CN106556941B - 一种轻型恒温式主压头装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种轻型恒温式主压头装置，包括动力驱动机构、调节机构、导向机构、压头执行机构以及底板，所述动力驱动机构固定安装在所述底板的上部，所述调节机构固定安装在所述底板的下部，所述导向机构固定安装在所述调节机构上，所述导向机构的一端与所述动力驱动机构连接，所述导向机构的另一端与所述压头执行机构连接。本发明采用在连接螺杆和气缸之间用四根弹簧柔性连接起来，依靠弹簧的张力来调节压头的平衡；采用分体化设计使得轻型恒温式主压头装置在驱动气缸施加驱动力时，只有执行结构在运动，重量减轻，完全可以满足市场小压力的需求；采用双层隔热保证了压头的运动精度，延长了滚针导向器的使用寿命。

Description

一种轻型恒温式主压头装置

技术领域

本发明涉及液晶模组设备技术领域，更具体地，涉及一种轻型恒温式主压头装置。

背景技术

液晶模组的后处理过程中，需要将IC、FPC与LCD的线路连接在一起，这一过程需要两个工序完成：预压(PRE-BONDIND)和主压(MAIN BONDIND)，轻型恒温式主压头机构用于后一个工序；在预压工序中，已经将IC或FPC通过ACF初步贴合在LCD上；然后在主压工序中，恒温的压头在IC或FPC上施加恒定的压力，ACF的温度要达到180℃，经过一定时间(IC通常为8秒，FPC通常为12秒)实现IC或FPC的最终贴合；虽然该工序看似简单，但是却有极高的压力精确性控制和邦定(BONDIND)精度要求；首先ACF粒子爆破要均匀，其次尤其对于邦定IC来说，IC上的BUMP和LCD上的线路是对应的，且线路之间的间距(PITCH)很小，要求完成主压之后的对位精度为±3μ；而产品的质量(粒子爆破均匀性和邦定精度)主要由主压头机构来保证，因此压头结构的性能直接决定邦定质量；现有技术满足不了小压力工作需求，不能适用所有的产品要求，整个压头机构(包括XY调整机构)跟压头的其余部分是一体化设计，跟随压头一起运动，重量过大，压头平行度调整机构在调整时会导致零件变形，甚至损坏零件，IC或FPC的本压邦定精度低。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种能够实现小压力控制，提高IC或FPC的本压邦定精度的轻型恒温式主压头装置。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：一种轻型恒温式主压头装置，包括动力驱动机构、调节机构、导向机构、压头执行机构以及底板，所述动力驱动机构固定安装在所述底板的上部，所述调节机构固定安装在所述底板的下部，所述导向机构固定安装在所述调节机构上，所述导向机构的一端与所述动力驱动机构连接，所述导向机构的另一端与所述压头执行机构连接，所述动力驱动机构向所述导向机构施加驱动力，驱动所述压头执行机构运动；轻型恒温式主压头装置的结构设计与现有压头装置结构的设计主要体现在轻型恒温式主压头装置的结构在驱动气缸施加驱动力时，只有执行结构在运动，这样轻型恒温式主压头装置的结构与现有压头装置结构相比重量减轻，完全可以满足市场小压力的需求。

上述一种轻型恒温式主压头装置，所述调节机构包括调节座、Y向调节座、Y向调节轴、X向调节板以及X向调节轴；所述调节座固定安装在所述底板的下部，所述Y向调节座通过所述Y向调节轴与所述调节座连接，所述X向调节板通过所述X向调节轴与所述Y向调节座连接；提高压头的平行度稳定性，大大减少了平行度调整频率。

上述一种轻型恒温式主压头装置，所述调节座两侧设置有至少两个或两个以上的杯头螺钉，所述Y向调节座通过杯头螺钉固定安装在所述调节座上，所述Y向调节座上设置有机米螺丝，松开所述调节座两侧的杯头螺钉且旋动所述Y向调节座上设置的机米螺丝，可以使得所述Y向调节座以所述Y向调节轴为中心实现前后方向摆动；所述X向调节板上设置有至少两个或两个以上的杯头螺钉，所述X向调节板通过杯头螺钉固定安装在所述Y向调节座上，所述X向调节板一侧设置有机米螺丝，松开所述X向调节板上的杯头螺钉且旋动所述X向调节板一侧的机米螺丝，可以使得所述X向调节板以所述X向调节轴为中心实现左右方向摆动；该调节机构在XY两个方向上各使用一根调节轴，结构简单，容易调整，提高了压头平行度调整效率。

上述一种轻型恒温式主压头装置，所述Y向调节座与所述调节座连接处设置有Y向复位弹簧，所述Y向复位弹簧安装在所述Y向调节座与所述调节座之间；所述X向调节板与所述Y向调节座连接处设置有X向复位弹簧，所述X向复位弹簧安装在所述Y向调节座上；该调节机构在XY两个方向上各使用一根调节轴，且零件之间具有内置的复位弹簧，结构简单，容易调整，提高了压头平行度调整效率。

上述一种轻型恒温式主压头装置，所述压头执行机构包括散热块、隔热部件、压头以及压头压板，所述散热块安装在所述导向机构上，所述隔热部件安装在所述散热块下部，所述压头通过所述压头压板固定安装在所述隔热部件下部；所述隔热部件包括第一隔热板、转接块、第二隔热板以及发热体，所述第一隔热板安装在所述散热块下部，所述转接块安装在所述第一隔热板下部，所述第二隔热板安装在所述转接块下部，所述发热体安装在所述第二隔热板下部，所述发热体安装在所述压头上部；采用双层隔热结构，阻止了发热体的热量向导向机构传输，保证了压头的运功精度，延长了导向机构的寿命。

上述一种轻型恒温式主压头装置，所述转接块、所述第一隔热板与所述散热块由杯头螺钉从下向上依次穿过连接在一起；所述转接块、所述第二隔热板与所述发热体由杯头螺钉从上向下依次穿过连接在一起；所述转接块的上表面设置有一体成型的冷却循环通道；一体成型的冷却循环通道与后面的接头相通，实现气动循环冷却，进一步阻止了加热体的热量向导向机构传导，保证了压头的运动精度，延长了导向机构的寿命。

上述一种轻型恒温式主压头装置，所述转接块与杯头螺钉连接处均设置有隔热垫圈以及金属垫圈，所述隔热垫圈紧贴所述转接块。

上述一种轻型恒温式主压头装置，所述导向机构为滚针导向器，所述滚针导向器包括滚针导向轴、导向轴套以及导向轴安装座，所述滚针导向轴套装在所述导向轴套内，所述导向轴套套装在所述导向轴安装座内，所述滚针导向轴两端伸出所述导向轴安装座；所述滚针导向轴的一端与所述动力驱动机构连接，所述滚针导向轴的另一端与所述压头执行机构连接；采用了滚针导向器,实现了调节机构与压头执行机构的分体式设计,用于调整压头平行度的调节机构安装于底板上,不随压头一起运动,大大减轻了压头执行机构的重量,能够实现小压力控制。

上述一种轻型恒温式主压头装置，所述动力驱动机构包括具有上下两个进气口的气缸、气缸安装座、气缸紧固螺母、气缸接头以及螺杆连接器，所述气缸通过所述气缸紧固螺母安装在所述气缸安装座上，所述气缸接头安装螺杆连接器内，所述螺杆连接器安装在所述气缸安装座下部；所述螺杆连接器包括弹性部件以及连接螺杆，所述连接螺杆安装在所述弹性部件上，所述连接螺杆与所述导向机构的一端连接；所述弹性部件包括上连接件、拉伸弹簧、下连接件以及弹簧连接销，所述弹簧连接销依次穿过所述上连接件、所述拉伸弹簧与所述下连接件；为了精确地控制压头作用在IC上的压力，需要同时给气缸的两侧供给压力不同的气源，利用两者的压力差来控制压头作用于IC上的力，气缸上进气口的压力被称为主压，下进气口的压力被称为背压；先将主压调节到零压力，然后逐步旋动背压的精密调压阀，用手上下推动压头执行机构，使得压头能够停留在行程范围内的任意位置不动，此时，压头不能因重力而自动下降；此时就是需要的背压压力，由于本轻型恒温式主压头装置使用了分体式设计，大大减轻了压头执行机构运动部分的重量，因此能够使得压头在更小的压力下工作。

上述一种轻型恒温式主压头装置，所述的气缸接头安装在所述弹性部件内，位于所述上连接件与所述下连接件的中空处；所述连接螺杆穿过所述下连接件，安装在所述下连接件的中间位置；可以依靠弹簧的张力来调节压头的平衡；气缸接头安装于气缸活塞杆上，其下面的圆弧形头部与连接螺杆上面的平面相接触，实现点接触，保证气缸的输出力与滚针导向器和压头都处于同一条直线上，压头在IC施加的压力与IC垂直，受力状态最佳，保证了压头的邦定(BONDING)精度；并且两个拉伸弹簧使得气缸接头和连接螺杆的顶面始终紧密接触，压头在下降和接触IC，消除了因为压头重量而产生的冲击载荷，有利于提高邦定精度。

本发明的有益效果如下：

本发明的一种轻型恒温式主压头装置采用在连接螺杆和气缸之间用四根弹簧柔性连接起来，依靠弹簧的张力来调节压头的平衡；采用分体化设计使得轻型恒温式主压头装置在驱动气缸施加驱动力时，只有执行结构在运动，重量减轻，完全可以满足市场小压力的需求；采用双层隔热保证了压头的运动精度，延长了滚针导向器的使用寿命。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1为本发明一种轻型恒温式主压头装置的结构示意图；

图2为本发明一种轻型恒温式主压头装置的调节机构结构示意图；

图3为本发明一种轻型恒温式主压头装置的压头执行机构结构示意图；

图4为本发明一种轻型恒温式主压头装置的结构示意图。

图中：1-底板，2-调节座，3-Y向调节座，4-Y向调节轴，5-X向调节板，6-X向调节轴，7-Y向复位弹簧，8-X向复位弹簧，9-散热块，10-压头，11-压头压板，12-第一隔热板，13-转接块，14-第二隔热板，15-发热体，16-滚针导向轴，17-导向轴套，18-导向轴安装座，19-气缸，20-气缸安装座，21-气缸紧固螺母，22-气缸接头，23-螺杆连接器，24-连接螺杆，25-上连接件，26-拉伸弹簧，27-下连接件，28-弹簧连接销，29、31、34、35-杯头螺钉，30、32-机米螺丝，33-发热体，36-冷却循环通道，37-隔热垫圈，38-金属垫圈，39-动力驱动机构，40-调节机构，41-导向机构，42-压头执行机构。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

如图1、2、3、4所示，一种轻型恒温式主压头装置，包括动力驱动机构39、调节机构40、导向机构41、压头执行机构42以及底板1，所述动力驱动机构39固定安装在所述底板1的上部，所述调节机构40固定安装在所述底板1的下部，所述导向机构41固定安装在所述调节机构40上，所述导向机构41的一端与所述动力驱动机构39连接，所述导向机构41的另一端与所述压头执行机构42连接，所述动力驱动机构39向所述导向机构41施加驱动力，驱动所述压头执行机构42运动。

所述调节机构40包括调节座2、Y向调节座3、Y向调节轴4、X向调节板5以及X向调节轴6；所述调节座2固定安装在所述底板1的下部，所述Y向调节座3通过所述Y向调节轴4与所述调节座2连接，所述X向调节板5通过所述X向调节轴6与所述Y向调节座3连接。

所述调节座2两侧设置有至少两个或两个以上的杯头螺钉29，所述Y向调节座3通过杯头螺钉29固定安装在所述调节座2上，所述Y向调节座3上设置有机米螺丝30，松开所述调节座2两侧的杯头螺钉29且旋动所述Y向调节座3上设置的机米螺丝30，可以使得所述Y向调节座3以所述Y向调节轴4为中心实现前后方向摆动；所述X向调节板5上设置有至少两个或两个以上的杯头螺钉31，所述X向调节板5通过杯头螺钉31固定安装在所述Y向调节座3上，所述X向调节板5一侧设置有机米螺丝32，松开所述X向调节板5上的杯头螺钉31且旋动所述X向调节板5一侧的机米螺丝32，可以使得所述X向调节板5以所述X向调节轴6为中心实现左右方向摆动。

所述Y向调节座3与所述调节座2连接处设置有Y向复位弹簧7，所述Y向复位弹簧7安装在所述Y向调节座3与所述调节座2之间；所述X向调节板5与所述Y向调节座3连接处设置有X向复位弹簧8，所述X向复位弹簧8安装在所述Y向调节座3上。

所述压头执行机构42包括散热块9、隔热部件、压头10以及压头压板11，所述散热块9安装在所述导向机构41上，所述隔热部件安装在所述散热块9下部，所述压头10通过所述压头压板11固定安装在所述隔热部件下部；所述隔热部件包括第一隔热板12、转接块13、第二隔热板14以及发热体15，所述第一隔热板12安装在所述散热块9下部，所述转接块13安装在所述第一隔热板12下部，所述第二隔热板14安装在所述转接块13下部，所述发热体33安装在所述第二隔热板14下部，所述发热体33安装在所述压头10上部。

所述转接块13、所述第一隔热板12与所述散热块9由杯头螺钉34从下向上依次穿过连接在一起；所述转接块13、所述第二隔热板14与所述发热体33由杯头螺钉35从上向下依次穿过连接在一起；所述转接块13的上表面设置有一体成型的冷却循环通道36。

所述转接块13与杯头螺钉连接处均设置有隔热垫圈37以及金属垫圈38，所述隔热垫圈37紧贴所述转接块13。

所述导向机构41为滚针导向器，所述滚针导向器包括滚针导向轴16、导向轴套17以及导向轴安装座18，所述滚针导向轴16套装在所述导向轴套17内，所述导向轴套17套装在所述导向轴安装座18内，所述滚针导向轴16两端伸出所述导向轴安装座18；所述滚针导向轴16的一端与所述动力驱动机构39连接，所述滚针导向轴16的另一端与所述压头执行机构42连接。

所述动力驱动机构39包括具有上下两个进气口的气缸19、气缸安装座20、气缸紧固螺母21、气缸接头22以及螺杆连接器23，所述气缸19通过所述气缸紧固螺母21安装在所述气缸安装座20上，所述气缸接头22安装螺杆连接器内，所述螺杆连接器安装在所述气缸安装座20下部；所述螺杆连接器包括弹性部件以及连接螺杆24，所述连接螺杆24安装在所述弹性部件上，所述连接螺杆24与所述导向机构41的一端连接；所述弹性部件包括上连接件25、拉伸弹簧26、下连接件27以及弹簧连接销28，所述弹簧连接销28依次穿过所述上连接件25、所述拉伸弹簧26与所述下连接件27。

所述的气缸接头22安装在所述弹性部件内，位于所述上连接件25与所述下连接件27的中空处；所述连接螺杆24穿过所述下连接件27，安装在所述下连接件27的中间位置。

如图1、2、3、4所示，本实施例中一种轻型恒温式主压头装置的技术方案，主要分为四部分结构，第一部分结构为动力驱动机构39，主要包括平稳运动型气缸19，气缸安装座20等零件；第二部分为导向机构41，主要包括滚针导向器、连接螺杆24等零件；第三部分调节结构40包括调节座2、X向调节板5、Y向调节座3、Y向复位弹簧7、X向复位弹簧8等零件；第四部分结构为压头执行机构42，主要包括散热块9、隔热板、压头10、压头压板11等零件；轻型恒温式主压头装置中气缸接头22的设计形状为一面是与气缸19相连的内螺纹孔结构，一面是与连接螺杆24的平面相连的球形凸面，并且连接螺杆24和气缸19之间用四根弹簧柔性连接起来，依靠弹簧的张力来调节压头10的平衡，并用滚针导向器取代了现有结构中导轨滑块导向装置，轻型恒温式主压头装置的结构设计与现有压头结构的设计主要体现轻型恒温小压力结构在驱动气缸19施加驱动力时，只有执行结构在运动，这样轻型恒温压头结构与现有压头结构相比重量减轻，完全可以满足市场小压力的需求。

如图1、2、3、4所示，本实施例中一种轻型恒温式主压头装置的技术方案运行流程：

一、运行准备工作：调整压头10与LCD压着平台的平行度，右旋或左旋Y向调节座3上的杯头螺钉29和机米螺丝30，Y向调节座3会带动压头10一起做相应的Y向摆动，右旋或左旋X向调节板5上的杯头螺钉31和机米螺丝32，X向调节座会带动压头一起做相应的X向摆动，在LCD压着平台上放置感压纸，并使压头10下降，压在感压纸上，时间小于0.3秒，即将压头10升起，根据感压纸的颜色变化情况，分别旋动X调节板5和Y向调节座3上的杯头螺钉和机米螺丝，压头10与LCD压着平台会相应地趋于平行，再次在压着平台上放置感压纸，将压头10下降，再次观察感压纸的颜色变化，根据颜色变化情况，按照上述方法再次对压头10的平行度进行调整，直到感压纸的颜色在压头10范围内均匀一致，然后，锁紧X向调节板5和Y向调节座3的杯头螺钉和机米螺丝。

二、调节背压大小：为了精确地控制压头10作用在IC上的压力，需要同时给气缸19的两侧供给压力不同的气源，利用两者的压力差来控制压头10作用于IC上的力，气缸19上进气口的压力被称为主压，下进气口的压力被称为背压，先将主压调节到零压力，然后逐步旋动背压的精密调压阀，用手上下推动压头10机构，使得压头10能够停留在行程范围内的任意位置不动，此时压头10不能因重力而自动下降，此时就是需要的背压压力，由于该发明使用了分体式设计，大大减轻了压头执行机构42运动部分的重量，因此能够使得压头10在更小的压力下工作。

三、将压头升温：将压头升温直至达到压头10的设置温度(温控表的显示温度大约在300℃)。

四、运行流程：当LCD到达工作位时，在程序控制下气缸19会下降，通过滚针导向器的滚针导向轴16带动压头10一起运动，直至压头10工作面落于LCD的IC或FPC上，并持续保持一段时间的恒压，IC保持恒压的时间一般为8秒，FPC保持恒压的时间一般为12秒，然后压头10升起，完成IC或FPC在LCD上的邦定(BONDING)。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (9)

1.一种轻型恒温式主压头装置，其特征在于，包括动力驱动机构(39)、调节机构(40)、导向机构(41)、压头执行机构(42)以及底板(1)，所述动力驱动机构(39)固定安装在所述底板(1)的上部，所述调节机构(40)固定安装在所述底板(1)的下部，所述导向机构(41)固定安装在所述调节机构(40)上，所述导向机构(41)的一端与所述动力驱动机构(39)连接，所述导向机构(41)的另一端与所述压头执行机构(42)连接，所述动力驱动机构(39)向所述导向机构(41)施加驱动力，驱动所述压头执行机构(42)运动；所述动力驱动机构(39)包括具有上下两个进气口的气缸(19)、气缸安装座(20)、气缸紧固螺母(21)、气缸接头(22)以及螺杆连接器(23)，所述气缸(19)通过所述气缸紧固螺母(21)安装在所述气缸安装座(20)上，所述气缸接头(22)安装螺杆连接器内，所述螺杆连接器安装在所述气缸安装座(20)下部；所述螺杆连接器包括弹性部件以及连接螺杆(24)，所述连接螺杆(24)安装在所述弹性部件上，所述连接螺杆(24)与所述导向机构(41)的一端连接；所述弹性部件包括上连接件(25)、拉伸弹簧(26)、下连接件(27)以及弹簧连接销(28)，所述弹簧连接销(28)依次穿过所述上连接件(25)、所述拉伸弹簧(26)与所述下连接件(27)。

2.根据权利要求1所述的一种轻型恒温式主压头装置，其特征在于，所述调节机构(40)包括调节座(2)、Y向调节座(3)、Y向调节轴(4)、X向调节板(5)以及X向调节轴(6)；所述调节座(2)固定安装在所述底板(1)的下部，所述Y向调节座(3)通过所述Y向调节轴(4)与所述调节座(2)连接，所述X向调节板(5)通过所述X向调节轴(6)与所述Y向调节座(3)连接。

3.根据权利要求2所述的一种轻型恒温式主压头装置，其特征在于，所述调节座(2)两侧设置有至少两个或两个以上的杯头螺钉(29)，所述Y向调节座(3)通过杯头螺钉(29)固定安装在所述调节座(2)上，所述Y向调节座(3)上设置有机米螺丝(30)，松开所述调节座(2)两侧的杯头螺钉(29)且旋动所述Y向调节座(3)上设置的机米螺丝(30)，可以使得所述Y向调节座(3)以所述Y向调节轴(4)为中心实现前后方向摆动；所述X向调节板(5)上设置有至少两个或两个以上的杯头螺钉(31)，所述X向调节板(5)通过杯头螺钉(31)固定安装在所述Y向调节座(3)上，所述X向调节板(5)一侧设置有机米螺丝(32)，松开所述X向调节板(5)上的杯头螺钉(31)且旋动所述X向调节板(5)一侧的机米螺丝(32)，可以使得所述X向调节板(5)以所述X向调节轴(6)为中心实现左右方向摆动。

4.根据权利要求3所述的一种轻型恒温式主压头装置，其特征在于，所述Y向调节座(3)与所述调节座(2)连接处设置有Y向复位弹簧(7)，所述Y向复位弹簧(7)安装在所述Y向调节座(3)与所述调节座(2)之间；所述X向调节板(5)与所述Y向调节座(3)连接处设置有X向复位弹簧(8)，所述X向复位弹簧(8)安装在所述Y向调节座(3)上。

5.根据权利要求1所述的一种轻型恒温式主压头装置，其特征在于，所述压头执行机构(42)包括散热块(9)、隔热部件、压头(10)以及压头压板(11)，所述散热块(9)安装在所述导向机构(41)上，所述隔热部件安装在所述散热块(9)下部，所述压头(10)通过所述压头压板(11)固定安装在所述隔热部件下部；所述隔热部件包括第一隔热板(12)、转接块(13)、第二隔热板(14)以及发热体(15)，所述第一隔热板(12)安装在所述散热块(9)下部，所述转接块(13)安装在所述第一隔热板(12)下部，所述第二隔热板(14)安装在所述转接块(13)下部，所述发热体(33)安装在所述第二隔热板(14)下部，所述发热体(33)安装在所述压头(10)上部。

6.根据权利要求5所述的一种轻型恒温式主压头装置，其特征在于，所述转接块(13)、所述第一隔热板(12)与所述散热块(9)由杯头螺钉(34)从下向上依次穿过连接在一起；所述转接块(13)、所述第二隔热板(14)与所述发热体(33)由杯头螺钉(35)从上向下依次穿过连接在一起；所述转接块(13)的上表面设置有一体成型的冷却循环通道(36)。

7.根据权利要求6所述的一种轻型恒温式主压头装置，其特征在于，所述转接块(13)与杯头螺钉连接处均设置有隔热垫圈(37)以及金属垫圈(38)，所述隔热垫圈(37)紧贴所述转接块(13)。

8.根据权利要求1所述的一种轻型恒温式主压头装置，其特征在于，所述导向机构(41)为滚针导向器，所述滚针导向器包括滚针导向轴(16)、导向轴套(17)以及导向轴安装座(18)，所述滚针导向轴(16)套装在所述导向轴套(17)内，所述导向轴套(17)套装在所述导向轴安装座(18)内，所述滚针导向轴(16)两端伸出所述导向轴安装座(18)；所述滚针导向轴(16)的一端与所述动力驱动机构(39)连接，所述滚针导向轴(16)的另一端与所述压头执行机构(42)连接。

9.根据权利要求1所述的一种轻型恒温式主压头装置，其特征在于，所述的气缸接头(22)安装在所述弹性部件内，位于所述上连接件(25)与所述下连接件(27)的中空处；所述连接螺杆(24)穿过所述下连接件(27)，安装在所述下连接件(27)的中间位置。