CN101125386A - 热压合装置及采用该装置的热压合方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用以使两个待压合电子元件电性及机械连接的热压合装置及采用该热压合装置的热压合方法。该热压合装置包括一控制单元及一与该控制单元电连接的热压触头，其中该热压触头包括多个加热本体，该控制单元分别控制每一加热本体工作。该热压合装置通过该控制单元控制该多个加热本体的工作，保证待压合电子元件压合位置表面的温度均匀，避免因热量传输及释放不均引起压合位置温度不均，进而造成对压合品质的影响。

Description

热压合装置及采用该装置的热压合方法

技术领域

本发明涉及一种热压合装置及采用该装置的热压合方法。

背景技术

随着电子业的发展，电子元件之间的焊接压合技术获得越来越广泛地应用，如何保证压合后电子元件间的精确电连接性、机械抗拉伸性及压合表面平整度等可靠指标越来越受业界观注。如在液晶显示模组的组装过程中，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，上述压合制程通常用热压合装置，将各向异性导电黏着剂作为焊料设在两个待压合电子元件间，同时加热及加压，在各向异性导电黏着剂厚度方向产生导电性，使该两个待压合电子元件的电子线路平整压合接触并形成良好电连接及机械连接。

请参阅图1，该热压合装置1包括一基台11、一承载基板13及一热压触头15。该承载基板13设置在该基台11上，并能够相对该基台11在水平面内自由移动。

请参阅图2，是该热压触头15的立体放大示意图。该热压触头15包括一加热本体151及一抵接端153。该加热本体151为一用以将电能转换为热能的热源提供装置；该抵接端153为一用以传导热量至待压合电子元件，其靠近该热压触头15的端部设置。

当使用该热压合装置1工作前，首先将一印刷电路板17及一液晶显示面板19固设在该承载基板13上，一各向异性导电黏着剂层18夹设在该印刷电路板17及该液晶显示面板19之间。

在焊接过程中，该印刷电路板17及该液晶显示面板19已经固设在该承载基板13上，并在水平面内移动该承载基板13，使该印刷电路板17的待压合部位在高度方向上与该热压触头15相对应；然后调整该热压触头15的高度，使得该抵接端153抵接该印刷电路板17的待焊接部位以对该待压合部位加压；接着施加驱动控制信号对该加热本体151通电，该加热本体151转换电能为热能，该抵接端153传导热量至该印刷电路板17以对待压合部位加热，使该各向异性导电黏着剂18软化，将该印刷电路板17与该液晶显示面板19机械性及电性连接。

但是采用该类热压合装置1工作时，仍存在加热不均匀的问题。

在该热压合装置1中，由于该热压触头15抵接端153的热量均由该加热本体151提供，所以该加热本体151边缘位置与其中央位置热传导速度不同易导致热压触头15工作过程中表面温度不均匀，且控制加热本体151温度上升以及降低的驱动信号的控制自由度不高，也会引起热压触头15工作过程中热释放速度不均造成表面温度不均匀。对待压合的电子元件而言，因为温度不均匀易造成该两个电子元件17、19焊接电路偏差，影响该两个电子元件17、19焊接后的电连接性；另在焊接表面还容易因温度不均匀产生突起、虚焊等缺陷，导致焊接后的两个电子元件17、19机械连接性能降低。

发明内容

为了解决现有技术中压合表面温度不均匀的问题，有必要提供一种提高压合表面温度均匀性的热压合装置。

同时有必要提供一种采用上述热压合装置的热压合方法。

一种热压合装置，其包括一控制单元及一与该控制单元电连接的热压触头，该热压触头包括多个加热本体，该控制单元分别控制每一加热本体工作。

一种热压合方法，其包括如下步骤：提供一热压合装置，其包括一控制单元及一与该控制单元电连接的热压触头，该热压触头包括多个加热本体；提供两个待压合电子元件及夹置于该电子元件间的焊料；调整该热压触头，使其抵接该待压合元件；该控制单元驱动产生驱动信号控制每一加热本体工作；该多个加热本体同步传导热量至该待压合电子元件。

相较于现有技术，在本发明热压合装置的热压触头包括多个加热本体，通过该控制单元控制每一加热本体产生热量，使得该多个加热本体同时传输热量至待压合元件，保证该热压触头可以均匀传导热量以及待压合电子元件压合位置表面热量均匀释放，避免因热量传输及释放引起待压合电子元件压合位置表面温度不均，进而造成对热压合电子元件的电连接性及机械性能影响，提高压合品质。

附图说明

图1是现有技术一种热压合装置平面示意图。

图2是图1所示热压合装置的热压触头立体放大示意图。

图3是本发明一种较佳实施方式所揭示热压合装置的立体示意图。

图4是本发明所示热压合装置另一角度工作状态平面示意图。

图5是图3所示热压合装置的热压触头立体放大示意图。

图6是图4所示热压合装置的控制单元工作原理示意图。

具体实施方式

请一并参阅图3及图4，图3是本发明一种较佳实施方式所揭示的热压合装置立体示意图，图4是本发明所示热压合装置另一角度工作状态平面示意图。该热压合装置2用以使两个待压合的电子元件31、32通过焊料33接合，其包括一基台21、一X-Y机台22、一红外线温度感应仪23、一热压触头24、一升降机构25、一可动台26、一水平框架27及一控制单元28。

该X-Y机台22设置在该基台21上起支撑作用，其可以在水平面内沿相互垂直的X方向及Y方向移动。

该红外线温度感应仪23用于感应温度，并将感应到的温度信号转换为电信号的仪器，其设置在该X-Y机台22内，该X-Y机台22的自由移动带动该红外线温度感应仪23在水平面内移动。

该热压触头24是一用以压合待压合电子元件的热源提供装置，其连接该升降机构25的一端。

该升降机构25的另一端与该可动台26固接。该升降机构25可以是汽缸或其它能够驱动该热压触头24上下移动的机构。

该可动台26同时套设在该水平框架27上。该水平框架27固设在该基台21上，该可动台26可以相对该水平框架27沿该水平框架27方向自由移动。通过该可动台26相对该水平框架27的移动带动该热压触头24及该升降机构25沿水平框架27移动。

该控制单元28是一用以产生驱动控制信号控制该热压触头24工作的控制装置，其包括多个分控制单元281及一比较器283，并且该分控制单元281与该热压触头24电连接，该比较器283与该红外线温度感应仪23电连接设置。

再请参阅图5，该热压触头24包括多个加热本体241及一抵接端243，该多个加热本体241分别平行间隔排列设置，每一加热本体241是截面为一根部扁平而端部狭窄的柱体的热源提供装置，其接收驱动控制信号后，将电能转换为热能。该抵接端243是由该加热本体241端部连接形成的水平延伸的平坦平面。该加热本体241采用热良导体制得，其将产生的热能传导至该抵接端243。

请参阅图6，是该控制单元28的工作原理示意图。

该控制单元28的每一分控制单元281与该比较器283电连接，每一分控制单元281同时分别与一加热本体241电连接，该比较器283同时接收来自分控制单元281的驱动控制信号及红外线温度感应仪23的温度反馈信号，对该两个信号比较后，根据比较结果对分控制单元281的驱动控制信号进行反馈控制，调整驱动控制信号以对该加热本体241的控制。

在压合过程中，该控制单元28传输驱动控制信号至每一加热本体241，该驱动控制信号可以是脉冲信号，还可以是恒压信号；该加热本体241在该驱动控制信号作用下产生热量，并分别传导该热量至该抵接端243，该抵接端243传导热量至待压合元件31的表面；该红外线温度感应仪23感应该待压合元件32的表面温度，并反馈信号至该控制单元28的比较器283，该比较器283对该反馈信号与驱动控制信号进行比较，并根据该比较结果对最初设定的驱动控制信号进行反馈控制，使得该分控制单元281调整驱动控制信号控制该加热本体241的工作，保证该待压合元件的表面温度趋于一致。

在该热压合装置2中，由于该热压触头24包括多个加热本体241，所以当每一加热本体241同步工作时，相当于该抵接端243有多个热源同时传导热量至待压合元件的表面，因每两个相邻加热本体241间热传导速率差别不大，从而保证该加热触头24本身基本具有相同温度。该热压触头24传导热量至待压合元件31表面，该抵接端243与该待压合元件31、32具有相同温度，保证该抵接端243可以均匀释放热量，使得该待压合元件31、32机械及电连接。

另外，该控制单元28配合该红外线温度感应仪23控制每一加热本体241的驱动信号，以矫正该抵接端243与待压合元件的表面温度不一致或者与设定值间的偏差。如：当待压合元件本身压合线路设计不对称使得不同压合位置表面温度不均时，该红外线温度感应仪23能够适时反馈信号至该控制单元28，该控制单元28凭借该反馈信号调整对应加热本体241的驱动信号，保证压合表面温度与加热本体241的设定值一致，避免因待压合元件因温度不均导致压合缺陷。

在该实施方式中，该红外线温度感应仪23还可以为其它温度感应仪。

相较于现有技术，将现有技术中热压触头的加热本体分割为多个平行间隔设置的加热本体241，则在采用该热压合装置2工作时，该多个加热本体241同时传导热量至该抵接端243，避免该热压触头24本身边缘位置与中央位置因传导速率及热释放速率导致温度不一致。对于待压合元件本身压合线路设计不同导致压合位置表面温度不均现象，通过该红外线温度感应仪23适时监控压合位置表面温度，并反馈信号使该控制单元28调整驱动信号以调整。

采用上述热压合装置2的热压合方法，包括以下步骤：

利用该热压合装置2对该待压合电子元件31、32进行压合前，将该电子元件31、32及焊料33固设在该热压合装置2的X-Y机台22上，且该焊料33夹置在该电子元件31、32间的对应焊接部位。设置在该X-Y机台22上的红外线温度感应仪23靠近该电子元件32侧设置，且在该基台21高度方向上与该电子元件32的焊接部位相对应。

然后调整该可动台26及该X-Y机台22在水平面内移动，使得该红外线温度感应仪23、该热压触头24及该电子元件31、32的待焊接部位在高度方向位于同一直在线。同时调整该升降机构25使得该热压触头24压合于该待压合电子元件31、32重叠部分。

该控制单元28的每一分控制单元281产生驱动信号驱动对应的加热本体241转换电能为热能，并传导该热量至该抵接端243以融化焊料33；

该红外线温度感应仪23感应该待压合电子元件32的重叠部位的温度，并反馈该温度信号至该控制单元28的比较器283，该比较器283对该反馈的温度信号与设定的温度信号进行比较，根据比较结果适时调整对应分控制单元281的驱动信号，以保证该热压触头24的每一加热本体241有相同温度。

相较于现有技术，在该X-Y机台22上设置红外线温度感应仪23适时监测压合位置的温度，并反馈至控制单元28，该控制单元28分别控制对应加热本体241的驱动脉冲信号，以保证该抵接端243与该压合表面压合的每一位置始终具有一致且均匀温度，避免因温度不均匀引起的电连接效果不佳及机械性能不良的缺陷。

Claims (10)

1.一种热压合装置，其包括一控制单元及一与该控制单元电连接的热压触头，其中该热压触头包括多个加热本体，该控制单元分别控制每一加热本体。

2.如权利要求1所述的热压合装置，其特征在于：该热压合装置还包括一与该控制单元电连接的温度感应仪。

3.如权利要求2所述的热压合装置，其特征在于：该控制单元还包括一与该温度感应仪电连接的比较器。

4.如权利要求3所述的热压合装置，其特征在于：该控制单元包括多个分控制单元，每一分控制单元对应控制一加热本体。

5.如权利要求4所述的热压合装置，其特征在于：该比较器接收该温度感应仪的温度信号，并反馈信号至该分控制单元。

6.如权利要求1所述的热压合装置，其特征在于：该多个加热本体均匀间隔设置。

7.如权利要求1所述的热压合装置，其特征在于：该热压触头还包括一抵接端，其位于该热压触头的端部。

8.如权利要求1所述的热压合装置，其特征在于：该热压触头相对待压合电子元件上下自由移动。

9.一种采用热压合方法，其包括如下步骤：提供一热压合装置，其包括一控制单元及一与该控制单元电连接的热压触头，该热压触头包括多个加热本体；提供两个待压合电子元件及夹置于该电子元件间的焊料；调整该热压触头，使其抵接该待压合元件；该控制单元驱动每一加热本体产生热量；该多个加热本体同步传导热量至该待压合电子元件。

10.如权利要求9所述的热压合方法，其特征在于：该控制单元包括多个分控制单元及一比较器，每一分控制单元对应控制一加热本体工作，该比较器与该温度感应仪电连接。

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