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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2019-207920(P2019-207920A)
(43)【公開日】2019年12月5日
(54)【発明の名称】部品実装方法および部品実装装置
(51)【国際特許分類】
   H05K 13/04 20060101AFI20191108BHJP
   H01L 21/603 20060101ALI20191108BHJP
【FI】
   H05K13/04 Z
   H01L21/603 C
   H05K13/04 M
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】OL
【全頁数】25
(21)【出願番号】特願2018-101635(P2018-101635)
(22)【出願日】2018年5月28日
(71)【出願人】
【識別番号】314012076
【氏名又は名称】パナソニックIPマネジメント株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100109210
【弁理士】
【氏名又は名称】新居 広守
(74)【代理人】
【識別番号】100137235
【弁理士】
【氏名又は名称】寺谷 英作
(74)【代理人】
【識別番号】100131417
【弁理士】
【氏名又は名称】道坂 伸一
(72)【発明者】
【氏名】内山 宏
(72)【発明者】
【氏名】岡田 康弘
(72)【発明者】
【氏名】横前 高広
(72)【発明者】
【氏名】高倉 裕一
【テーマコード(参考)】
5E353
【Fターム(参考)】
5E353BB03
5E353BC02
5E353EE02
5E353EE03
5E353EE13
5E353GG26
5E353JJ26
5E353JJ28
5E353MM08
5E353QQ12
5E353QQ21
(57)【要約】
【課題】実装される部品の基板に対する位置精度を容易に高く保つことができる部品実装方法を提供する。
【解決手段】電子部品8を基板7に実装する部品実装方法は、基板7におけるX軸方向の両端部の厚みの差である厚み差に対応付けられている補正量を特定する補正量特定工程(ステップS201)と、その基板7における電子部品8の予め定められた部品実装位置を、特定された補正量に応じて補正する補正工程(ステップS203)と、その基板7の補正された部品実装位置に電子部品8を圧着ツール46で圧着する圧着工程(ステップS204)とを含む。
【選択図】図13
【特許請求の範囲】
【請求項1】
部品を基板に実装する部品実装方法であって、
前記基板における2つの部位の厚みの差である厚み差に対応付けられている補正量を特定する補正量特定工程と、
前記基板における前記部品の予め定められた部品実装位置を、特定された前記補正量に応じて補正する補正工程と、
前記基板の補正された前記部品実装位置に前記部品を圧着ツールで圧着する圧着工程と、
を含む部品実装方法。
【請求項2】
前記補正量は、前記基板における前記2つの部位の配列方向の距離である、
請求項1に記載の部品実装方法。
【請求項3】
前記補正量特定工程は、
前記部品が実装される前記基板である実装対象基板の識別情報を取得する識別情報取得工程と、
複数の基板のそれぞれについて、当該基板の識別情報と、当該基板の厚み差に応じた補正量とを対応付けて示す第1のデータテーブルを参照する第1のテーブル参照工程と、
前記第1のデータテーブルから、前記実装対象基板の識別情報に対応付けられている補正量を抽出することによって、前記実装対象基板の補正量を特定する第1の抽出工程とを含む、
請求項1または2に記載の部品実装方法。
【請求項4】
前記部品実装方法は、さらに、
前記第1のデータテーブルを生成するテーブル生成工程を含み、
前記テーブル生成工程は、
前記複数の基板のそれぞれの厚み差を厚み差計測値として取得する厚み差取得工程と、
基板の品種ごとに、当該品種の基板における複数の厚み差と、前記複数の厚み差のそれぞれに対応する補正量とを示す第2のデータテーブルを参照する第2のテーブル参照工程と、
前記複数の基板のそれぞれについて、前記第2のデータテーブルによって示される、当該基板の品種に対する複数の補正量から、当該基板に対して取得された厚み差計測値に対応付けられている補正量を抽出する第2の抽出工程と、
前記複数の基板のそれぞれの識別情報と、前記複数の基板のそれぞれに対して抽出された前記補正量とを対応付けることによって、前記第1のデータテーブルを生成する対応付け工程とを含む、
請求項3に記載の部品実装方法。
【請求項5】
前記部品実装方法は、さらに、
実装済みの基板における部品の位置のずれ量を取得するずれ量取得工程と、
取得された前記位置のずれ量のうち、前記2つの部位の配列方向のずれ量が閾値を超えるか否かを判定する判定工程とを含み、
前記補正量特定工程では、
前記判定工程において、前記配列方向のずれ量が閾値を超えると判定される場合に、前記補正量を特定する、
請求項1〜4の何れか1項に記載の部品実装方法。
【請求項6】
部品を基板に実装する部品実装装置であって、
前記部品を前記基板に圧着するための圧着ツールと、
前記圧着ツールを制御する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記基板における2つの部位の厚みの差である厚み差に対応付けられている補正量を特定する補正量特定ステップと、
前記基板における前記部品の予め定められた部品実装位置を、特定された前記補正量に応じて補正する補正ステップと、
前記基板の補正された前記部品実装位置への前記部品の圧着を前記圧着ツールに実行させる実装ステップとを行う、
部品実装装置。
【請求項7】
前記補正量は、前記基板における前記2つの部位の配列方向の距離である、
請求項6に記載の部品実装装置。
【請求項8】
前記補正量特定ステップは、
前記部品が実装される前記基板である実装対象基板の識別情報を取得する識別情報取得ステップと、
複数の基板のそれぞれについて、当該基板の識別情報と、当該基板の厚み差に応じた補正量とを対応付けて示す第1のデータテーブルを参照する第1のテーブル参照ステップと、
前記第1のデータテーブルから、前記実装対象基板の識別情報に対応付けられている補正量を抽出することによって、前記実装対象基板の補正量を特定する第1の抽出ステップとを含む、
請求項6または7に記載の部品実装装置。
【請求項9】
前記制御部は、さらに、
前記第1のデータテーブルを生成するテーブル生成ステップを行い、
前記テーブル生成ステップは、
前記複数の基板のそれぞれの厚み差を厚み差計測値として取得する厚み差取得ステップと、
基板の品種ごとに、当該品種の基板における複数の厚み差と、前記複数の厚み差のそれぞれに対応する補正量とを示す第2のデータテーブルを参照する第2のテーブル参照ステップと、
前記複数の基板のそれぞれについて、前記第2のデータテーブルによって示される、当該基板の品種に対する複数の補正量から、当該基板に対して取得された厚み差計測値に対応付けられている補正量を抽出する第2の抽出ステップと、
前記複数の基板のそれぞれの識別情報と、前記複数の基板のそれぞれに対して抽出された前記補正量とを対応付けることによって、前記第1のデータテーブルを生成する対応付けステップとを含む、
請求項8に記載の部品実装装置。
【請求項10】
前記制御部は、さらに、
実装済みの基板における部品の位置のずれ量を取得するずれ量取得ステップと、
取得された前記位置のずれ量のうち、前記2つの部位の配列方向のずれ量が閾値を超えるか否かを判定する判定ステップとを行い、
前記制御部は、前記補正量特定ステップでは、
前記判定ステップにおいて、前記配列方向のずれ量が閾値を超えると判定される場合に、前記補正量を特定する、
請求項6〜9の何れか1項に記載の部品実装装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、基板に電子部品などの実装対象物を実装して表示パネルなどを生成するための部品実装方法および部品実装装置に関する。
【背景技術】
【0002】
携帯電話などに用いられる表示パネルを組み立てる工程においては、パネル本体を構成するガラス製の基板にドライバ用の電子部品が実装される。この実装作業は、基板の縁部の実装位置に接着テープを介して電子部品を搭載し、この電子部品を基板に対して押圧して圧着する工程を経て行われる。近年生産効率を向上させるため、上記作業を行う各ステーションにおいて同時に複数の基板を対象として作業が可能な表示パネル組立装置が用いられるようになっている(例えば特許文献1参照)。このような構成の表示パネル組立装置を用いることにより、基板への電子部品の実装と基板の搬送動作とを効率よく行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2005−129753号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、年々、携帯電話などの薄型化にともない基板の縁部の厚みが薄くなる中で、この縁部にある部品実装領域の厚みのばらつきにより、上記特許文献1の表示パネル組立装置による部品実装方法では、実装される部品の基板に対する位置精度を高く保つことが困難であるという課題がある。
【0005】
そこで、本開示は、実装される部品の基板に対する位置精度を容易に高く保つことができる部品実装方法などを提供する。
【0006】
なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なCD−ROMなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示の一態様に係る部品実装方法は、部品を基板に実装する部品実装方法であって、前記基板における2つの部位の厚みの差である厚み差に対応付けられている補正量を特定する補正量特定工程と、前記基板における前記部品の予め定められた部品実装位置を、特定された前記補正量に応じて補正する補正工程と、前記基板の補正された前記部品実装位置に前記部品を圧着ツールで圧着する圧着工程とを含む。
【発明の効果】
【0008】
本開示の部品実装方法は、実装される部品の基板に対する位置精度を容易に高く保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1図1は、実施の形態における表示パネル組立装置の平面図である。
図2図2は、実施の形態における表示パネル組立装置の作業対象となる表示パネルの平面図である。
図3図3は、実施の形態における表示パネル組立装置に含まれる仮圧着部の斜視図である。
図4図4は、実施の形態における仮圧着部に備えられている水平回転駆動機構の構成説明図である。
図5図5は、実施の形態の仮圧着部における制御系の構成を示すブロック図である。
図6図6は、実施の形態の仮圧着部による仮圧着動作の一例を示すフローチャートである。
図7図7は、実施の形態の仮圧着部による仮圧着動作の一例を説明するための図である。
図8図8は、実施の形態の仮圧着部による仮圧着動作の一例を説明するための図である。
図9図9は、基板の縁部の厚み差の一例を示す図である。
図10図10は、実施の形態における仮圧着部における仮圧着の位置決めを説明するための図である。
図11図11は、実施の形態における基準テーブルおよび厚み差オフセットテーブルの一例を示す図である。
図12図12は、実施の形態における実装位置テーブルの一例を示す図である。
図13図13は、実施の形態における制御部が部品実装位置を補正して電子部品を圧着する処理の一例を示すフローチャートである。
図14図14は、実施の形態における制御部が厚み差オフセットテーブルを生成する処理の一例を示すフローチャートである。
図15図15は、実施の形態における仮圧着部が実装済の基板の検査結果に応じて部品実装位置の補正を行う処理の一例を示すフローチャートである。
図16図16は、表示パネル組立装置の他の例を示す平面図である。
図17図17は、表示パネルの他の例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
(本発明の基礎となった知見)
本発明者は、「背景技術」の欄において記載した上記特許文献1の表示パネル組立装置に関し、以下の問題が生じることを見出した。
【0011】
上記特許文献1の表示パネル組立装置は、基板の上に貼り付けられた接着テープ上に電子部品を載せる処理を仮圧着として行う装置(すなわち仮圧着部)を備える。仮圧着部は、具体的には、接着テープを介して基板上に電子部品を載せて、その電子部品に圧着ツールを押し付ける。このとき、圧着ツールは、設定された温度、圧力および時間などのプロセスパラメータにしたがってその電子部品を押し付ける。これによって、その電子部品が基板に仮圧着される。
【0012】
ここで、基板における縁部には、部品を実装するための部品実装領域が形成されている。この部品実装領域は、その縁部を水平にカットすることによって形成されている。しかし、表示パネルの薄型化にともなって、この部品実装領域の厚みにばらつきが生じることがある。つまり、1つの基板における縁部の長手方向の一端と他端とで厚みに差が生じることがある。その結果、電子部品の仮圧着では、そのような基板に対して押し付けられる電子部品において、上述のプロセスパラメータが均一にならないことが生じる。その結果、仮圧着される電子部品が、その基板の縁部の長手方向にシフトしてしまい、実装される部品の基板に対する位置精度が低下してしまう虞がある。また、その位置精度の低下によって、複数の実装済みの基板において、実装されている部品の位置にばらつきが生じる可能性がある。
【0013】
そこで、このような課題を解決するために、本開示の一態様に係る部品実装方法は、部品を基板に実装する部品実装方法であって、前記基板における2つの部位の厚みの差である厚み差に対応付けられている補正量を特定する補正量特定工程と、前記基板における前記部品の予め定められた部品実装位置を、特定された前記補正量に応じて補正する補正工程と、前記基板の補正された前記部品実装位置に前記部品を圧着ツールで圧着する圧着工程と、を含む。例えば、前記補正量は、前記基板における前記2つの部位の配列方向の距離であってもよい。なお、部品は、電子部品であってもよく、電子部品以外の他の部品であってもよい。また、基板における2つの部位は、例えば基板のX軸方向の両端部である。
【0014】
これにより、基板における補正後の部品実装位置に部品が圧着される。したがって、基板における2つの部位に厚み差があることによって、その圧着された部品が、その2つの部位の配列方向(例えばX軸方向)にずれても、その部品を補正前の元の部品実装位置に近づけることができる。その結果、その部品を基板の適切な位置に実装することができる。つまり、実装される部品の基板に対する位置精度を容易に高く保つことができる。さらに、複数の実装済みの基板において、実装されている部品の位置のばらつきを抑えることができる。
【0015】
また、前記補正量特定工程は、前記部品が実装される前記基板である実装対象基板の識別情報を取得する識別情報取得工程と、複数の基板のそれぞれについて、当該基板の識別情報と、当該基板の厚み差に応じた補正量とを対応付けて示す第1のデータテーブルを参照する第1のテーブル参照工程と、前記第1のデータテーブルから、前記実装対象基板の識別情報に対応付けられている補正量を抽出することによって、前記実装対象基板の補正量を特定する第1の抽出工程とを含んでもよい。
【0016】
これにより、実装対象基板の識別情報を取得すれば、その識別情報と第1のデータテーブルから、その実装対象基板の補正量を容易に特定することができる。なお、第1のデータテーブルは、例えば、厚み差オフセットテーブルである。
【0017】
また、前記部品実装方法は、さらに、前記第1のデータテーブルを生成するテーブル生成工程を含み、前記テーブル生成工程は、前記複数の基板のそれぞれの厚み差を厚み差計測値として取得する厚み差取得工程と、基板の品種ごとに、当該品種の基板における複数の厚み差と、前記複数の厚み差のそれぞれに対応する補正量とを示す第2のデータテーブルを参照する第2のテーブル参照工程と、前記複数の基板のそれぞれについて、前記第2のデータテーブルによって示される、当該基板の品種に対する複数の補正量から、当該基板に対して取得された厚み差計測値に対応付けられている補正量を抽出する第2の抽出工程と、前記複数の基板のそれぞれの識別情報と、前記複数の基板のそれぞれに対して抽出された前記補正量とを対応付けることによって、前記第1のデータテーブルを生成する対応付け工程とを含んでもよい。
【0018】
第2のデータテーブルには、基板の各品種および各厚み差に対応する補正量が示されている。したがって、この第2のデータテーブルと厚み差計測値とに基づいて生成される第1のデータテーブルを参照することによって、基板の品種ごとに、その基板の厚み差計測値に対してより適切な補正量を特定することができる。なお、第2のデータテーブルは、例えば、基準テーブルである。
【0019】
また、前記部品実装方法は、さらに、実装済みの基板における部品の位置のずれ量を取得するずれ量取得工程と、取得された前記位置のずれ量のうち、前記2つの部位の配列方向のずれ量が閾値を超えるか否かを判定する判定工程とを含み、前記補正量特定工程では、前記判定工程において、前記配列方向のずれ量が閾値を超えると判定される場合に、前記補正量を特定してもよい。
【0020】
これにより、実装済みの基板における部品の位置のずれ量のうち、配列方向(例えばX軸方向)のずれ量が顕著な場合に、補正量が部品実装位置に適用される。したがって、その配列方向の位置のずれが僅かであって、実装済みの基板の品質に影響を与えない場合にまで、補正量を適用して処理負荷が高くなってしまうことを抑制することができる。
【0021】
以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【0022】
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【0023】
また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、同じ構成部材については同じ符号を付している。
【0024】
(実施の形態)
図1は、本実施の形態における表示パネル組立装置の平面図である。また、図2は、本実施の形態における表示パネル組立装置によって組み立てられる表示パネルの平面図である。
【0025】
表示パネル組立装置は、ガラス基板(以下、単に「基板」と略称する)に接着テープを介してドライバ用の電子部品を圧着により実装することによって、表示パネルの組立を行う。図1において基台1上には、待機ステージ2、接着テープ貼付部3、仮圧着部4、本圧着部5および搬出ステージ6が横一列に配置されている。ここで、本実施の形態では、仮圧着部4が、実装対象物を基板に実装する部品実装装置である。なお、実装対象物は、例えば電子部品であるが、電子部品以外の物であってもよい。また、実装対象物は、圧着によって基板に実装されるため、圧着対象物ともいえる。実装対象物は、具体的には、IC(integrated circuit)またはフレキシブル基板などである。また、本実施の形態では、基板7の搬送方向をX軸方向といい、水平面においてそのX軸方向と垂直な方向をY軸方向という。さらに、X軸方向およびY軸方向に直交する方向をZ軸方向という。
【0026】
待機ステージ2は、電子部品がボンディングされる基板7を2枚載置可能なパネル載置テーブル2aを備えている。2枚の基板7は、パネル載置テーブル2a上においてプリセンタ機構(図示せず)によって位置合わせされ、これにより2枚の基板7の相対位置が合わされる。
【0027】
図2に示すように、基板7は、表示パネルを構成するためのガラス基板を2枚重ね合わせた構成になっている。基板7の相直交する2つの縁部7aおよび7bは、ガラス基板の回路形成面が露呈した部品実装面(すなわち部品実装領域)となっている。縁部7aおよび7bに設けられた接続用端子には、ドライバ用の電子部品8が圧着により実装される。
【0028】
接着テープ貼付部3は、基板保持部30に保持された2枚の基板7に対して、電子部品接合用の接着テープを貼り付ける。接着テープは、例えば、ACF(Anisotropic conductive film)テープである。基板保持部30は、XYZθテーブル機構31を備えている。基板保持部30は、接着テープ貼り付けの際には、XYZθテーブル機構31を駆動して、2枚の基板7の縁部を、基板保持部30に隣接して設けられた第1の下受部33Aおよび第2の下受部33B上にそれぞれ位置させる。そして、接着テープ貼付部3は、2枚の基板7の縁部が、それらの基板7に対応する第1の下受部33Aおよび第2の下受部33Bによって下受けされた状態で、圧着機構32によって接着テープの貼り付けを行う。なお、圧着機構32は、テープ貼付ユニット32Aおよび32Bからなり、テープ貼付ユニット32Aおよび32Bのそれぞれが基板7に対する接着テープの貼り付けを行う。
【0029】
仮圧着部4は、接着テープ貼付部3にて接着テープが貼りつけられ、基板保持部40に保持された2枚の基板7に、ドライバ用の電子部品8を搭載して仮圧着する。基板保持部40は、XYZθテーブル機構41を備えている。基板保持部40は、電子部品8が搭載される際には、XYZθテーブル機構41を駆動して、2枚の基板7の縁部を、基板保持部40に隣接して設けられた下受部47上に順次位置させる。そして、仮圧着部4は、基板7の縁部が下受部47によって下受けされた状態で、電子部品搭載機構42によって電子部品8の搭載を行う。ここでは、仮圧着部4は、電子部品搭載機構42のインデックステーブル42aに設けられた保持ヘッド45を矢印方向に順次インデックス回転させることにより、電子部品供給部43から取り出された電子部品8を、下受部47上の圧着作業位置まで搬送する。
【0030】
なお、仮圧着部4は、上述のように電子部品8を仮圧着することによって、その電子部品を基板7に実装する部品実装装置である。また、仮圧着部4における仮圧着を、本圧着部5における本圧着と区別する必要がない場合には、単に圧着ともいう。
【0031】
本圧着部5は、2つの圧着部5Aおよび5Bを備えている。圧着部5Aおよび5Bは、基板保持部50および60のそれぞれに保持された2枚の基板7に仮圧着された電子部品8を、圧着機構52および62によって本圧着する。すなわち、圧着装置としての本圧着部5においては、基板7に接着テープを介して搭載された電子部品8が圧着対象物となっている。圧着機構52には、第1の下受部53Aおよび第2の下受部53Bが配設され、圧着機構62には、第3の下受部63Aおよび第4の下受部63Bが配設されている。本圧着の際には、圧着機構52および62は、第1のXYZθテーブル機構51および第2のXYZθテーブル機構61を駆動して、基板保持部50および60に保持された4枚の基板7の縁部を、それぞれの下受部53A、53B、63A、および63B上に移動させる。
【0032】
搬出ステージ6は、パネル搬出テーブル6aを備えており、パネル搬出テーブル6aには、本圧着部5によって本圧着が行われた後の基板7が載置される。また、上述の各作業ステージの手前側には、基板搬送機構70が配設されている。基板搬送機構70は、スライドテーブル71上で基板搬送方向(図1において左右方向、すなわちX軸方向)に往復動する移動部材72に、複数の基板搬送ヘッドを配設した構造となっている。そして移動部材72が移動することにより、複数の基板搬送ヘッドによって各作業ステージ間で基板7を同時に搬送できる。
【0033】
これらの基板搬送ヘッドのうち、第1の基板搬送ヘッド75および第2の基板搬送ヘッド76は、移動部材72に直接結合されている。第3の基板搬送ヘッド77および第4の基板搬送ヘッド78は、それぞれ第1の伸縮機構73および第2の伸縮機構74を介して移動部材72に結合されている。第1の基板搬送ヘッド75および第2の基板搬送ヘッド76は、待機ステージ2から接着テープ貼付部3へ、接着テープ貼付部3から仮圧着部4へ、それぞれ2枚の基板7を同時に搬送する。
【0034】
第3の基板搬送ヘッド77および第4の基板搬送ヘッド78は、仮圧着部4から本圧着部5へ、本圧着部5から搬出ステージ6へそれぞれ2枚の基板7を同時に搬送する。このとき、第1の伸縮機構73のロッド73aを伸縮させることにより、第3の基板搬送ヘッド77によって本圧着部5へ基板7を搬送する際の搬送先を、基板保持部50および60のいずれかに切り換えることができる。また、第2の伸縮機構74のロッド74aを伸縮させることにより、第4の基板搬送ヘッド78によって本圧着部5から基板7を取り出す際の基板7の取り出し元を、基板保持部50および60のいずれかに切り換えることができる。
【0035】
図3は、本実施の形態の表示パネル組立装置に含まれる部品実装装置である仮圧着部4の斜視図である。
【0036】
上述のように、本実施の形態における仮圧着部4は、XYZθテーブル機構41を有する基板保持部40を備える。図3に示すように、基板保持部40のXYZθテーブル機構41は、下からXテーブル41X、Yテーブル41Y、Zテーブル41Zおよび水平回転駆動機構41θを順に段積みして構成されている。XYZθテーブル機構41上には、基板保持部40の第1の保持部44Aおよび第2の保持部44Bが設けられている。仮圧着部4は、XYZθテーブル機構41を駆動することにより、第1の保持部44Aおよび第2の保持部44Bに保持された基板7の縁部を、圧着ツール46による圧着作業位置に順次位置合わせすることができる。
【0037】
圧着機構(電子部品搭載機構)42(図1参照)の保持ヘッド45は、下方に延出した圧着ツール46を備える。圧着ツール46は、圧着作業位置において下面に電子部品8を保持した状態で位置し、この電子部品8を圧着作業位置に位置する基板7の上面に圧着する。圧着ツール46による圧着作業位置には、透明体で製作されたブロック状の下受部47が配設されている。下受部47は、圧着作業位置において第1の保持部44Aおよび第2の保持部44Bのそれぞれに保持された基板7を下方から支持する。
【0038】
下受部47の下方には、観察カメラA48Aおよび観察カメラB48Bが配設されている。観察カメラA48Aおよび観察カメラB48Bは、下受部47上に位置する基板7の縁部を下受部47を透して下方から観察し、基板7に形成された認識マークを認識する。また、観察カメラA48Aおよび観察カメラB48Bは、圧着ツール46によって搬送され下受部47の上方に位置する電子部品8を、下方から下受部47を透して観察する。
【0039】
図4は、本実施の形態の仮圧着部4における水平回転駆動機構41θの構成説明図である。
【0040】
図4の(a)に示すように、第1の保持部44Aおよび第2の保持部44Bのそれぞれの回転軸に結合されたプーリ35には、水平回転駆動機構41θに配設されたモータ36から、ベルト38およびプーリ37を介して回転が伝達される。したがって、モータ36を駆動することにより、第1の保持部44Aおよび第2の保持部44Bは水平面内でθ回転する。これにより、第1の保持部44Aおよび第2の保持部44Bのそれぞれに保持された基板7を、水平面内で回転させることができる。
【0041】
図4の(b)に示すように、第1の保持部44Aおよび第2の保持部44Bの上面の高さ位置は同一ではない。つまり、第1の保持部44Aの上面よりも、第2の保持部44Bの上面の方が、ΔHだけ高い。このΔHは、保持対象の基板7の厚みtよりも大きく設定されている。したがって、第1の保持部44Aおよび第2の保持部44Bを回転させるときには、互いに隣接する2枚の基板7がそれぞれ異なる高さで回転する。
【0042】
このように、2枚の基板7を異なる高さ位置で保持することにより、第1の保持部44および第2の保持部44Bの間隔が狭くても、2枚の隣り合う基板7をθ回転させたときに、これらの基板7において干渉が発生することを抑えることができる。その結果、仮圧着部4の基板搬送方向(すなわちX軸方向)の寸法をコンパクト化することができる。
【0043】
図5は、本実施の形態の部品実装装置である仮圧着部4における制御系の構成を示すブロック図である。
【0044】
本実施の形態における仮圧着部4は、上述の各構成要素以外に、位置検出部83と、第1のバルブ84および第2のバルブ85と、格納部48と、真空源82と、制御部79とを備える。なお、格納部48、制御部79および真空源82は、接着テープ貼付部3および本圧着部5と共用されていてもよい。また、真空源82は、表示パネル組立装置による表示パネルの組み立てが行われているときには継続的に駆動している。
【0045】
位置検出部83は、観察カメラA48Aおよび観察カメラB48Bの観察結果を取得し、その観察結果を認識処理する。これにより、位置検出部83は、第1の保持部44Aおよび第2の保持部44Bのそれぞれに保持された基板7の位置と、圧着ツール46に保持された電子部品8の位置とを認識する。位置認識結果は、制御部79に伝達される。
【0046】
制御部79は、圧着機構42と、XYZθテーブル機構41とを制御する。このとき、制御部79は、電子部品8および基板7の位置認識結果に基づいてXYZθテーブル機構41を制御する。これにより、圧着機構42の圧着ツール46に保持された電子部品8に対して、基板7を水平方向、高さ方向およびθ回転方向に位置合わせすることができる。すなわち、制御部79は、位置検出部83の認識結果に基づいて、少なくとも基板7のXY方向の位置を制御する。その制御によって、制御部79は、基板7と電子部品8との位置合わせを行う。
【0047】
第1の保持部44Aの上面に形成されている吸引孔と、第2の保持部44Bの上面に形成されている吸引孔とは、それぞれ第1のバルブ84および第2のバルブ85を介して真空源82に接続されている。制御部79は、第1のバルブ84および第2のバルブ85のそれぞれの開閉を制御する。これにより、制御部79は、第1の保持部44Aおよび第2の保持部44Bのそれぞれの上面に、基板7を真空吸引によって保持させたり、その保持を解除させたりする。
【0048】
格納部48には、基板7に実装される電子部品8の位置に関する複数のデータテーブルが格納されている。例えば、格納部48は、ROM(Read Only Memory)もしくはRAM(Random Access Memory)などのメモリ、またはハードディスクによって構成されている。また、複数のデータテーブルは、基準テーブル48a、厚み差オフセットテーブル48b、および実装位置テーブル48cである。制御部79は、格納部48に格納されているこれらのデータテーブルを参照することによって、基板7に対する電子部品8の部品実装位置を補正する。この部品実装位置を補正するための処理の詳細については、後述する。
【0049】
図6は、本実施の形態における仮圧着部4による圧着動作の一例を示すフローチャートである。図7および図8は、その仮圧着部4による圧着動作の一例を説明するための図である。なお、以下の説明では、基板保持部40に保持されている2枚の基板7をそれぞれ区別するために、その2枚の基板7をそれぞれ第1の基板7Aおよび第2の基板7Bと記述する。
【0050】
まず、制御部79は、図6に示すように、第1の基板7Aを観察カメラA48Aおよび観察カメラB48Bによる観察位置へ移動させる。すなわち、制御部79は、XYZθテーブル機構41を駆動して、第1の保持部44Aおよび第2の保持部44Bを水平方向へ移動させる。これにより、下受部47と圧着ツール46との間に第1の保持部44Aに保持された第1の基板7Aが位置する。このとき、第1の基板7Aと第2の基板7Bとも、縁部7a(図2参照)側が圧着機構42側に位置している。そして、この状態では、第1の基板7Aに貼付けられた接着テープが圧着ツール46の直下に位置している。
【0051】
次いで、観察カメラA48Aおよび観察カメラB48B(図3参照)は、第1の基板7Aと、圧着ツール46に保持された電子部品8とを観察する。そして、位置検出部83は、観察結果を認識処理することにより、第1の基板7Aと電子部品8の位置を認識する。そして、制御部79は、位置認識結果に基づき、図7の(a)に示すように、XYZθテーブル機構41を制御することにより、第1の基板7Aを圧着作業位置に位置決めする(S101)。
【0052】
次いで、制御部79は、図7の(b)に示すように、第1の基板7Aを下受部47上に着地させる(ステップS102)。そして、図7の(c)に示すように、制御部79は、圧着ツール46を下降させて、圧着ツール46で電子部品8を第1の基板7Aに仮圧着する(ステップS103)。この後、制御部79は、仮圧着時間を計時し、所定の仮圧着時間が経過したか否かを判定する(ステップS104)、ここで、制御部79は、所定の仮圧着時間が経過したと判定すると(ステップS104のYes)、圧着ツール46を上昇させる(ステップS105)。次いで、制御部79は、第1の保持部44Aおよび第2の保持部44Bを上昇させる(ステップS106)。
【0053】
次に、制御部79は、第2の基板7Bに対する仮圧着が終了した否かを判定する(ステップS107)。仮圧着が終了していないと制御部79によって判定されると(ステップS107のNo)、位置検出部83は、第2の基板7Bおよび電子部品8に対する観察結果を認識処理する。そして、制御部79は、その認識処理に基づき、図8の(a)に示すように、XYZθテーブル機構41を制御することにより、第2の基板7Bを圧着作業位置に位置決めする(S108)。
【0054】
次に、制御部79は、図8の(b)に示すように、第2の基板7Bを下受部47上に着地させる(ステップS102)。そして、図8の(c)に示すように、制御部79は、圧着ツール46を下降させて、圧着ツール46で電子部品8を第2の基板7Bに仮圧着する(ステップS103)。この後、制御部79は、仮圧着時間を計時し、所定の仮圧着時間が経過したか否かを判定する(ステップS104)、ここで、制御部79は、所定の仮圧着時間が経過したと判定すると(ステップS104のYes)、圧着ツール46を上昇させる(ステップS105)。次いで、制御部79は、第1の保持部44Aおよび第2の保持部44Bを上昇させる(ステップS106)。
【0055】
そして、制御部79は、第1の保持部44Aと第2の保持部44Bを90°回転することにより、縁部7a側に直交する縁部7b側を対象とした圧着動作を同様に行う。そして全ての動作が完了したならば、制御部79は、第1の保持部44Aと第2の保持部44Bを90°逆方向に回転することによって、第1の基板7Aおよび第2の基板7Bの向きを搬入時の向きに合わせる。そして、第1の基板7Aおよび第2の基板7Bは、この状態で第3の基板搬送ヘッド77によって本圧着部5へ搬送される。
【0056】
ここで、基板7の縁部7aおよび7bは、部品実装領域として形成されている。つまり、基板7の縁部7aおよび7bを水平にカットすることによって部品実装領域が形成されている。しかし、そのカットの加工精度によって、これらの縁部7aおよび7bのそれぞれの長手方向の一端と他端とで厚みに差が生じることがある。
【0057】
図9は、基板7の縁部7aの厚み差の一例を示す図である。なお、図9の(a)は、基板保持部40に保持されている基板7におけるZ軸方向プラス側(すなわち上側)の外観を示す。また、図9の(b)は、基板保持部40に保持されている基板7におけるY軸方向プラス側(すなわち奥側)の面の外形を示す。
【0058】
基板7には、図9の(a)に示すように、基板7の一辺に沿う縁部7aと、その一辺に直交する辺に沿う縁部7bとが、それぞれ部品実装領域として形成されている。なお、図9の(a)に示す例では、基板7の縁部7aが、電子部品搭載機構42に向けられている。したがって、この場合には、縁部7aの長手方向はX軸方向に平行であって、縁部7bの長手方向はY軸方向に平行である。
【0059】
また、縁部7aには、それぞれ電子部品8に対する接続用端子を有する領域として、端子領域8aおよび8bが設定され、縁部7bにも同様に、電子部品8に対する接続用端子を有する領域として、端子領域8cが設定される。仮圧着部4は、これらの端子領域8a、8bおよび8cのそれぞれに接着テープを介して電子部品8が実装されるように、上述の基板7の位置決めを行う。
【0060】
しかし、上述のように、部品実装領域の加工精度によって、図9の(b)に示すように、縁部7aには厚み差dが生じることがある。この厚み差dは、縁部7aの長手方向の一端と他端とにおけるZ軸方向の厚みの差である。縁部7bについても、縁部7aと同様に、このような厚み差が生じることがある。なお、縁部7aおよび7bのそれぞれの長手方向は、その縁部に対する仮圧着が行われるときには、表示パネル組立装置における基板7の搬送方向、すなわちX軸方向と平行である。したがって、縁部7aおよび7bのそれぞれの長手方向を、以下、X軸方向という。
【0061】
図10は、本実施の形態における仮圧着部4における仮圧着の位置決めを説明するための図である。なお、図10の(a)、すなわち(a1)〜(a3)は、仮圧着部4とは異なる他の仮圧着装置による仮圧着の工程を示す。また、図10の(b)、すなわち(b1)〜(b3)は、本実施の形態における仮圧着部4による仮圧着の工程を示す。
【0062】
例えば、仮圧着装置は、基板7を位置決めするときには、図10の(a1)に示すように、電子部品8を保持する圧着ツール146を、下受部147の上面に配置されている基板7の端子領域に対向させる。なお、端子領域には、接着テープ22aが貼り付けられている。次に、仮圧着装置は、図10の(a2)に示すように、その圧着ツール146を下降させて、接着テープ22aを介して、電子部品8を基板7の端子領域に押し付ける。つまり、仮圧着装置は、基板7の端子領域の位置を部品実装位置として認識し、その部品実装位置に圧着ツール146を下降させて、電子部品8を基板7に圧着する。そして、仮圧着装置は、図10の(a3)に示すように、その圧着ツール146を上昇させる。ここで、基板7の端子領域を有する縁部には厚み差dがある。つまり、基板7の縁部の上面は傾いている。その結果、電子部品8は、基板7の端子領域に対して適切に仮圧着されず、X軸方向にずれてしまうことがある。
【0063】
一方、本実施の形態における仮圧着部4は、基板7を位置決めするときには、図10の(b1)に示すように、電子部品8を保持する圧着ツール46を、下受部47の上面に配置されている基板7の端子領域に対向させず、X軸方向にずらす。つまり、仮圧着部4は、端子領域の位置に予め設定されている部品実装位置をX軸方向に補正する。なお、このような基板7に対する圧着ツール46のX軸方向のずれ幅または補正量を、以下、Xオフセットという。このXオフセットは、上述の基板7の厚み差dによって決定される。
【0064】
そして、仮圧着部4は、図10の(b2)に示すように、その補正された部品実装位置に圧着ツール146を下降させて、接着テープ22aを介して、電子部品8を基板7に押し付ける。つまり、電子部品8は、基板7における補正後の部品実装位置に接着テープ22aを介して圧着される。そして、仮圧着部4は、図10の(b3)に示すように、その圧着ツール46を上昇させる。このとき、基板7に厚み差dがあっても、本実施の形態では、基板7における補正後の部品実装位置に電子部品8が圧着されるため、その圧着された電子部品8がX軸方向にずれても、その電子部品8を基板7の端子領域に適切に仮圧着することができる。
【0065】
図11および図12は、仮圧着部4の格納部48に格納されている複数のデータテーブルの一例を示す図である。具体的には、図11は、基準テーブル48aおよび厚み差オフセットテーブル48bの一例を示し、図12は、実装位置テーブル48cの一例を示す。
【0066】
基準テーブル48aは、図11の(a)に示すように、基板7の複数の品種のそれぞれについて、その品種の基板7における複数の厚み差dと、それらの厚み差dに対応するXオフセットとを関連付けて示す。例えば、基準テーブル48aは、品種Aの基板7について、厚み差dがd<d01(μm)の範囲内であれば、その厚み差dに対するXオフセットとして、xa01(μm)を示す。また、基準テーブル48aは、厚み差dがd01≦d<d02(μm)の範囲内であれば、その厚み差dに対するXオフセットとして、xa02(μm)を示す。さらに、基準テーブル48aは、厚み差dがd02≦d<d03(μm)の範囲内であれば、その厚み差dに対するXオフセットとして、xa03(μm)を示す。
【0067】
厚み差オフセットテーブル48bは、図11の(b)に示すように、複数の基板7のそれぞれについて、その基板7の識別情報である基板IDと、その基板7の品種と、その基板7に対して計測された厚み差と、その厚み差に対応するXオフセットとを関連付けて示す。例えば、厚み差オフセットテーブル48bは、基板ID「001」の基板7について、その基板ID「001」と、その基板7の品種「A」と、その基板7に対して計測された厚み差「dm1」と、その厚み差に対応するXオフセット「xa03」とを示す。なお、計測された厚み差は、厚み差計測値ともいう。このような厚み差計測値は、計測装置による基板7の計測によって得られた値である。また、その計測装置は、表示パネル組立装置に備えられていてもよく、表示パネル組立装置の外部にあってもよい。
【0068】
このような厚み差オフセットテーブル48bは、制御部79によって生成される。つまり、制御部79は、複数の基板のそれぞれの基板ID、品種および厚み差計測値を計測装置から取得し、それらを厚み差オフセットテーブル48bに書き込む。そして、制御部79は、複数の基板のそれぞれについて、その品種および厚み差計測値に対応するXオフセットを、基準テーブル48aを参照することによって特定し、そのXオフセットを厚み差オフセットテーブル48bに書き込む。
【0069】
具体的には、制御部79は、上述の計測装置から、例えば基板ID「001」、品種「A」および厚み差計測値「dm1」を取得する。そして、制御部79は、その取得された基板ID「001」、品種「A」および厚み差計測値「dm1」を互いに対応付けて厚み差オフセットテーブル48bに書き込む。次に、制御部79は、その品種「A」と厚み差計測値「dm1」とに対応するXオフセットを、基準テーブル48aを参照することによって特定する。例えば、制御部79は、厚み差計測値「dm1」がd02≦dm1<d03の範囲内であれば、Xオフセットとしてxa03(μm)を特定する。その結果、制御部79は、Xオフセット「xa03」を基板ID「001」に対応付けて厚み差オフセットテーブル48bに書き込む。制御部79は、このようなXオフセットの厚み差オフセットテーブル48bへの書き込みを、複数の基板のそれぞれに対して行う。
【0070】
実装位置テーブル48cは、図12に示すように、基板7の複数の品種のそれぞれについて、その品種の基板7に実装される電子部品ごとに、その電子部品の識別情報である部品IDと、その電子部品が実装される位置である部品実装位置とを示す。部品実装位置は、基板7におけるX軸上の位置xと、Y軸上の位置yと、Z軸上の位置zと、XY平面上の回転角度θとによって表される。
【0071】
例えば、実装位置テーブル48cは、品種Aの基板7について、部品ID「p01」と、その部品ID「p01」の部品が実装される部品実装位置(x1,y1,z1,θ)とを示す。この実装位置テーブル48cによって示される部品実装位置は、基板7の端子領域の位置であって予め定められた位置である。
【0072】
図13は、制御部79が部品実装位置を補正して電子部品8を圧着する処理の一例を示すフローチャートである。
【0073】
まず、制御部79は、電子部品8が実装される基板7である実装対象基板の識別情報である基板IDを取得する(ステップS201)。次に、制御部79は、格納部48に格納されている厚み差オフセットテーブル48bを読み出して、その厚み差オフセットテーブル48bを参照する。この厚み差オフセットテーブル48bは、図11の(b)に示すように、複数の基板7のそれぞれについて、当該基板7の基板IDと、当該基板7の厚み差に応じたXオフセットとを対応付けて示す第1のデータテーブルである。そして、制御部79は、その厚み差オフセットテーブル48bから、実装対象基板の基板IDに対応付けられているXオフセットを抽出することによって、その実装対象基板のXオフセットを特定する(ステップS202)。つまり、制御部79は、実装対象基板である基板7における2つの部位の厚みの差である厚み差に対応付けられている補正量を特定する。
【0074】
次に、制御部79は、基板7における電子部品8の予め定められた部品実装位置を、特定されたXオフセットに応じて補正する(ステップS203)。つまり、制御部79は、格納部48に格納されている実装位置テーブル48cにおいて、ステップS201で取得された基板IDに対応付けられている部品実装位置に、Xオフセットを加算することによって、その部品実装位置を補正する。なお、このXオフセットである補正量は、基板7における2つの部位の配列方向(すなわちX軸方向)の距離である。
【0075】
そして、制御部79は、圧着機構42を制御することによって、基板7の補正された部品実装位置に電子部品8を圧着ツール46で圧着する(ステップS204)。
【0076】
このように本実施の形態では、基板7における補正後の部品実装位置に電子部品8が圧着される。したがって、基板7におけるX軸方向の両端部に厚み差があることによって、その圧着された電子部品8がX軸方向にずれても、その電子部品8を補正前の元の部品実装位置、すなわち基板7の端子領域に近づけることができる。つまり、電子部品8を基板7の適切な位置に実装することができる。
【0077】
なお、基準テーブル48aは、例えば、厚み差dが大きいほど、つまり、部品実装領域の傾斜が大きいほど、長いXオフセットを示す。また、厚み差dは、絶対値ではなく、正または負の値であってもよい。例えば、基板7の搬送方向、すなわちX軸方向において、搬送元の向きを負側、搬送先の向きを正側とする場合、厚み差dは、基板7のX軸方向正側の端部の厚みから、基板7のX軸方向負側の端部の厚みを減算することによって得られる値であってもよい。例えば、図10の(b)に示す例の場合、厚み差dは、負の値である。この場合、基準テーブル48aは、その負の厚み差dに対して、負のXオフセットを示してもよい。このような基準テーブル48aに基づいて生成された厚み差オフセットテーブル48bによって、実装位置テーブル48cに示される部品実装位置は、図10の(b)に示す例の場合、負のXオフセットによって補正される。この際に生産状態に応じ、ある特定の処理を上記負のXオフセットに加える補正してもよい。つまり、制御部79は、負のXオフセットを部品実装位置に加算することによって、部品実装位置のX座標位置を小さい値に補正する。これにより、基板7に圧着された電子部品8がX軸方向正側にずれても、その電子部品8は補正前の元の部品実装位置、すなわち端子領域に近づくため、その電子部品8を基板7の端子領域に適切に実装することができる。
【0078】
図14は、制御部79が厚み差オフセットテーブル48bを生成する処理の一例を示すフローチャートである。
【0079】
まず、制御部79は、複数の基板7のそれぞれの厚み差を厚み差計測値として取得する(ステップS211)。つまり、制御部79は、複数の基板7のそれぞれについて、上述の計測装置から、基板7の厚み差計測値を基板IDおよび品種とともに取得する。
【0080】
次に、制御部79は、格納部48に格納されている基準テーブル48aを読み出して、その基準テーブル48aを参照する(ステップS212)。この基準テーブル48aは、図11の(a)に示すように、基板7の品種ごとに、当該品種の基板7における複数の厚み差と、その複数の厚み差のそれぞれに対応するXオフセットとを示す第2のデータテーブルである。
【0081】
次に、制御部79は、厚み差計測値が取得された上述の複数の基板7のそれぞれについて、基準テーブル48aによって示される、当該基板7の品種に対する複数の補正量から、当該基板7に対して取得された厚み差計測値に対応付けられているXオフセットを抽出する(ステップS213)。
【0082】
そして、制御部79は、厚み差計測値が取得された上述の複数の基板7のそれぞれの基板IDと、その複数の基板7のそれぞれに対して抽出されたXオフセットとを対応付けることによって、厚み差オフセットテーブル48bを生成する(ステップS214)。このとき、制御部79は、品種および厚み差計測値も厚み差オフセットテーブル48bに書き込んでもよい。
【0083】
本実施の形態における基準テーブル48aには、基板7の各品種および各厚み差に対応する補正量が示されている。したがって、この基準テーブル48aと厚み差計測値とに基づいて生成される厚み差オフセットテーブル48bを参照することによって、基板7の品種ごとに、その基板7の厚み差計測値に対してより適切な補正量を特定することができる。
【0084】
また、制御部79は、複数の基板7の全てに対する仮圧着を行う前に、それらの複数の基板7に対する厚み差オフセットテーブル48bを生成しておいてよい。または、制御部79は、複数の基板7に対する仮圧着を順次行いながら、厚み差オフセットテーブル48bを生成してもよい。つまり、制御部79は、表示パネル組立装置に基板7が搬入されると、その基板7に対する仮圧着が行われる前に、計測装置からフィードフォワードによってその基板7の基板ID、品種および厚み差計測値を取得する。次に、制御部79は、その基板ID、品種および厚み差計測値を、厚み差オフセットテーブル48bに書き込み、その品種および厚み差計測値に対応するXオフセットを、基準テーブル48aを参照することによって特定する。次に、制御部79は、その特定されたXオフセットを、上述の基板IDに対応付けて厚み差オフセットテーブル48bに書き込む。そして、制御部79は、その基板7が実装対象基板として仮圧着部4に搬送されてきたときに、その厚み差オフセットテーブル48bに示される実装対象基板に対するXオフセットを、部品実装位置の補正に用いる。
【0085】
本実施の形態では、このように厚み差オフセットテーブル48bを生成することによって、基板7の基板IDを取得すれば、その基板7のXオフセットを容易に特定することができる。
【0086】
また、本実施の形態における部品実装装置である仮圧着部4は、実装済みの基板7における電子部品8の位置のずれ量が検査機によって検査される場合には、その検査結果に応じて部品実装位置の補正を行ってもよい。
【0087】
図15は、仮圧着部4が実装済の基板7の検査結果に応じて部品実装位置の補正を行う処理を示すフローチャートである。
【0088】
まず、仮圧着部4は、基板7に対して電子部品8の仮圧着を行う(ステップS301)。これによって、電子部品8が実装された基板7が、実装済みの基板7として生成される。
【0089】
次に、仮圧着部4の制御部79は、その実装済みの基板7における電子部品8の位置のずれ量を検査機から取得する(ステップS302)。例えば、制御部79は、電子部品8の位置のずれ量を、X軸方向のずれ量Δx、Y軸方向のずれ量Δy、Z軸方向のずれ量Δz、および回転角度θのずれ量Δθとして取得する。また、複数の電子部品8が基板7に実装されている場合には、制御部79は、その複数の電子部品8のずれ量の平均値を取得してもよい。
【0090】
次に、制御部79は、その基板7の電子部品8に対してXオフセットが適用されていたか否かを判定する(ステップS303)。ここで、Xオフセットが適用されていなかったと判定すると(ステップS303のNo)、制御部79は、さらに、その位置のずれ量のうちX軸方向のずれ量Δxが閾値Thよりも大きいか否かを判定する(ステップS304)。ここで、制御部79は、X軸方向のずれ量Δxが閾値Thよりも大きいと判定すると(ステップS304のYes)、実装位置テーブル48cに示される部品実装位置に、Xオフセットを適用する(ステップS305)。つまり、制御部79は、その実装済みの基板7と同じ品種の次の基板7に対しては、Xオフセットを適用するように設定しておく。このXオフセットは、厚み差オフセットテーブル48bに示される上記次の基板7の基板IDに対応付けられているXオフセットである。
【0091】
そして、制御部79は、次に仮圧着される基板7があるか否かを判定し(ステップS306)、その基板7があると判定すると(ステップS306のYes)、ステップS301からの処理を実行する。つまり、ステップS305において既にXオフセットの適用が設定されている場合、ステップS301における仮圧着では、制御部79は、次の基板7における補正後の部品実装位置に対して電子部品8を仮圧着する。より具体的には、制御部79は、実装位置テーブル48cに示される、次の基板7の品種および電子部品8に対応付けられている部品実装位置に、Xオフセットを加算することによって、その部品実装位置を補正する。そして、制御部79は、補正後の部品実装位置に対して電子部品8を圧着する。
【0092】
このように、仮圧着部4は、実装済みの基板7における電子部品8の位置のずれ量を取得し、取得された位置のずれ量のうち、X軸方向のずれ量が閾値を超えるか否かを判定する。そして、仮圧着部4は、X軸方向のずれ量が閾値を超えると判定される場合に、Xオフセットを特定して部品実装位置を補正する。
【0093】
これにより、本実施の形態では、実装済みの基板7における電子部品8のX軸方向の位置のずれが顕著な場合に、Xオフセットが適用される。したがって、そのX軸方向の位置のずれが僅かであって、実装済みの基板7の品質に影響を与えない場合にまで、Xオフセットを適用して処理負荷が高くなってしまうことを抑制することができる。
【0094】
以上、本実施の形態における仮圧着部4による部品実装方法では、基板7における部品実装位置がその基板7の厚み差に応じて補正されるため、電子部品8を基板7の適切な位置に実装することができる。つまり、実装される電子部品8の基板7に対する位置精度を容易に高く保つことができる。さらに、複数の実装済みの基板7において、実装されている電子部品8の位置のばらつきを抑えることができる。
【0095】
また、本実施の形態における仮圧着部4である部品実装装置は、電子部品8を基板7に実装する部品実装装置であって、その電子部品8を基板7に圧着するための圧着ツール46と、圧着ツール46を制御する制御部79とを備える。そして、制御部79は、図6および図13図15のフローチャートに示される各ステップを実行する。これにより、叙述と同様、実装される電子部品8の基板7に対する位置精度を容易に高く保つことができる。
【0096】
また、本開示の一態様に係る部品実装方法および部品実装装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、この実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものも、本開示の範囲内に含まれてもよい。
【0097】
例えば、上記実施の形態における実装位置テーブル48cには、電子部品8の部品IDごとに、部品実装位置が示されているが、この部品実装位置だけでなく、その部品実装位置に対する調整量(Δx,Δy,Δz,Δθ)も示されていてもよい。この場合、制御部79は、実装位置テーブル48cに示される部品実装位置、例えば(x1,y1,z1,θ1)に、調整量(Δx,Δy,Δz,Δθ)を加算する。そして、制御部79は、圧着機構42を制御することにより、基板7における調整量が加算された部品実装位置(x1+Δx,y1+Δy,z1+Δz,θ1+Δθ)に電子部品8を圧着する。ここで、Xオフセットが適用される場合には、制御部79は、そのX軸方向の位置(x1+Δx)に対してXオフセットを加算することによって、その位置(x1+Δx)を補正する。
【0098】
また、上記実施の形態における厚み差オフセットテーブル48bには、基板IDに対応付けて品種および厚み差計測値が示されているが、これらが示されていなくてもよい。つまり、厚み差オフセットテーブル48bは、複数の基板7のそれぞれの基板IDと、その基板IDに対応付けられたXオフセットとを示していればよく、その他の情報を示していなくてもよい。
【0099】
また、上記実施の形態における部品実装装置は、図1に示す表示パネル組立装置に含まれるいわゆるロータリー型の仮圧着部4として構成されているが、いわゆる固定型の装置として構成されていてもよい。
【0100】
つまり、仮圧着部4は、図1に示すように、電子部品搭載機構42のインデックステーブル42aに設けられた保持ヘッド45を順次インデックス回転させるロータリー型に構成されている。このインデックス回転によって、電子部品供給部43から取り出された電子部品8が、下受部47上の圧着作業位置まで搬送される。
【0101】
しかし、本実施の形態における部品実装装置は、このようなインデックス回転を行うことがない固定型の装置として構成されていてもよい。
【0102】
図16は、表示パネル組立装置の他の例を示す平面図である。
【0103】
表示パネル組立装置は、左方基台111a、中央基台111bおよび右方基台111cからなる基台111を備える。これらの3つの基台は、オペレータOPから見た左右方向(図16における紙面左右方向、すなわちX軸方向)の左側から、左方基台111a、中央基台111b、右方基台111cの順に配置されている。左方基台111aには搬入基板載置部121が備えられ、中央基台111bには部品実装実行部122が備えられ、右方基台111cには搬出基板載置部123が備えられている。基板7は、X軸方向を左側から右側に、すなわち搬入基板載置部121、部品実装実行部122、搬出基板載置部123の順に流れて順次作業が施される。
【0104】
搬入基板載置部121は、2つの基板載置ステージ121sを有している。これらの2つの基板載置ステージ121sには、表示パネル組立装置の上流工程側から送られてきた2枚の基板7が載置される。
【0105】
搬出基板載置部123は、2つの基板載置ステージ123sを有している。これらの2つの基板載置ステージ123sには、部品実装実行部122によって電子部品8の圧着作業が終了した2枚の基板7が載置される。
【0106】
部品実装実行部122は、ACF貼着作業部122aと、部品搭載作業部122bと、部品圧着作業部122cと、部品圧着作業部122dとを備える。
【0107】
ここで、中央基台111bには、第1のベース部131および第2のベース部132が配置されている。第1のベース部131には、2つの基板搭載ステージ136を有する左方基板移送部133Lが設けられている。また、第2のベース部132には、それぞれ2つの基板搭載ステージ153を有する中央基板移送部133Cと右方基板移送部133Rとが設けられている。左方基板移送部133Lは、2つの基板搭載ステージ136のそれぞれに保持された基板7をACF貼着作業部122aの作業位置に移動させる。中央基板移送部133Cは、2つの基板搭載ステージ153のそれぞれに保持された基板7を、部品搭載作業部122bの作業位置と、部品圧着作業部122cの作業位置とに移動させる。右方基板移送部133Rは、2つの基板搭載ステージ153のそれぞれに保持された基板7を、部品搭載作業部122bの作業位置と、部品圧着作業部122dの作業位置とに移動させる。
【0108】
また、基台111には、移動ベース181が配置されている。この移動ベース181上には、左方基板移載部182aと、中央基板移載部182bと、右方基板移載部182cとが設けられている。これらの左方基板移載部182a、中央基板移載部182b、および右方基板移載部182cによって、2つの基板7は移送される。つまり、2つの基板7は、搬入基板載置部121から、左方基板移送部133Lに移送され、左方基板移送部133Lから、中央基板移送部133Cまたは右方基板移送部133Rに移送される。さらに、2つの基板7は、中央基板移送部133Cまたは右方基板移送部133Rから、搬出基板載置部123に移送される。
【0109】
ACF貼着作業部122aは、左方基板移送部133Lの2つの基板搭載ステージ136のそれぞれに保持され、作業位置に配置されている基板7の縁部に接着テープ(具体的にはACFテープ)を貼着する。
【0110】
部品搭載作業部122bは、上記実施の形態における仮圧着部4に相当する部品実装装置であって、基板7への電子部品8の搭載作業を行う。つまり、部品搭載作業部122bは、基板7への電子部品8の仮圧着を行う。具体的には、部品搭載作業部122bは、中央基板移送部133Cまたは右方基板移送部133Rの2つの基板搭載ステージ153のそれぞれに保持され、部品搭載作業部122bの作業位置に配置されている基板7の縁部に、接着テープを介して、電子部品8を搭載する。より具体的には、部品搭載作業部122bは、基板搭載ステージ153に保持され、かつ、バックアップステージ164に下方から支持されている基板7の縁部に、接着テープを介して電子部品8を搭載する。
【0111】
部品圧着作業部122cおよび122dはそれぞれ、部品搭載作業部122bによって電子部品8の搭載作業が行われた基板7に、その電子部品8を圧着する。つまり、部品圧着作業部122cおよび122dはそれぞれ、基板7への電子部品8の本圧着を行う。
【0112】
ここで、上述の部品搭載作業部122bは、電子部品8を仮圧着するための搭載ヘッド163を備えている。この部品搭載作業部122bは、上記実施の形態における仮圧着部4とは異なり、電子部品8を仮圧着するときには、その搭載ヘッド163をインデックス回転させることなく、搭載ヘッド移動機構162によってX軸方向およびY軸方向に移動させる。具体的には、搭載ヘッド163は、中央基台111bの後方にある部品供給部161に移動し、その部品供給部161から供給される電子部品8を上方から吸着する。次に、搭載ヘッド163は、バックアップステージ164に支持されている基板7の上方に、電子部品8を吸着した状態で移動し、降下することによって、電子部品8をその基板7に仮圧着する。
【0113】
このとき、部品搭載作業部122bは、上記実施の形態の仮圧着部4と同様に、基板7における部品実装位置を、その基板7の厚み差に応じて補正する。具体的には、部品搭載作業部122bは、図12に示す実装位置テーブル48cにおいて、基板7の基板IDに対応付けられている部品実装位置に、Xオフセットを加算することによって、その部品実装位置を補正する。そして、部品搭載作業部122bは、搭載ヘッド移動機構162を制御することによって、基板7の補正された部品実装位置に電子部品8を搭載ヘッド163で圧着する。
【0114】
このように、本開示における部品実装装置および部品実装方法は、図1に示すロータリー型の装置およびその装置を用いた方法に限定されることなく、どのようなタイプの装置および方法にも適用することができる。
【0115】
また、上記実施の形態では、図2に示すように、基板7の2辺、すなわち、縁部7aおよび7bに電子部品8が仮圧着部4によって仮圧着されるが、仮圧着される部位は、縁部7aおよび7bに限定されない。例えば、電子部品8は、基板7の4辺に仮圧着されてもよい。
【0116】
図17は、表示パネル組立装置によって組み立てられる表示パネルの他の例を示す平面図である。
【0117】
仮圧着部4は、表示パネルを構成する基板7の4辺を含む周縁部7cに、4つの電子部品8を仮圧着してもよい。つまり、電子部品8は、周縁部7cにおける4辺のそれぞれに仮圧着される。このときにも、仮圧着部4は、それぞれの辺における基板7の両端部の厚み差に応じて、その辺における部品実装位置を補正する。これにより、それぞれの辺に厚み差があっても、電子部品8を基板7の適切な位置に実装することができる。なお、電子部品8は、基板7の3辺または1辺のみに仮圧着されてもよい。
【0118】
また、上記実施の形態において、制御部79は、専用のハードウェアで構成されるか、制御部79に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。制御部79は、CPU(Central Processing Unit)またはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。ここで、上記実施の形態の制御部79などを実現するソフトウェアは、図6、および図13図16のうちの何れかのフローチャートに含まれる各ステップをコンピュータに実行させる。
【産業上の利用可能性】
【0119】
本開示の部品実装方法は、実装される部品の基板に対する位置精度を容易に高く保つことができるという効果を有し、ガラス基板に電子部品を圧着により実装して表示パネルを組み立てる装置等に利用可能である。
【符号の説明】
【0120】
3 接着テープ貼付部
4 仮圧着部
5 本圧着部
7 基板
7A 第1の基板
7B 第2の基板
8 電子部品
8a〜8c 端子領域
40 基板保持部
41 XYZθテーブル機構
42 圧着機構(電子部品搭載機構)
44A 第1の保持部
44B 第2の保持部
46 圧着ツール
47 下受部
48 格納部
48a 基準テーブル
48b 厚み差オフセットテーブル
48c 実装位置テーブル
79 制御部
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
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図15
図16
図17