(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を圧着ヘッドによって基板に押圧することにより圧着する電子部品の圧着装置であって、基板を保持して圧着ヘッドに対して位置決めする基板保持部と、圧着ヘッドを基板に対して相対的に昇降させ押圧する押圧手段と、圧着ヘッドにより押圧される基板の下面を下受け面で下受けする下受け部とを備え、前記下受け部が、基部上に圧着素子を下受け面に対して垂直方向に配列して成る複数の圧電支持部により支持された下受けベース部材から成り、前記基部と前記下受けベース部材を複数の連結ボルトで結合することにより、前記圧電支持部を上下から挟み込んだ状態でこの下受けベース部材と基部とを結合し、前記複数の圧電素子を駆動して前記下受けベース部材上面の前記下受け面の形状を変化させることを特徴とする電子部品の圧着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示パネルなどの基板に電子部品を圧着する電子部品の圧着装置および圧着方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
表示パネルなどの基板には、ドライバ用のチップなどの電子部品が実装される。この実装作業は、まず実装位置に樹脂接着剤が供給された基板上に電子部品を搭載し、この電子部品を圧着ヘッドで押圧しながら加熱して所定の荷重・熱条件を保持することにより、電子部品を基板に圧着させるものである。この圧着過程においては、基板には大きな荷重が加えられるため、圧着ツールによる押圧位置において基板の下面を受けて荷重を支えるための下受け部が設けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
良好な圧着品質を確保するためには、圧着ツールによって電子部品を均一な荷重で押圧することが求められる。このため、圧着ツールの下面と下受け部材の上面とは高精度の面あわせを行う必要があり、従来は圧着ヘッドに調整ボルトを複数設け、調整ボルトの締め付け具合を調整することにより圧着ツールの下面を下受け面に合わせることが行われていた。しかしながら、この調整作業は微妙な当接具合を確認しながら行う作業であるため作業に手間と時間を要し、この面合わせ作業を効率的にかつ精度よく行う方法が望まれていた。
【０００４】
そこで本発明は、圧着ツールと下受け部との面調整を効率よく高精度で行い、圧着品質を確保することができる電子部品の圧着装置および圧着方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の電子部品の圧着装置は、電子部品を圧着ヘッドによって基板に押圧することにより圧着する電子部品の圧着装置であって、基板を保持して圧着ヘッドに対して位置決めする基板保持部と、圧着ヘッドを基板に対して相対的に昇降させ押圧する押圧手段と、圧着ヘッドにより押圧される基板の下面を下受け面で下受けする下受け部とを備え、前記下受け部が、基部上に圧着素子を下受け面に対して垂直方向に配列して成る複数の圧電支持部により支持された下受けベース部材から成り、前記基部と前記下受けベース部材を複数の連結ボルトで結合することにより、前記圧電支持部を上下から挟み込んだ状態でこの下受けベース部材と基部とを結合し、前記複数の圧電素子を駆動して前記下受けベース部材上面の前記下受け面の形状を変化させるものである。
【０００７】
本発明によれば、圧着位置の基板下面を支持する下受け部に複数の圧電素子を下受け面に垂直方向に配列し、複数の圧電素子を駆動して下受け部の上面形状を変化させることにより、下受け部と圧着ツールの面合わせを効率よく高精度で行うことができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の電子部品の圧着装置の斜視図、図２は本発明の一実施の形態の電子部品の圧着装置の正面図、図３、図４、図５は本発明の一実施の形態の電子部品の圧着装置の下受け部の正面図である。
【０００９】
まず図１、図２を参照して電子部品の圧着装置の構成を説明する。図１、図２において、基台１上には位置決めテーブル２が配設されている。位置決めテーブル２は、Ｘテーブル３、Ｙテーブル４およびθテーブル５を段積みし、この上に基板保持部６を装着して構成されている。基板保持部６には、電子部品が圧着される基板７が載置され保持される。基板７には前工程において電子部品接着用の異方性導電剤８が貼着され、その上に電子部品９が搭載されている。位置決めテーブル２を駆動することにより、基板７の位置が調整される。
【００１０】
位置決めテーブル２の上方には、圧着部１０が配設されている。圧着部１０の本体フレーム１１には、圧着ヘッド１３がヘッド上下動機構１２によって上下動可能に設けられている。ヘッド上下動機構１２を駆動することにより、圧着ヘッド１３は昇降すると共に圧着ヘッド１３を所定荷重により基板７に対して押圧する。すなわち、ヘッド上下動機構１２は押圧手段となっている。
【００１１】
圧着部１０の上方には基板認識用のカメラ１４が配設されている。カメラ１４で基板７の位置を認識し、認識結果に基づいて位置決めテーブル２を駆動することにより、基板７は圧着ヘッド１３による正しい圧着位置に保持される。そしてこの状態でヘッド上下動機構１２を駆動することにより、圧着ヘッド１３は前工程で基板７上に搭載された電子部品９を押圧する。このとき、基板７の下面は下受け部１５の下受け面によって支持され、圧着ヘッド１３による押圧荷重が支持される。
【００１２】
次に、図３を参照して、下受け部１５の構造を説明する。図３に示すように、下受け部１５は基部２０上に、複数の圧電支持部２６より成る圧電支持機構によって水平な下受けベース部材２１を支持した構成となっている。すなわち、下受けベース部２１は、基部２０に複数の連結ボルト２２によって結合されるとともに、圧電素子２３を保持部材２４，２５によって上下から挟み込んだ構造の複数の圧電支持部２６によって下方から支持されている。したがって、圧電支持部２６は基部２０と下受けベース部材２１により上下から挟み込まれている。下受け部１５は、複数の圧電素子２３が下受け面に対して垂直方向に配列された構造となっている。
【００１３】
圧電素子２３に電圧を印加することにより、圧電素子２３は電圧に応じて上下方向に変位し、下受けベース部材２１の下面を上方に押し上げる。このとき、連結ボルト２２に生じる張力と圧電素子２３の発生する押し上げ力とが釣り合った状態で、下受けベース部材２１は保持される。
【００１４】
そして圧電支持部２６は下受け部１５の幅方向に沿って複数配置されていることから、各位置の圧電素子２３に印加する電圧を制御することにより、各圧電支持部２６に異なる変位を生じさせることができる。すなわち下受けベース部材２１のたわみ状態を、幅方向に沿った各位置で異なるたわみ量に設定することができる。これにより、下受けベース部材２１上面の下受け面２１ａの形状が変化する。
【００１５】
この電子部品の圧着装置は上記のように構成されており、以下図４、図５を参照して、電子部品圧着時の下受けベース部材２１の面調整について説明する。電子部品の圧着においては、電子部品を基板に対して均等な荷重で押圧する必要がある。このため、電子部品に当接して押圧する圧着ヘッド１３の下面と、基板の下面に当接して押圧荷重を支持する下受けベース部材２１の上面は、正しく面合わせされている必要がある。
【００１６】
しかしながら、下受けベース部材２１のサイズが大きくなると、全幅にわたって真直度が正しいレベルで保たれた正しい下受け面を確保することが容易ではない。例えば、図４に示すように下受けベース部材２１の上面の高さが部分的に異なる波打ち形状（図４において破線で示す下受け面２１’ａ参照）となる場合がある。
【００１７】
このような場合には、下受けベース部材２１上面の平面度計測結果に基づいて平面度調整を行う。この調整は、圧電素子２３に印加する電圧を制御することにより行う。すなわち、無荷重状態での下受け面２１ａの平面形状に応じて各圧電素子２３に印加する電圧を変化させ、より低い部位をより大きな押し上げ力で支持する。この結果、実線で示す下受け面２１ａのように、ほぼ正しい直線状の下受け面が確保され、これにより圧着ヘッド１３の下面との平行度が正しく保たれ、良好な圧着条件で電子部品の圧着を行うことができる。
【００１８】
また、図５に示すように、圧着ヘッド１３の真直精度が正しく保たれておらず、正しくは破線で示す直線状の下面１３’ａとなるべきところが、変形により実線で示す下面１３ａのようにたわみ形状となる場合がある。このような場合には、逆に無荷重状態で直線状の下受け面（破線で示す下受け面２１’ｂ参照）を、圧着ヘッド１３の下面１３ａに応じた形状に調整する。この場合においても同様に、圧電素子２３に印加される電圧を下受けベース部材２１の幅方向に沿って異ならせることにより、下受け面（実線で示す下受け面２１ｂ参照）を圧着ヘッド１３の下面にならう形状に設定することができる。
【００１９】
このように下受け部１５を上記構成とすることにより、圧着対象の電子部品や使用される圧着ヘッド１３の状態に応じて、下受け面２１ａの形状を所望のたわみ形状に設定することができ、多様な圧着条件の設定が可能なフレキシブルな圧着装置が実現され、適正な圧着条件を維持して圧着品質を確保することができる。また下受け部１５の調整を圧電素子２３によって行う構成とすることにより、従来の調整ボルトを用いる機械的調整方法と比較して、より精細な調整を容易に行うことができ、調整作業の精度および作業性を向上させることができる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、圧着位置の基板下面を支持する下受け部に複数の圧電素子を下受け面に垂直方向に配列し、複数の圧電素子を駆動して下受け部の上面形状を変化させるようにしたので、下受け部と圧着ツールの面合わせを効率よく高精度で行うことができ、圧着品質を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の電子部品の圧着装置の斜視図
【図２】本発明の一実施の形態の電子部品の圧着装置の正面図
【図３】本発明の一実施の形態の電子部品の圧着装置の下受け部の正面図
【図４】本発明の一実施の形態の電子部品の圧着装置の下受け部の正面図
【図５】本発明の一実施の形態の電子部品の圧着装置の下受け部の正面図
【符号の説明】
２  位置決めテーブル
６  基板保持部
７  基板
９  電子部品
１０  圧着部
１２  ヘッド上下動機構
１３  圧着ヘッド
１５  下受け部
２１  下受けベース部材
２１ａ，２１ｂ  下受け面
２３  圧電素子
２６  圧電支持部
【図１】
0003775960.tif 000002
【図２】
0003775960.tif 000003
【図３】
0003775960.tif 000004
【図４】
0003775960.tif 000005
【図５】
0003775960.tif 000006