(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に電子部品を実装する部品実装装置において、
基板を支持するバックアップと、
前記バックアップにて支持された前記基板上に電子部品を仮圧着する仮圧着機構と、
前記バックアップに対向して設けられ、前記仮圧着機構により仮圧着された前記電子部品を前記基板上に本圧着する本圧着機構と、
前記仮圧着機構が前記バックアップに対向する圧着位置と前記バックアップから待避した待避位置とをとるよう、前記仮圧着機構を移動させる駆動機構とを備えたことを特徴とする部品実装装置。
【請求項２】
前記本圧着機構は、前記基板上にて前記電子部品を加熱および加圧する本圧着ツールと、この本圧着ツールを昇降させることにより前記バックアップにて支持された前記基板および前記電子部品を所定の加圧力で加圧する加圧機構とを有し、
前記仮圧着機構は、前記基板上にて前記電子部品を加熱および加圧する仮圧着ツールと、この仮圧着ツールが前記圧着位置にて前記本圧着機構と連動して昇降するよう前記仮圧着ツールを支持する支持機構とを有することを特徴とする請求項１記載の部品実装装置。
【請求項３】
前記仮圧着機構の前記支持機構は、前記仮圧着ツールに対する前記本圧着ツールの加圧力の一部を吸収することにより前記バックアップにて支持された前記基板および前記電子部品を前記所定の加圧力よりも小さい加圧力で加圧することを特徴とする請求項２記載の部品実装装置。
【請求項４】
前記バックアップおよび前記本圧着機構はそれぞれ、前記基板の一辺に対応する長さの支持面および圧着面を有し、前記仮圧着機構は、前記基板上に実装される前記電子部品の幅に対応する長さの圧着面を有し、前記駆動機構は、前記仮圧着機構が前記圧着位置として前記基板の前記一辺上の複数の実装位置をとるよう、前記仮圧着機構を前記基板の前記一辺に沿って移動させることを特徴とする請求項１記載の部品実装装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶パネルに代表されるフラットパネルディスプレイ等を製造するための部品実装装置に係り、とりわけ、基板上に電子部品を実装する部品実装装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ガラス基板やプリント基板等の基板上にテープキャリア部品等の電子部品を実装する部品実装装置が知られている。このような部品実装装置においては例えば、ガラス基板上に異方性導電膜（以下「ＡＣＦ」という）テープを介してテープキャリア部品が圧着される。
【０００３】
図６(a)(b)(c)はこのような圧着工程を説明するための図である。
【０００４】
図６(a)(b)(c)に示すように、まず、ガラス基板６１の一辺上にＡＣＦテープ６２を貼付する（図６(a)参照）。
【０００５】
次いで、仮圧着装置において、ＡＣＦテープ６２が貼付されたガラス基板６１の一辺をその背面側からバックアップ７４にて支持した状態で、キャリアテープ６４から打ち抜かれたテープキャリア部品６３をＡＣＦテープ６２を介してガラス基板６１上に載置し、このテープキャリア部品６３を仮圧着機構７５により仮圧着する（図６(b)参照）。なお、このような仮圧着は、駆動機構１３によりステージ１２をガラス基板６１の一辺に沿って順次移動させながら、ガラス基板６１の一辺上に実装される全てのテープキャリア部品６３について一つずつ行われる。
【０００６】
その後、複数のテープキャリア部品６３が仮圧着されたガラス基板６１を仮圧着装置から本圧着装置へと搬送し、本圧着装置において、ガラス基板６１の一辺をその背面側からバックアップ８４にて支持した状態で、本圧着機構８５により、ガラス基板６１上に仮圧着された複数のテープキャリア部品６３を一括して本圧着する（図６(c)参照）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の圧着工程では、ガラス基板６１に対するテープキャリア部品６３の仮圧着および本圧着が部品実装装置中の別々の装置で行われることとなるので、部品実装装置の装置寸法および部品点数が増加してスペースおよびコストがかさむという問題がある。
【０００８】
また、上述した従来の圧着工程では、ガラス基板６１に対するテープキャリア部品６３の仮圧着および本圧着が部品実装装置中の別々の装置で行われることとなるので、テープキャリア部品６３が仮圧着されたガラス基板６１を仮圧着装置から本圧着装置まで搬送する必要があり、搬送中におけるガラス基板６１に対するテープキャリア部品６３の位置ずれによりテープキャリア部品６３の圧着精度が低下しやすいという問題がある。
【０００９】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、装置の省スペース化および低コスト化を図るとともに、基板に対する電子部品の圧着精度を向上させることができる部品実装装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、その第１の解決手段として、基板上に電子部品を実装する部品実装装置において、基板を支持するバックアップと、前記バックアップにて支持された前記基板上に電子部品を仮圧着する仮圧着機構と、前記仮圧着機構により仮圧着された前記電子部品を前記基板上に本圧着する本圧着機構と、前記仮圧着機構および前記本圧着機構のうちいずれか一方を前記バックアップに対向する圧着位置と前記バックアップから待避した待避位置とをとるように移動させる駆動機構とを備えたことを特徴とする部品実装装置を提供する。
【００１１】
本発明は、その第２の解決手段として、基板上に電子部品を実装する部品実装装置において、基板を支持するバックアップと、前記バックアップにて支持された前記基板上に電子部品を仮圧着する仮圧着機構と、前記バックアップに対向して設けられ、前記仮圧着機構により仮圧着された前記電子部品を前記基板上に本圧着する本圧着機構と、前記仮圧着機構が前記バックアップに対向する圧着位置と前記バックアップから待避した待避位置とをとるよう、前記仮圧着機構を移動させる駆動機構とを備えたことを特徴とする部品実装装置を提供する。
【００１２】
上述した第２の解決手段において、前記本圧着機構は、前記基板上にて前記電子部品を加熱および加圧する本圧着ツールと、この本圧着ツールを昇降させることにより前記バックアップにて支持された前記基板および前記電子部品を所定の加圧力で加圧する加圧機構とを有し、前記仮圧着機構は、前記基板上にて前記電子部品を加熱および加圧する仮圧着ツールと、この仮圧着ツールが前記圧着位置にて前記本圧着機構と連動して昇降するよう前記仮圧着ツールを支持する支持機構とを有することが好ましい。
【００１３】
また、上述した第２の解決手段において、前記仮圧着機構の前記支持機構は、前記仮圧着ツールに対する前記本圧着ツールの加圧力の一部を吸収することにより前記バックアップにて支持された前記基板および前記電子部品を前記所定の加圧力よりも小さい加圧力で加圧することが好ましい。
【００１４】
さらに、上述した第２の解決手段において、前記バックアップおよび前記本圧着機構はそれぞれ、前記基板の一辺に対応する長さの支持面および圧着面を有し、前記仮圧着機構は、前記基板上に実装される前記電子部品の幅に対応する長さの圧着面を有し、前記駆動機構は、前記仮圧着機構が前記圧着位置として前記基板の前記一辺上の複数の実装位置をとるよう、前記仮圧着機構を前記基板の前記一辺に沿って移動させることが好ましい。
【００１５】
本発明は、その第３の解決手段として、基板上に電子部品を実装する部品実装装置において、基板を支持するバックアップと、前記バックアップに対向して設けられ、前記バックアップにて支持された前記基板上に電子部品を圧着する圧着機構とを備え、前記圧着機構は、前記基板上にて前記電子部品を加熱および加圧する圧着ツールと、この圧着ツールを昇降させることにより前記バックアップにて支持された前記基板および前記電子部品を加圧する加圧機構とを有し、この加圧機構は、前記基板および前記電子部品を仮圧着および本圧着するための少なくとも２種類の加圧力をとることを特徴とする部品実装装置を提供する。
【００１６】
本発明の第１および第２の解決手段によれば、仮圧着機構または本圧着機構を、バックアップに対向する圧着位置とバックアップから待避した待避位置との間で移動させているので、基板に対する電子部品の仮圧着および本圧着を同一のバックアップ上で行うことができ、部品実装装置の装置寸法および部品点数を抑えて装置の省スペース化および低コスト化を図ることができる。また、基板に対する電子部品の仮圧着および本圧着を同一のバックアップ上で行っているので、電子部品が仮圧着された基板の搬送が不要となり、基板に対する電子部品の位置ずれを抑えて電子部品の圧着精度を向上させることができる。
【００１７】
また、本発明の第２の解決手段によれば、仮圧着機構の仮圧着ツールを本圧着機構と連動して昇降させることにより、仮圧着機構用の加圧機構を不要として部品実装装置の部品点数をさらに抑えることができる。
【００１８】
さらに、本発明の第２の解決手段によれば、駆動機構により仮圧着機構を基板の一辺上の複数の実装位置に配置することにより、基板が載置されるステージを左右方向に移動させなくとも、基板上に電子部品を仮圧着することができる。
【００１９】
本発明の第３の解決手段によれば、複数の加圧力をとる加圧機構を用いて、同一の圧着機構により、基板に対する電子部品の仮圧着および本圧着を行うので、基板に対する電子部品の仮圧着および本圧着を同一のバックアップ上で行うことができ、部品実装装置の装置寸法および部品点数を抑えて装置の省スペース化および低コスト化を図ることができる。また、基板に対する電子部品の仮圧着および本圧着を同一のバックアップ上で行っているので、電子部品が仮圧着された基板の搬送が不要となり、基板に対する電子部品の位置ずれを抑えて電子部品の圧着精度を向上させることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１および図２(a)(b)は本発明による部品実装装置の一実施の形態を説明するための図である。
【００２１】
図１に示すように、部品実装装置１０は、ガラス基板（基板）６１上にテープキャリア部品（電子部品）６３を実装するためのものであり、装置筐体１１と、装置筐体１１内に設けられガラス基板６１を載置するステージ１２と、ステージ１２を図１の左右方向に移動させる駆動機構１３とを備えている。
【００２２】
また、部品実装装置１０は、ステージ１２上に載置されたガラス基板６１の一辺をその背面側から支持するバックアップ１４と、バックアップ１４にて支持されたガラス基板６１上にてテープキャリア部品６３を位置決めする位置決めユニット１５とを備えている。なお、バックアップ１４の近傍には、ガラス基板６１に対するテープキャリア部品６３の位置ずれを認識するための撮像カメラ１６が設けられており（図２(b)参照）、画像処理装置等を利用してガラス基板６１に対するテープキャリア部品６３の位置ずれを補正することができるようになっている。
【００２３】
さらに、部品実装装置１０は、バックアップ１４にて支持されたガラス基板６１上にテープキャリア部品６３を仮圧着する仮圧着機構３０と、バックアップ１４に対向して設けられ、仮圧着機構３０により仮圧着されたテープキャリア部品６３をガラス基板６１上に本圧着する本圧着機構２０とを備えている。なお、仮圧着機構３０は、駆動機構３８により図１の左右方向に移動自在に支持されており、バックアップ１４に対向する圧着位置（図２(a)(b)参照）と、バックアップ１４から待避した待避位置（図１参照）とをとることができるようになっている。
【００２４】
なお、本圧着機構２０および仮圧着機構３０の圧着面はいずれも、１個のテープキャリア部品６３の幅に対応する長さを有している。
【００２５】
図２(a)(b)はそれぞれ図１に示す部品実装装置１０の要部を示す側面図および正面図である。
【００２６】
図２(a)(b)に示すように、本圧着機構２０は、ガラス基板６１上にてテープキャリア部品６３を加熱および加圧する本圧着ツール２３を有している。本圧着ツール２３は、本圧着ツール支持部２２を介して、装置筐体１１の装置上面１１ａ上に固定されたシリンダ（加圧機構）２１に連結されている。また、本圧着ツール支持部２２は、スライダ２６を介して案内ガイド２５に取り付けられており、シリンダ２１により本圧着ツール支持部２２（本圧着ツール２３）を昇降させることによりバックアップ１４にて支持されたガラス基板６１およびテープキャリア部品６３を所定の加圧力Ｆ１で加圧することができるようになっている。なお、本圧着ツール支持部２２の下面には、その四隅のそれぞれに対応して４つの本圧着機構側当接部２４が設けられている。
【００２７】
また、仮圧着機構３０は、ガラス基板６１上にてテープキャリア部品６３を加熱および加圧する仮圧着ツール３５を有している。仮圧着ツール３５は、支持アーム３４を介して支持機構３３に取り付けられており、圧着位置にて本圧着ツール支持部２２（本圧着ツール２３）と連動して昇降するようになっている。なお、支持機構３３は、仮圧着ツール３５に対する本圧着ツール支持部２２（本圧着ツール２３）の加圧力Ｆ１の一部を付勢力Ｆ３により吸収することにより、バックアップ１４にて支持されたガラス基板６１およびテープキャリア部品６３を前記所定の加圧力Ｆ１よりも小さい加圧力Ｆ２（Ｆ２＝Ｆ１−Ｆ３）で加圧することができるようになっている。また、支持機構３３は、基台３２およびスライダ３１を介して駆動機構３８に取り付けられている。なお、仮圧着ツール３５の上面には、前記各本圧着機構側当接部２４と当接する４つの仮圧着機構側当接部３６が設けられている。
【００２８】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
【００２９】
まず、部品実装装置１０において、ＡＣＦテープ（図示せず）が貼付されたガラス基板６１をステージ１２上に載置する。ここで、ステージ１２上に載置されたガラス基板６１は、駆動機構１３により図１の左右方向の位置が調整され、ガラス基板６１の一辺上の所定位置（テープキャリア部品６３の実装位置）がバックアップ１４上にくるようガラス基板６１が位置決めされる。
【００３０】
次いで、ＡＣＦテープが貼付されたガラス基板６１の一辺をその背面側からバックアップ１４にて支持した状態で、キャリアテープ（図示せず）から打ち抜かれたテープキャリア部品６３をＡＣＦテープ（図示せず）を介してガラス基板６１上に載置する。なお、ガラス基板６１上にテープキャリア部品６３を載置するにあたり、位置決めユニット１５により、ガラス基板６１に対するテープキャリア部品６３の位置が調整される。このとき、撮像カメラ１６による撮像画像をもとに画像処理装置等を利用して、ガラス基板６１とテープキャリア部品６３との相対的な位置ずれが認識され、この位置ずれに基づいて上記調整がなされる。
【００３１】
その後、駆動機構３８により仮圧着機構３０を駆動し、仮圧着機構３０を、バックアップ１４から待避した待避位置（図１参照）から、バックアップ１４に対向する圧着位置（図２(a)(b)参照）まで移動させる。
【００３２】
ここで、バックアップ１４に対向する圧着位置においては、本圧着機構２０の本圧着ツール支持部２２（本圧着ツール２３）をシリンダ２１により下降させ、本圧着機構２０の各本圧着機構側当接部２４と仮圧着機構３０の各仮圧着機構側当接部３６とを当接させて仮圧着機構３０を下方に押下する。これにより、仮圧着機構３０の仮圧着ツール３５は、本圧着機構２０と連動して下降し、バックアップ１４にて支持されたガラス基板６１上にテープキャリア部品６３を仮圧着する。
【００３３】
このとき、仮圧着ツール３５を支持する支持機構３３により、仮圧着ツール３５に対する本圧着ツール２３の加圧力Ｆ１の一部が付勢力Ｆ３により吸収され、バックアップ１４にて支持されたガラス基板６１およびテープキャリア部品６３は前記所定の加圧力Ｆ１よりも小さい加圧力Ｆ２（Ｆ２＝Ｆ１−Ｆ３）で加圧される。また、各本圧着機構側当接部２４および各仮圧着機構側当接部３６は、本圧着ツール２３の圧着面２３ａが仮圧着ツール３５の上面に接触しないような状態で当接するようになっており、これにより本圧着ツール２３の熱が仮圧着ツール３５に伝わらないようになっている。
【００３４】
その後、駆動機構３８により仮圧着機構３０を駆動し、仮圧着機構３０を、バックアップ１４に対向する圧着位置（図２(a)(b)参照）から、バックアップ１４から待避した待避位置（図１参照）まで移動させる。次いで、本圧着機構２０の本圧着ツール支持部２２（本圧着ツール２３）をシリンダ２１により下降させ、本圧着ツール２３により、バックアップ１４にて支持されたガラス基板６１上にテープキャリア部品６３を本圧着する。
【００３５】
なお、このような仮圧着および本圧着は、駆動機構１３によりステージ１２をガラス基板６１の一辺に沿って順次移動させながら、ガラス基板６１上に実装される全てのテープキャリア部品６３について一つずつ行われる。
【００３６】
このように本実施の形態によれば、仮圧着機構３０を、本圧着機構２０による本圧着が行われるバックアップ１４に対向する圧着位置とバックアップ１４から待避した待避位置との間で移動させているので、ガラス基板６１に対するテープキャリア部品６３の仮圧着および本圧着を同一のバックアップ１４上で行うことができ、部品実装装置の装置寸法および部品点数を抑えて装置の省スペース化および低コスト化を図ることができる。
【００３７】
また本実施の形態によれば、仮圧着機構３０の仮圧着ツール３５を本圧着機構２０と連動して昇降させているので、仮圧着機構３０用の加圧機構を不要として部品実装装置の部品点数をさらに抑えることができる。
【００３８】
さらに本実施の形態によれば、ガラス基板６１に対するテープキャリア部品６３の仮圧着および本圧着を同一のバックアップ１４上で行っているので、テープキャリア部品６３が仮圧着されたガラス基板６１の搬送が不要となり、ガラス基板６１に対するテープキャリア部品６３の位置ずれを抑えてテープキャリア部品６３の圧着精度を向上させることができる。
【００３９】
他の実施の形態
なお、上述した実施の形態においては、ガラス基板６１に対するテープキャリア部品６３の仮圧着および本圧着を、ガラス基板６１上に実装される全てのテープキャリア部品６３について一つずつ行っているが、これに限らず、図３に示すように、仮圧着機構３０により、ガラス基板６１上に実装される全てのテープキャリア部品６３について一つずつ仮圧着した後、本圧着機構２０により、ガラス基板６１上に仮圧着された複数のテープキャリア部品６３を一括して本圧着するようにしてもよい。
【００４０】
図３に示すように、バックアップ１４および本圧着機構２０はそれぞれ、ガラス基板６１の一辺に対応する長さの支持面１４ａおよび圧着面２３ａを有し、仮圧着機構３０は、ガラス基板６１上に実装されるテープキャリア部品６３の幅に対応する長さの圧着面（図示せず）を有している。また、駆動機構３８は、仮圧着機構３０がガラス基板６１の一辺上の複数の実装位置をとるよう、仮圧着機構３０をガラス基板６１の一辺に沿って移動させるようになっている。なお、この場合には、駆動機構３８により、仮圧着機構３０がガラス基板６１の一辺上の複数の実装位置に配置されるので、ガラス基板６１が載置されるステージ１２を左右方向に移動させなくとも、ガラス基板６１上にテープキャリア部品６３を仮圧着することができる。
【００４１】
なお、上述した各実施の形態においては、仮圧着機構３０が本圧着機構２０とバックアップ１４の間に進入する場合を例に挙げて説明したが、本圧着機構２０が仮圧着機構３０とバックアップ１４の間に進入するようにしてもよい。この場合、本圧着機構２０に駆動機構３８を設け、本圧着機構２０をバックアップ１４に対向する圧着位置とバックアップ１４から待避した待避位置との間で移動させるように構成する。そして、本圧着機構２０による圧着の際の加圧力が仮圧着機構３０による圧着の際の加圧力に比べて大きい場合には、シリンダ（加圧機構）２１に荷重切替機能を付加するか、あるいは、加圧力の異なるシリンダ（仮圧着用シリンダと本圧着用シリンダ）を設けることが好ましい。
【００４２】
参考の形態
また、上述した実施の形態においては、仮圧着機構３０を図１の左右方向に移動させることにより、ガラス基板６１に対するテープキャリア部品６３の仮圧着および本圧着を同一のバックアップ１４上で行っているが、これに限らず、図４および図５に示すように、複数の加圧力をとる加圧機構を用いて、同一の圧着機構により、ガラス基板６１に対するテープキャリア部品６３の仮圧着および本圧着を行うようにしてもよい。
【００４３】
具体的には、図４に示す他の実施の形態は、ガラス基板６１の一辺をその背面側から支持するバックアップ１４と、バックアップ１４に対向して設けられ、バックアップ１４にて支持されたガラス基板６１上にテープキャリア部品６３を圧着する圧着機構４０とを備えている。圧着機構４０は、ガラス基板６１上にてテープキャリア部品６３を加熱および加圧する圧着ツール４３を有している。ここで、圧着ツール４３は、圧着ツール支持部４２を介して、装置筐体１１の装置上面１１ａ上に固定された複数のシリンダ（加圧機構）４１ａ，４１ｂ，４１ｃに連結されており、シリンダ４１ａ，４１ｂ，４１ｃのうち少なくとも１つのシリンダにより圧着ツール支持部４２（圧着ツール４３）を昇降させることによりバックアップ１４にて支持されたガラス基板６１およびテープキャリア部品６３を複数種類の加圧力で加圧することができるようになっている。なお、各シリンダ４１ａ，４１ｂ，４１ｃは、ガラス基板６１およびテープキャリア部品６３を仮圧着および本圧着するための少なくとも２種類の加圧力をとるよう、その荷重が設定されている。例えば、両端のシリンダ４１ａ，４１ｃが本圧着用の加圧力をとり、中央のシリンダ４１ｂが仮圧着用の加圧力をとるよう、その荷重が設定されている。
【００４４】
また、図５に示す他の実施の形態は、ガラス基板６１の一辺をその背面側から支持するバックアップ１４と、バックアップ１４に対向して設けられ、バックアップ１４にて支持されたガラス基板６１上にテープキャリア部品６３を圧着する圧着機構５０とを備えている。圧着機構５０は、ガラス基板６１上にてテープキャリア部品６３を加熱および加圧する圧着ツール５３を有している。ここで、圧着ツール５３は、圧着ツール支持部５２を介して、装置筐体１１の装置上面１１ａ上に固定されたシリンダ（加圧機構）５１に連結されており、シリンダ５１により圧着ツール支持部５２（圧着ツール５３）を昇降させることによりバックアップ１４にて支持されたガラス基板６１およびテープキャリア部品６３を加圧することができるようになっている。なお、シリンダ５１は、荷重切替機能を有し、ガラス基板６１およびテープキャリア部品６３を仮圧着および本圧着するための少なくとも２種類の加圧力をとるよう、その荷重が切り替えられるようになっている。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、装置の省スペース化および低コスト化を図るとともに、基板に対する電子部品の圧着精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による部品実装装置の一実施の形態を示す平面図。
【図２】図１に示す部品実装装置の要部を示す側面図および正面図。
【図３】本発明による部品実装装置の他の実施の形態を示す正面図。
【図４】本発明による部品実装装置のさらに他の実施の形態を示す正面図。
【図５】本発明による部品実装装置のさらに他の実施の形態を示す正面図。
【図６】基板上に電子部品を圧着する従来の圧着工程を説明するための図。
【符号の説明】
１０  部品実装装置
１１  装置筐体
１１ａ  装置上面
１２  ステージ
１３  駆動機構
１４  バックアップ
１４ａ  支持面
１５  位置決めユニット
１６  撮像カメラ
２０  本圧着機構
２１  シリンダ（加圧機構）
２２  本圧着ツール支持部
２３  本圧着ツール
２３ａ  圧着面
２４  本圧着機構側当接部
２５  案内ガイド
２６  スライダ
３０  仮圧着機構
３１  スライダ
３２  基台
３３  支持機構
３４  支持アーム
３５  仮圧着ツール
３６  仮圧着機構側当接部
３８  駆動機構
４０，５０  圧着機構
４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，５１  シリンダ（加圧機構）
４２，５２  圧着ツール支持部
４３，５３  圧着ツール
６１  ガラス基板
６３  テープキャリア部品
【図１】
0004137351.tif 000002
【図２】
0004137351.tif 000003
【図３】
0004137351.tif 000004
【図４】
0004137351.tif 000005
【図５】
0004137351.tif 000006
【図６】
0004137351.tif 000007