CN100515643C - 恒温式热压接装置和热压接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用以使两个待压接元件的重叠部位接合的恒温式热压接装置，其包括具有一加热工具的热压头、可带动该热压头上下移动的升降机构以及具有一挤压部的压住机构，该挤压部可导热并设置在该加热工具和上述两个待压接元件的重叠部位之间，并对待压接元件的重叠部位施加压力。本发明还提供一种恒温式热压接方法。

Description

恒温式热压接装置和热压接方法
【技术领域】
本发明是关于一种热压接装置和热压接方法，特别是一种恒温式热压接装置和恒温式热压接方法。
【背景技术】
液晶显示模组的组装包括将液晶显示面板、驱动集成电路、软性电路板、印刷电路板等元件接合，使之形成电连接的制程。
上述制程通常用热压接装置使两个元件间压合并形成电连接。热压接装置可以分成脉冲式热压接装置和恒温式热压接装置两种。其中，脉冲式热压接装置是在对两个元件加压的状况下，进行通电加热使两个元件间的焊料融化，然后断电使焊料冷却并连接两个元件，该种热压接方式可以防止连接部位产生突起、虚焊等缺陷。恒温式热压接装置由于其热压头的温度保持恒定，其在加热使两个元件间的焊料融化后，需要分离热压头和被压接的元件，以使焊料冷却，但是，以恒温式热压接装置进行热压接，其相较脉冲式热压接装置存在一些问题，以下结合图1进行说明。
如图1(a)、(b)所示，分别是脉冲式热压接装置和恒温式热压接装置进行热压接的时间-温度曲线图。图中，t1为预热时间，t2为工作时间，t3为冷却时间，Tm为焊料的熔点，曲线A、B为焊料的时间-温度曲线图。当以脉冲式热压接装置进行热压接时，如图1(a)所示，焊料经过t1时间的预热达到熔点Tm，随之进行t2时间的热压接，经过t3时间的冷却后，在t3所对应的A1时间点使脉冲式热压接装置的热压头离开被压接的元件，此时，因焊料已经凝固，被压接的元件结合牢固，可以形成较好的电连接效果。当以恒温式热压接装置进行热压接时，如图1(b)所示，焊料经过t1时间的预热达到熔点Tm，随之进行t2时间的热压接，并在t2所对应的B1时间点使恒温式热压接装置的热压头离开被压接的元件，此时，焊料的温度依旧在熔点的上，其尚未冷却凝固，而由于施加在被压接的元件上的力量瞬间减少，很可能使两个元件分离，造成间隙，从而无法形成完整的电连接效果。
恒温式热压接装置虽然存在上述缺点，但是，因其机台构造简单、成本低、耗电能少，对于许多已经安装恒温式热压接装置的工厂，更希望能有一种技术，来改善现有的恒温式热压接装置，使其具备脉冲式热压接装置的优点。
【发明内容】
为克服现有技术的恒温式热压接装置热压接的品质不佳的问题，本发明提供一种可提高热压接品质的恒温式热压接装置。
本发明还提供一种可提高热压接品质的恒温式热压接方法。
本发明的恒温式热压接装置用以使两个待压接元件的重叠部位接合，其包括具有一加热工具的热压头和具有一导热的挤压部的压住机构，该热压头可相对该待压接元件上下移动，该挤压部设置在该加热工具和上述两个待压接元件的重叠部位之间，并对待压接元件的重叠部位施加压力，该加热工具凭借挤压部将热量传导至该待压接元件，抬离该加热工具时，保持该挤压部对待压接元件的压力，直至该待压接元件冷却。
本发明的恒温式热压接方法包括以下步骤：提供一导热元件；将该导热元件设置在待压接元件的重叠部位上方，并由该导热元件对该待压接元件的重叠部位施加一定压力；由加热工具压在该导热元件上，通过该导热元件对该待压接元件的重叠部位加热；抬离该加热工具，保持该导热元件对该待压接元件的重叠部位的压力，直至该待压接元件冷却。
相较于现有技术，由于本发明的恒温式热压接装置在加热工具和待压接元件的重叠部位之间设有一挤压部，该挤压部在进行热压接之后，可以对待压接元件的重叠部位施加压力并进行散热，直至焊料冷却凝固，避免了两个元件相互分离的可能，从而形成完整的电连接效果，可提高热压接品质。本发明的热压接方法同样可以避免待压接的元件相互分离的可能，可提高热压接的品质。
【附图说明】
图1是现有技术脉冲式热压接装置和恒温式热压接装置进行热压接的时间-温度曲线图。
图2是本发明恒温式热压接装置第一实施方式的正面图，其处于未工作状态。
图3是本发明恒温式热压接装置第一实施方式的侧面图，其处于未工作状态。
图4是本发明恒温式热压接装置第一实施方式处于工作状态时的正面图。
图5是本发明恒温式热压接装置第二实施方式的正面图。
【具体实施方式】
如图2所示，是本发明恒温式热压接装置第一实施方式的正面图。该热压接装置1用以使两个待压接的元件31、32通过焊料33接合，其包括一热压头11、一载物台12、一升降机构13、一可动台14、一水平框架15、一X-Y机台16和一压住机构17。
该热压头11包括一加热工具111、一固持块112和分别设置在该固持块112两侧的两个托架113。该加热工具111由该固持块112固持，该加热工具111用于对待压接的元件31、32和焊料33进行加热。该两个托架113各具一通孔114。
该升降机构13和该热压头11相连，以带动该热压头11上下移动。该升降机构13可以是汽缸或其它能够驱动该热压头11上下移动的机构。
该可动台14和该升降机构13连接，且该可动台14是设置在该水平框架15上，该可动台14可沿该水平框架15左右移动，进而带动升降机构13和热压头11左右移动。
该载物台12用以承载待压接元件31、32，在加热工具111对待压接元件31、32进行加热时，该载物台12起支撑作用。该X-Y机台16可以在水平面内沿相互垂直的X方向和Y方向移动，以带动载物台12和待压接元件31、32移动至合适位置。
该压住机构17包括一挤压部171和两个加压部172。该挤压部171具有导热功能，该两个加压部172为具有一定重量的T形圆柱体，该加压部172套在上述托架113的通孔114内，该加压部172直径小于通孔114内径，以使该加压部172可在该通孔114内自由滑动。当然，该加压部172的上端部是用以和该托架113形成抵靠，以使该压住机构17的移动有一定范围。
结合图3可以看出，该压住机构17的挤压部171是设置在该加热工具111和上述两个待压接元件31、32的重叠部位之间，之所以将该挤压部171设置在上述位置，以下将结合图4进行详细说明。
图4是本发明恒温式热压接装置1处于工作状态时的正面图。该恒温式热压接装置1的工作即是由加热工具111接触挤压部171并对待压接元件31、32进行加热，使位于待压接元件31、32的重叠部位中的焊料33融化。本发明采用挤压部171设置在加热工具111正下方，其使得该加热工具111需要凭借挤压部171将热量传导至该待压接元件31、32。
当该焊料33受热融化后，加热工具111抬离至一定高度(图未示)，此时，由于压住机构17具有重力作用，其依旧可以由挤压部171对待压接元件31、32施加一定压力并进行散热，直至焊料33冷却凝固，避免了两个元件31、32相互分离的可能，从而在两个元件31、32间形成完整的电连接效果，可提高热压接品质。
以上实施方式中，该两个待压接的元件31、32分别为一软性电路板和一印刷电路板，该焊料33为锡铅合金。该挤压部171为导热快且不易变形的金属片，如铁片。当然，该压接元件31也可以是其它柔软性的材质；该焊料33也可以是ACF(Anisotropic ConductiveFilm，异方向性导电膜)等热熔性材料。
再如图5所示，是本发明恒温式热压接装置第二实施方式的正面图。该恒温式热压接装置2和上述恒温式热压接装置1的区别在于：该恒温式热压接装置2采用一“
Figure C20041002793700071
”形铁片27作为压住机构，该铁片27包括一平直的挤压部271和一弯折部272，该弯折部272垂直设置在该铁片27一端，使用时，该弯折部272方向朝上，起到方便用手取放铁片27的作用；该恒温式热压接装置2的载物台22为磁性装置，该载物台22通过磁性吸引力吸引、固定该铁片27，从而使该铁片27对两待压接的元件31、32产生压力。
当然，该恒温式热压接装置2中的载物台22也可以是非磁性材料，此时，需要在待压接元件31、32下方设置磁性装置(图未示)，利用该磁性装置吸引该铁片27。另外，固定挤压部271的方式，除了磁性吸引方式外，其它只要是不妨碍压头施加向下力量的固定方式都可以，例如：可以用一个弹簧夹施以向下的力量。
采用上述恒温式热压接装置1或2的热压接方法，包括以下步骤：提供一导热元件，该导热元件可以为挤压部171或271；将该导热元件设置在待压接元件31、32的重叠部位上方，并由该导热元件对该待压接元件31、32的重叠部位施加一定压力；由加热工具111压在该导热元件上，通过该导热元件对该待压接元件31、32的重叠部位加热；抬离该加热工具111，保持该导热元件对该待压接元件31、32的重叠部位的压力，直至该待压接元件31、32和焊料33冷却；在该待压接元件冷却之后抬离该导热元件。

Claims (13)

1.一种恒温式热压接装置，用以使两个待压接元件的重叠部位接合，其包括一具有一加热工具的热压头，该热压头可相对该待压接元件上下移动，其特征在于：进一步包括一压住机构，该压住机构具有一导热的挤压部，该挤压部设置在该加热工具和上述两个待压接元件的重叠部位之间，并对待压接元件的重叠部位施加压力，该加热工具凭借挤压部将热量传导至该待压接元件，抬离该加热工具时，保持该挤压部对待压接元件的压力，直至该待压接元件冷却。
2.如权利要求1所述的恒温式热压接装置，其特征在于：进一步包括一载物台，该载物台承载待压接元件。
3.如权利要求2所述的恒温式热压接装置，其特征在于：该压住机构的挤压部和载物台相互吸引。
4.如权利要求1所述的恒温式热压接装置，其特征在于：该压住机构的挤压部为铁片，在待压接元件下方设置有一磁性装置，该磁性装置吸引该铁片。
5.如权利要求4所述的恒温式热压接装置，其特征在于：该压住机构进一步包括一弯折部，该弯折部垂直设置在该铁片一端。
6.如权利要求1所述的恒温式热压接装置，其特征在于：该压住机构进一步包括两个加压部，该两个加压部垂直设置在该挤压部的两端。
7.如权利要求6所述的恒温式热压接装置，其特征在于：该热压头上进一步设置两个托架，该两个托架和该两个加压部一一配合，使该两个加压部可相对该两个托架自由滑动。
8.如权利要求7所述的恒温式热压接装置，其特征在于：该托架具有通孔，该加压部套入该通孔内并可在该通孔内自由滑动。
9.如权利要求1所述的恒温式热压接装置，其特征在于：该热压头是通过一升降机构带动进行上下移动。
10.一种恒温式热压接方法，包括以下步骤：提供一导热元件；将该导热元件设置在待压接元件的重叠部位上方，并由该导热元件对该待压接元件的重叠部位施加一定压力；由加热工具压在该导热元件上，通过该导热元件对该待压接元件的重叠部位加热；抬离该加热工具，保持该导热元件对该待压接元件的重叠部位的压力，直至该待压接元件冷却。
11.如权利要求10所述的恒温式热压接方法，其特征在于：该导热元件对该待压接元件的重叠部位施加的压力是通过磁性吸引力实现。
12.如权利要求10所述的恒温式热压接方法，其特征在于：该导热元件对该待压接元件的重叠部位施加的压力是通过该导热元件的重力作用实现。
13.如权利要求10所述的恒温式热压接方法，其特征在于：在该待压接元件冷却之后进一步包括抬离该导热元件的步骤。
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