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技術 位置合わせ方法およびその装置

出願人 カシオ計算機株式会社
発明者 中島英樹
出願日 1993年10月19日 (27年4ヶ月経過) 出願番号 1993-283851
公開日 1995年5月2日 (25年9ヶ月経過) 公開番号 1995-114037
状態 未査定
技術分野 液晶1(応用、原理) 液晶5(電極、アクティブマトリックス)
主要キーワード 方向モータ 位置決め壁 最右端 十字マーク 位置合わせ装置 両マーク 微細ピッチ 位置合わせ用
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1995年5月2日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (3)

目的

フレキシブル配線基板液晶表示パネルに対する位置合わせを簡単に行う。

構成

第1および第2の光センサ12、13と一体的に移動する第1のX方向移動台11を、第2のX方向移動台3およびフレキシブル配線基板7と共に、X方向に移動させる。そして、固定配置された液晶表示パネル5の所定部分を第1の光センサ12が検出すると、第1のX方向移動台11が停止され、液晶表示パネル5に対する第1のX方向移動台11のX方向の位置合わせが行われる。次に、第2のX方向移動台3をフレキシブル配線基板7と共にX方向に移動させる。そして、停止している第2の光センサ13がフレキシブル配線基板7の所定部分を検出すると、第2のX方向移動台3が停止され、第1のX方向移動台11(つまり液晶表示パネル5)に対する第2のX方向移動台3(つまりフレキシブル配線基板7)のX方向の位置合わせが行われる。

概要

背景

例えば液晶表示パネルフレキシブル配線基板とを接続するというように、2つの電子部品を接続するとき、両者の位置合わせを行った後にボンディングして接続する方法がある。

図2はこのような接続方法で用いられている従来の位置合わせ装置の一部を示したものである。この位置合わせ装置は、固定台1、Y方向移動台2、X方向移動台3、2つのカメラ4等を備えている。このうち固定台1は、液晶表示パネル5をX、Y、θ方向に位置決めして配置することができるようになっている。すなわち、図示していないが、固定台1の上面の所定の個所にはL字状の位置決め壁部が設けられ、この位置決め壁部に液晶表示パネル5の直交する所定の2辺を当接させると、液晶表示パネル5がX、Y、θ方向に位置決めされて配置されることになる。液晶表示パネル5の上面の所定の個所には、この液晶表示パネル5を駆動するための半導体チップ6が搭載されている。Y方向移動台2は、固定台1に対してY方向に往復動自在に設けられ、図示しないY方向モータによってY方向に往復動されるようになっている。X方向移動台3は、Y方向移動台2上にX方向に往復動自在に設けられ、図示しないX方向モータによってX方向に往復動されるようになっている。X方向移動台3は、フレキシブル配線基板7をX、Y、θ方向に位置決めして配置することができるようになっている。すなわち、X方向移動台3の上面の所定の2個所には位置決めピン8が設けられ、これら位置決めピン8にフレキシブル配線基板7の所定の2個所に形成された位置決め孔9を嵌合させると、フレキシブル配線基板7がX、Y、θ方向に位置決めされて配置されることになる。この場合、フレキシブル配線基板7の一端部はX方向移動台3から固定台1側に所定の量だけ突出されるようになっている。2つのカメラ4は、固定台1の上方の所定の個所に配置されている。

さて、この位置合わせ装置で位置合わせを行う場合には、まず、Y方向移動台2をY方向に移動(往動)させて固定台1の所定の近傍に位置させる。この状態では、フレキシブル配線基板7のX方向移動台3から突出された一端部が液晶表示パネル5の所定の個所の上方に位置させられ、フレキシブル配線基板7の一端部の所定の2個所に設けられた黒地十字マークが、液晶表示パネル5の所定の2個所に設けられた白抜きの十字マークに機械的精度により重ね合わされることになる。そこで、この2個所のマークの重ね合わせ状態を2つのカメラ4で確認し、ずれがある場合には補正することになる。すなわち、X方向にずれている場合には、X方向移動台3を移動させ、Y方向にずれている場合には、Y方向移動台2を移動させることになる。この場合、θ方向は、既に説明したように、予め位置決めされているので、補正する必要はない。そして、両マークの位置合わせが終了したら、図示しないボンディングヘッドを用いて、フレキシブル配線基板7の一端部を液晶表示パネル5の上面の所定の個所にボンディングし、両者を接続することになる。

概要

フレキシブル配線基板の液晶表示パネルに対する位置合わせを簡単に行う。

第1および第2の光センサ12、13と一体的に移動する第1のX方向移動台11を、第2のX方向移動台3およびフレキシブル配線基板7と共に、X方向に移動させる。そして、固定配置された液晶表示パネル5の所定部分を第1の光センサ12が検出すると、第1のX方向移動台11が停止され、液晶表示パネル5に対する第1のX方向移動台11のX方向の位置合わせが行われる。次に、第2のX方向移動台3をフレキシブル配線基板7と共にX方向に移動させる。そして、停止している第2の光センサ13がフレキシブル配線基板7の所定部分を検出すると、第2のX方向移動台3が停止され、第1のX方向移動台11(つまり液晶表示パネル5)に対する第2のX方向移動台3(つまりフレキシブル配線基板7)のX方向の位置合わせが行われる。

目的

しかしながら、従来のこのような位置合わせ方法では、位置合わせを自動的に行う場合には、複雑で高価な画像処理装置が必要になるという問題があった。一方、画像処理を行わずに、手動にて位置合わせを行う場合には、手間がかかるばかりでなく、タクトタイム伸びるという問題があった。この発明の目的は、複雑で高価な画像処理装置を用いることなく、位置合わせを自動的に行うことのできる位置合わせ方法およびその装置を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

固定配置された一の部品上に他の部品を配置する際に、前記他の部品の前記一の部品に対する位置合わせを行う位置合わせ方法であって、前記他の部品を第1および第2の光センサと共にX方向に移動させ、前記第1の光センサによって前記一の部品の所定部分を検出したとき停止させて、前記第1および第2の光センサの前記一の部品に対するX方向の位置合わせを行う工程と、前記第1および第2の光センサを停止させた状態で前記他の部品をX方向に移動させ、前記第2の光センサによって前記他の部品の所定部分を検出したとき停止させて、前記他の部品の前記第1および第2の光センサに対するX方向の位置合わせを行う工程と、からなることを特徴とする位置合わせ方法。

請求項2

固定配置された一の部品上に他の部品を配置する際に、前記他の部品の前記一の部品に対する位置合わせを行う位置合わせ装置であって、前記一の部品が固定配置される固定台と、前記固定台に対してX方向に往復動自在に設けられた第1のX方向移動台と、前記第1のX方向移動台上にX方向に往復動自在に設けられ、前記他の部品が固定配置される第2のX方向移動台と、前記第1のX方向移動台と一体的に移動するように設けられ、前記一の部品の所定部分を検出したとき前記第1のX方向移動台の移動を停止させる第1の光センサと、前記第1のX方向移動台と一体的に移動するように設けられ、前記他の部品の所定部分を検出したとき前記第2のX方向移動台の移動を停止させる第2の光センサと、を具備することを特徴とする位置合わせ装置。

技術分野

0001

この発明は位置合わせ方法およびその装置に関する。

背景技術

0002

例えば液晶表示パネルフレキシブル配線基板とを接続するというように、2つの電子部品を接続するとき、両者の位置合わせを行った後にボンディングして接続する方法がある。

0003

図2はこのような接続方法で用いられている従来の位置合わせ装置の一部を示したものである。この位置合わせ装置は、固定台1、Y方向移動台2、X方向移動台3、2つのカメラ4等を備えている。このうち固定台1は、液晶表示パネル5をX、Y、θ方向に位置決めして配置することができるようになっている。すなわち、図示していないが、固定台1の上面の所定の個所にはL字状の位置決め壁部が設けられ、この位置決め壁部に液晶表示パネル5の直交する所定の2辺を当接させると、液晶表示パネル5がX、Y、θ方向に位置決めされて配置されることになる。液晶表示パネル5の上面の所定の個所には、この液晶表示パネル5を駆動するための半導体チップ6が搭載されている。Y方向移動台2は、固定台1に対してY方向に往復動自在に設けられ、図示しないY方向モータによってY方向に往復動されるようになっている。X方向移動台3は、Y方向移動台2上にX方向に往復動自在に設けられ、図示しないX方向モータによってX方向に往復動されるようになっている。X方向移動台3は、フレキシブル配線基板7をX、Y、θ方向に位置決めして配置することができるようになっている。すなわち、X方向移動台3の上面の所定の2個所には位置決めピン8が設けられ、これら位置決めピン8にフレキシブル配線基板7の所定の2個所に形成された位置決め孔9を嵌合させると、フレキシブル配線基板7がX、Y、θ方向に位置決めされて配置されることになる。この場合、フレキシブル配線基板7の一端部はX方向移動台3から固定台1側に所定の量だけ突出されるようになっている。2つのカメラ4は、固定台1の上方の所定の個所に配置されている。

0004

さて、この位置合わせ装置で位置合わせを行う場合には、まず、Y方向移動台2をY方向に移動(往動)させて固定台1の所定の近傍に位置させる。この状態では、フレキシブル配線基板7のX方向移動台3から突出された一端部が液晶表示パネル5の所定の個所の上方に位置させられ、フレキシブル配線基板7の一端部の所定の2個所に設けられた黒地十字マークが、液晶表示パネル5の所定の2個所に設けられた白抜きの十字マークに機械的精度により重ね合わされることになる。そこで、この2個所のマークの重ね合わせ状態を2つのカメラ4で確認し、ずれがある場合には補正することになる。すなわち、X方向にずれている場合には、X方向移動台3を移動させ、Y方向にずれている場合には、Y方向移動台2を移動させることになる。この場合、θ方向は、既に説明したように、予め位置決めされているので、補正する必要はない。そして、両マークの位置合わせが終了したら、図示しないボンディングヘッドを用いて、フレキシブル配線基板7の一端部を液晶表示パネル5の上面の所定の個所にボンディングし、両者を接続することになる。

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら、従来のこのような位置合わせ方法では、位置合わせを自動的に行う場合には、複雑で高価な画像処理装置が必要になるという問題があった。一方、画像処理を行わずに、手動にて位置合わせを行う場合には、手間がかかるばかりでなく、タクトタイム伸びるという問題があった。この発明の目的は、複雑で高価な画像処理装置を用いることなく、位置合わせを自動的に行うことのできる位置合わせ方法およびその装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0006

請求項1記載の発明は、固定配置された一の部品上に他の部品を配置する際に、前記他の部品の前記一の部品に対する位置合わせを行う位置合わせ方法であって、前記他の部品を第1および第2の光センサと共にX方向に移動させ、前記第1の光センサによって前記一の部品の所定部分を検出したとき停止させて、前記第1および第2の光センサの前記一の部品に対するX方向の位置合わせを行う工程と、前記第1および第2の光センサを停止させた状態で前記他の部品をX方向に移動させ、前記第2の光センサによって前記他の部品の所定部分を検出したとき停止させて、前記他の部品の前記第1および第2の光センサに対するX方向の位置合わせを行う工程とからなるものである。請求項2記載の発明は、固定配置された一の部品上に他の部品を配置する際に、前記他の部品の前記一の部品に対する位置合わせを行う位置合わせ装置であって、前記一の部品が固定配置される固定台と、前記固定台に対してX方向に往復動自在に設けられた第1のX方向移動台と、前記第1のX方向移動台上にX方向に往復動自在に設けられ、前記他の部品が固定配置される第2のX方向移動台と、前記第1のX方向移動台と一体的に移動するように設けられ、前記一の部品の所定部分を検出したとき前記第1のX方向移動台の移動を停止させる第1の光センサと、前記第1のX方向移動台と一体的に移動するように設けられ、前記他の部品の所定部分を検出したとき前記第2のX方向移動台の移動を停止させる第2の光センサとを具備したものである。

0007

この発明によれば、他の部品を第1および第2の光センサと共にX方向に移動させ、第1の光センサによって一の部品の所定部分を検出したとき停止させると、第1および第2の光センサの一の部品に対するX方向の位置合わせが行われ、第1および第2の光センサを停止させた状態で他の部品をX方向に移動させ、第2の光センサによって他の部品の所定部分を検出したとき停止させると、他の部品の第1および第2の光センサに対するX方向の位置合わせが行われ、これにより他の部品の一の部品に対するX方向の位置合わせが行われることになるので、X方向については、複雑で高価な画像処理装置を用いることなく、位置合わせを自動的に行うことができる。

0008

図1はこの発明の一実施例における位置合わせ装置の要部を示したものである。この図において、図2同一名称部分には同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。この位置合わせ装置は、Y方向移動台2とX方向移動台3のほかに、図示しないX方向モータによってX方向に往復動されるX方向移動台11を備えている。すなわち、Y方向移動台2上に第1のX方向移動台11がX方向に往復動自在に設けられ、第1のX方向移動台11上に第2のX方向移動台3がX方向に往復動自在に設けられている。また、固定台1の上方には第1の光センサ12が設けられ、固定台1とY方向移動台2との間には第2の光センサ13が設けられている。これら光センサ12、13は第2のX方向移動台11に取り付けられてこの第2のX方向移動台11と一体的に移動するようになっている。そして、第1の光センサ12は、内在する発光素子から発せられた光が半導体チップ6の所定の一辺6aで反射されてこの反射光を内在する受光素子で検出することにより、半導体チップ6の所定の一辺6aを検出すると、第1のX方向移動台11の移動を停止させるためのものである。第2の光センサ13は、内在する発光素子から発せられた光がフレキシブル配線基板7の一端部における最右端の所定の配線パターン7aで反射されてこの反射光を内在する受光素子で検出することにより、フレキシブル配線基板7の一端部における最右端の配線パターン7aを検出すると、第2のX方向移動台3の移動を停止させるためのものである。

0009

さて、この位置合わせ装置で位置合わせを行う場合には、まず、Y方向移動台2をY方向に移動(往動)させて固定台1の所定の近傍に位置させる。この状態では、フレキシブル配線基板7の第2のX方向移動台3から突出された一端部が液晶表示パネル5の所定の個所の上方に位置させられる。次に、第1のX方向移動台11を第1および第2の光センサ12、13と共にX方向(図1において右方向)に移動させる。この場合、第1のX方向移動台11上に設けられた第2のX方向移動台3およびこの第2のX方向移動台3上に固定配置されたフレキシブル配線基板7も同方向に移動される。そして、第1の光センサ12が半導体チップ6の所定の一辺6aを検出すると、第1のX方向移動台11の移動が停止される。すると、第1の光センサ12(つまり第1のX方向移動台11)の半導体チップ6(つまり液晶表示パネル5)に対するX方向の位置合わせが行われる。

0010

次に、第2のX方向移動台3をフレキシブル配線基板7と共にX方向(図1において左方向)に移動させる。そして、停止している第2の光センサ13がフレキシブル配線基板7の一端部における最右端の所定の配線パターン7aを検出すると、第2のX方向移動台3の移動が停止される。すると、フレキシブル配線基板7(つまり第2のX方向移動台3)の第2の光センサ13(つまり第1のX方向移動台11)に対するX方向の位置合わせが行われる。この状態では、既に説明したように、第1のX方向移動台11の液晶表示パネル5に対するX方向の位置合わせが行われているので、フレキシブル配線基板7の液晶表示パネル5に対するX方向の位置合わせが行われたことになる。このように、X方向については、複雑で高価な画像処理装置を用いることなく、位置合わせを自動的に行うことができる。

0011

次に、Y方向の位置合わせについて説明する。液晶表示パネル5およびフレキシブル配線基板7の接続部分における接続端子は、一般に、Y方向に延びる短冊状の複数の配線パターンがX方向に微細ピッチで配列されたものからなっている。したがって、X方向に少しでもずれると、このずれが接続端子の幅方向のずれとなってしまうので、X方向の位置合わせは重要である。これに対し、Y方向に少し例えば0.1mm程度ずれた場合には、このずれが接続端子の長さ方向へのずれとなるだけであるので、別に問題は生じない。このように、Y方向への0.1mm程度のずれが許容範囲内であるとすれば、この要求にY方向移動台2の機械的精度のみで答えることができる。したがって、Y方向については、Y方向移動台2の機械的精度のみで十分な位置合わせを行うことができる。θ方向については、従来の場合と同様に、予め位置決めされているので、補正する必要はない。

0012

なお、上記実施例では、第1のX方向移動台11を移動させてこの第1のX方向移動台11の液晶表示パネル5に対するX方向の位置合わせを行った後に、第2のX方向移動台3を移動させてフレキシブル配線基板7の第1のX方向移動台11に対するX方向の位置合わせを行っているが、これは逆であってもよい。また、上記実施例では、第1の光センサ12によって液晶表示パネル5上に搭載された半導体チップ6の所定の一辺6aを検出しているが、例えばこのような半導体チップが搭載されたTABテープと液晶表示パネル5とを接続するような場合には、液晶表示パネル5に位置合わせ用金属パターンを形成しておき、これを第1の光センサ12によって検出するようにしてもよい。

発明の効果

0013

以上説明したように、この発明によれば、他の部品を第1および第2の光センサと共にX方向に移動させ、第1の光センサによって一の部品の所定部分を検出したとき停止させると、第1および第2の光センサの一の部品に対するX方向の位置合わせが行われ、第1および第2の光センサを停止させた状態で他の部品をX方向に移動させ、第2の光センサによって他の部品の所定部分を検出したとき停止させると、他の部品の第1および第2の光センサに対するX方向の位置合わせが行われ、これにより他の部品の一の部品に対するX方向の位置合わせを行うことができるので、X方向については、複雑で高価な画像処理装置を用いることなく、位置合わせを自動的に行うことができる。

図面の簡単な説明

0014

図1この発明の一実施例における位置合わせ装置の要部の斜視図。
図2従来の位置合わせ装置の一部の斜視図。

--

0015

1固定台
2 Y方向移動台
3 第2のX方向移動台
5液晶表示パネル
7フレキシブル配線基板
11 第1のX方向移動台
12 第1の光センサ
13 第2の光センサ

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