を高精度で認識することができ、仮圧着部における位置決め精度が向上し、それによって安定した高精度の実装を行うことができる。
【００１５】
さらに詳しくは、上記認識部の焦点距離は、上記ステージ本体に載置された上記第１の部品の第１の認識マークが上記認識部の焦点に位置するように固定され、上記認識部が上記第２の部品の第２の認識マークを認識するときには、上記第２の部品の第２の認識マークが上記認識部の焦点に位置するように上記仮圧着ヘッドが昇降する。
【００１６】
例えば、上記接合材は、導電性粒子含有膜であり、上記第１の部品は液晶表示パネル基板、プラズマ表示パネル基板又はフレキシブルプリント基板であり、上記第２の部品はＩＣチップ又はフレキシブルプリント基板である。上記導電性粒子含有膜には、例えば、異方性導電性フィルム（ＡＣＦ）と異方性導電性ペースト（ＡＣＰ）とがある。
【００１７】
第２の発明は、第１の認識マークが設けられた第１の部品に対して、第２の認識マークが設けられた第２の部品を実装する部品実装方法であって、搬送ステージに上記第１の部品を保持させ、上記第１の部品の接合部に接合材を供給し、上記搬送ステージを移動させて上記第１の部品の接合部を含む部分を、固定された仮圧着ステージの透明なステージ本体上に載置し、上記ステージ本体の下側の進入用空間に認識部を移動させ、上記認識部により上記ステージ本体を介して上記第１の部品の下側から上記第１の認識マークを認識し、上記認識部による上記第１の部品の第１の認識マークの認識の前又は後に、上記第２の部品の接合部を含む部分を保持し、かつ上記仮圧着ステージの上方に位置する仮圧着ヘッドを、上記仮圧着ステージから離隔した離隔位置に移動させ、上記認識部を上記離隔位置にある仮圧着ヘッドの下方に移動させ、上記認識部により上記第２の部品の第２の認識マークを認識し、上記認識部による上記第１の部品の第１の認識マークの認識結果と、上記第２の部品の第２の認識マークの認識結果とに基づいて、上記仮圧着ヘッドを移動させ、それによって上記第２の部品の接合部を上記第１の部品の接合部に対して位置決めし、上記仮圧着ヘッドを上記仮圧着ステージのステージ本体に向けて降下させ、それによって上記第２の部品の接合部を上記第１の部品の接合部に対して第１の圧着力で圧着し、上記搬送ステージを移動させて上記第１の部品を第２の部品と共に本圧着部に搬送し、上記本圧着部において上記第２の部品の接合部を上記第１の部品の接合部に対して、上記第１の圧着力よりも大きい第２の圧着力で圧着し、それによって第１及び第２の部品の接合部を互いに固定する、を提供する。
【００１８】
第２の発明の部品実装方法では、第１の部品の接合部は固定された仮圧着ステージのステージ本体上に載置されるため、第１の部品は仮圧着ステージに安定して固定ないしは支持される。よって、第２の接合部を第１の部品に対する位置決め精度が向上し、高精度での第１の部品に対する第２の部品の実装を安定して行うことができる。
【００１９】
具体的には、上記認識部による上記第１の部品の第１の認識マークの認識の前又は後に、上記仮圧着ヘッドを上記仮圧着ステージから離隔した離隔位置に移動させ、上記認識部を上記離隔位置にある仮圧着ヘッドの下方に移動させ、上記認識部により上記第２の部品の第２の認識マークを認識し、上記認識部による上記第１の部品の第１の認識マークの認識結果と、上記第２の部品の第２の認識マークの認識結果とに基づいて、上記仮圧着ヘッドを移動させ、それによって上記第２の部品の接合部を上記第１の部品の接合部に対して位置決めする。
【００２０】
一つの認識部により第１及び第２の部品の認識を行うため、複数の認識部を使用する場合のような光学系及び駆動機構の熱膨張差等によるドリフトに起因する認識精度の低下が生じない。従って、第１及び第２の部品を高精度で認識することができ、仮圧着する際の位置決め精度を向上し、それによって安定した高精度の実装を行うこととができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
次に、図面に示す本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、本実施形態は、図６に示すＬＣＤ基板１とＦＰＣ基板２とを対象としている。また、ＬＣＤ基板１の認識マーク１ｃは上面側に設けられているが、電極部１ｂは透明性を有するため、下面側からも認識可能になっている。さらに、ＦＰＣ基板２も透明性を有するため認識マーク２ｂは上下両面側から認識可能である。
【００２２】
図１に示す本発明の実施形態に係る部品実装装置は、装置内にＬＣＤ基板１を搬入する搬入部３１と、この搬入部３１から供給されたＬＣＤ基板１を装置内で搬送する搬送部３２とを備えている。この搬送部３２の周囲には受け渡し部３３、ＡＣＦ貼付部３４、仮圧着部３５及び本圧着部３６が配設されている。また、部品実装装置は、装置外にＬＣＤ基板１及びＦＰＣ基板２を搬出するための搬出部３７を備えている。さらに、部品実装装置は、仮圧着部３５にＦＰＣ基板２を供給するＦＰＣ供給部３８を備えている。
【００２３】
搬入部３１は、エアシリンダＳ３１により駆動される搬入スライダ３１ａと、この搬入スライダ３１ａによってＸ軸方向に往復直線移動する搬入プレート３１ｂとを備えている。この搬入プレート３１ｂは真空吸引ポンプＰ３１の吸引力により、その上面にＬＣＤ基板１を吸着保持することがでる。また、搬入部３１は、移載機構３１ｃを備えている。この移載機構３１ｃは、モータＭ３１により駆動されてガイドレール３１ｄ上をＸ軸方向に往復直線移動する可動プレート３１ｅを備えている。この可動プレート３１ｅ上には、移載ヘッド３１ｆが設けられている。この移載ヘッド３１ｆは、モータＭ３２により駆動されてガイドレール３１ｇ上をＹ軸方向に直線往復移動し、エアシリンダＳ３２によりＺ軸方向に昇降し、かつモータＭ３３により鉛直方向に延びるそれ自体の軸線回りに回転する。また、移載ヘッド３１ｆは、真空吸引ポンプＰ３２の吸引力によりその下端にＬＣＤ基板１を吸着保持することができる。さらに、この移載ヘッド３１ｆと共に移動する認識カメラ３１ｈが設けられている。
【００２４】
搬送部３２は、モータＭ３４により駆動されて９０度間隔で間欠的に回転する回転軸３２ａと、この回転軸３２ａに基端が固定された４個の搬送ステージ３２ｂとを備えている。これらの搬送ステージ３２ｂは、平面視で９０度間隔で配置されている。各搬送ステージ３２ｂは、真空吸引ポンプＰ３３の吸引力によりその先端側上面にＬＣＤ基板１を吸着保持することができる。
【００２５】
ＡＣＦ供給部３４は、テープ状のＡＣＦ７の供給源３４ａ、ＡＣＦ７をＬＣＤ基板１の電極部１ｂに押圧して加熱（例えば８０℃）するための加熱加圧ツール３４ｂ、及び加熱加圧ツール３４ｂによる加圧後にＡＣＦ７を電極部１ｂと対応する長さに切断するためのカッター（図示せず）を備えている。
【００２６】
次に、図１から図４を参照して仮圧着部３５について説明する。
まず、仮圧着部３５は、仮圧着ステージ４１を備えている。この仮圧着ステージ４１は、一対の支持ブロック（支持部）４１ａ，４１ｂと、ステージ本体４１ｃとを備えている。支持ブロック４１ａ，４１ｂは、それぞれ基端が部品実装装置のフレームの基部３０に対して固定され、鉛直方向上向（＋Ｚ方向）に延びている。また、支持ブロック４１ａ，４１ｂは、Ｘ軸方向に間隔をあけて設けられている。これらの支持ブロック４１ａ，４１ｂの先端に、ステージ本体４１ｃの両端が固定されている。このステージ本体４１ｃは、Ｘ軸方向に延びる細長い角柱状である。ステージ本体４１ｃの上面４１ｄは水平面であり、この上面４１ｄに搬送ステージ３２ｂの先端から突出するＬＣＤ基板１の電極部１ｂが載置される。また、本実施例では、ステージ本体４１ｃはガラス製であり、後述するようにステージ本体４１ｃの下側に位置した認識カメラ４３ａはステージ本体４１ｃを介してＬＣＤ基板１を認識することができる。図３に最も明確に表れているように、仮圧着ステージ４１は全体として門型をなしており、ステージ本体４１ｃの下側と基部３０の間には進入用空間４１ｅが形成されている。
【００２７】
仮圧着部３５は、仮圧着ヘッド４２を備えている。この仮圧着ヘッド４２は、上記仮圧着ステージ４１の上方側に位置している。また、この仮圧着ヘッド４２は、モータＭ３５によりＸ軸方向、モータＭ３６によりＹ軸方向、及びエアシリンダＳ３４によりＺ軸方向にそれぞれ直線移動可能であり、かつモータＭ３７により鉛直方向に延びるそれ自体の軸線回りに回転可能である。さらに、仮圧着ヘッド４２は真空吸引ポンプＰ３４の吸引力によりその下端にＦＰＣ基板２を保持することができる。ただし、上記図８に示す従来の部品実装装置とは異なり、仮圧着ヘッド４２と共に移動する認識カメラ（図８の上側認識カメラ１９Ａ）は設けられていない。仮圧着ヘッド４１は図示しないヒータにより所定温度（例えば８０℃）に加熱される。
【００２８】
仮圧着部３５は、認識部４３を備えている。この認識部４３は、仮圧着部３５が備える唯一の認識カメラである認識カメラ４３ａと、この認識カメラ４３ａを水平面内で移動させるための移動機構４３ｂとを備えている。この移動機構４３ｂは、図３及び図４に最も明確に表れているように、基部３０上に上記仮圧着ステージ４１のステージ本体４１ｃと平行に延びるガイドレール４３ｃを備えている。このガイドレール４３ｃ上の可動プレート４３ｄは、モータＭ３８によりＸ軸方向に直線移動する。また、この可動プレート４３ｄ上には、Ｙ軸方向に延びるガイドレール４３ｅが固定されている。このガイドレール４３ｅ上の可動プレート４３ｆは、モータＭ３９によりＹ軸方向に直線移動する。この可動プレート４３ｆに認識カメラ４３ａが固定されている。従って、認識カメラ４３ａはガイドレール４３ｃ，４３ｅに沿ってＸ軸方向及びＹ軸方向に直線移動することができる。また、ガイドレール４３ｅは上記進入用空間４１ｅを貫通して延びているので、認識カメラ４３ａはステージ本体４１ｃの鉛直方向下側に位置に移動することができる。
【００２９】
図４に示すように、認識カメラ４３ａの視野は鉛直方向上向（＋Ｚ方向）である。また、認識カメラ４３ａの焦点距離は、ステージ本体４１ｃの上面４１ｄに載置されたＬＣＤ基板１の認識マーク１ｃが焦点に位置するように、すなわちステージ本体４１ｃ上のＬＣＤ基板１の認識マーク１ｃに焦点が合うように設定されている。また、この焦点距離は調節可能であるが、部品実装装置の動作中は固定されている。
【００３０】
ＦＰＣ供給部３８は仮圧着部３５に隣接して設けられている。ＦＰＣ供給部３８は、エアシリンダＳ３５により駆動される搬入スライダ３８ａを備え、この搬入スライダ３８ａによって搬入プレート３８ｂが装置内と装置外の間をＸ軸方向往復移動する。搬入プレート３１ｂ上には、真空吸引ポンプＰ３６によりＦＰＣ基板２が吸着保持される。
【００３１】
本圧着部３６は、鉛直方向の配置されたエアシリンダＳ３６と、このエアシリンダＳ３６の先端に取り付けられた加熱加圧ツール（図示せず。）を備えている。この加熱加圧ツールはＦＰＣ基板２の電極部２ａをＬＣＤ基板１の電極部１ｂに押圧して加熱（例えば２００℃）する。
【００３２】
搬出部３７は、エアシリンダＳ３７により駆動される搬出スライダ３７ａと、この搬出スライダ３７ａによってＸ軸方向に往復直線移動する搬出プレート３７ｂとを備えている。この搬出プレート３７ｂは真空吸引ポンプＰ３７の吸引力により、その上面にＬＣＤ基板１を吸着保持することがでる。また、搬出部３７は、移載機構３７ｃを備えている。この移載機構３７ｃは、モータＭ４１により駆動されてガイドレール３７ｄ上をＸ軸方向に往復直線移動する可動プレート３７ｅを備えている。この可動プレート３７ｅ上には、移載ヘッド３７ｆが設けられている。この移載ヘッド３７ｆは、モータＭ４２により駆動されてガイドレール３７ｇ上をＹ軸方向に直線往復移動し、エアシリンダＳ３８によりＺ軸方向に昇降する。また、移載ヘッド３７ｆは、真空吸引ポンプＳ４３の吸引力によりその下端にＦＰＣ基板２を実装済みのＬＣＤ基板１を保持することができる。
【００３３】
図１に示すように、部品実装装置は、コントローラ４５を備えている。このコントローラ４５は、認識カメラからの入力、各種センサからの入力、及び操作盤４６から入力される指令に基づいて、モータ、エアシリンダ、ヒータ等の要素を制御する。
【００３４】
次に、上記部品実装装置によりＬＣＤ基板１にＦＰＣ基板２を実装する方法を説明する。
まず、ＬＣＤ基板１を吸着保持した搬入プレート３１ｂが部品実装装置内に移動する。また、この搬入プレート３１ｂの上方に移載ヘッド３１ｆが移動する。認識カメラ３１ｈの認識結果に基づく位置補正の後、移載ヘッド３１ｆが降下してＬＣＤ基板１を吸着保持する。移載ヘッド３１ｆは受け渡し部３３まで移動し、移載ヘッド３１ｆから搬送ステージ３２ｂにＬＣＤ基板１が移載される。ＬＣＤ基板１は搬送ヘッド３２ｂに吸着保持される。次に、回転軸３２ａが９０度回転し、搬送ステージ３２ｂがＡＣＦ供給部３４に移動する。ＡＣＦ供給部３４ではＡＣＦ７がＬＣＤ基板１の電極部１ｂに貼り付けられる。
【００３５】
次に、回転軸３２ａがさらに９０度回転して搬送ステージ３２ｂが仮圧着部３５に移動する。図４に示すように、仮圧着ステージ４１のステージ本体４１ｃの上面４１ｄに、搬送ステージ３２ｂの先端から突出するＬＣＤ基板１の電極部１ｂが載置される。次に、図４において点線で示すように、移動機構４３ｂによって認識カメラ４３ａがステージ本体４１ｃ下側の進入用空間４１ｅに移動する。認識カメラ４３ａは、この位置でＬＣＤ基板１の認識マーク１ｃを認識する。すなわち、認識カメラ４３ａは、透明なステージ本体４１ｃを介してＬＣＤ基板１の電極部１ｃの下面側から認識マーク１ｃを認識する。
【００３６】
上記のように搬送ステージ３２ｂが仮圧着部３５に移動するのと同期して、ＦＰＣ基板２を吸着保持した搬入プレート３８ｂが仮圧着ヘッド４２の下方に移動する。また、仮圧着ヘッド４２が降下して、搬入プレート３８ｂ上のＦＰＣ基板２を吸着保持する。ＦＰＣ基板２を吸着保持した仮圧着ヘッド４２は、図５において実線で示すように、仮圧着ステージ４２の近傍であるがＹ軸方向に離隔した位置（離隔位置）に移動する。次に、認識カメラ４３ａは移動機構４３ｂによって、図５において点線で示す位置、すなわち進入用空間４１ｅ内の位置から、図５において実線で示す位置、すなわち離隔位置にある仮圧着ヘッド４２の下方の位置に移動する。認識カメラ４３ａは、この位置でＦＰＣ基板２の認識マーク２ｂを認識する。上記のように認識カメラ４３ａの焦点距離は固定されているため、この認識時には、仮圧着ヘッド４２の昇降よりＦＰＣ基板２の認識マーク２ｂが認識カメラ４３ｂの焦点に配置される。
【００３７】
本実施形態では、上記のように一つの認識カメラ４３ａにより、ＬＣＤ基板１の認識マーク１ｃの認識とＦＰＣ基板２の認識マーク２ｂの認識の両方を行う。従って、複数の認識カメラを使用してＬＣＤ基板１とＦＰＣ基板２を別個に認識する場合とは異なり、認識カメラ間の光学系及び駆動機構の熱膨張差等によるドリフトに起因する認識精度の低下が生じない。従って、ＬＣＤ基板１とＦＰＣ基板２を高精度で認識することができる。
【００３８】
コントローラ４５は、上記認識カメラ４３ａによるＬＣＤ基板１及びＦＰＣ基板２の認識結果に基づく位置補正を行った後、仮圧着ヘッド４２を図５において点線で示す位置に移動させる。すなわち、コントローラ４５は仮圧着ヘッド４２を移動させることにより、仮圧着ヘッド４２に吸着保持されたＦＰＣ基板２の電極部２ａを仮圧着ステージ４１のステージ本体４１ｃ上に載置されたＬＣＤ基板１の電極部１ｂに対して位置決めする。上記のように一つの認識カメラ４３ａでＬＣＤ基板１とＦＰＣ基板２を認識するため、これらの認識精度が高い。また、ＬＣＤ基板１の電極部１ｂは固定された仮圧着ステージ４１が備えるステージ本体４１ｃ上に載置されるため、安定して固定ないしは支持されている。従って、上記仮圧着ヘッド４２の移動により、ＦＰＣ基板２の電極部２ａがＬＣＤ基板１の電極部１ｂに対して高精度で位置決めされる。この位置決めの後、仮圧着ヘッド４２が降下し、ＦＰＣ基板２の電極部２ａがＡＣＦ７を介してＬＣＤ基板１の電極部１ｂに対して所定の圧着力（第１の圧着力）で圧着され、同時に加熱される。
【００３９】
仮圧着終了後、回転軸３２ａが９０度回転し、搬送ステージ３２ｂが本圧着部１５に移動する。本圧着部１６では、仮圧着ヘッド４２よりも大きい所定の圧着力（第２の圧着力）でＦＰＣ基板２の電極部２ａがＡＣＦ７を介してＬＣＤ基板１の電極部１ｂに対して圧着される。その結果、ＡＣＦ７によりＬＣＤ基板１の電極部１ｂとＦＰＣ基板２の電極部２ａが互いに固定される。また、押し潰された導電性粒子７ａ（図７参照）により、ＬＣＤ基板１の電極部１ｂの各駆動電圧供給線３が、ＦＰＣ基板２の電極部２ａの対応する駆動電圧供給線４に対してそれぞれ電気的に接続される。
【００４０】
回転軸３２ａがさらに９０度回転し、搬送ステージ３２ｂが受け渡し部３３に戻る。これと同期して搬出プレート３７ｂが部品実装装置内に移動する。また、搬出ヘッド３７ｆが搬送ステージ３２ｂ上のＦＰＣ基板２を実装済みのＬＣＤ基板１を吸着保持し、搬送プレート３７ｂに移載する。最後に、ＦＰＣ基板２を実装済みのＬＣＤ基板１を吸着保持した搬出プレート３７ｂが部品装置外に移動する。
【００４１】
本発明は、上記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。
まず、ステージ本体４１ｃは透明であればガラス製である必要はなく、例えば、仮圧着ヘッド４２から作用する圧着力に耐える強度を有する透明な樹脂製であってもよい。また、ステージ本体４１ｃは、完全に透明である必要はなく、認識カメラ４３ａが上面４１ｄのＬＣＤ基板２の認識マーク２ｂを認識可能な程度の透明度を有していればよい。
【００４２】
仮圧着ヘッド４２の駆動機構及び認識カメラ４３ａの移動機構４３ｂは上記のものに限定されない。仮圧着ヘッド４２は、Ｘ−Ｙ平面内での水平移動と、Ｚ軸方向の昇降が可能であればよい。また、移動機構４３ｂは、認識カメラ４３ａをＸ−Ｙ平面内で水平移動させるものであればよい。
【００４３】
認識カメラ４３ａが、最初に仮圧着ヘッド４２に保持されたＦＰＣ基板２の認識マーク２ａを認識し、その後にＬＣＤ基板１の認識マーク１ｃを認識してもよい。
【００４４】
認識カメラ４３ａと共に移動し、認識マーク４３ａによる認識時にＬＣＤ基板１の認識マーク１ｃやＦＰＣ基板２の認識マーク２ａを照らすライトを設けてもよい。
【００４５】
本発明は、複数の電極部を有するＬＣＤ基板に複数の電極部を備えるＦＰＣ基板を実装する際にも適用することができる。また、ＡＣＦが供給される部品（第１の部品）は、ＬＣＤ基板に限定されず、例えばエレクトロルミネッセンス素子（ＥＬ素子）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、ＦＰＣ基板、又は通常のプリント基板等であってもよい。さらに、上記第１の部品に実装される部品（第２の部品）は、ＦＰＣ基板に限定されず、ＦＰＣ基板以外のフィルム状部品（例えばテープキャリアパッケージ（ＴＣＰ））や、ＩＣチップを含む各種電子部品であっもよい。さらに、ＡＣＦテープに代えて、異方性導電性ペースト（ＡＣＰ）を使用することもできる。さらにまた、本発明は電子部品の実装に限定されず、他の種類の部品間の実装にも適用することができる。この場合、上記ＡＣＦやＡＣＰに代えて、単に２つの部品を接合する機能のみを有する接合材を一方の部品に供給すればよい。
【００４６】
【発明の効果】
本発明の部品認識装置及び部品認識方法では、ステージ本体の下側の進入用空間に移動した認識部が、透明であるステージ本体を介して第１の部品の下側から第１の認識マークを認識する。従って、ステージ本体を含む仮圧着ステージを、可動とする必要がなく、固定することができる。そして、第１の部品の接合部は固定された仮圧着ステージが備えるステージ本体上に載置されるため、第１の部品は仮圧着ステージに安定して固定ないしは支持される。よって、仮圧着部における第２の接合部を第１の部品に対する位置決め精度を向上することができ、高精度での第１の部品に対する第２の部品の実装を安定して行うことができる。
【００４７】
また、一つの認識部によって仮圧着部における第１及び第２の部品の認識を行うため、複数の認識部を使用する場合のような光学系及び駆動機構の熱膨張差等によるドリフトに起因する認識精度の低下が生じない。従って、第１及び第２の部品を高精度で認識することができ、仮圧着部における位置決め精度が向上し、それによって安定した高精度の実装を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態に係る部品実装装置を示す斜視図である。
【図２】  部品実装装置の部分拡大斜視図である。
【図３】  仮圧着ステージの正面図である。
【図４】  仮圧着ステージの側面図である。
【図５】  認識カメラ及び仮圧着ヘッドの移動を説明するための側面図である。
【図６】  液晶表示基板及びフレキシブルプリント基板を示す分解斜視図である。
【図７】  異方性導電フィルムの概略断面図である。
【図８】  従来の部品実装装置の部分拡大斜視図である。
【図９】  従来の部品実装装置の仮圧着ステージを示す側面図である。
【符号の説明】
１  液晶表示基板（第１の部品）
１ａ  液晶表示部
１ｂ  電極部
１ｃ  認識マーク（第１の認識マーク）
２  フレキシブルプリント基板（第２の部品）
２ａ  電極部
２ｂ  認識マーク（第２の認識マーク）
３，４  駆動電圧供給線
５  ＩＣチップ
６  チップ部品
７  異方性導電性フィルム（接合材）
７ａ  導電性粒子
３０  基部
３１  搬入部
３１ａ  搬入スライダ
３１ｂ  搬入プレート
３１ｃ  移載機構
３１ｄ，３１ｇ  ガイドレール
３１ｅ  可動プレート
３１ｆ  移載ヘッド
３１ｈ  認識カメラ
３２  搬送部
３２ａ  回転軸
３２ｂ  搬送ステージ
３３  受け渡し部
３４  ＡＣＦ供給
３４ａ  供給源
３４ｂ  加熱加圧ツール
３５  仮圧着部
３６  本圧着部
３７  搬出部
３７ａ  搬出スライダ
３７ｂ  搬出プレート
３７ｃ  移載機構
３７ｄ，３７ｇ  ガイドレール
３７ｅ  可動プレート
３７ｆ  移載ヘッド
３８  ＦＰＣ供給部
３８ａ  搬入スライダ
３８ｂ  搬入プレート
４１  仮圧着ステージ
４１ａ，４１ｂ  支持ブロック（支持部）
４１ｃ  ステージ本体
４１ｄ  上面
４１ｅ  進入用空間
４２  仮圧着ヘッド
４３  認識部
４３ａ  認識カメラ
４３ｂ  移動機構
４３ｃ，４３ｅ  ガイドレール
４３ｄ，４３ｆ  可動プレート
４５  コントローラ
４６  操作盤
【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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