專利名稱：電子元件裝配方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子元件裝配方法及其裝置，它能很好地用于在透明面板(バネル)上高精度地裝配電子元件的情況，尤其是用于在構(gòu)成液晶面板(液晶バネル)的透明面板上裝配驅(qū)動該液晶面板的IC元件的情況。
例如，在液晶面板的制造工序中，在將集成塊裝配在設(shè)有外引線的載體板上而制成IC元件，再將該IC元件裝配在構(gòu)成液晶面板的玻璃面板上，并將外引線與玻璃板上形成的透明電極相連接時，以往是象以下那樣進行的。即，將沿著需裝配IC元件的玻璃面板的邊貼有ACF(Anisotropic Conductive Film各向異性導電薄片)的玻璃面板定位并保持在規(guī)定位置上，通過對設(shè)置于應(yīng)裝配此IC元件的邊的兩端部上的一對基準位置標記用設(shè)在裝配頭上的識別照相機進行識別，以識別玻璃面板的正確位置。此后，用在裝配頭對供應(yīng)給規(guī)定位置的IC元件進行吸附并向裝配位置搬運的過程中，通過用固定、配設(shè)于適當位置的識別攝像機對設(shè)于IC元件的定位標記進行識別以識別IC元件的吸附位置，通過使IC元件相對玻璃面板的IC元件的裝配位置正確定位，并加壓來進行裝配。其結(jié)果，ACF的被加壓部分變?yōu)榫哂袑щ娦浴?br> 現(xiàn)參照圖31～圖33進行說明，在圖31、圖32中，2是構(gòu)成液晶面板的玻璃面板，該玻璃面板2用玻璃面板保持裝置133定位在規(guī)定的位置。134是對已定位的玻璃面板上的需裝配IC元件的邊從下方給予支持并承受所加壓力的載物臺。135是配設(shè)在上述玻璃面板保持裝置133后部的IC元件供給裝置，在規(guī)定的供給裝置136上提供IC元件131。137是通過機械手138可在3個軸向上移動的裝配頭，在供給位置136吸附IC元件131，將IC元件搬運、裝配在玻璃面板2的裝配位置。裝配頭137除了設(shè)有吸附IC元件131，并在裝配位置進行加壓的工具139外，還設(shè)有識別照相機140和照明裝置141。142是配設(shè)在供給裝置135與載物臺134之間的識別照相機，143是配設(shè)在其周圍的環(huán)狀照明裝置。
接著，參照圖33對于在玻璃面板2上裝配IC元件的工序進行說明，首先使裝配頭137移動至供給位置136，用識別照相機140識別應(yīng)吸附IC元件131的位置(步序101)，對準IC元件131的位置使裝配頭定位并正確吸附IC元件131(步序S102和S103)，接著，移至識別照相機142之上，用此識別照相機142識別設(shè)在IC元件131左右的定位標記，識別被吸附的IC元件131的正確位置(步序S104)。接下去，進行判斷在保持裝置133上是否供給了新的玻璃板2(步序S105)，在有新的玻璃面板2的情況下，通過用裝配頭137上的識別照相機140來識別設(shè)在裝配IC元件的邊上兩端部的1對基準位置標記，來正確識別玻璃面板2以及各IC元件的裝置位置(步序S106)。接著，將用工具139吸附著的IC元件131正確定位于玻璃板2上的IC元件的裝配位置(步序S107)，通過使工具139下降使IC元件經(jīng)各向異性導電薄片(ACF)向玻璃板2進行加壓并安裝(步序S108)。反復進行以上的動作，直到對玻璃面板2的應(yīng)裝配IC元件的邊的裝配結(jié)束(步序S109)。
然而，在彩色液晶面板的制造等工序中，因為玻璃面板2上的透明電極與其相對應(yīng)的IC元件131的外引線的間距十分細微，所以有必要以小于±10μm的高精度對IC元件131進行裝配。
但是，上述傳統(tǒng)的裝配方法存在下述問題因為是用識別照相機142識別IC元件131的定位標記并高精度地識別IC元件131的位置后再使裝配頭137長距離移動對IC元件131進行裝配的，所以會產(chǎn)生機械手部138的移動誤差，此外，由于用裝配頭137一側(cè)的識別照相機140識別玻璃板2的基準位置標記，而用固定配置的識別照相機142識別IC元件131，由此所引起的識別照相機的相對誤差等，會導致不能實現(xiàn)上述那樣高精度的裝配。
另外，在上述裝配裝置中作為保持玻璃面板的面板保持裝置133，如圖34所示，用配設(shè)在面板載放面122角部附近的4個吸附盤123來吸附、保持玻璃板2的裝置是眾所周知的。作為該吸附盤123，一般使用的是平面形狀為圓形、在其外周部保留適當寬度的面板接觸面123a而形成較淺的圓形凹部125、在其中央位置開設(shè)與真空源相連接的吸引口124的吸附盤，一旦將玻璃面板2載放在面板載放面122上，則玻璃面板2與各吸附盤123的接觸面123a接觸并由其支持，同時，用此玻璃面板2將凹部125的上面開口關(guān)閉，通過從吸引口124進行真空排氣使凹部125成為減壓空間，玻璃面板2就被吸附、保持在吸附盤123上。
然而，若為使玻璃面板不產(chǎn)生位置偏移地可靠保持吸附而降低減壓空間的壓力，則由于其吸附力而引起玻璃面板2面對圓形凹部125的部分上產(chǎn)生向著凹部125內(nèi)的大的彎曲應(yīng)力，如圖21A所示，產(chǎn)生彎向凹部125內(nèi)的變形，存在可能導致使用此玻璃面板2的液晶面板質(zhì)量不好的問題。這樣的問題，不限于液晶面板，在對精細化程度明顯的印刷基板和各種電子電路基板進行裝配和加工時，基板的保持中也會產(chǎn)生這樣的問題。
還有，在圖33的上述裝配工序的步序S105中，當有新的玻璃面板2時，如圖27所示，有時會通過用裝配頭7的識別照相機40對設(shè)于玻璃面板2的裝配電子元件的邊2g的兩端部的一對基準位置標記2h、2i進行識別來正確識別玻璃面板2的保持位置，據(jù)此來高精度地求得各電子元件的裝配位置。如進行詳細說明，各電子元件1的安裝位置數(shù)據(jù)由與一方的基準位置標記2h所指示的基準位置的距離a、b、c……所給出，因此根據(jù)一方的基準位置標記2h的識別位置對裝配數(shù)據(jù)的基準位置進行修正，同時，從兩基準位置標記2h、2i的識別位置算出玻璃面板2的傾斜，將基準位置標記2h的識別位置作為基準位置求出在玻璃面板2的傾斜方向上的距離a、b、c……的位置并將其作為各電子元件1的裝配位置。
可是，在這樣的裝配方法中裝配位置的求法，是以玻璃面板2上的各電子元件的裝配圖形的尺寸完成精度良好為前提的，實際上玻璃面板2的裝配圖形尺寸精度也是高的，但是反過來還存在由于因機械手部8一側(cè)的滾珠絲桿等移動機構(gòu)動作產(chǎn)生的熱和環(huán)境溫度的變動而產(chǎn)生裝配位置數(shù)據(jù)與實際的裝配位置間有誤差這樣的問題，其結(jié)果，位置對準精度不能達到小于±15μm，使電子元件的最小引線間距極限為120μm。
還有，如上所述的誤差的大部分是由于溫度變化而產(chǎn)生的移動機構(gòu)的熱伸縮引起的，以往為了修正此誤差用直線標尺進行修正，但是這會使裝置結(jié)構(gòu)變得復雜，同時，雖然直線標尺比滾珠絲桿要小但由于自身也有膨脹，所以不能進行完全的溫度修正。
又，在上述液晶板的制造工序中，有時要沿著構(gòu)成液晶面板的玻璃面板的四邊及其正反面中的所需邊裝上驅(qū)動液晶面板用的多個電子元件。此裝配工序是將沿玻璃面板的應(yīng)裝配電子元件的邊貼附ACF并將其定位、保持在規(guī)定位置，在此狀態(tài)下進行上述裝配工序。
在這樣的裝配工序中，為使應(yīng)裝配電子元件的玻璃面板的邊在規(guī)定位置上定位用的裝配數(shù)據(jù)如圖35所示，將對于玻璃面板2一條邊的電子元件的裝配作為一個區(qū)間(block)，每個區(qū)間由作為玻璃面板2的保持裝置133的定位座標的X座標數(shù)據(jù)、Y座標數(shù)據(jù)、繞垂直軸芯(SV軸)回轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)位置數(shù)據(jù)及其它數(shù)據(jù)所構(gòu)成。
電子元件裝配時的玻璃面板2的回轉(zhuǎn)位置的定位控制是根據(jù)上述裝配數(shù)據(jù)，如圖36A～36D所示進行的，玻璃面板保持裝置133在基準回轉(zhuǎn)位置(0°)狀態(tài)下，將如圖36A那樣搬運來的玻璃面板2保持之后，在區(qū)間1由于裝配數(shù)據(jù)為90°，故如圖36B那樣使玻璃面板保持裝置133回轉(zhuǎn)90°，在區(qū)間2由于裝配數(shù)據(jù)為180°，故如圖36C那樣再使玻璃面板保持裝置133回轉(zhuǎn)90°，在區(qū)間3由于裝配數(shù)據(jù)為0°，故如圖36D那樣玻璃面板保持裝置133回轉(zhuǎn)180°，也就是說，為了將應(yīng)裝配電子元件1的玻璃面板2的邊在規(guī)定位置進行定位用的裝配數(shù)據(jù)，規(guī)定了以玻璃面板保持裝置133的基準回轉(zhuǎn)位置作為原點，進行各區(qū)間的裝配時玻璃面板保持裝置133應(yīng)定位在哪個回轉(zhuǎn)位置。
然而，上述使用裝配數(shù)據(jù)的電子元件裝配方法中存在如下問題對每個電子元件裝配裝置必須從應(yīng)裝配電子元件1的玻璃面板2的邊和搬入該電子元件裝置時的玻璃面板2的回轉(zhuǎn)位置求出每個區(qū)間玻璃面板保持裝置133的回轉(zhuǎn)位置并編制裝配數(shù)據(jù)，另外為使玻璃面板2進行翻轉(zhuǎn)必須編制特別的指令數(shù)據(jù)，故編制裝配數(shù)據(jù)很費功夫。
本發(fā)明的目的在于，提供能高精度地裝配電子元件、并使其各裝配動作節(jié)拍時間不變長的電子元件裝配方法及其裝置。
為了達到此目的，本發(fā)明的構(gòu)成如下若按本發(fā)明的第1個見解，是提供一種在電子元件供給部拾取電子元件，將電子元件定位并裝配在透明面板上規(guī)定的電子元件裝配位置上的電子元件裝配方法，其特點在于，將設(shè)在上述透明面板的電子元件裝配位置上的裝配位置標記與設(shè)在上述電子元件上的定位標記對齊(或稱合在一起)并對其相對位置從與上述透明面板的裝配面相反側(cè)的面進行識別，根據(jù)識別結(jié)果進行上述電子元件的位置修正，將上述電子元件裝配在上述透明面板的上述電子元件裝配位置。
若按本發(fā)明的第2個見解，是提供一種電子元件裝配方法，具有在對上述裝配位置標記和上述定位標記進行識別前，在將于上述電子元件供給部吸附的電子元件搬送至裝配位置期間識別吸附位置的工序;對顯示設(shè)在裝配電子元件的面板上的電子元件裝配位置的基準位置的一對基準位置標記進行識別的工序;由一對基準位置標記的識別位置和基準位置標記間的距離的識別值對電子元件的裝配位置數(shù)據(jù)進行修正的工序;相對數(shù)據(jù)修正后的裝配位置，根據(jù)電子元件吸附位置的識別結(jié)果進行位置修正并將電子元件定位在裝配位置上的工序;在這些工序之后進行電子元件的裝配。
若按本發(fā)明的第3個見解，是提供一種電子元件裝配方法，即，當將上述面板的任意邊定位于規(guī)定的裝配位置并對上述電子元件進行裝配時，上述裝配方法具有將對上述面板的各邊進行特定的邊指定數(shù)據(jù)用于裝配數(shù)據(jù)，并根據(jù)現(xiàn)在裝配工序中的邊指定數(shù)據(jù)和在下一道裝配工序的邊指定數(shù)據(jù)對面板的回轉(zhuǎn)或翻轉(zhuǎn)動作進行控制的工序。
若按本發(fā)明的第4個見解，是提供一種電子元件裝配裝置，它具有將電子元件供給規(guī)定位置的電子元件供給裝置，將應(yīng)裝配上述電子元件的透明面板保持并定位在規(guī)定位置上的透明面板保持裝置，將上述供給的電子元件吸附和搬送并在上述透明面板的電子元件裝配位置上進行裝配的裝配頭，能定位在上述透明面板的各電子元件裝配位置的正下方位置上的圖像識別裝置，作為識別用照明光能有選擇性地照射同軸光和散射光的照明裝置。
若按本發(fā)明的第5個見解，是提供一種電子元件裝配裝置，它具有將電子元件供應(yīng)給規(guī)定位置的電子元件供給裝置，將應(yīng)裝配上述電子元件的透明面板進行保持并定位在規(guī)定位置上的透明面板保持裝置，將上述供給的電子元件吸附和搬送并在上述透明面板的電子元件裝配位置上進行裝配的裝配頭，能定位在上述透明面板的電子元件裝配位置的正下方位置上的第1圖像識別裝置和同軸光照射裝置，配置在上述第1圖像識別裝置近旁的第2圖像識別裝置和散射光照射裝置。
若按本發(fā)明的第6個見解，是提供一種電子元件裝配裝置，其上述透明面板保持裝置在面板載放面上具有多個吸附盤，在此吸附盤的上面形成凹部，該凹部通過與真空源連接并將上述面板載放其上進行吸附，能形成封閉的減壓空間，該凹部由具有上述透明面板厚度的8倍以下的寬度尺寸的凹槽所構(gòu)成。
若按本發(fā)明的第7個見解，是提供一種電子元件裝配裝置，為了將面板的任意邊定位于規(guī)定的裝配位置并對電子元件進行裝配，上述面板保持裝置使上述面板進行回轉(zhuǎn)或翻轉(zhuǎn)、將任意的邊定位、保持在規(guī)定的位置，上述裝配裝置還具有根據(jù)現(xiàn)在的邊指定數(shù)據(jù)與下面工序的邊指定數(shù)據(jù)對由面板定位裝置進行的面板的回轉(zhuǎn)角或翻轉(zhuǎn)動作進行控制的面板姿勢控制裝置。
以下是附圖的簡單說明本發(fā)明的上述目的、其它目的及特征，由所述理想實施例的附圖加以闡明。


圖1是本發(fā)明的第1實施例中示出電子元件安裝裝置的一部分概略結(jié)構(gòu)的局部剖面?zhèn)纫晥D。
圖2是上述第1實施例部分裝配裝置的局部剖切立體圖。
圖3A是上述第1實施例裝配裝置中照明裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖3B是圖3A的部分照明裝置的局部剖面?zhèn)纫晥D。
圖4是示出上述第1實施例的整體概略結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖5是上述第1實施例的反轉(zhuǎn)裝置的概略作用說明圖。
圖6是上述第1實施例的電子元件的立體圖。
圖7是用于說明上述第1實施例裝配位置標記和定位位置標記的識別狀態(tài)的剖視圖。
圖8是上述第1實施例的位置識別說明圖。
圖9是上述第1實施例的裝配動作流程圖。
圖10A是本發(fā)明第2實施例中電子元件裝配裝置的部分概略結(jié)構(gòu)圖。
圖10B是圖10A的部分照明裝置的局部剖面?zhèn)纫晥D。
圖11是本發(fā)明第3實施例中識別裝置的立體圖。
圖12是將圖6的電子元件裝配在玻璃面板上構(gòu)成液晶面板的立體圖。
圖13A、13B、13C是分別示出上述第1實施例裝配位置標記和定位標記的變型例說明圖。
圖14是上述第1實施例電子元件裝配裝置的整體大致結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖15是圖14中移載裝置的放大立體圖。
圖16是圖14上夾持裝置的放大立體圖。
圖17是圖10A的上述第2實施例部分電子元件裝配裝置的局部剖面立體圖。
圖18是圖11的上述第3實施例部分電子元件裝配裝置的局部剖面立體圖。
圖19是本發(fā)明第4實施例電子元件裝配裝置中面板保持裝置的面板載放板的立體圖。
圖20是上述第4實施例的吸附襯墊的放大立體圖。
圖21A、21B分別示出傳統(tǒng)例與上述第4實施例進行比較的面板吸附狀態(tài)的剖視圖。
圖22A、22B、22C、22D是關(guān)于上述第4實施例的變型例中吸附襯墊各結(jié)構(gòu)例的俯視圖。
圖23是示出襯墊吸附槽寬度與不良率關(guān)系的曲線圖。
圖24是本發(fā)明第5實施例的電子元件裝配方法的動作流程圖。
圖25是上述第5實施例步序S27的安裝數(shù)據(jù)修正工序詳細的動作流程圖。
圖26是用于說明上述第5實施例裝配方法中裝配位置數(shù)據(jù)修正用的玻璃面板的一條邊的放大俯視圖。
圖27是用于說明傳統(tǒng)的裝配方法中裝配位置數(shù)據(jù)修正用的玻璃面板的一條邊的放大俯視圖。
圖28是本發(fā)明第6實施例的裝配數(shù)據(jù)構(gòu)成的說明圖。
圖29A、29B、29C是按圖28的裝配數(shù)據(jù)對面板進行定位動作的說明圖。
圖30是上述第6實施例的電子元件裝配裝置中面板姿勢控制裝置的控制流程圖。
圖31是傳統(tǒng)例中電子元件裝配裝置主要部分的概略構(gòu)成圖。
圖32是上述傳統(tǒng)例主要部分的立體圖。
圖33是上述傳統(tǒng)例的裝配動作流程圖。
圖34是傳統(tǒng)的面板保持裝置的立體圖。
圖35是傳統(tǒng)例的裝配數(shù)據(jù)構(gòu)成的說明圖。
圖36A、36B、36C、36D是分別按圖4的裝配數(shù)據(jù)對面板進行定位動作的說明圖。
圖37是示出本發(fā)明第1實施例的控制裝置與其它各種裝置電氣連接關(guān)系的框圖。
以下對實施例進行詳細說明在繼續(xù)敘述本發(fā)明之前，需要注意在所附圖面上對相同構(gòu)件標上了相同的參照標記。
以下對本發(fā)明第1實施例參照圖1～圖9、以及圖12～圖16、圖37進行說明。圖14是有關(guān)上述第1實施例的電子元件裝配裝置的整體立體圖。
此第1實施例是在構(gòu)成液晶面板的玻璃面板側(cè)邊部上裝配由驅(qū)動液晶面板的IC元件構(gòu)成的電子部件〔這里是TAB(Tape Automated Bonding在薄膜載體上裝有IC的部件)〕的例子。
電子元件1構(gòu)成如圖6所示，是在薄膜載體1b上預先形成內(nèi)引線和外引線，在此薄膜載體1b上裝上集成塊1a，通過稱為ILB(Inner Lead Bonding內(nèi)引線連接)的工序?qū)⒋思蓧K1a的凸腳與內(nèi)引線連接，用樹脂將薄膜載體1b、集成塊1a及內(nèi)引線封結(jié)為一體，并且，在薄膜載體1b的二條邊上延伸出外引線1c、1d，其一方的外引線1c如圖12所示與玻璃面板2接合，另一方的外引線1d與電路基板連接。而且，在并排的外引線1c的兩端上設(shè)置了定位標記1e。
在圖1、圖2、圖14中，3是玻璃面板2的保持裝置，它可將玻璃面板2的需安裝電子元件1的側(cè)邊部定位在規(guī)定位置。
4是對已定位的玻璃面板2上需裝配電子元件1的側(cè)邊部從下面支持并承受所加壓力的由透明玻璃板構(gòu)成的載物臺。5是配設(shè)在保持裝置3后部的電子元件供給裝置，例如通過將電子元件1容納于載體帶的凹部，將電子元件1依次連續(xù)地供給至規(guī)定的供給位置6。7是通過機械手8在互相垂直的3軸方向(例如X、Y、Z方向)都能移動的裝配頭，它在供給位置6吸附電子元件2，搬運到玻璃面板2的電子元件裝配位置，將電子元件1向玻璃面板2加壓并進行裝配。裝配頭7上設(shè)有將電子元件1吸住并在裝配位置進行加壓并能解除吸附的工具9。機械手部8如眾所周知，在一對X方向驅(qū)動部8x上支持著Y方向驅(qū)動部8y，在Y方向驅(qū)動部8y上支持著裝配頭7，裝配頭7借助Y方向驅(qū)動部8y在Y方向移動，同時裝配頭7與Y方向驅(qū)動部8y借助X方向驅(qū)動部8x在X方向上被驅(qū)動，裝配頭7具有使工具9沿Z方向移動的功能。
10是在用保持裝置3定位了的玻璃面板2的用于裝配電子元件1的側(cè)邊部下方、在與電子元件裝配位置并排方向(圖14中Y方向)上能直線移動地配設(shè)的移動體，可自由移動地由導軌11支承，同時通過用驅(qū)動電機12所驅(qū)動的進給螺桿機構(gòu)13能進行移動并定位在任意位置。在此移動體10上配設(shè)著對于設(shè)在玻璃面板2的電子元件裝配位置的后述裝配位置標記及電子元件1的定位標記1e進行圖像識別的圖像識別裝置14和照明裝置15。
上述照明裝置15的結(jié)構(gòu)可選擇照射同軸光的同軸照明與照射散射光的環(huán)狀照明。即，如圖3A所示，設(shè)有相對圖像識別裝置14的光軸同軸狀地照射照明光的同軸照明裝置16與從圖像識別裝置14的周圍照射照明光的環(huán)狀照明裝置17，在將這些照明裝置16、17及各自的光源16a、17a連接的光導纖維16b、17b的中途配設(shè)有可使其光路斷開、接通的光閘18。這兩個光閘18相互可獨立驅(qū)動。作為上述照明裝置16、17的一例可使用鹵素照明。如圖3B所示，沿作為圖像識別裝置的CCD照相機14a的光軸，相對該CCD照相機14a的外殼14b豎向設(shè)立圓筒構(gòu)件76，在此圓筒構(gòu)件76的上下部分別連接上述光導纖維16b、17b。由光導纖維16b從光源16a引來引來的光，借助圓筒構(gòu)件76內(nèi)下部的半反射鏡(ハ-フミラ-)76d作90°折射并沿圓筒構(gòu)件76的軸向前進，透過3個透鏡76c、76b、76a后作為同軸光照射標記。另外，由光導纖維引來的來自光源17a的光，借助固定于圓筒構(gòu)件76的上部外周上的圓筒狀的導筒17c作90°折射后沿圓筒構(gòu)件76的軸向前進，作為環(huán)狀的散射光照射標記。還有，上述圖像識別裝置14，透過沿圓筒構(gòu)件76的光軸的3個透鏡76a、76b、76c、半反射鏡76d，將由上述照明裝置照射并反射來的裝配位置標記和定位標記的圖像攝入CCD照相機14a，并能用后述的控制裝置70判斷上述裝配位置標記與定位標記的位置偏差。
又，在電子元件供給裝置5與載物臺4之間配有輔助圖像識別裝置19，在其周圍設(shè)有環(huán)狀照明裝置20，在用裝配頭7搬運電子元件1的過程中對電子元件1的吸附位置進行識別。這些輔助圖像識別裝置19和環(huán)狀照明裝置20具有與上述圖像識別裝置14和上述環(huán)狀照明裝置17大致相同的結(jié)構(gòu)。
再有，有關(guān)上述第1實施例的上述電子元件裝配裝置如圖4、圖14所示，在上述保持裝置3的兩側(cè)配設(shè)玻璃面板的翻轉(zhuǎn)裝置21、22，在該翻轉(zhuǎn)裝置21與上述保持裝置3之間及在上述保持裝置3與上述翻轉(zhuǎn)裝置22之間設(shè)有同時向同一方向移載玻璃面板2的移載裝置23。還有，在圖4、5中，為了便于理解，將圖14的上述翻轉(zhuǎn)裝置21、22和上述移載裝置23簡化圖示。上述翻轉(zhuǎn)裝置21、22如圖5、15、16所示，使夾持玻璃面板2的兩側(cè)部的夾持裝置24前進并進行夾持后再后退并進行翻轉(zhuǎn)，然后再前進并在相對移載裝置23的交接位置松開夾持。所以，例如，當用保持裝置3保持玻璃面板2并用裝配頭7對電子元件1進行裝配時，可以在一個翻轉(zhuǎn)裝置21與移載裝置23之間使另外的玻璃面板2進行翻轉(zhuǎn)等姿勢控制動作，而另一方面，在另一個翻轉(zhuǎn)裝置22與上述另一個移載裝置23之間進行使再另外一個玻璃面板2翻轉(zhuǎn)來的姿勢控制動作。
構(gòu)成上述各翻轉(zhuǎn)裝置21、22的各夾持裝置24如圖16所示，其構(gòu)成如下各夾持裝置42具有一對夾持臂24i;各夾持臂24i由上下夾持部24a、24b和能驅(qū)使該上下夾持部24a、24b離合的夾持驅(qū)動缸24h構(gòu)成;通過將這一對夾持臂24i的2個夾持驅(qū)動缸24h同步地驅(qū)動，用上述一對夾持壁24i的上下夾持部24a、24b夾持玻璃面板2，另一方面，通過將上述一對夾持驅(qū)動缸24h同步地驅(qū)動，用上述一對夾持臂24i的上下夾持部24a、24b使玻璃面板2的夾持松開;這一對把持臂24i用連接支持板24d連接成一體，該支持板24d通過回轉(zhuǎn)驅(qū)動電機24e的回轉(zhuǎn)驅(qū)動，能繞回轉(zhuǎn)軸24c回轉(zhuǎn)360°;又，與支持上述一對夾持臂24i的支持板24d連接的回轉(zhuǎn)驅(qū)動電機24e，其底座24f借助直線移動機構(gòu)24g能沿直線方向(圖14中沿X方向)進行移動;此直線移動機構(gòu)24g，例如，是與圖2所示的由驅(qū)動電機12、導軌11、進給螺桿機構(gòu)13等構(gòu)成的裝置大致相同的裝置。
又，如圖5所示，上述移載裝置23，其構(gòu)成如下具有4個吸附部件23a、使該4個吸附部件23a的沿上述Y方向的間距能調(diào)整的4根臂23b、使4根臂23b的沿上述X方向的間距能調(diào)整的且支持4個吸附部件23a與4根臂23b的支持部件23c、為該支持部件23c沿上述Y方向移動導向的導軌23d、通過鏈條23e驅(qū)使支持部件23c沿該導軌在上述Y方向移動的驅(qū)動電機23f。因此，例如，可以將在裝配待機位置等待的玻璃面板用4個吸附部件23a吸起，再通過上述驅(qū)動電機23f的驅(qū)動把玻璃面板2供給至上述保持裝置3上，或者，為了修正在保持裝置3上保持的玻璃面板2的定位再從保持裝置3吸附玻璃面板2，或者為使玻璃面板2進行翻轉(zhuǎn)等而從保持裝置3吸附玻璃面板2并搬運至翻轉(zhuǎn)裝置21、22的夾持裝置24。
上述控制裝置70，如圖37所示，與元件供給裝置5、機械手部8、裝配頭7、驅(qū)動電動機12、保持裝置3、翻轉(zhuǎn)裝置21、22的夾持裝置24、移載裝置23、光閘18、圖像識別裝置14、19及后述的圖像識別裝置26、27進行電氣連接。所以，上述夾持裝置24的夾持、松開夾持、沿X方向的前后移動和翻轉(zhuǎn)動作、以及驅(qū)動上述移載裝置23的驅(qū)動電動機23e的驅(qū)動動作、上述吸附部件23a的吸附和解除吸附動作、上述吸附部件在臂23b上的移動調(diào)整動作由控制裝置70進行總的控制。
并且，此控制裝置70適當控制上述保持裝置3的對玻璃面板2進行的保持和解除保持動作、裝配頭7的XYZ方向的各動作、裝配頭7對電子元件1的吸附和解除吸附動作、電子元件供給裝置5的電子元件供給動作等動作。上述控制裝置70還進行對上述電子元件1的定位標記1e、上述玻璃面板2的裝配位置標記2b的圖像識別及兩位置偏差等的判斷，并能按對位置偏差的識別結(jié)果，適當驅(qū)動夾持裝置24，變更在保持裝置3上的玻璃面板2的保持位置。
另外，上述保持裝置3在沿上述X方向上，通過驅(qū)動電動機23a的正逆驅(qū)動，用進給螺桿機構(gòu)3b使支持構(gòu)件3c進行前后移動而能調(diào)整位置，同時在沿上述X方向上，能在離電子元件供給裝置5最近位置的上述電子元件的裝配位置和位置標記識別位置、與相反離電子元件供給裝置5最遠位置的玻璃面板搬出位置之間移動，在玻璃面板搬出位置上，在上述保持裝置3與上述移載裝置23之間能進行玻璃面板2的相互交接。
接著，就在玻璃面板2的側(cè)邊部上裝配電子元件1的工序，參照圖9的動作流程圖與圖7、圖8進行說明。
首先，當供給新的玻璃面板2時及使裝配電子元件1的玻璃面板2的側(cè)邊部變換時，對設(shè)在將裝配電子元件1的玻璃面板2側(cè)邊部兩端部的上述面板定位用的標記用上述圖像識別裝置14分別加以識別(圖9的步序S11)。這時，上述圖像識別裝置14通過上述驅(qū)動電機12使其停在各個識別位置上進行識別工作。
接著，根據(jù)上述識別結(jié)果用上述控制裝置70運算將裝配電子元件1的玻璃面板2的側(cè)邊部的位置與該側(cè)邊部應(yīng)到達的規(guī)定位置間的誤差，按此運算結(jié)果，進行玻璃面板2的對保持裝置3的定位(圖9的步序S12)。此定位可通過在移載裝置23與保持裝置3之間交接玻璃面板2來進行。
在將玻璃面板2定位期間，同時使裝配頭7移動至電子元件供給裝置5的供給位置6之上，并按需用設(shè)在裝配頭7上的識別照相機80(參照圖14)識別應(yīng)吸附的電子元件1的位置(圖9的步序S1)，再用裝配頭7吸附電子元件1(圖9的步序S2)，接著，將由裝配頭7吸附的電子元件1搬運至輔助圖像識別裝置19之上并分別識別該電子元件1的2處定位標記1e，識別吸附著的電子元件1的位置(圖9的步序S3)。接著，根據(jù)電子元件1的識別位置，將其粗定位在先前已定位在保持裝置3上的玻璃面板1的所需電子元件裝配位置上(圖9的步序S4)。
在玻璃面板2上，如圖7、8所示，設(shè)有由銅、金或銀等形成的透明電極膜2a，同時用此透明電極膜2a形成圖8(a)所示的大致呈T字形的裝配位置標記2b。此裝配位置標記2b呈與圖8(b)所示的電子元件1的大致呈C字形的定位標記1e相對應(yīng)的形狀。此裝配位置標記2b由于形成在透明電極膜2a上，所以相對透明電極膜2a的膜表面垂直射來的光是正反射，而從其它方向射來的光透了過去。因而，用上述同軸照明裝置16進行照明時，由于對于透明電極膜2的表面射入垂直的光，故此入射的光在上述裝配位置標記2b上進行反射而能用上述圖像識別裝置14進行識別。還有，在這時，由于從上述同軸照明裝置16射來的光幾乎都在裝配位置標記2b上被反射，所以光不到達比位于上述裝配位置標記2b更上方的電子元件1的定位標記1e處，故不能對此定位標記1e進行識別。相反，在用上述環(huán)狀照明裝置17進行照射時，此照明光由于射入的角度與透明電極膜2a的膜表面不垂直故不反射而透過透明電極膜2b，因此如圖8所示對裝配位置標記2b不能識別，但由透過的光可對電子元件1的定位標記1e進行識別。在用上述同軸照明裝置16和上述環(huán)狀照明裝置17對裝配位置標記2b和定位標記1e進行識別時，若不是同時用兩種照明裝置對這些標記進行照明、識別，而是在打開其中某一個識別用的照明裝置的光閘18、并閉另一個照明裝置的光閘18的狀態(tài)下進行識別，則有利于提高精度。還有，在透明電極膜2a上貼附著ACF(各向異性導電片)25。
另外，此玻璃面板2的裝配位置標記2b和電子元件1的定位標記1e能采用其它各種形狀。例如圖13A所示，也可將一方作成圓形、將另一方作成該圓形能相隔規(guī)定空隙嵌合在其中央的環(huán)形。又，如圖13B所示，也可將一方作成方形、將另一方作成該方形能相隔規(guī)定空隙嵌合在其中央的方框形。還有，可如圖13c所示，將一方作成十字形、將另一方作成具有相互間相隔規(guī)定間距的4個L字形，并在4個L字形的中央可嵌合十字形。玻璃面板2的裝配位置標記2b和電子元件1的定位標記1e的個數(shù)，為了將需裝配的邊定位在規(guī)定的位置，所以最少分別要有2個。
使電子元件1如圖7和如圖3所示，在上述粗定位狀態(tài)下相對玻璃面板2的上側(cè)面高出的0.05～0.1mm的間隙g，在此狀態(tài)由同軸照明裝置16照射照明光而用圖像識別裝置14進行識別，接著，借助光閘18的轉(zhuǎn)換動作，用環(huán)狀照明裝置17照射照明光而用圖像識別裝置14進行識別，從而如圖8的(a)、(b)所示可識別裝配位置標記2b和定位標記1e(圖9的步序S5)、通過將這些識別圖像在圖像存儲器中進行合成，如圖8(c)所示可識別這些裝配位置標記2b和定位標記1e的相對位置。而且，為了使位置更適當，通過對裝配頭7作微動調(diào)整來修正電子元件1的位置，能將電子元件1高精度地定位在裝配的位置(圖9的步序S6)。
這樣在將電子元件1進行高精度定位后，接著使工具9下降并使電子元件1通過ACF25向玻璃面板2進行加壓，能使電子元件1裝配在玻璃面板2上(圖9的步序S7)。重復進行以上的動作，直到將電子元件1對玻璃面板2的裝配邊上的安裝動作結(jié)束(圖9的步序S8)。
當完成對玻璃面板2的將電子元件1裝配在應(yīng)裝配邊上的裝配時，用保持裝置3將玻璃2上應(yīng)裝配電子元件1的另一側(cè)邊部定位在載物臺4上的規(guī)定位置上并重復上述動作。又，在使玻璃面板2翻轉(zhuǎn)后裝配電子元件1時，如圖4、圖5所示用翻轉(zhuǎn)裝置21或22進行翻轉(zhuǎn)。此時，通過在保持裝置3的兩側(cè)配設(shè)翻轉(zhuǎn)裝置21、23并在翻轉(zhuǎn)裝置21與保持裝置3之間、在保持裝置3與翻轉(zhuǎn)裝置22之間移載玻璃面板2，可以在對某一玻璃面板2進行裝配期間，用任一翻轉(zhuǎn)裝置21或22使完成了一個面裝配的其它玻璃面板2進行反轉(zhuǎn)，能提高裝配裝置的運轉(zhuǎn)率和提高生產(chǎn)率。
若按上述第1實施例，如以上所述，將設(shè)在玻璃面板2的裝配位置上的裝配位置識別標記2b與設(shè)在電子元件1上的定位識別標記在對準了狀態(tài)下識別其相對位置，因能根據(jù)此識別結(jié)果進行電子元件1的位置修正，故可將電子元件1以極高的精度裝配在玻璃面板2上，而且在裝配位置上能從與玻璃面板2的裝配面相反的一側(cè)進行一次識別動作，能發(fā)揮完成裝配動作的時間可以較短這樣的效果。
還有，當在用透明電極膜2a形成裝配位置標記2b并在其上面貼有ACF25的液晶面板用的玻璃面板2上進行電子元件1的裝配時，只要用光閘18切換同軸照明裝置16和環(huán)狀照明裝置17的照明，即能對玻璃面板2的裝配位置標記2b和電子元件1的定位標記1e分別進行個別的識別，通過將它們對準進行定位能將電子元件1高精度地裝配在玻璃面板2上。并且，即使用透明電極膜2a在玻璃面板2上形成裝配位置標記2b，也能通過用光閘18適當切換上述2個照明裝置16、17，能可靠地識別其裝配位置標記2b和電子元件1的定位標記1e。
又，通過在移動體10上配置圖像識別裝置14、同軸照明裝置16和環(huán)狀照明狀態(tài)17，在玻璃面板2固定的狀態(tài)下能進行上述玻璃面板2上的各電子元件1裝配位置的識別及向玻璃面板2上的裝配，并且由于該移動體10的移動機構(gòu)是只進行直線運動的機構(gòu)就行，因此能以小型而便宜的結(jié)構(gòu)進行高精度的裝配。
又，若配設(shè)輔助圖像識別裝置19以進行電子元件1的吸附位置的識別，將電子元件1對裝配位置進行粗定位，則一次即可可靠地進行裝配位置標記2b與定位標記1e的對準，雖然識別次數(shù)增加但結(jié)果會使識別時間縮短。
又，在上述第1實施例中，因為在作為透明面板一例的玻璃面板2的保持裝置3的兩側(cè)，設(shè)有玻璃面板2的翻轉(zhuǎn)裝置21、22并在保持裝置3與翻轉(zhuǎn)裝置21、22之間進行玻璃面板2的移載，故在某玻璃面板2上進行裝配期間，能用任一翻轉(zhuǎn)裝置21或22對一個面已完成裝配的其它玻璃面板2進行翻轉(zhuǎn)，能提高裝配裝置的運轉(zhuǎn)率及提高生產(chǎn)率。
接著，對本發(fā)明第2實施例的電子元件裝配裝置，參照圖10A、圖10B、圖17進行說明。并且，對與第1實施例相同的結(jié)構(gòu)要素省略說明，只對不同的結(jié)構(gòu)要素進行說明。在此第2實施例中，對用2個照明裝置照明的標記不是用1個圖像識別裝置進行識別，而是對各照明裝置照明的標記用專用的圖像識別裝置進行識別。也就是說，在移動體10上，與玻璃面板2的各電子元件裝配位置的正下方相對應(yīng)地配設(shè)著第1圖像識別裝置26和同軸照明裝置16，同時在第1圖像識別裝置26的近旁設(shè)置著第2圖像識別裝置27和環(huán)狀照明裝置17。另外，為了簡化，在圖17中2個圖像識別裝置26、27被省略。
如圖10B所示，有沿作為第1圖像識別裝置26的CCD照相機26a的光軸延伸的圓筒部75a，相對該CCD照相機26a的外殼26b豎立設(shè)置大致中空構(gòu)件75，在此中空構(gòu)件75的下部連接上述光導纖維16b。借助光導纖維16b從光源16a引導來的光借助中空構(gòu)件75的圓筒部75a內(nèi)下部的半反射鏡76d折射90°后沿圓筒部75a的軸向前進，透過3個透鏡76c、76b、76a后作為同軸光照射標記。上述識別裝置26沿中空構(gòu)件75的光軸穿過3個透鏡76a、76b、76c，將由上述照明裝置16照射并被反射的裝配位置標記的圖像攝入CCD照相機26a。另外，上述中空構(gòu)件75還設(shè)有從上述第2圖像識別裝置27的外殼27b延伸且彎曲的中空部75b，通過在該中空部75b的上部連接的光導纖維從光源17a引導來的光借助固定在中空構(gòu)件75的上部外周上的圓筒狀的導筒17c作90°折射并沿中空構(gòu)件75的軸向前進，作為環(huán)狀的散射光照射標記。另外，上述第2圖像識別裝置27僅將沿中空構(gòu)件75的彎曲的中空部75b的光軸透過3個透鏡71、72、73和棱鏡74，僅將定位標記的圖像攝入CCD照相機27a。由上述第1與第2圖像識別裝置26、27所識別的數(shù)據(jù)送到控制裝置70，與上述第1實施例一樣，進行使上述裝配位置標記和定位標記的2個圖像合在一起的動作，根據(jù)此結(jié)果，進行位置修正動作。
在此第2實施例中，當裝配頭7從電子元件供給位置6將電子元件1吸附在其工具9上后向著裝配位置移動期間，在裝配位置的近旁用上述第2圖像識別裝置27識別電子元件1的定位標記1e，并在裝配位置上用上述第1圖像識別裝置26識別玻璃面板2的裝配位置標記2b，此后，一邊進行與識別位置誤差相對應(yīng)的修正一邊使裝配頭7向裝配位置移動并定位、進行電子元件1的裝配。在此情況下，因為對電子元件1的定位標記1e進行識別后的裝配頭7的移動距離，是幾乎不產(chǎn)生移動誤差程度的小距離，故能與第1實施例同樣進行高精度的裝配。
也就是說，若按此第2實施例的電子元件裝配裝置，由于設(shè)有電子元件供給裝置5、透明面板(玻璃面板)保持裝置3、裝配頭，同時具有在透明面板的各電子元件裝配位置的正下方位置上能進行定位的第1圖像識別裝置26及同軸光照射裝置16、在第1圖像識別裝置26近旁配置的第2圖像識別裝置27及散射光照射裝置17，故通過在裝配位置的近旁用第2圖像識別裝置27對電子元件1的定位標記1e進行識別，在裝配位置上用第1圖像識別裝置26對玻璃面板2的裝配位置標記2b進行識別，然后一邊對裝配頭7進行位置誤差的修正一邊進行幾乎不產(chǎn)生移動誤差的僅為小距離的移動并定位，與上述第1實施例同樣能進行高精度的裝配。
在這種情況下，通過在移動體10上配置第1和第2圖像識別裝置26、27以及同軸光和散射光的照明裝置16、17，也能將透明面板側(cè)固定、且移動體10的移動機構(gòu)可以是僅使其作直線移動的機構(gòu)，故能以小型的便宜的結(jié)構(gòu)進行高精度的裝配。
接著，對本發(fā)明第3實施例的電子元件裝配裝置，參照圖11、18進行說明。在此第3實施例中，代替上述第2實施例中的第1圖像識別裝置26和同軸光照射裝置16，配置了第1實施例中的圖像識別裝置14及可選擇同軸光和散射光進行照射的照明裝置15。所以，若僅使用上述圖像識別裝置14及可選擇同軸光和散射光進行照射的上述照明裝置15，則成為第1實施例的電子元件裝配裝置，若使用第2圖像識別裝置27和環(huán)狀照明裝置17、上述圖像識別裝置14和同軸照明裝置16，則成為第2實施例的電子元件裝配裝置。
若按此第3實施例，能根據(jù)條件選擇上述第1實施例與第2實施例的電子元件裝配裝置進行實施。
接著，作為本發(fā)明的第4實施例，對上述玻璃面板的保持裝置3的更具體的例子，參照圖19～21及圖22A～22D進行說明。
上述面板保持裝置3具有面板載放板31a。在此薄片載放板31a上，在上面的面板載放面32的四角的近旁部分分配設(shè)著平面狀的圓形的吸附盤33。在各吸附盤33的上側(cè)面，在其中央部形成與真空源(未圖示)連接的吸引口34，從此吸引口34呈放射狀的4個凹槽35被形成十字形狀。此放射狀凹槽35，其寬度尺寸為作為吸附對象的玻璃面板厚度尺寸的8倍以下，較適當?shù)氖?～3倍的尺寸。因而，上述放射狀凹槽35的長度尺寸，由將作為所給條件給出的要可靠地保持玻璃面板2所必需的凹槽35的上面開口面積除以此放射狀凹槽35的寬度尺寸所得的數(shù)值來進行設(shè)定。
在以上結(jié)構(gòu)中，當將玻璃面板2載放在面板保持裝置3的面板載放面32上并通過吸引口4將放射狀凹槽35內(nèi)與未圖示的真空源連接進行真空吸引時，用載放的玻璃面板2將4個放射狀凹槽35的上面開口關(guān)閉而形成減壓空間，玻璃面板2用4個吸附盤3吸附固定并被保持。此時，因為在各吸附盤33的上面形成的放射狀凹槽35與圖21A所示的形成圓形或矩形凹部的情況不同，而是如圖21B所示其寬度很窄，所以即使由于吸附力使玻璃面板2的面臨上面開口的部分受到彎曲負荷的作用，也由于開口邊緣間的間距短而彎曲應(yīng)力和變形都變小，也就無需擔心因玻璃面板2的變形而發(fā)生質(zhì)量不好的問題。
又，因為吸附盤33與玻璃面板2的接觸面在放射狀凹槽35的周圍以寬闊的面積形成，故能可靠地獲得大的摩擦力，能保持住可靠地防止玻璃面板2的位置偏移的狀態(tài)。進一步，由于放射狀凹槽35從吸附盤33的中央部形成放射狀，因而防止玻璃面板2的位置偏移的摩擦力在所有方向上都有效地起作用，故防止玻璃面板2的位置偏移的效果好。
還有，在上述圖19、20所示的例子中示出了從吸附盤33的中央部起形成放射狀的4條放射狀凹槽35的例子，然而，當槽寬即使不太大也能確保需要的開口面積時也可以作成3條，另外相反根據(jù)需要也可以作成5條以上。
接著，對上述保持裝置3中吸附盤33的各種變型例，參照圖22A～22D進行說明。這些變型例的共同特征在于，將圓弧狀凹槽36與圖19、20的放射狀凹槽35進行適當?shù)慕M合的這一點，即，圖22A是從各放射狀凹槽35的頂端向同一方向連續(xù)形成圓弧形凹槽36。圖22B是將在各放射狀凹槽35的頂端連接形成的圓弧形狀凹槽36再連接成圓環(huán)凹槽37。圖22c是對直徑方向上的一對放射狀凹槽35從頂端部分別形成連續(xù)的約半圓的圓弧狀凹槽36a，另一直徑方向的一對放射狀凹槽35從其中間部分別形成連續(xù)的約半圓的圓弧狀凹槽36b。圖22D是使圖22C的半圓狀的圓弧狀凹槽36a、36b連接成圓環(huán)狀而形成圓環(huán)凹槽37a、37b。還有，放射狀凹槽35與圓弧狀凹槽36、36a、36b的組合能任意設(shè)計成這些類型以外的。
若按這些變型例，由于將放射狀凹槽35與圓弧狀凹槽36、36a、36b適當?shù)剡M行組合，不必使吸附盤33的大小變得更大，而能確保必需的上面開口面積，同時能確保上述作用效果。
再者，上述保持裝置3的吸附盤33，示出了其形狀為圓形的例子，然而也可以是方形等任意的形狀。又，上述實施例及變型例示出的都是在吸附盤33上面形成放射狀凹槽35的例子，其特點是將吸附盤33上面形成的凹部寬度尺寸制成吸附對象玻璃面板2厚度的8倍以下，而最好是5～3倍，槽狀凹部的形狀、配置可任意設(shè)計。
還有，圖23是示出凹槽寬度尺寸與吸附不良率關(guān)系的曲線圖。所謂吸附不良率，除了不能吸附玻璃面板的情況外，吸附盤的吸附痕跡殘留在玻璃面板2上的情況也作為不良處理。這時的條件是，真空壓力-450mmHg、吸附時間90sec、玻璃面板厚度0.7mm(參見○標記)與1.1mm(參見△標記)。因此，例如，玻璃面板的厚度為1.1mm時，由于凹槽的寬度為該厚度的8倍，也就是1.1×8＝8.8mm以下為好。再有，理想情況可使用1.1×(5～3)＝5.5～3.3mm寬度的凹槽。
若按本發(fā)明的第4實施例，從以上說明可以明了，由于將在吸附盤上面形成的凹部寬度尺寸作成作為吸附對象的玻璃面板2厚度的8倍以下，最好為5～3倍，所以即使在玻璃面板2的面臨上面開口的部分由于吸附力而受到彎曲負荷，也與形成圓形或矩形凹部的情況不同，由于上面開口邊緣間距小因而產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力和變形也小，可不必擔心玻璃面板2因變形而發(fā)生質(zhì)量不好的情況，并且吸附盤33與面板2的接觸面由于在槽狀凹部的周圍形成寬大的面積，因此能確保得到大的摩擦力，能在可靠防止面板位置偏移的狀態(tài)下，保持該面板。
再有，當使圓弧狀凹槽與放射狀凹槽進行組合時，即能不加大吸附盤的大小即能確保必需的上面開口面積，同時能確保上述的作用效果。
接著，說明本發(fā)明的第5實施例，此第5實施例不是在對玻璃面板2的各裝配位置標記2b和電子元件1的定位標記1e進行位置對齊后進行裝配動作，而是對玻璃面板2的一對基準位置標記進行識別，根據(jù)此一對基準位置標記的識別位置和基準位置標記間的距離的識別值，對玻璃面板2上的各電子元件1的裝配位置數(shù)據(jù)進行修正并進行裝配工作。
參照圖1、圖2、圖24～26對玻璃面板2上的電子元件1的裝配工序進行說明。首先，將裝配頭7移動到供給位置6，用裝配頭7的識別照相機80(參照圖14)對應(yīng)吸附的電子元件1的位置進行識別(圖24的步序S21)，使裝配頭7對準電子元件1的位置進行定位(步序S22)，將電子元件1適當?shù)匚皆谘b配頭上(步序S23)。接著，裝配頭7移動到輔助圖像識別裝置即識別照相機19之上，用此識別照相機19對設(shè)在電子元件1左右的定位標記1e進行識別，對吸附著的電子元件1的正確位置進行識別。
接下去，對保持裝置3上是否供給了新的玻璃面板2進行判斷(步序S25)。在新的玻璃面板2的情況時，如圖24所示，用裝配頭7的識別照相機80對在玻璃面板2上設(shè)在應(yīng)裝配電子元件的邊2g的兩端部的一對基準位置標記2h、2i進行識別(步序S26)，根據(jù)此基準位置標記2h、2i的識別位置修正各電子元件1的裝配數(shù)據(jù)(步序S27)。具體地說，如圖25所示，各電子元件1的裝配位置數(shù)據(jù)，由如圖27所示的離一處基準位置標記2h所指示的基準位置的距離a、b、c……所給出，因此根據(jù)一處的基準位置標記2h的識別位置對裝配數(shù)據(jù)中的基準位置進行修正，同時，由兩基準位置標記2h、2i的識別位置算出玻璃面板2的傾斜(圖25的步序S27a)，由兩基準位置標記2h、2i的識別位置求出它們之間的距離的識別值M(圖25的步序S27b)，進一步，由兩基準位置標記2h、2i的識別位置所得它們之間的距離的識別值M與由裝配數(shù)據(jù)所得它們之間的距離數(shù)據(jù)L，以關(guān)系式M＝KL，求出其伸縮系數(shù)K(圖25的步序S27C)，將基準位置標記2h的識別位置作為基準位置，將在玻璃面板2的傾斜方向上的距離A＝ka、B＝kb、C＝kc、……的位置作為各電子元件1的裝配位置數(shù)據(jù)(圖25的步序S27d)。
接著，通過根據(jù)上述求得的電子元件1的裝配位置數(shù)據(jù)對裝配頭7進行定位，從而使用工具9吸附著的電子元件1在電子元件裝配位置上正確定位(圖24的步序S28)。那時，當然按電子元件1的吸附位置進行修正。那時，當然按電子元件1的吸附位置進行修正。此后，通過使工具9下降使電子元件1經(jīng)ACF向玻璃面板2加壓而對電子部件1進行裝配(步序S29)。重復進行以上的動作，直到完成對玻璃面板2應(yīng)裝配邊的電子元件的裝配(步序30)。
當上述步序S25中不是新的面板時，由于裝配數(shù)據(jù)的修正已進行，因此不需要步序S26和27的工序，所以從步序S25前進到步序S28的元件定位工序。
上述第5實施例有關(guān)的修正處理借助與上述各圖像識別裝置和各種裝置相連接的上述控制裝置70來進行。
若按上述第5實施例，由于如上所示，根據(jù)一對基準位置標記2h、2i的識別位置和基準位置標記2h、2i間的距離的識別位置和基準位置標記2h、2i間的距離的識別值對各電子元件1的裝配位置數(shù)據(jù)進行修正，因此，即使因裝配頭7的移動機構(gòu)的動作所產(chǎn)生的熱和環(huán)境溫度的變化引起的熱伸縮有誤差，或玻璃面板2制造時各批之間的圖形有伸縮誤差，其誤差也能得到適當?shù)男拚㈦娮釉?高精度裝配，其結(jié)果，能使對位精度達到±10μm以下，能進行最小引線間距約為80μm的電子元件的裝配。并且，與如上述第1～第3實施例中所記載的那樣，在玻璃面板1上的各電子元件裝配位置上形成裝配位置標記2e，將其與設(shè)在電子元件1上的定位標記1e進行對位以提高裝配精度的方法相比，第5實施例的方法能縮短裝配動作的節(jié)拍時間、能提高生產(chǎn)率。
若按第5實施例的電子元件裝配方法，從以上的說明闡明的那樣，因為對面板上的一對基準位置標記進行識別，由此一對基準位置標記的識別位置和基準位置標記間的距離的識別值對各電子元件的裝配位置進行修正，所以即使由裝配頭的移動機構(gòu)的動作所產(chǎn)生的熱和環(huán)境溫度變化引起的熱伸縮而導致誤差，或即使面板制作中各批有圖形的伸縮誤差時，也能適當?shù)匦拚苏`差而高精度地裝配電子元件，并且必要的識別動作與以往一樣，只要在面板交換時對一對基準位置標記進行識別，所以也能發(fā)揮以較短的節(jié)拍時間完成裝配動作的效果。
又，由于能在構(gòu)成液晶面板的玻璃面板上形成精度良好的裝配圖形，故能較好發(fā)揮上述效果，提高高精度的液晶面板的生產(chǎn)率、降低制造成本。
接著，說明本發(fā)明的第6實施例。在第6實施例中，使用上述翻轉(zhuǎn)裝置21或22、保持裝置3，以進行玻璃面板2的姿勢控制。還有，在電子元件的裝配工序中，把使玻璃面板2的應(yīng)裝配電子元件1的邊定位在規(guī)定位置上，并沿此邊依次裝配電子元件1的工序作為1個區(qū)間進行以下說明。
在這樣的電子元件的安裝工序中，為使在玻璃面板2的應(yīng)裝配電子元件1的邊定位在規(guī)定位置上用的電子元件裝配裝置的數(shù)據(jù)，如圖28所示，在裝配電子元件的每個區(qū)間，由玻璃面板2的保持裝置3的定位座標即X座標數(shù)據(jù)、Y座標數(shù)據(jù)、對玻璃面板2的應(yīng)裝配電子元件1的邊進行特定的邊數(shù)據(jù)、對裝配面的正反進行特定的面數(shù)據(jù)及其它數(shù)據(jù)構(gòu)成。還有，邊數(shù)據(jù)和面數(shù)據(jù)，具體可編碼成例如上邊為1、右邊為2、下邊為3、左邊為4、正面為1、反面為2，此時，以上邊的正面為“11”、下邊的正面為“31”、右邊的反面為“22”等數(shù)據(jù)來表示。
在電子元件裝配時，根據(jù)上述裝配數(shù)據(jù)，如圖29A～29C所示，在區(qū)間1，由于裝配數(shù)據(jù)是上邊和正面(“11”)，如29A那樣用玻璃面板保持裝置3使玻璃面板2的正面向上及將上邊定位在規(guī)定位置，沿此邊進行電子元件1的裝配。在區(qū)間2，由于裝配數(shù)據(jù)是下邊及正面(“31”)，所以如圖29B所示，使玻璃面板保持裝置3轉(zhuǎn)180°，將下邊定位在規(guī)定位置，并沿該邊裝配電子元件1。在區(qū)間3，由于裝配數(shù)據(jù)是右邊和反面，故如29C那樣使玻璃面板保持裝置3回轉(zhuǎn)90°后，用翻轉(zhuǎn)裝置21或22使玻璃面板2翻轉(zhuǎn)。即，作為使玻璃面板2的應(yīng)裝配電子元件1的邊定位于規(guī)定位置上用的裝配數(shù)據(jù)，使用對玻璃面板2的裝配電子元件1的邊進行特定的邊數(shù)據(jù)，由現(xiàn)在邊數(shù)據(jù)和下一工序中應(yīng)裝配的邊數(shù)據(jù)來規(guī)定玻璃面板保持裝置3及翻轉(zhuǎn)裝置21或22的動作。
接著，對根據(jù)上述裝配數(shù)據(jù)用上述控制裝置70控制玻璃面板保持裝置3及翻轉(zhuǎn)裝置21或22的動作的面板姿勢控制處理，參照圖30進行說明。還有，進行以下處理之前，邊數(shù)據(jù)用于例如上邊“1”為0°、右邊“2”為90°、下邊“3”為180°、右邊“4”為270°那樣的邊角度變換。
首先，當完成玻璃面板2的搬入工序或先行區(qū)間的裝配工序等前道工序時(步序S51)，對下個工序進行裝配的裝配邊與現(xiàn)在邊是否一致進行判斷(步序S52)。在一致的情況下移至步序S61，在不一致的情況下使玻璃面板1轉(zhuǎn)動規(guī)定的角度。那時，由于玻璃面板1是正面還是反面回轉(zhuǎn)方向也相反，故在使其回轉(zhuǎn)前，要對現(xiàn)在面為正面還是反而進行判斷(步序S53)。為正面時，要將由裝配邊角度減去現(xiàn)在邊角度的值作為回轉(zhuǎn)角度(步序S54)。為反面時，要將由現(xiàn)在邊角度減去裝配邊角度的值作為回轉(zhuǎn)角度(步序S55)。接著，當回轉(zhuǎn)角度比180°大時，由于若向相反方向回轉(zhuǎn)則回轉(zhuǎn)角度可以較小，故判別回轉(zhuǎn)角度是否大于180°(步序S56)，在大于的情況下，將從回轉(zhuǎn)角度減去360°的值作為回轉(zhuǎn)角度(步序57)。在小于180°時，判斷是否小于180°(步序S58)。在小于180°的情況下，將回轉(zhuǎn)角度加上360°的值作為回轉(zhuǎn)角度(步序S59)。在比180°大時，將原角度作為回轉(zhuǎn)角度。就以這樣所得到的回轉(zhuǎn)角度使玻璃面板保持裝置3進行回轉(zhuǎn)(步序S60)。進一步，為了后面繼續(xù)的處理，將上述裝配邊角度作為現(xiàn)在邊角度(步序S61)。
接著，對裝配面與現(xiàn)在面是否一致進行判斷(步序S62)。僅在不一致時間翻轉(zhuǎn)裝置21或22使玻璃面板2進行翻轉(zhuǎn)(步序S63)。然后將裝配面作為現(xiàn)在面(步序S64)。再將電子元件1裝配在此裝配面的邊上(步序S65)。通過重復以上的動作，能將玻璃面板2的任意邊定位于規(guī)定位置并進行裝配。
若按以上所示的第6實施例，由于將邊的指定數(shù)據(jù)用于裝配數(shù)據(jù)，所以能將實物及圖面的數(shù)據(jù)照原樣以1比1進行變換編制成裝配數(shù)據(jù)，所以還能由CAD數(shù)據(jù)直接編制成裝配數(shù)據(jù)，并能與面板2的回轉(zhuǎn)一樣可編制成翻轉(zhuǎn)的裝配數(shù)據(jù)，故能極簡單地編制成裝配數(shù)據(jù)。并且，當將上述裝配數(shù)據(jù)輸入上述控制裝置70時，上述控制裝置70通過根據(jù)現(xiàn)在的邊指定數(shù)據(jù)與下面工序的邊指定數(shù)據(jù)求得玻璃面板2的回轉(zhuǎn)角或翻轉(zhuǎn)動作，并對面板定位裝置進行控制，能將玻璃面板2的應(yīng)裝配電子元件1的邊定位在規(guī)定的位置。
本發(fā)明，附了有關(guān)圖面并對有關(guān)的理想實施例作了詳細的記載，但很顯然，熟悉此技術(shù)的人們可作各種變型及修正。這樣的變型和修正，只要不離開所附的權(quán)利要求所述的本發(fā)明范圍，應(yīng)理解為包含在其中。
權(quán)利要求
1.一種電子元件的裝配方法，它在電子元件供給部拾取電子元件(1)，將該電子元件定位并裝配在透明面板(2)上規(guī)定的電子元件裝配位置，其特征在于，將設(shè)在上述透明面板的電子元件裝配位置上的裝配位置標記(2b)與設(shè)在上述電子元件上的定位標記(1e)對齊并對其相對位置從與上述透明面板的裝配面相反側(cè)的面進行識別，根據(jù)識別結(jié)果對上述電子元件的位置進行修正并將上述電子元件裝配在上述透明面板的上述電子元件裝配位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子元件裝配方法，其特征在于，用透明電極膜(2a)形成上述透明面板(2)的裝配位置標記(2b)，并且，在于該透明電極之上貼有各向異性導電片(25)的透明面板上對所述電子元件進行裝配時，從上述透明面板的正下方照射同軸光進行所述裝配位置標記的識別，照射散射光進行所述電子元件的所述定位標記的識別。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子元件裝配方法，其特征在于，具有在進行對所述裝配位置標記與所述定位標記的識別前，在將從所述電子元件供給部吸附的電子元件搬送至裝配位置期間對吸附位置進行識別的工序，對顯示設(shè)在裝配電子元件的面板(2)上的電子元件裝配位置的基準位置的一對基準位置標記(2h、2i)進行識別的工序，用一對基準位置標記的識別位置和基準位置標記間的距離的識別值(M)對電子元件的裝配位置數(shù)據(jù)進行修正的工序，相對數(shù)據(jù)修正了的裝配位置，根據(jù)電子元件吸附位置的識別結(jié)果進行位置修正并將電子元件定位至裝配位置的定位工序，在這些工序后進行電子元件的裝配。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子元件裝配方法，其特征在于，上述面板是構(gòu)成液晶面板的玻璃面板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子元件裝配方法，其特征在于，在上述裝配方法中，當將上述面板(2)的任意邊定位于規(guī)定的裝配位置并對上述電子元件(1)進行裝配時，還具有如下工序，即，將對所述面板的各邊進行特定的邊指定數(shù)據(jù)用于裝配數(shù)據(jù)，根據(jù)現(xiàn)在裝配工序中的邊指定數(shù)據(jù)和下道裝配工序中的邊指定數(shù)據(jù)對面板的回轉(zhuǎn)或翻轉(zhuǎn)動作進行控制。
6.一種電子元件裝配裝置，其特征在于，具有將電子元件(1)供給至規(guī)定位置的電子元件供給裝置(5)，將應(yīng)裝配上述電子元件的透明面板(2)保持并定位在規(guī)定位置的透明面板保持裝置(3)，將上述供給的電子元件吸附和搬送并裝配在所述透明面板的電子元件裝配位置的裝配頭(7)，能定位在上述透明面板的各電子元件裝配裝置正下方位置的圖像識別裝置(14)，作為識別用照明光能選擇同軸光和散射光進行照射的照明裝置(15、16、17、18)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電子元件裝配方法，其特征在于，所述透明面板保持裝置(3)將所述透明面板定位并固定在規(guī)定位置，另一方面，設(shè)置在所述透明面板的電子元件裝配位置的并排方向上可移動的移動體(10)，在此移動體上配置了上述圖像識別裝置(14)和上述照明裝置(15、16、17)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電子元件裝配裝置，其特征在于，在上述裝配頭(7)的搬送路徑的中途，配設(shè)了對上述電子元件的吸附位置進行識別的輔助圖像識別裝置(19)。
9.一種電子元件裝配裝置，其特征在于，具有將電子元件(1)供給至規(guī)定位置的電子元件供給裝置(5)，將應(yīng)裝配上述電子元件的透明面板(2)保持并定位在規(guī)定位置上的透明面板保持裝置(3)，將所述供給的電子元件吸附和搬送并裝配在所述透明面板的電子元件裝配位置上的裝配頭(7)，能定位在上述透明面板的電子元件裝配位置的正下方位置的第1圖像識別裝置(26)和同軸光照射裝置(16)，在所述第1圖像識別裝置近旁配置的第2圖像識別裝置(27)和散射光照射裝置(17)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電子元件裝配裝置，其特征在于，所述透明面板保持裝置(3)將所述透明面板定位并固定在規(guī)定位置上，所述裝配裝置還設(shè)置有在此透明面板的電子元件裝配位置的并排方向上可移動的移動體(10)，在此移動體上配置所述第1圖像識別裝置及所述同軸光照射裝置與所述第2圖像識別裝置及所述散射光照射裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電子元件裝配裝置，其特征在于，作為圖像識別裝置(14)和識別用照明光，配置能選擇同軸光和散射光進行照射的照明裝置(15)代替所述第1圖像識別裝置和所述同軸光照射裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電子元件裝配裝置，其特征在于，在上述透明面板保持裝置的兩側(cè)，配設(shè)所述透明面板的翻轉(zhuǎn)裝置(21、22、24)，在所述透明面板保持裝置與所述翻轉(zhuǎn)裝置之間設(shè)置了所述透明面板的移載裝置(23)。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電子元件裝配裝置，其特征在于，在所述透明面板保持裝置的兩側(cè)，配設(shè)上述透明面板的翻轉(zhuǎn)裝置(21、22、24)在所述透明面板保持裝置與所述翻轉(zhuǎn)裝置之間設(shè)置了所述透明面板的移載裝置(23)。
14.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電子元件裝配裝置，其特征在于，所述透明面板保持裝置(3)在面板載放面(32)上具有多個吸附盤(33)，在此吸附盤上側(cè)面上形成有凹部，該凹部通過與真空源連接并載放、吸附所述透明面板可形成封閉的減壓空間，該凹部由具有上述透明面板厚度的8倍以下的寬度尺寸的凹槽所構(gòu)成。
15.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子元件裝配裝置，其特征在于，在所述吸附盤的中央部形成與真空源連接的吸引口(34)，所述吸附盤的凹部由從吸引口部分呈放射狀地延伸出的3根以上的放射狀凹槽(35)所形成。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電子元件裝配裝置，其特征在于，由放射狀凹槽和與該凹槽相連形成的圓弧狀凹槽相組合而形成所述吸附盤的凹部。
17.一種電子元件裝配裝置，其特征在于，為了將面板(2)的任意邊定位于規(guī)定的裝配位置并裝配電子元件(1)，上述面板保持裝置(3)使上述面板進行回轉(zhuǎn)或翻轉(zhuǎn)、將任意的邊定位、保持在規(guī)定的位置，上述裝配裝置還具有根據(jù)現(xiàn)在的邊指定數(shù)據(jù)與下道工序的邊指定數(shù)據(jù)，對由面板定位裝置進行的面板的回轉(zhuǎn)角或翻轉(zhuǎn)動作進行控制的面板姿勢控制裝置(21、22、23、24)。
全文摘要
本發(fā)明涉及電子元件裝配方法及裝置，在電子元件供給部拾取電子元件并將其定位、裝配在透明面板上的規(guī)定電子元件裝配位置上時，將設(shè)在上述透明面板的電子元件裝配位置的裝配位置標記與設(shè)在上述電子元件上的定位標記對齊并對其相對位置從與上述透明面板的裝配面相反側(cè)的面進行識別，根據(jù)識別結(jié)果進行上述電子元件的位置修正并將上述電子元件裝配在上述透明面板的上述電子元件裝配位置。
文檔編號H01L21/00GK1112355SQ9510317
公開日1995年11月22日 申請日期1995年3月30日 優(yōu)先權(quán)日1994年3月30日
發(fā)明者村岡信彥, 金山真司, 江口信三, 市原勝, 平田修一, 渡邊展久 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社