(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機体と、ＬＣＤを吸着支持する吸着ステージと、該吸着ステージをＬＣＤ載置位置から圧着位置に移動させる吸着ステージ移動機構と、ＬＣＤの電極をＩＣチップの電極に位置合わせするアライメント機構と、位置合わせ用監視機構と、ＩＣチップを吸着支持しＩＣチップの電極をＬＣＤの電極に圧着するＣＯＧ圧着機構と、ＩＣチップを圧着位置に移送するＩＣチップ移送機構とを有するＣＯＧ圧着機において、
Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸のアライメント機能を吸着ステージに設け、
ＣＯＧ圧着機構をＺ軸方向にのみ駆動するＺ軸駆動機構を、支持機構を介して機体に取り付け、
ＣＯＧ圧着機構を、Ｚ軸駆動機構に取り付け、
Ｚ軸駆動機構に、Ｚ軸を回転させるθ回転機構を取り付けるとともに、Ｚ軸駆動機構の中心軸とθ回転機構のθ回転の中心軸を同軸とし、
ＣＯＧ圧着機構が、θ回転の中心軸にＣＯＧ圧着機構に吸着されるＩＣチップに設けた２個のキーマークの中間点が位置するようにＩＣチップを吸着支持する
ことを特徴とするＣＯＧ圧着機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置（以下、ＬＣＤという）等に駆動回路を搭載したＩＣチップを実装するチップオングラス（以下、ＣＯＧという）圧着機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＬＣＤ等にＩＣチップを実装する装置として、ＣＯＧ圧着機がある。これは、ＬＣＤの外周に設けた電極パッド上にＬＣＤ駆動回路等からなるＩＣチップを載置し、加熱圧着してＬＣＤの電極とＩＣチップの電極の両者を接続する装置である。
【０００３】
このようなＣＯＧ圧着機の動作は、先ず上面にＬＣＤを吸着載置したステージを、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸に移動させてＬＣＤの端部に設けた電極パッドを圧着機のヘッドの下に位置させた後、ＬＣＤに設けた位置合わせ用マーク（キーマーク）とＩＣチップに設けたキーマークを位置決め監視カメラによって監視して、二つのキーマークが合致するように圧着機に設けたＸ軸駆動機構，Ｙ軸駆動機構，θ回動機構を駆動してヘッドを移動させてアライメントを実行し、その後、圧着機に設けたＺ軸駆動機構を動作させてＬＣＤの外周に設けた電極パッド上にＬＣＤ駆動用回路を搭載したＩＣチップを加熱圧着している。
【０００４】
従来のＣＯＧ圧着機は、アライメント用のＸ軸駆動機構，Ｙ軸駆動機構，Ｚ軸駆動機構、θ回動機構の全ての駆動機構を圧着機構に設けていることから、圧着機が大型化するとともに、４軸を調整することから全体の剛性の低下を免れることができず精度の低下を招来する怖れがあった。
さらに、従来の圧着機構は、電極ヘッドの中心とθ回動機構の中心がずれた位置にあることから、アライメント時にθを回動させるとこれにともなってＸ軸およびＹ軸をも修正する必要があった。このことは圧着精度を高めることの障害となっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題を解決するもので、ＣＯＧ圧着機において、アライメント機構が大型化せず、θ位置合わせが容易で剛性の高い、かつ精度の高い圧着機構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】
上記課題を解決するために、本発明は、ＣＯＧ圧着機において、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の移動機構と、Ｘ軸，Ｙ軸のアライメント用調整機構をＬＣＤ吸着ステージに設けるとともに、ＣＯＧ圧着機構にθ回転機構と圧着用Ｚ軸駆動機構を、同一軸線上に設けた。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明にかかるＣＯＧ圧着機構の構成を図１ないし図３を用いて説明する。図１は、本発明にかかるＣＯＧ圧着機の主要部の構成を示す部分正面図であり、図２は、本発明にかかるＣＯＧ圧着機の主要部の構成を示す部分側面図であり、図３は、図１のＡ−Ａ線の断面で示したＣＯＧ圧着機構の断面図である。
本発明にかかるＣＯＧ圧着機１は、機体１０と、ＬＣＤ２を吸着支持する図示を省略した吸着支持手段と、該吸着支持手段を所定の位置に移動させる図示を省略した吸着支持手段移動機構と、ＬＣＤ２の電極を後述するＩＣチップに位置合わせする図示を省略したアライメント機構と、位置合わせ用監視機構５０と、ＩＣチップをＬＣＤ２の電極にθ軸の位置合わせし、加熱圧着するＣＯＧ圧着機構６０と、チップ移送機構７０とから構成される。
【０００８】
機体１０は、ベッド１１を有しており、その上に吸着支持手段移動機構と、ＣＯＧ圧着機構６０と、チップ移送機構７０を支持するとともに、位置合わせ用監視機構５０を支持している。
【０００９】
吸着支持手段は、ＬＣＤを吸着し固定する吸着機構と、ＬＣＤの周辺端部を支持する支持枠を有している。
【００１０】
吸着支持手段移動機構は、前記機体１０のベッド１１上に固定された吸着支持手段Ｘ軸移動用直線案内レール上に吸着支持手段移動用Ｘ軸直線軸受を介して移動可能に載置され、Ｙ軸移動手段とＺ軸移動手段を有している。
【００１１】
アライメント機構は、前記吸着支持手段移動機構上に固定されており、位置合わせ用監視手段５０からの監視信号に基づいてＸ軸およびＹ軸の２軸を微調整し、ＬＣＤ側に設けたキーマークとＩＣチップ側に設けたキーマークが合致するようにアライメントを行う。
【００１２】
位置合わせ用監視機構５０は、監視用カメラ５１と、照明装置５２を有しており、ＬＣＤ側に設けたキーマークとＩＣチップ側に設けたキーマークを監視して、それぞれのキーマークの間の距離と方向に関する信号を出力する。
２台の監視用カメラ５１は、独立して設けられた４台のモータによって夫々独立してＸ軸およびＹ軸に移動できるように構成されており、ＩＣチップの対角線上に設けられたキーマークの位置に自由に対応できるように構成されている。
【００１３】
ＣＯＧ圧着機構６０は、機体１０から立ち上げられた支持構造１４に取り付けられている。ＣＯＧ圧着機構６０は、下端部に圧着ヘッド６１を有しており、その上方にθ回動機構６２とＺ軸駆動機構６３を有している。
【００１４】
θ回動機構６２のθ回転機構フレーム６２１は、支持構造１４に設けられたθ回動機構用直線案内レール１４１にθ回転機構用直線軸受６２２を介して案内支持されており、Ｚ軸駆動機構６３によって上下に移動可能とされている。
さらに、θ回動機構６２は、θ回転機構フレーム６２１に固定支持されたθ回転軸受６２４と、θ回転駆動機構６２３と、θ回転軸受６２４に回動可能に支持されθ回転駆動機構６２３によって回動されるθ回転軸６２５とから構成されている。
【００１５】
回転軸６２５の下端には前述の圧着ヘッド６１が取り付けられ、上端にはθ回転駆動機構６２３とを結ぶ連結杆６２６が固定され、θ回転機構６２３によって回転するように構成されている。
このθ回転軸にＣＯＧ圧着機構に吸着されるＩＣチップに設けた２個のキーマーク間の中点が略位置するようにＩＣチップを吸着保持するように構成されている。さらに、このθ回転軸は、ＣＯＧ圧着機構に吸着されるＩＣチップに設けた２個のキーマーク間の中点に一致するように構成されることが望ましい。
【００１６】
Ｚ軸駆動機構６３は、支持構造１４に固定された軸受６３１と、Ｚ軸駆動手段６３２と、支持構造１４に固定された案内レール１４２に嵌合する直線軸受６３３と、直線軸受に固定されたＺ軸フレーム６３４と、Ｚ軸駆動手段６３２によって回転駆動される回転軸６３５と、該回転軸６３５の下方に固定された雄ネジ６３６と、Ｚ軸フレーム６３４に固定され前記雄ネジ６３６とに嵌合する雌ネジ６３７と、該雌ネジ６３７の下方に固定された連結部材６３８から構成される。Ｚ軸駆動手段６３２は、電動機を用いることができる。
Ｚ軸駆動機構６３は、圧着時のずれを少なくするために、圧着ヘッド６１がＩＣチップに接触するまでは早く下降し、接触する時には下降速度を下げて緩っくりと圧力が加えられるように制御される。
連結部材６３８の先端は、前記θ回動機構６２のフレーム６２１に固定されている。
Ｚ軸駆動機構の中心軸と、θ回転の中心軸は略同軸とされている。
【００１７】
チップ移送機構７０は、機体１０のベッド１１上に設けられた第２のベッド７１を有しており、この第２のベッド７１上にはチップ移送用直線案内レール７２と、該直線案内レール７２上に載置されたチップ移送用直線軸受７３と、前記ベッド７１に固定された回転軸受に支持されたチップ移送用駆動軸７４と、前記直線軸受７３に固定され前記駆動軸７４に螺着されたチップ移送用ナット７５と、該ナット７５上に設けられたチップ支持手段７６と、前記駆動軸７４を回転させるチップ移送用駆動源７７とを有している。
チップ移送機構７０は、チップ載置ステージにおいてチップ支持手段７６上に載置されたＩＣチップをＣＯＧ圧着機構６０の下（圧着ヘッド）まで移送する働きを有している。
【００１８】
以下、このＣＯＧ圧着機１の働きを説明する。
先ず、ＬＣＤ吸着ステージにおいてＬＣＤ２を吸着支持した吸着支持手段は、ＣＯＧ圧着機構の下方（圧着ヘッド）にＬＣＤ２の電極部を位置させるように吸着支持手段移動機構によってＸ軸およびＹ軸方向に移動される。
【００１９】
一方、チップ載置ステージにおいて、チップ支持手段７６上に載置されたＩＣチップは、チップ移送機構７０によって圧着ヘッドに送られ、ＣＯＧ圧着機構６０のθ回転の中心軸にＩＣチップに設けた２個のキーマークの中間点が略位置するように圧着ヘッドに吸着支持される。
【００２０】
その後、位置合わせ用監視機構５０は、ＬＣＤに設けた２個のキーマークとＩＣチップに設けた２個のキーマークを監視し、ＬＣＤの２個のキーマークを結ぶ線にＩＣチップの２個のキーマークを結ぶ線が平行となるように、θ回転機構６０を動作させてヘッド６１を回動する。
【００２１】
次いで、吸着支持手段は、位置合わせ用監視機構５０からの監視信号によってＬＣＤ２の電極がＩＣチップを搭載したＩＣチップの電極に合致するようにアライメント機構を駆動してＸ軸およびＹ軸方向にアライメントする。その後、Ｚ軸方向に移動されて、ＬＣＤ２の端部の裏側が受け台上に載置支持される。その後、ＣＯＧ圧着機構６０のＺ軸駆動機構６３を動作させて、圧着ヘッド６１をＩＣチップに押し当て加熱してＬＣＤの電極とＩＣチップの電極を接続する。
【００２２】
このような動作によって、ＩＣチップに設けた２個のキーマークはθ回転軸を中心として回転し、θ回転時にＬＣＤ電極とＩＣチップ電極との間にずれを生じることがなくなる。
【００２３】
この実施例では、ＬＣＤの２個のキーマークを結ぶ線とＩＣチップの２個のキーマークを結ぶ線を平行とした後、ＬＣＤのキーマークとＩＣチップのキーマークを合致させたが、ＬＣＤの２個のキーマークを結ぶ線の中間点とＩＣチップの２個のキーマークを結ぶ線の中間点を合致させた後、ＩＣチップをθ回転させてＬＣＤのキーマークとＩＣチップのキーマークを合致させてもよい。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、ＣＯＧ圧着機において、アライメント手順を実行する手段の内、Ｘ軸方向，Ｙ軸方向のアライメントを実行する手段をＬＣＤ吸着支持手段側に設け、θ回転手順を実行する手段を圧着機構側に設けたので、圧着機構を小型化することができるとともに、それぞれの機構の剛性が増し、精度の高い接合を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるＣＯＧ圧着機の主要な構造を説明する正面図。
【図２】本発明にかかるＣＯＧ圧着機の主要な構造を説明する側面図。
【図３】図１のＡ−Ａ線におけるＣＯＧ圧着機構の構造を示す断面図。
【符号の説明】
１  ＣＯＧ圧着機
２  ＬＣＤ
１０  機体
１１  ベッド
１４  支持構造
１４１  θ回動機構用直線案内レール
１４２  Ｚ軸駆動機構用直線案内レール
５０  位置合わせ用監視機構
５１  監視用カメラ
５２  照明装置
６０  ＣＯＧ圧着機構
６１  圧着ヘッド
６２  θ回動機構
６２１  θ回転機構フレーム
６２２  θ回転機構直線軸受
６２３  θ回転駆動機構
６２４  θ回転軸受
６２５  θ回転軸
６２６  連結杆
６３  Ｚ軸駆動機構
６３１  スラスト軸受
６３２  Ｚ軸駆動手段
６３３  Ｚ軸フレーム
６３４  Ｚ軸駆動用回転軸
６３５  雄ネジ
６３６  雌ネジ
６３７  Ｚ軸駆動用連結部材
７０  チップ移送機構
７１  第２のベッド
７２  チップ移送用直線案内レール
７３  チップ移送用直線軸受
７４  チップ移送用駆動軸
７５  チップ移送用ナット
７６  チップ載置支持台
７７  チップ移送用駆動源
【図１】
0003986619.tif 000002
【図２】
0003986619.tif 000003
【図３】
0003986619.tif 000004