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JP5009738B2 - Pressurizing device and pressurizing method - Google Patents
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Description

本発明は、加圧対象物を加圧する装置およびその方法に関する。   The present invention relates to an apparatus and a method for pressurizing an object to be pressed.

基板に電子部品などの部品を圧着する加圧装置において、例えばパネル基板である液晶ディスプレイやプラズマディスプレイなど表示パネルの電極の端子に、IC(Integrated Circuit)チップ、TCP(Tape Carrier Package)、COF(Chip On Film)、FPC(Flexible Printed Circuits)等の部品が表示パネルの周縁部に電気的に接続される。このような表示パネルの電極の端子と実装される部品との接続には、ACFテープ(Anisotropic Conductive Film)が用いられる。   2. Description of the Related Art In a pressurizing apparatus that crimps components such as electronic components to a substrate, for example, an IC (Integrated Circuit) chip, a TCP (Tape Carrier Package), a COF (COF) is connected to an electrode terminal of a display panel such as a liquid crystal display or a plasma display that is a panel substrate. Components such as Chip On Film (FPC) and FPC (Flexible Printed Circuits) are electrically connected to the peripheral portion of the display panel. An ACF tape (Anisotropic Conductive Film) is used for connection between the terminal of the electrode of the display panel and the component to be mounted.

表示パネル(以下「基板」と記す。)の生産では、まず、ACFテープが、電極の端子を有するガラス板などの基板上に装着される。次に、装着されたACFテープの上に、部品が装着され、ACFテープと各電子部品とが導通するように本圧着される。   In the production of a display panel (hereinafter referred to as “substrate”), first, an ACF tape is mounted on a substrate such as a glass plate having electrode terminals. Next, the component is mounted on the mounted ACF tape, and finally crimped so that the ACF tape and each electronic component are electrically connected.

本圧着とは、基板および実装される部品とともにACFテープを、そのACFテープに応じた時間、温度および圧力で挟み込む工程のことであり、圧着装置において行われる。ここで挟み込む時間、温度および圧力などの圧着の条件は、ACFテープの種類、大きさなどによって決まる。   The main crimping is a process of sandwiching the ACF tape together with the substrate and components to be mounted at a time, temperature and pressure corresponding to the ACF tape, and is performed in the crimping apparatus. Here, the conditions for pressure bonding such as the sandwiching time, temperature, and pressure are determined by the type and size of the ACF tape.

今日、液晶ディスプレイは、携帯電話、携帯端末などのような小型の製品から液晶テレビのような大型の製品まで様々な製品に利用されている。そのため、圧着においても様々な条件が要求され、加圧力については、例えば、数百グラム程度の弱い加圧力から数十キログラム程度の強い加圧力まである。   Today, liquid crystal displays are used in various products ranging from small products such as mobile phones and portable terminals to large products such as liquid crystal televisions. For this reason, various conditions are required also in the pressure bonding, and the pressing force is, for example, from a weak pressing force of about several hundred grams to a strong pressing force of about several tens of kilograms.

圧着装置では、基板などを下方から支持する下受部の上に基板が載置されており、前記基板の周縁部には、ACFテープと、当該ACFテープを介して配置された圧着すべき部品とが取り付けられている。そして、前記基板上方から押圧ヘッドが部品に当接されることによって、基板、ACFテープおよび部品が下受台と押圧ヘッドとの間に挟み込まれ、部品の上から加圧する押圧ヘッドの圧力により押圧される。これにより、ACFテープが部分的に導通して硬化し、基板に部品が圧着される。   In the crimping apparatus, a substrate is placed on a receiving portion that supports the substrate and the like from below, and an ACF tape and a component to be crimped are arranged on the peripheral portion of the substrate via the ACF tape. And are attached. When the pressing head is brought into contact with the component from above the substrate, the substrate, the ACF tape, and the component are sandwiched between the base and the pressing head, and pressed by the pressure of the pressing head that pressurizes the component from above. Is done. Thereby, the ACF tape is partially conducted and cured, and the component is pressure-bonded to the substrate.

圧着のために押圧する時間は、押圧ヘッドを押し付ける時間で調節され、押圧する時の温度は押圧ヘッドの加熱温度で調整される。そのため、押圧ヘッドはヒータを有しており、押圧ヘッドおよびそれと一体をなしてACFテープを介して部品を基板に押圧する部位(以下、「押圧体」と記す。)の重さは、通常、2〜3キログラム程度の重さを有する。   The time for pressing for pressure bonding is adjusted by the time for pressing the pressing head, and the temperature for pressing is adjusted by the heating temperature of the pressing head. For this reason, the pressing head has a heater, and the weight of the pressing head and the part that is integrated with the pressing head and presses the component against the substrate via the ACF tape (hereinafter referred to as “pressing body”) is usually It weighs about 2-3 kilograms.

また、押圧する時の加圧力は、押圧体に圧力を与える流体シリンダにより調整される。   Further, the pressure applied when pressing is adjusted by a fluid cylinder that applies pressure to the pressing body.

しかし、上記のように押圧体自体の重さは2〜3キログラム程度ある。押圧時の圧力が、例えば1キログラムのように弱い加圧力である場合、押圧体自体の重さだけで加圧対象物に圧力がかかり過ぎることになる。   However, as described above, the weight of the pressing body itself is about 2 to 3 kilograms. When the pressure at the time of pressing is a weak pressing force such as 1 kilogram, for example, the pressure object is excessively pressurized only by the weight of the pressing body itself.

そこで、従来、押圧体自体の重さを打ち消す機構を備える圧着装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   Therefore, conventionally, a crimping device having a mechanism for canceling the weight of the pressing body itself has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

図8は、従来の圧着装置の例を示す側面図である。   FIG. 8 is a side view showing an example of a conventional crimping apparatus.

押圧体(加圧部)2は、ステージ12上にてパネルPとともに載置された加圧対象物Wを押圧する部位であって、加圧機構であるエアーシリンダ10と、エアーシリンダ10のピストン(駆動)ロッドに連設される出力軸11と、出力軸11の先端部に設けられる押圧(圧着)ヘッド50とを備える。   The pressing body (pressurizing unit) 2 is a part that presses the pressurizing object W placed together with the panel P on the stage 12, and includes an air cylinder 10 that is a pressurizing mechanism and a piston of the air cylinder 10. An output shaft 11 connected to the (drive) rod and a pressing (crimping) head 50 provided at the tip of the output shaft 11 are provided.

また、本図に示す圧着装置は、押圧(圧着)ヘッド50が加圧対象物Wに向かって往動するときに、加圧対象物Wに加えられる加圧力における圧着ヘッド50の自重相当分を軽減させる自重キャンセル機構3を備える。   In addition, the crimping apparatus shown in the drawing is configured to calculate the equivalent weight of the crimping head 50 in the pressure applied to the pressurizing object W when the pressing (crimping) head 50 moves forward toward the pressurizing object W. A self-weight canceling mechanism 3 for reducing the weight is provided.

自重キャンセル機構3は、圧着ヘッド50自身の重さを軽減させるバネ材60と、バネ材60の一端を保持する支持板25と、バネ材60の他端を保持し、ネジで出力軸11に係止される調整部材61とを有する。   The self-weight canceling mechanism 3 holds the spring member 60 that reduces the weight of the crimping head 50 itself, the support plate 25 that holds one end of the spring member 60, and the other end of the spring member 60. And an adjusting member 61 to be locked.

調整部材61のネジによりバネ材60の長さを調整する。調整されたバネ材60の弾性力により、圧着ヘッド50の自重相当分が軽減される。   The length of the spring member 60 is adjusted by the screw of the adjustment member 61. Due to the adjusted elastic force of the spring material 60, the weight corresponding to the weight of the crimping head 50 is reduced.

押圧体(加圧部)2は、フレーム16に沿って高さが調整されて加圧対象物Wに当接する。押圧体(加圧部)2の高さは、ロータリーエンコーダ22からの情報に基づく制御装置30による制御の下、サーボモータ17でボールネジ19が回転することによって調節される。押圧体(加圧部)2が加圧対象物Wに当接した後に、エアーシリンダ10により加圧される。   The pressing body (pressurizing unit) 2 is adjusted in height along the frame 16 and comes into contact with the pressurizing object W. The height of the pressing body (pressurizing unit) 2 is adjusted by rotating the ball screw 19 by the servo motor 17 under the control of the control device 30 based on information from the rotary encoder 22. After the pressing body (pressurizing unit) 2 comes into contact with the pressurizing object W, the air cylinder 10 is pressurized.

当接する時点での押圧体(加圧部)2自体の重さは、自重キャンセル機構3によって打ち消されている。そのため、エアーシリンダ10による加圧力が、加圧対象物Wを加圧する圧力になる。
特開2004−273688号公報
The weight of the pressing body (pressurizing unit) 2 itself at the time of contact is canceled by the self-weight canceling mechanism 3. Therefore, the pressure applied by the air cylinder 10 becomes a pressure that pressurizes the pressurization target W.
JP 2004-273688 A

しかしながら、従来の圧着装置は、押圧体(加圧部)の高さは、サーボモータを用いたボールねじ機構により先端に押圧ヘッド(圧着ヘッド)を直結したエアーシリンダー本体自体を加圧対象物に向かって下降させて行うため、摩擦係数の変化、エアーシリンダでのスティック現象などにより、加圧対象物に衝撃力が加わるという問題がある。   However, in the conventional crimping device, the height of the pressing body (pressurizing unit) is such that the air cylinder body itself, in which the pressing head (crimping head) is directly connected to the tip by a ball screw mechanism using a servo motor, is the object to be pressurized. Since it is lowered, there is a problem that an impact force is applied to the object to be pressed due to a change in the friction coefficient, a stick phenomenon in the air cylinder, or the like.

エアーシリンダでは、シリンダ内部を摺動するピストンが移動を開始する際、静止摩擦から動摩擦に摩擦係数が変わる。また特に、ピストンの動作がある時間停止した状態から起動されるような場合には、シール部とシリンダ内壁面との接触面は潤滑切れの状態となりこの面が一時的に固着するために、ピストンリングが動かなくなるスティック現象が発生する場合がある。これにより起動用に大きな摩擦抵抗を示す。そのため、本来、加圧対象物にかけるべき加圧力よりも強い力をかけなければ、エアーシリンダが移動を開始しない場合がある。   In the air cylinder, when the piston sliding inside the cylinder starts to move, the friction coefficient changes from static friction to dynamic friction. In particular, when the piston is started from a state where it has been stopped for a certain period of time, the contact surface between the seal portion and the inner wall surface of the cylinder is in a state of lack of lubrication. A stick phenomenon may occur where the ring does not move. This shows a large frictional resistance for starting. For this reason, the air cylinder may not start moving unless a force stronger than the pressure to be applied to the pressurized object is originally applied.

加圧対象物に向かって昇降する押圧体にエアーシリンダ全体が含まれる従来の技術では、当接した後にエアーシリンダ内のピストンが移動を開始するため、このような現象によって、加圧対象物に衝撃力がかかる場合がある。このような衝撃力は、上記のように加圧条件が多様化し、さらに、高精度な条件の制御が要求される現状においては、深刻な問題である。   In the conventional technology in which the entire air cylinder is included in the pressing body that moves up and down toward the pressurized object, the piston in the air cylinder starts to move after contacting, and this phenomenon causes the pressurized object to move. Impact force may be applied. Such an impact force is a serious problem in the present situation where the pressurizing conditions are diversified as described above, and furthermore, the control of highly accurate conditions is required.

また、従来の圧着装置は、加圧対象物の加圧する際に加圧部の重さが正確に打ち消されず、加圧する時の加圧力が不正確になるという問題がある。   Further, the conventional crimping apparatus has a problem that the weight of the pressurizing part is not accurately canceled when the object to be pressed is pressed, and the pressurizing force when pressurizing becomes inaccurate.

エアーシリンダでの加圧に伴ってバネ材の長さが変化する。そのため、加圧対象物を加圧している途中で、バネ材により打ち消される加圧部の重さ(自重相当分)が変化する。加圧中のバネ材の長さの変化は僅かであったとしても、加圧する時の加圧力が弱い場合には、無視できない。   The length of the spring material changes with the pressurization with the air cylinder. Therefore, the weight (corresponding to its own weight) of the pressurizing portion that is canceled out by the spring material changes during pressurization of the pressurizing object. Even if the change in the length of the spring material during pressurization is slight, it cannot be ignored if the applied pressure during pressurization is weak.

本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、加圧対象物に衝撃なく当接して衝撃力を加えることなく目標加圧力まで加圧力を上げて押圧することが可能であり、かつ、加圧対象物を押圧する部位の自重に相当する加圧力よりも弱い加圧力を正確にかけることが可能な圧着装置の提供を目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problem, and can press the object to be pressed without increasing the pressure to increase the pressure to the target pressure without applying an impact force. And it aims at provision of the crimping | compression-bonding apparatus which can apply a pressurization force weaker than the pressurization force corresponded to the dead weight of the site | part which presses a pressurization target object correctly.

上記目的を達成するために、本発明に係る圧着装置は、加圧対象物を加圧する加圧装置であって、前記加圧対象物を支持する下受部と、前記下受部を備える基台に立設される柱体と、前記柱体に沿って移動可能であり、前記基台上の前記加圧対象物を押圧する押圧体と、前記柱体に設けられ、前記加圧対象物を押圧するための圧力を前記押圧体にかける流体圧シリンダと、前記押圧体の重さを打ち消すことが可能な弾性を有する弾性部材と、前記弾性部材を介して前記押圧体の重さを打ち消すように前記流体圧シリンダの加圧対象物に対する加圧方向とは反対側から前記押圧体を支持し、前記押圧体を前記柱体に沿って移動させる可動支持体とを備えることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a crimping apparatus according to the present invention is a pressurizing apparatus that pressurizes a pressurizing object, and includes a base part that supports the pressurizing object and a base part that includes the base part. A column that is erected on a table, a pressure body that is movable along the column, and that presses the pressure object on the base; and the pressure object that is provided on the column. A fluid pressure cylinder that applies pressure to the pressing body to press the pressure body, an elastic member having elasticity capable of canceling the weight of the pressing body, and the weight of the pressing body through the elastic member And a movable support that supports the pressing body from the opposite side to the pressing direction of the fluid pressure cylinder with respect to the pressurizing object and moves the pressing body along the column body. .

このように、押圧体は可動支持体により支持されて柱体に沿って移動する。また、流体圧シリンダは、柱体に設けられている。そのため、押圧体が加圧対象物に向かって移動する時には、流体圧シリンダ本体に対して流体圧シリンダ内のピストンも押圧体の移動に連動して移動する。したがって、押圧体が加圧対象物に当接する時、流体圧シリンダ内のピストンがシリンダに対して移動しているため、摩擦力の変化またスティック現象によって、加圧対象物に衝撃が加わることを回避することが可能になる。   Thus, the pressing body is supported by the movable support and moves along the column. The fluid pressure cylinder is provided on the column. Therefore, when the pressing body moves toward the object to be pressurized, the piston in the fluid pressure cylinder also moves in conjunction with the movement of the pressing body with respect to the fluid pressure cylinder body. Therefore, when the pressing body comes into contact with the pressurized object, the piston in the fluid pressure cylinder moves with respect to the cylinder, so that an impact is applied to the pressurized object due to a change in friction force or a stick phenomenon. It can be avoided.

また、押圧体は、弾性部材を介して押圧体も重さを打ち消すように、流体圧シリンダの加圧対象物に対する加圧方向とは反対側から可動支持体により支持される。そのため、押圧体の自重は、弾性部材によって打ち消される。また、押圧体が加圧対象物に当接する時、および加圧対象物を押圧している間の弾性部材の長さは、可動支持体の高さ方向の配置によって制御できる。したがって、加圧対象物の厚さによらず押圧体の自重が正確に打ち消すことが可能になり、加圧対象物を押圧する加圧力を正確に制御することが可能になる。   Further, the pressing body is supported by the movable support body from the opposite side to the pressurizing direction of the fluid pressure cylinder with respect to the pressurizing object so that the pressing body also cancels the weight via the elastic member. Therefore, the weight of the pressing body is canceled out by the elastic member. Further, the length of the elastic member can be controlled by the arrangement of the movable support in the height direction when the pressing body abuts on the pressing target and while the pressing target is pressed. Therefore, it is possible to accurately cancel the weight of the pressing body regardless of the thickness of the pressurizing object, and it is possible to accurately control the pressing force that presses the pressurizing object.

好ましくは、さらに、前記可動支持体を移動させる駆動源と、前記押圧体が移動するとともに前記可動支持体が移動するように前記駆動源を制御する制御部とを備え、前記押圧体は、前記流体圧シリンダの内部を摺動するピストンと、前記ピストンの摺動する少なくとも一方向に向かい前記ピストンから延出されるピストンロッドと、前記ピストンロッドの下方側端部に設けられ、前記加圧対象物を押圧する押圧ヘッドと、前記押圧ヘッドを加熱するヒータとを有してもよい。   Preferably, the apparatus further includes a drive source for moving the movable support, and a control unit that controls the drive source so that the movable support moves as the pressure body moves. A piston that slides inside the fluid pressure cylinder, a piston rod that extends from the piston toward at least one direction in which the piston slides, and a lower end portion of the piston rod, the pressurizing object You may have a press head which presses, and a heater which heats the press head.

このように、押圧体は、ヒータを有する。これにより、加圧と同時に加熱して押圧することができる。   Thus, the pressing body has a heater. Thereby, it can heat and press simultaneously with pressurization.

この場合、押圧体の自重は、さらにヒータの重さによって重たくなる。そのため、押圧体の自重に相当する加圧力よりも小さい目標加圧力で加圧対象物を押圧することを要求されることがある。本発明では、加圧対象物の厚さによらず、弾性部材が押圧体の重さを正確に打ち消すことができる。したがって、押圧体の自重に相当する加圧力よりも小さい目標加圧力で正確に加圧対象物を押圧することが可能になる。   In this case, the weight of the pressing body becomes heavier due to the weight of the heater. Therefore, it may be required to press the object to be pressed with a target pressing force that is smaller than the pressing force corresponding to the weight of the pressing body. In the present invention, the elastic member can accurately cancel the weight of the pressing body regardless of the thickness of the object to be pressed. Therefore, it is possible to accurately press the object to be pressed with a target pressing force smaller than the pressing force corresponding to the weight of the pressing body.

また、上記目的を達成するために、本発明に係る圧着方法は、加圧対象物を支持する下受部と、前記下受部を備える基台に立設される柱体と、前記柱体に沿って移動可能であり、前記加圧対象物を押圧する押圧体と、前記柱体に設けられ、前記加圧対象物を押圧するための圧力を前記押圧体にかける流体圧シリンダと、前記押圧体の重さを打ち消すことが可能な弾性を有する弾性部材と、前記弾性部材を介して前記押圧体の重さを打ち消すように前記流体圧シリンダの加圧対象物に対する加圧方向とは反対側から前記押圧体を支持し、前記押圧体を前記柱体に沿って移動させる可動支持体とを備える加圧装置により実行される加圧方法であって、前記流体圧シリンダに圧力を発生させる第1制御ステップと、前記第1制御ステップにて圧力を発生させて、可動支持体の移動を開始させる移動開始ステップと、加圧対象物の厚さに応じた前記可動支持体の移動量を取得する移動量取得ステップと、移動開始ステップにて前記可動支持体の移動が開始した後に、前記移動量取得ステップにて予め取得された前記移動量を移動した時に、弾性部材を介して押圧体を支持する可動支持体の移動を終了させる移動終了ステップとを含むものでもよい。   In order to achieve the above object, the crimping method according to the present invention includes a lower receiving part that supports an object to be pressed, a column that is erected on a base that includes the lower receiving part, and the column. A pressure body that presses the pressurization object, a fluid pressure cylinder that is provided on the column body and applies pressure to the press body to press the pressurization object, and An elastic member having elasticity capable of canceling the weight of the pressing body, and a direction opposite to the pressurizing direction of the fluid pressure cylinder with respect to the pressurizing object so as to cancel the weight of the pressing body via the elastic member A pressurizing method executed by a pressurizing device that includes a movable support that supports the pressing body from the side and moves the pressing body along the column body, and generates pressure in the fluid pressure cylinder Pressure in the first control step and the first control step The movement start step for starting the movement of the movable support, the movement amount acquisition step for acquiring the movement amount of the movable support according to the thickness of the object to be pressed, and the movement start step A movement end step for ending the movement of the movable support that supports the pressing body via the elastic member when the movement amount acquired in advance in the movement amount acquisition step is moved after the movement of the support is started; May be included.

このように、流体圧シリンダに加圧力を発生させて、可動支持体の移動を開始させる。押圧体は可動支持体により流体圧シリンダの加圧対象物に対する加圧方向と反対側から支持されるため、押圧体は可動支持体の移動に伴って移動する。そのため、押圧体が加圧対象物に当接する際には、流体圧シリンダ内のピストンがシリンダに対して既に移動を開始している。したがって、摩擦力の変化またスティック現象によって、加圧対象物に衝撃が加わることを回避することが可能になる。   In this way, pressure is generated in the fluid pressure cylinder to start the movement of the movable support. Since the pressing body is supported by the movable support body from the side opposite to the pressurizing direction with respect to the pressurization target of the fluid pressure cylinder, the pressing body moves as the movable support body moves. Therefore, when the pressing body comes into contact with the object to be pressurized, the piston in the fluid pressure cylinder has already started moving with respect to the cylinder. Therefore, it is possible to avoid an impact on the object to be pressed due to a change in frictional force or a stick phenomenon.

また、ピストンロッドを備えた流体圧シリンダを柱体に設け加圧対象物の厚さに応じて弾性部材を介して押圧体の重さを打ち消すように、流体圧シリンダの加圧対象物に対する加圧方向とは反対側から流体シリンダのピストンロッドの下側端部に加圧対象物を加圧する押圧ヘッドを有する押圧体を支持し、押圧体を柱体に沿って移動させる可動支持体の移動量を制御する。そのため、加圧対象物の厚さによらず、押圧体の自重は、弾性部材によって正確に打ち消される。したがって、加圧対象物の厚さによらず押圧体の自重が正確に打ち消すことが可能になり、加圧対象物を押圧する加圧力を正確に制御することが可能になる。   In addition, a fluid pressure cylinder provided with a piston rod is provided on the column body, and the pressure of the fluid pressure cylinder on the object to be pressurized is canceled through the elastic member according to the thickness of the object to be pressurized. Movement of a movable support that supports a pressing body having a pressing head that pressurizes an object to be pressed on the lower end portion of the piston rod of the fluid cylinder from the side opposite to the pressure direction, and moves the pressing body along the column. Control the amount. Therefore, regardless of the thickness of the object to be pressed, the weight of the pressing body is accurately canceled by the elastic member. Therefore, it is possible to accurately cancel the weight of the pressing body regardless of the thickness of the pressurizing object, and it is possible to accurately control the pressing force that presses the pressurizing object.

本発明によると、加圧対象物に衝撃なく当接させることが可能になり、また衝撃力を加えることなく目標加圧力まで加圧力を上げて押圧することが可能になる。また、加圧対象物を押圧する押圧体の自重に相当する加圧力よりも弱い加圧力を正確にかけることが可能になる。   According to the present invention, it is possible to abut on the object to be pressed without impact, and it is possible to increase the pressure to the target pressure without applying an impact force and press it. In addition, it is possible to accurately apply a pressing force that is weaker than the pressing force corresponding to the weight of the pressing body that presses the object to be pressed.

以下に、図面を参照しながら、本発明に係る加圧装置の実施の形態について説明する。   Embodiments of a pressure device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施の形態に係る圧着装置を備えるパネル生産システムの構成を示す斜視図である。   FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a panel production system including a crimping apparatus according to an embodiment of the present invention.

パネル生産システム100は、液晶ディスプレイなどの表示パネルを生産する装置であって、ACF(Anisotropic Conductive Film)貼付装置110、仮圧着(部品配置)装置120、圧着装置200、及び搬送装置140から構成される。   The panel production system 100 is a device that produces a display panel such as a liquid crystal display, and includes an ACF (Anisotropic Conductive Film) sticking device 110, a provisional pressure bonding (component placement) device 120, a pressure bonding device 200, and a conveying device 140. The

ACF貼付装置110は、電極の端子を有するガラス板などの基板150の周縁部に設けられた電極端子部にACFテープを貼り付ける。   The ACF attaching device 110 attaches an ACF tape to an electrode terminal portion provided on a peripheral portion of a substrate 150 such as a glass plate having electrode terminals.

ここで、「ACFテープ」とは、テープ状の異方性導電フィルムのことであり、熱硬化性を有する樹脂に導電性を有する微細な金属粒子を混ぜ合わせた素材からなる。種類、大きさなどACFテープの性質に応じた条件で押圧することにより、上下に配置された各端子間の導通性を保持して接合し、硬化する。   Here, the “ACF tape” is a tape-like anisotropic conductive film, and is made of a material obtained by mixing fine metal particles having conductivity with a resin having thermosetting properties. By pressing under conditions according to the properties of the ACF tape, such as type and size, the electrical conductivity between the terminals arranged above and below is maintained and bonded and cured.

仮圧着装置120は、部品160を基板150周縁部上のACFテープが貼り付けられた電極の端子に取り付ける装置であり、部品160を基板150に実装するための移載ヘッド122とを有する。   The pre-crimping device 120 is a device for attaching the component 160 to the terminal of the electrode on which the ACF tape on the peripheral portion of the substrate 150 is attached, and has a transfer head 122 for mounting the component 160 on the substrate 150.

加圧装置としての圧着装置200は、基板150の周縁部ACFテープと、部品160と、部品160が取り付けられる基板150とを所定の圧着条件で押圧し、基板150と部品160とを圧着する装置である。これにより、ACFテープは、硬化するとともに、基板150が有する電極の端子と部品160の電極の端子とを導通させる。   The pressure bonding device 200 as a pressure device is a device that presses the peripheral edge ACF tape of the substrate 150, the component 160, and the substrate 150 to which the component 160 is attached under a predetermined pressure bonding condition, thereby pressure bonding the substrate 150 and the component 160. It is. As a result, the ACF tape is cured, and the electrode terminals of the substrate 150 are electrically connected to the electrode terminals of the component 160.

ここで、「加圧対象物」とは、加圧される物のことをいう。本実施の形態は、ACFなどの接合部材を介して基板150の周縁部に設けられた電極端子部に圧着される部品160のことである。   Here, “pressurized object” refers to an object to be pressurized. In the present embodiment, the component 160 is pressure-bonded to an electrode terminal portion provided on a peripheral portion of the substrate 150 through a joining member such as an ACF.

ここで、「圧着条件」とは、加圧対象物を押圧する条件のことをいう。例えば、ACFテープが加圧対象物の基板への圧着、接合部材である場合、押圧する時間、押圧する時の温度および押圧する時の圧力が含まれる。   Here, the “crimping condition” refers to a condition for pressing an object to be pressed. For example, in the case where the ACF tape is a pressure bonding object to the substrate and a bonding member, the pressing time, the pressing temperature, and the pressing pressure are included.

ACF貼付装置110、仮圧着装置120、及び本圧着装置130には、それぞれ基板150を真空吸着により支持し、XY(水平)方向、Z(上下)方向、及びθ(水平面内での回転)方向に移動自在な支持ステージ111、支持ステージ121および支持ステージ131が設けられている。   The ACF sticking device 110, the temporary pressure bonding device 120, and the main pressure bonding device 130 support the substrate 150 by vacuum suction, respectively, in the XY (horizontal) direction, the Z (vertical) direction, and the θ (rotation in a horizontal plane) direction. A support stage 111, a support stage 121, and a support stage 131 are provided.

搬送装置140は、ACF貼付装置110、仮圧着装置120、及び本圧着装置130の間で、基板150を搬送する。   The transport device 140 transports the substrate 150 between the ACF sticking device 110, the temporary pressure bonding device 120, and the main pressure bonding device 130.

図2は、圧着装置200の側面図である。   FIG. 2 is a side view of the crimping apparatus 200.

圧着装置200は、支持ステージ131により支持される基板150と部品160とを圧着する装置であって、下受部201aを備える基台201と、柱体202と、押圧ヘッド203と、流体圧シリンダ205と、弾性部材210と、係止部212と、圧力制御部213と、サーボモータ214と、制御部216と、可動支持体220とを備える。   The crimping device 200 is a device for crimping the substrate 150 supported by the support stage 131 and the component 160, and includes a base 201 having a receiving portion 201 a, a column body 202, a pressing head 203, and a fluid pressure cylinder. 205, an elastic member 210, a locking part 212, a pressure control part 213, a servo motor 214, a control part 216, and a movable support body 220.

基台201に備えられる下受部201aは、部品160が接合される基板150の周縁部を下方より支持し、基板150に部品160が押圧される時にこれらを下支えする。   The base 201a provided in the base 201 supports the peripheral edge of the substrate 150 to which the component 160 is bonded from below, and supports these when the component 160 is pressed against the substrate 150.

柱体202は、基台201に立設される柱状の部材であり、ボールネジ218と、移動ガイド204とを備え、ボールネジ218は、後述する可動支持体220と螺合する。   The column body 202 is a columnar member that is erected on the base 201 and includes a ball screw 218 and a movement guide 204, and the ball screw 218 is screwed into a movable support body 220 described later.

移動ガイド204は、後述する押圧ヘッド203の加圧対象物に対する移動を柱体202に沿った方向に案内する。   The movement guide 204 guides the movement of the pressing head 203, which will be described later, with respect to the object to be pressed in a direction along the column 202.

流体圧シリンダ205は、柱体202に設けられ、基板150と部品160とを押圧するための加圧力を発生させる部位であり、シリンダ本体206と、ピストン207と、ピストンロッド208とから構成される。   The fluid pressure cylinder 205 is a part that is provided on the column body 202 and generates a pressurizing force for pressing the substrate 150 and the component 160, and includes a cylinder body 206, a piston 207, and a piston rod 208. .

シリンダ本体206は、圧力の伝達媒体となる流体である気体が流入および流出する内部が中空の円筒である。なお、圧力の伝達媒体となる流体は、気体のような圧縮流体および液体のような非圧縮流体のいずれであってもよい。   The cylinder body 206 is a hollow cylinder into which gas, which is a fluid serving as a pressure transmission medium, flows in and out. Note that the fluid serving as the pressure transmission medium may be either a compressed fluid such as a gas or an incompressible fluid such as a liquid.

ピストン207は、シリンダ本体206の内部にて往復動する円盤状の部位である。ピストン207には、基板150と部品160とを押圧するための圧力が流体によりかけられる。ピストン207には、気密性の向上、円滑な移動などのためにシリンダと接する外周面にリング部材207aが取り付けられている。   The piston 207 is a disk-shaped part that reciprocates inside the cylinder body 206. A pressure for pressing the substrate 150 and the component 160 is applied to the piston 207 by a fluid. A ring member 207a is attached to the piston 207 on the outer peripheral surface in contact with the cylinder in order to improve airtightness and smooth movement.

ピストン207のピストンロッド208は、ピストン207の摺動方向での少なくとも基板150に部品160を押圧するために配置する側に延出され、柱体202と平行に昇降移動するように配置されている。好ましくは、ピストンロッド208は、流体シリンダのピストン207の摺動方向に対しピストン207の両側に延出されるのがよい。このことにより、ピストンロッド208の一方側先端に押圧ヘッド203を係合し、他方に押圧体の自重をキャンセルする弾性部材を設けることができ、シンプルな構造とすることができる。   The piston rod 208 of the piston 207 extends at least on the side where the component 160 is pressed against the substrate 150 in the sliding direction of the piston 207, and is arranged to move up and down in parallel with the column 202. . Preferably, the piston rod 208 extends on both sides of the piston 207 with respect to the sliding direction of the piston 207 of the fluid cylinder. As a result, the pressing head 203 can be engaged with the one end of the piston rod 208, and an elastic member for canceling the weight of the pressing body can be provided on the other side, and a simple structure can be achieved.

押圧ヘッド203は、ピストンロッド208の端部のうち、基板150および部品160が配置される側に設けられ、基板150に部品160を押圧する。このような構成により、押圧ヘッド203は、ピストンロッド208の移動に連動して、また、柱体202に備えられた移動ガイド204の案内に沿って安定して移動する。   The pressing head 203 is provided on the end of the piston rod 208 on the side where the substrate 150 and the component 160 are disposed, and presses the component 160 against the substrate 150. With such a configuration, the pressing head 203 moves stably along with the movement of the piston rod 208 and along the guide of the moving guide 204 provided in the column 202.

また、押圧ヘッド203には、ACFテープを介して基板150に部品160を加熱接合するためのヒータも備えられており、通常、押圧ヘッド203およびそれと一体をなして加熱接合のための押圧を行う押圧体は、2〜3キログラムの重さとなる。   The pressing head 203 is also provided with a heater for heat-bonding the component 160 to the substrate 150 via the ACF tape. Usually, the pressing head 203 and the pressing head 203 are integrated with the pressing head 203 to perform pressing for heat-bonding. The pressing body weighs 2 to 3 kilograms.

弾性部材210は、ピストンロッド208が螺旋状の線材の内部を貫通するように配置される弦巻バネであり、押圧体を構成するピストンロッド208およびピストンロッド208と一体をなす押圧ヘッドなどの部位の重さを打ち消すことが可能な弾性を有する。   The elastic member 210 is a coiled spring that is disposed so that the piston rod 208 penetrates the inside of the spiral wire rod. The elastic member 210 includes a piston rod 208 that constitutes the pressing body and a portion such as a pressing head that is integrated with the piston rod 208. It has elasticity that can cancel the weight.

ここで、特許請求の範囲に記載の押圧体は、加圧対象物を押圧する部材であり、本実施の形態のピストンロッド208およびピストンロッド208と一体をなす部位に相当する。   Here, the pressing body described in the claims is a member that presses the object to be pressed, and corresponds to the piston rod 208 and the part integrated with the piston rod 208 of the present embodiment.

また、ピストンロッド208と一体をなす部位とは、ピストンロッド208に固着されている部位である。本実施の形態では、押圧ヘッド203と、ピストン207と、後述する係止部212の上方とが、ピストンロッド208と一体をなす部位等のシリンダに圧力を加えないときに加圧対象物にかかる重さに関係する部位に相当する。   Further, the part integrated with the piston rod 208 is a part fixed to the piston rod 208. In the present embodiment, the pressing head 203, the piston 207, and the upper portion of the locking portion 212 described later are applied to the object to be pressed when pressure is not applied to a cylinder such as a part integrated with the piston rod 208. It corresponds to the part related to the weight.

上方と下方との係止部212は、それぞれ弾性部材210の両端と直接接しており、弾性部材210を係り止める。すなわち、係止部212は、弾性部材210の弾性力を直接に受ける部位である。   The upper and lower engaging portions 212 are in direct contact with both ends of the elastic member 210, respectively, and engage the elastic member 210. That is, the locking portion 212 is a portion that directly receives the elastic force of the elastic member 210.

また、弾性部材210の上端と接する上方の係止部212は、ピストンロッド208に固定されている。   Further, an upper locking portion 212 that is in contact with the upper end of the elastic member 210 is fixed to the piston rod 208.

可動支持体220は、弾性部材210の下端と接する係止部212を流体シリンダの加圧対象物に対する加圧方向とは反対側から下支えし、弾性部材210を介して押圧体を構成するピストンロッド208を支持する。可動支持体220は、ボールネジ218と螺合しており、ボールネジ218の回転に連動して柱体202と平行に移動する。この移動により可動支持体220が支持するピストンロッド208およびピストンロッド208に設けられる押圧ヘッド203等の押圧体を柱体202に沿って移動させる。   The movable support body 220 supports the engaging portion 212 that contacts the lower end of the elastic member 210 from the opposite side to the pressurizing direction of the fluid cylinder with respect to the pressurizing target, and constitutes a pressing body via the elastic member 210. 208 is supported. The movable support 220 is screwed with the ball screw 218 and moves in parallel with the column body 202 in conjunction with the rotation of the ball screw 218. By this movement, the piston rod 208 supported by the movable support 220 and the pressing body such as the pressing head 203 provided on the piston rod 208 are moved along the column 202.

圧力制御部213は、基板150と部品160とに目標となる加圧力(以下、「目標加圧力」という。)をかけるために必要な加圧力を流体圧シリンダ205が発生させるように、流体圧シリンダ205よる加圧力制御する。   The pressure control unit 213 controls the fluid pressure so that the fluid pressure cylinder 205 generates a pressure necessary to apply a target pressure (hereinafter referred to as “target pressure”) to the substrate 150 and the component 160. The applied pressure is controlled by the cylinder 205.

駆動源としてのサーボモータ214は、回転量を検知するとともに、ボールネジ218を回転させ、ボールネジ218と螺合する可動支持体220を加圧対象物方向に昇降移動させる。   The servo motor 214 as a drive source detects the amount of rotation, rotates the ball screw 218, and moves the movable support body 220 screwed with the ball screw 218 up and down in the direction of the pressurized object.

制御部216は、サーボモータ214からの情報に基づいてサーボモータ214の回転量を制御することによって、可動支持体220の移動の開始、移動の速度および移動後の配置を制御する。制御部216は、基板150と部品160との厚さの合計(以下、「対象物の厚さ」という。)と、基板150と部品160とにかける加圧力とを情報として取得し、取得した情報に基づいて、可動支持体220が配置されるべき位置を決定する。   The control unit 216 controls the rotation amount of the servo motor 214 based on information from the servo motor 214, thereby controlling the start of movement of the movable support 220, the speed of movement, and the arrangement after the movement. The control unit 216 acquires, as information, the total thickness of the substrate 150 and the component 160 (hereinafter referred to as “thickness of the object”) and the pressure applied to the substrate 150 and the component 160. Based on the information, the position where the movable support 220 should be arranged is determined.

以上、圧着装置200の構成について説明した。   The configuration of the crimping apparatus 200 has been described above.

次に、圧着装置200による圧着の手順について、図3から図6までを参照して具体例とともに説明する。   Next, the procedure of crimping by the crimping apparatus 200 will be described with specific examples with reference to FIGS.

ここでは、説明を簡単にするため押圧体の重さは2キログラムであるとする。   Here, in order to simplify the description, it is assumed that the weight of the pressing body is 2 kilograms.

また、基板150と部品160とにかける目標加圧力は、1キログラムであるとする。   The target pressure applied to the substrate 150 and the component 160 is assumed to be 1 kilogram.

図3は、圧着装置200の初期状態を示す図である。   FIG. 3 is a diagram illustrating an initial state of the crimping apparatus 200.

可動支持体220は、上限に配置される。また、流体圧シリンダ205は加圧力をかけていない。   The movable support body 220 is disposed at the upper limit. Further, the fluid pressure cylinder 205 does not apply pressure.

この状態では、下受部201aと押圧ヘッド203との距離が遠く離れた状態であるため、圧着すべき部品160が配置された基板150の周縁部を下方から支持する基台201の下受部201a上への載置が容易である。また、この状態での弾性部材210には、押圧体の重さ2キログラムが掛かっている。つまり、弾性部材210の長さLが図3に示す状態(L1)である場合、押圧体の自重分の重さが弾性部材210に掛かっていることになる。   In this state, since the distance between the lower receiving portion 201a and the pressing head 203 is far away, the lower receiving portion of the base 201 that supports the peripheral portion of the substrate 150 on which the component 160 to be crimped is arranged from below. Mounting on 201a is easy. Further, the elastic member 210 in this state has a weight of 2 kg of the pressing body. That is, when the length L of the elastic member 210 is in the state (L1) shown in FIG. 3, the weight of the pressing body is applied to the elastic member 210.

図4は、流体圧シリンダ205により目標加圧力である加圧力1キログラムを発生させた状態を示す側面図である。   FIG. 4 is a side view showing a state in which a pressurizing force of 1 kilogram, which is a target pressurizing force, is generated by the fluid pressure cylinder 205.

流体圧シリンダ205は、加圧力制御部213による制御により、基板150に部品160を加圧し圧着する方向に圧力を発生させる。制御部216は、流体圧シリンダ205が目標加圧力が発生させたことを示す通知を圧力制御部213から受けて、可動支持体220が基板150に部品160を加圧する加圧対象物方向へ移動するようにサーボモータ214を稼動させる。   The fluid pressure cylinder 205 generates pressure in a direction in which the component 160 is pressurized and pressed against the substrate 150 under the control of the pressure control unit 213. The control unit 216 receives a notification from the pressure control unit 213 that the fluid pressure cylinder 205 has generated the target pressure, and the movable support body 220 moves toward the pressurizing object that pressurizes the component 160 against the substrate 150. Then, the servo motor 214 is operated.

またここで、流体圧シリンダ205のピストン207の摺動方向でのシリンダ本体206の両端側を貫通して、ピストンロッド208をピストン207から上下方向の両方向に延出し、シリンダ本体206の一端側から延出されたピストンロッド208の先端側を押圧ヘッド203と連結し、シリンダ本体206の他端側から延出されたピストンロッド208に押圧ヘッド203とピストン207とピストンロッド208等を含む押圧体の重さを打ち消すことが可能な弾性を有する弾性部材210を設け、この弾性部材210を介して押圧体の重さを打ち消すように押圧体を流体圧シリンダ205の加圧対象物に対する加圧方向とは反対側から押圧体を支持し、押圧体を柱体202に沿って移動させる可動体の移動を行っている。   Further, here, both ends of the cylinder body 206 in the sliding direction of the piston 207 of the fluid pressure cylinder 205 are penetrated, and the piston rod 208 is extended in both the vertical direction from the piston 207, and from one end side of the cylinder body 206. The front end side of the extended piston rod 208 is connected to the pressing head 203, and the pressing body including the pressing head 203, the piston 207, the piston rod 208, etc. is connected to the piston rod 208 extended from the other end side of the cylinder body 206. An elastic member 210 having elasticity capable of canceling the weight is provided, and the pressing body is pressed against the pressurizing object of the fluid pressure cylinder 205 so as to cancel the weight of the pressing body via the elastic member 210. Supports the pressing body from the opposite side and moves the movable body that moves the pressing body along the column body 202.

このことで、流体圧シリンダ205のピストン207の摺動方向に流体圧シリンダ205を連続動作させた状態で、次の加圧動作に移行可能なため、押圧ヘッド203が基板150に加圧、接合する部品160に当接するまでに流体圧シリンダ205のシリンダ本体206とピストン207の摩擦が動摩擦状態となり、加圧時に流体圧シリンダ205の起動時に生じやすいピストン207の静止摩擦から動摩擦への変化等の摩擦抵抗のばらつきの影響を受けずに高精度に加圧力を制御することができる。   As a result, since the fluid pressure cylinder 205 can be moved to the next pressurizing operation in a state where the fluid pressure cylinder 205 is continuously operated in the sliding direction of the piston 207 of the fluid pressure cylinder 205, the pressing head 203 is pressurized and bonded to the substrate 150. The friction between the cylinder main body 206 of the fluid pressure cylinder 205 and the piston 207 is in a dynamic friction state until it comes into contact with the component 160 to be operated. The applied pressure can be controlled with high accuracy without being affected by variations in frictional resistance.

なお、本実施の形態では、流体圧シリンダ205のピストン207のピストン207の摺動方向でのシリンダ本体206の両端側を貫通してピストンロッド208を上下方の両方向に延出としたが、加圧に悪影響を及ぼさなければ、シリンダ本体206の片側を貫通してピストンロッド208を少なくとも一方向に延出して、ピストンロッド208の先端側に押圧ヘッド203を連接し、押圧ヘッド203とシリンダ本体206との間のピストンロッド208の一部に、押圧ヘッド203とピストン207とピストンロッド208等を含む押圧体の重さを打ち消すことが可能な弾性を有する弾性部材を設けて、この弾性部材を介して押圧体の重さを打ち消すように押圧体を流体圧シリンダ205の加圧対象物に対する加圧方向と反対側より、可動体により支持した構成でもよい。   In the present embodiment, the piston rod 208 extends in both the upper and lower directions through the both ends of the cylinder body 206 in the sliding direction of the piston 207 of the fluid pressure cylinder 205. If the pressure is not adversely affected, the piston rod 208 is extended in at least one direction through one side of the cylinder body 206, and the pressing head 203 is connected to the distal end side of the piston rod 208. An elastic member having elasticity capable of canceling the weight of the pressing body including the pressing head 203, the piston 207, the piston rod 208, and the like is provided in a part of the piston rod 208 between them. From the opposite side of the pressurizing direction of the fluid pressure cylinder 205 against the pressurizing object, so as to cancel the weight of the pressing body, It may be supported with the structure by moving object.

図5は、押圧ヘッド203が基板150に取り付けられている部品160に当接した状態を示す側面図である。   FIG. 5 is a side view showing a state in which the pressing head 203 is in contact with a component 160 attached to the substrate 150.

図4の状態から次第に、流体圧シリンダ205により目標加圧力を発生させた押圧体を流体圧シリンダ205が基板150に部品160を加圧する方向とは逆向きに押圧体を可動支持体220にて支持しながら流体圧シリンダ205のシリンダ本体206に対し、ピストンロッド208を含む押圧体と可動支持体220が基板150に部品160を加圧する方向に移動する。そして、押圧ヘッド203が基板150の周縁部に配置された部品160に当接する。このとき、基板150に部品160を圧着する加圧力は、まだかかっていない。   From the state of FIG. 4, the pressing body that has generated the target pressure by the fluid pressure cylinder 205 is moved by the movable support 220 in the direction opposite to the direction in which the fluid pressure cylinder 205 presses the component 160 against the substrate 150. While being supported, the pressing body including the piston rod 208 and the movable support body 220 move in the direction in which the substrate 160 is pressed against the cylinder body 206 of the fluid pressure cylinder 205. Then, the pressing head 203 comes into contact with the component 160 disposed on the peripheral edge of the substrate 150. At this time, the pressure to press the component 160 against the substrate 150 is not yet applied.

図6は、押圧体自体の重さに相当する加圧力より小さい目標圧力が、基板150の周縁部に配置された部品160にかけられている状態を示す図である。   FIG. 6 is a diagram showing a state in which a target pressure smaller than the applied pressure corresponding to the weight of the pressing body itself is applied to the component 160 disposed on the peripheral edge of the substrate 150.

図5の押圧体の押圧ヘッド203が基板150の周縁部に配置された部品に当接した状態からさらに可動支持体220は、基板150に部品160を加圧する方向に移動する。これにより、図6に示すように、弾性部材210のたわみ時長さLが回復し、弾性力の一部が開放される。そして、この時、弾性部材210のたわみ時長さLが図3に示す初期状態での弾性部材210のたわみ時長L1さと実質的に同じになり、押圧体の重さは、弾性部材210の弾性力で打ち消されている状態である。そのため、基板150と部品160とには、流体圧シリンダ205により発生される加圧力1キログラムがかかっている。   The movable support body 220 further moves in a direction in which the component 160 is pressed against the substrate 150 from the state in which the pressing head 203 of the pressing body in FIG. Thereby, as shown in FIG. 6, the length L of the elastic member 210 when it is bent is recovered, and a part of the elastic force is released. At this time, the deflection length L of the elastic member 210 is substantially the same as the deflection length L1 of the elastic member 210 in the initial state shown in FIG. It is in a state where it is canceled out by the elastic force. Therefore, the substrate 150 and the component 160 are subjected to a pressure of 1 kilogram generated by the fluid pressure cylinder 205.

この場合、例えば、対象物の厚さは、予め入力され、制御部216に記憶される。押圧ヘッド203が基台201の加圧される基板150の周縁部の下面を支持する下受部201aに当接を開始する高さを下限としたとき、下限から圧着後の接合部材であるACFを介して基板150の周縁部に配置された部品160の上面から圧着されている基板150の下面までの厚みを減算することで、可動支持体220にて押圧ヘッド203が基板150に部品160を加圧する方向に移動する高さを算出する。   In this case, for example, the thickness of the object is input in advance and stored in the control unit 216. When the height at which the pressing head 203 starts to contact the lower portion 201a that supports the lower surface of the peripheral portion of the substrate 150 to be pressed of the base 201 is set as a lower limit, the ACF that is a bonding member after pressure bonding from the lower limit By subtracting the thickness from the upper surface of the component 160 disposed on the peripheral edge of the substrate 150 to the lower surface of the substrate 150 that is pressure-bonded, the pressing head 203 moves the component 160 onto the substrate 150 by the movable support 220. The height that moves in the direction of pressurization is calculated.

また、圧着装置200が、可動支持体220の移動に伴い、移動距離或いは現在高さ位置を計測するセンサを備え、制御部216がセンサにより計測される距離Lまたは位置を取得し、その距離から対象物の厚さを減算することによって、可動支持体220が移動する距離を算出してもよい。なお、この移動距離或いは現在高さは、サーボモータの回転を検出するロータリーエンコーダの出力を用いて計測するものでもよい。この場合、位置を計測するセンサは、ロータリーエンコーダになる。   In addition, the crimping apparatus 200 includes a sensor that measures the moving distance or the current height position as the movable support 220 moves, and the control unit 216 acquires the distance L or position measured by the sensor, and from that distance You may calculate the distance which the movable support body 220 moves by subtracting the thickness of a target object. The moving distance or the current height may be measured using the output of a rotary encoder that detects the rotation of the servo motor. In this case, the sensor for measuring the position is a rotary encoder.

このように、可動支持体220は、対象物の厚さを考慮し移動する。また、その移動は、サーボモータ214、ボールネジ218および制御部216によって正確に制御される。そのため、加圧対象物の厚さがどれだけであっても、加圧対象物の厚さに基づいて可動支持体220の移動を制御することによって、押圧体の自重は、弾性部材210により正確に打ち消すことができる。したがって、基板150と部品160とを、流体圧シリンダ205による圧力で正確に加圧することが可能になる。   As described above, the movable support 220 moves in consideration of the thickness of the object. The movement is accurately controlled by the servo motor 214, the ball screw 218, and the control unit 216. Therefore, regardless of the thickness of the pressurizing object, the weight of the pressing body is accurately adjusted by the elastic member 210 by controlling the movement of the movable support 220 based on the thickness of the pressurizing object. Can be canceled. Therefore, the substrate 150 and the component 160 can be accurately pressurized with the pressure by the fluid pressure cylinder 205.

また、流体圧シリンダ205による圧力は、本発明により容易に正確な加圧力の制御が可能になる。   Further, the pressure by the fluid pressure cylinder 205 can be easily and accurately controlled by the present invention.

さらに、上記のように押圧体の自重を正確に打ち消すことができるため、押圧体の自重に相当する加圧力よりも弱い加圧力をかけることが可能になる。   Furthermore, since the weight of the pressing body can be accurately canceled as described above, it is possible to apply a pressure that is weaker than the pressure corresponding to the weight of the pressing body.

以上の圧着の手順では、目標加圧力が押圧体の自重に相当する加圧力よりも小さい場合を例に説明した。   In the above crimping procedure, the case where the target pressing force is smaller than the pressing force corresponding to the weight of the pressing body has been described as an example.

本実施の形態に係る圧着装置200により、押圧体の自重に相当する加圧力よりも大きい目標加圧力で正確に基板150と部品160とを押圧することもできる。   With the crimping apparatus 200 according to the present embodiment, it is possible to accurately press the substrate 150 and the component 160 with a target pressing force larger than the pressing force corresponding to the weight of the pressing body.

例えば、図6の状態で流体圧シリンダ205が、押圧体の自重に相当する加圧力よりも大きい目標加圧力をかければよい。   For example, in the state of FIG. 6, the fluid pressure cylinder 205 may apply a target pressure greater than the pressure corresponding to the weight of the pressing body.

また例えば、押圧体自体の重さを基板150と部品160とを押圧する加圧力として利用しても良い。   Further, for example, the weight of the pressing body itself may be used as a pressing force for pressing the substrate 150 and the component 160.

図7は、押圧体自体の重さに相当する加圧力より大きい目標加圧力が、押圧体自体の重さも利用して基板150と部品160とにかけられている状態を示す図である。   FIG. 7 is a diagram illustrating a state in which a target pressing force larger than the pressing force corresponding to the weight of the pressing body itself is applied to the substrate 150 and the component 160 using the weight of the pressing body itself.

図6の状態からさらに可動支持体220は、基板150に部品160を加圧する方向に移動する。これにより、図7に示すように弾性部材210のたわみ時長さLが自然長以上となる。このとき、基板150と部品160とには、流体圧シリンダ205により発生される加圧力と、押圧体の重さに相当する加圧力とがかかる。   From the state of FIG. 6, the movable support 220 further moves in a direction in which the component 160 is pressed against the substrate 150. Thereby, as shown in FIG. 7, the length L at the time of deflection of the elastic member 210 becomes equal to or greater than the natural length. At this time, a pressing force generated by the fluid pressure cylinder 205 and a pressing force corresponding to the weight of the pressing body are applied to the substrate 150 and the component 160.

例えば、押圧体の重さが2キログラムであり、流体圧シリンダ205により発生される加圧力が1キログラムである場合、加圧対象物には3キログラムの加圧力がかかる。   For example, when the weight of the pressing body is 2 kilograms and the applied pressure generated by the fluid pressure cylinder 205 is 1 kilogram, an applied pressure of 3 kilograms is applied to the pressurized object.

このような圧着の手順によると、基板150に部品160を加圧、圧着する衝撃を抑えて当接させた後に、基板150に部品160を加圧するのに衝撃を与えることなく目標加圧力にまで加圧力を上げることが可能になる。   According to such a crimping procedure, after the component 160 is pressed against and pressed against the substrate 150 while the component 160 is pressed against the substrate 150, the target pressure is reached without applying an impact to the substrate 150 when the component 160 is pressed. The applied pressure can be increased.

以上、本発明の一実施の形態に係る圧着装置について説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。   The crimping apparatus according to the embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to this embodiment.

例えば、基板に部品を圧着する接合部材としてACFテープを例に説明したが、導電性接着剤や非導電性接着剤を使った接合部材や、別途接合部材を用いず直接部品の電極と基板の電極とを超音波接合するもの等で、加圧力にて押圧されるものであればよい。   For example, an ACF tape has been described as an example of a joining member for crimping a component to a substrate. However, a joining member using a conductive adhesive or a non-conductive adhesive, or a component electrode and a substrate directly without using a joining member. What is necessary is just what presses with an applied pressure, such as what ultrasonically joins an electrode.

また例えば、弾性部材210は、弦巻バネに限らず、ゴムや流体圧シリンダなどの弾性部材であってもよい。また、実施の形態では弾性部材210は、螺旋状の線材の内部をピストンロッド208が貫通するように配置されるとしたが、これに限らず、例えばピストンロッドと平行に配置されてもよい。   For example, the elastic member 210 is not limited to a string spring, but may be an elastic member such as rubber or a fluid pressure cylinder. In the embodiment, the elastic member 210 is arranged so that the piston rod 208 penetrates the inside of the spiral wire. However, the elastic member 210 is not limited to this, and may be arranged in parallel with the piston rod, for example.

さらに例えば、実施の形態では、1つの押圧体に1つの流体圧シリンダが備えられるとしたが、1つの押圧体に複数の流体圧シリンダが備えられてもよい。また、1つの押圧体に複数の弾性部材が備えられ、これによって押圧体の自重が取り消されてもよい。   Further, for example, in the embodiment, one fluid pressure cylinder is provided in one pressing body, but a plurality of fluid pressure cylinders may be provided in one pressing body. Also, a single pressing body may be provided with a plurality of elastic members, whereby the weight of the pressing body may be canceled.

さらに例えば、圧着装置200は、ピストンロッド208の移動の開始を検知するセンサを備え、ピストンロッド208の移動開始が検知された後に、制御部216が、可動支持体220を移動させ始めても良い。これにより、急激に移動を開始することによって押圧ヘッド203が加圧対象物に衝撃を与えることを抑制することが可能になる。   Further, for example, the crimping device 200 may include a sensor that detects the start of movement of the piston rod 208, and the control unit 216 may start moving the movable support 220 after the start of movement of the piston rod 208 is detected. Thereby, it becomes possible to suppress that the press head 203 gives an impact to a pressurization target object by starting a movement rapidly.

本発明は、加圧対象物を加圧する装置に適用でき、特に圧着装置に適用できる。   The present invention can be applied to an apparatus that pressurizes an object to be pressed, and particularly applicable to a pressure bonding apparatus.

本発明の実施の形態に係る圧着装置を備えるパネル生産システムの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of a panel production system provided with the crimping | compression-bonding apparatus which concerns on embodiment of this invention. 圧着装置の側面図である。It is a side view of a crimping | compression-bonding apparatus. (a)弾性部材のたわみ時長さLと流体圧シリンダの加圧力Pとの関係図、(b)圧着装置の初期状態を示す図である。(a) Relationship diagram between length L of elastic member and pressure force P of fluid pressure cylinder, (b) It is a figure which shows the initial state of a crimping | compression-bonding apparatus. 流体圧シリンダにより加圧力を発生させ始めた状態を示す側面図である。It is a side view which shows the state which started generating the pressurizing force with the fluid pressure cylinder. 押圧ヘッドが基板に取り付けられている部品に当接した状態を示す側面図である。It is a side view which shows the state which the press head contact | abutted to the components attached to the board | substrate. 押圧体自体の重さに相当する加圧力より小さい目標加圧力が、基板と部品とにかけられている状態を示す図である。It is a figure which shows the state in which the target applied pressure smaller than the applied pressure equivalent to the weight of press body itself is applied to the board | substrate and components. 押圧体自体の重さに相当する加圧力より大きい目標加圧力が、押圧体自体の重さも利用して基板と部品とにかけられている状態を示す図である。It is a figure which shows the state in which the target applied pressure larger than the applied pressure equivalent to the weight of press body itself is applied to the board | substrate and components using the weight of press body itself. 従来の圧着装置の例を示す側面図である。It is a side view which shows the example of the conventional crimping | compression-bonding apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

100 パネル生産システム
110 貼付装置
120 仮圧着装置
130 本圧着装置
140 搬送装置
150 基板
160 部品
200 圧着装置
201 基台
201a 下受部
202 柱体
203 押圧ヘッド
204 移動ガイド
205 流体圧シリンダ
206 シリンダ
207 ピストン
208 ピストンロッド
210 弾性部材
212 係止部
213 加圧力制御部
214 サーボモータ
216 制御部
218 ボールネジ
220 可動支持体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Panel production system 110 Pasting apparatus 120 Temporary crimping apparatus 130 Main crimping apparatus 140 Conveying apparatus 150 Substrate 160 Parts 200 Crimping apparatus 201 Base 201a Undercarriage 202 Column body 203 Pressing head 204 Moving guide 205 Fluid pressure cylinder 206 Cylinder 207 Piston 208 Piston rod 210 Elastic member 212 Locking portion 213 Pressure control portion 214 Servo motor 216 Control portion 218 Ball screw 220 Movable support

Claims (3)

加圧対象物を加圧する加圧装置であって、
前記加圧対象物を支持する下受部と、
前記下受部を備える基台に固定的に立設される柱体と、
前記柱体に沿って移動可能であり、前記下受部上の前記加圧対象物を押圧する押圧体と、
前記柱体に対して固定的に設けられ、前記加圧対象物を押圧するための圧力を前記押圧体にかける流体圧シリンダと、
前記押圧体の重さを打ち消すことが可能な弾性を有する弾性部材と、
前記弾性部材を介して前記押圧体の重さを打ち消すように前記流体圧シリンダの加圧対象物に対する加圧方向とは反対側から、前記柱体に固定的に設けられた前記流体圧シリンダに対し摺動可能に動作する前記押圧体を支持し、前記押圧体を前記柱体に沿って移動させる可動支持体とを備える
ことを特徴とする加圧装置。
A pressurizing device for pressurizing a pressurizing object,
A receiving part for supporting the pressurized object;
A column that is fixedly erected on a base including the lower part; and
A pressing body that is movable along the column body and presses the object to be pressed on the lower receiving portion ;
Fixedly disposed against said cylindrical body, and a fluid pressure cylinder for applying a pressure for pressing the pressing body said pressurized object,
An elastic member having elasticity capable of canceling the weight of the pressing body;
The fluid pressure cylinder fixedly provided on the column body from the side opposite to the pressurizing direction of the fluid pressure cylinder with respect to the object to be pressurized so as to cancel the weight of the pressing body via the elastic member. A pressurizing apparatus comprising: a movable support that supports the pressing body that is slidably movable and moves the pressing body along the column body.
さらに、
前記可動支持体を移動させる駆動源と、
前記押圧体が移動するとともに前記可動支持体が移動するように前記駆動源を制御する制御部とを備え、
前記押圧体は、
前記流体圧シリンダの内部を摺動するピストンと、
前記ピストンの摺動する少なくとも一方向に向かい前記ピストンから延出されるピストンロッドと、
前記ピストンロッドの下方側端部に設けられ、前記加圧対象物を押圧する押圧ヘッドと、
前記押圧ヘッドを加熱するヒータとを有する
ことを特徴とする請求項1に記載の加圧装置。
further,
A drive source for moving the movable support;
A controller that controls the drive source so that the movable body moves with the pressing body moving;
The pressing body is
A piston sliding inside the fluid pressure cylinder;
A piston rod extending from the piston in at least one direction in which the piston slides;
A pressing head that is provided at a lower end of the piston rod and presses the pressing object;
The pressurizing apparatus according to claim 1, further comprising a heater that heats the pressing head.
柱体に対して固定的に設けられ、加圧対象物を加圧する方向に押圧するための圧力を押圧体にかける流体圧シリンダに圧力を発生させる第1制御ステップと、
前記第1制御ステップにて圧力を発生させて、加圧する方向に対する前記押圧体の重さを打ち消すことが可能な弾性を有する弾性部材を介して前記押圧体の重さを打ち消すように加圧する方向とは反対側から前記押圧体を支持し、かつ、前記柱体に固定的に設けられた前記流体圧シリンダに対し摺動可能に動作する前記押圧体を支持する可動支持体の前記押圧体を加圧する方向への移動を開始させる移動開始ステップと、
加圧対象物の厚さに応じた前記可動支持体の移動量を取得する移動量取得ステップと、
前記移動開始ステップにて前記可動支持体の移動が開始した後に、前記移動量取得ステップにて予め取得された前記移動量を前記可動支持体が移動した時に、前記可動支持体の移動を終了させる移動終了ステップとを含む
ことを特徴とする加圧方法。
A first control step that is fixedly provided to the column body and generates pressure in a fluid pressure cylinder that applies pressure to the pressing body to press the pressing object in a pressing direction ;
A direction in which pressure is generated in the first control step so as to cancel the weight of the pressing body via an elastic member having elasticity capable of canceling the weight of the pressing body with respect to the pressing direction. the pressing member from the opposite side supports the, and, the pressing of the movable support for supporting the pressing body that operates slidably with respect to the fluid pressure cylinder which is provided fixedly to the columnar body A movement start step for starting movement in the pressurizing direction ;
A movement amount acquisition step of acquiring a movement amount of the movable support according to the thickness of the pressurized object;
After the movement of the movable support is started at the movement start step, the moving amount obtained in advance by the displacement acquiring step when the movable support has moved to end the movement of the movable support A pressurizing method comprising: a movement end step.
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