JP2617388B2 - フィルム材の熱圧着装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶パネル等の基板材
に異方性導電テープ等のフィルム材を熱圧着するための
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の熱圧着装置としては例え
ば図４、図５に示すようなものがある。この装置は、液
晶パネルの基板に外部と電気的に接続するための異方性
導電テープを仮付けするためのものである。図４は長手
方向（ｘ軸方向）に対して直交する縦断面図で、この熱
圧着装置は紙面と直角方向に所定の長さを有し、支持ベ
ースＢに固定した駆動用シリンダＳに複数枚の支持板か
らなる駆動ブロック１を取付け、その下側に断熱材２を
介して支持ブロック３を取付け、さらに断熱材４ａ、４
ｂを介してヒーターブロック５を取付け、このヒーター
ブロック５に熱圧着ツール６を固着保持させて構成した
ものである。

【０００３】駆動ブロック１はアルミニウム製の角柱状
部材７と複数の板状部材８、９、１０からなり、ジョイ
ント１１を介して角柱状部材７を駆動用シリンダＳのロ
ッド端に連結し、またベースＢの下端面にガイド１２を
垂下し、このガイド１２に断面Ｌ字状部材８に取付けた
スライド部材１３を嵌合させてある。

【０００４】また支持ブロック３は主に二枚の支持板１
４、１５からなり、これらの間に断熱材４ａをはさみ、
下側の支持板１５の下に断熱材４ｂを取付けてある。上
側の支持板１４の下面側からは上方へ向けて複数のボル
ト１６が捩じ込んであり、このボルト１６は断熱材２を
貫通して下側の板状部材１０に螺合し、支持ブロック３
を駆動ブロック１に固定している。また二枚の支持板１
４、１５の間、及び支持板１５とヒーターブロック５と
の間は、断熱材４ａ、４ｂを貫通する夫々複数本のボル
ト２２、２３で連結固定して一体化してある。なお、図
中２４ａ、２４ｂ、２４ｃは断熱性を有する側板であ
る。

【０００５】ヒーターブロック５は内部に二本のヒータ
ー１７、１７を長手方向（ｘ軸方向）に沿って通し、下
面側の切り欠き１８内に熱圧着ツール６をボルト１９で
固定してある。熱圧着ツール６は、図示のように断面が
変形の台形状を有しており、下端に熱圧着用の突条２０
を備えている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この熱圧着装置により
液晶パネルの基板に異方性導電テープを圧着するには、
ヒーターブロック５内のヒーター１７によって熱圧着ツ
ール６を約２４０℃にまで加熱昇温させるが、このヒー
ター１７による熱は熱圧着ツール６を昇温させるだけで
なく、ヒーターブロック５からボルト２３を介して下側
の支持板１５に伝達され、さらにボルト２２を介して上
側の支持板１４に伝わり、支持板１４から周囲空気に対
して熱伝達及び熱輻射により放熱される。さらに支持板
１４に伝わった熱は、ボルト１６を介して駆動ブロック
１へと伝達され、角柱状部材７や板状部材８〜１０から
放熱される。もちろんヒーターブロック５からの伝熱は
断熱材４ａ、４ｂ及び側板２４ａ、２４ｂ、２４ｃを介
しても行なわれ、これらの伝熱、放熱によって駆動ブロ
ック１、支持ブロック３及びヒーターブロック５の各構
成要素が夫々熱膨張により変形する。

【０００７】この変形は、装置全体において伝熱、放熱
が均一に行なわれれば問題はない。ところが断熱材４
ａ、４ｂ等による断熱を行なっているものの、ボルト１
６、２２、２３の熱伝達量が大きいため、各ブロックは
場所によって放熱量に差ができ、各構成要素の熱膨張度
合いがｘ、ｙ、ｚの各軸方向でまちまちになってしまい
やすい。このためヒーターブロック５の変形が均一にな
らずにゆがみが生じ、熱圧着ツール６の突条２２の先端
部に比較的大きな波打ち、凹凸等が発生し、液晶パネル
の基板上に置いた異方性導電テープを全長に亘って均一
に加熱できず、圧着性状にばらつきを生じさせてしまう
ことがあるという問題があった。このような熱圧着ツー
ル６に発生した変形は、所定の運転条件化において変形
した突状２２の先端面を平坦に削れば解消し得る。とこ
ろが、熱変形が上述のように装置全体に及んでいるた
め、運転条件、周囲温度等の条件の変化によって再び突
条２２に変形が生じてしまうので、切削による調整は適
当でなく、結局ベテランの調整員が感によって調整せざ
るを得ず、変形が装置構造に起因して複雑であるため、
調整に半月以上も掛かってしまうことがあるというもの
であった。

【０００８】本発明者らが従来の装置を用いて行なった
実験では、周囲空気が２４℃の状態で熱圧着ツール６
（ｘ軸方向長さを５０mmとして実験した。）を２４０℃
としたところ、支持ブロック３の下側の支持板１５は上
面温度が約１３０℃、支持板１４の上面温度が約８０
℃、板状部材９、１０の温度が約７０℃となり、熱圧着
ツール６のｘ軸方向において図５に示すような上下方向
（ｙ軸方向）の伸びΔｌが見られた。熱圧着ツール６は
ステンレス材、ボルト１６の伝熱容量は約７０ｗ、ボル
ト２２は約２３０ｗ、ボルト２３は約２６０ｗ、断熱材
４ａ、４ｂは厚みが約１０mm、２０mm、伝熱容量が１．
６７ｗ／ｍ・Ｋであった。なお断熱材４ａ、４ｂに伝熱
容量が０．２３ｗ／ｍ・Ｋのセラミックス材を用いる
と、支持板１４の上面温度が７０℃、板状部材９、１０
の温度が約６３℃に下がったが、ｘ軸方向の伸びのばら
つきによる変形傾向はほぼ同じであった。もちろんｙ、
ｚ軸方向についても同様に変形が生じており、これらも
計測したが図示及び説明は省略する。

【０００９】本発明はこのような従来の問題点に鑑み、
加熱時のヒーターブロックの変形を極力小さくすること
ができ、調整も簡単に行なえるフィルム材の熱圧着装置
を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係るフィルム材
の熱圧着装置は上記目的を達成するために、支持ブロッ
クの下側に熱圧着ツールを保持してなるフィルム材の熱
圧着装置において、上記熱圧着ツールを長手方向に対し
て直交する縦断面形状が直交する２軸に関して夫々対称
形とすると共に、該熱圧着ツールと上記支持ブロックと
の間に締結手段を掛け渡し、断熱材を上記支持ブロック
と上記熱圧着ツールとの間に保持してなる構成としたも
のである。

【００１１】本発明に係るフィルム材の熱圧着装置は、
上記熱圧着ツールの長手方向軸に沿わせてヒータの軸心
を一致させて配してなる構成とすることができる。

【００１２】本発明に係るフィルム材の熱圧着装置は、
上記熱圧着ツールは一方が熱圧着部となる一対の突条を
有し、上記断熱材は上記熱圧着ツールの長手方向に対し
て直交する縦断面形状が門字形状で、その内側に上記突
条より十分広い空間を有し、上記熱圧着ツールは、上記
突条の他方を上記断熱材の空間内に位置させてなる構成
とすることもできる。

【００１３】

【実施例】図１及び図２、図３は本発明に係るフィルム
材の熱圧着装置の一実施例を示す図で、図１は図４に対
応する断面図、図２は図５に対応する側面図、図３は図
６に対応するグラフである。

【００１４】図１、図２は、図４の板状部材９より下方
の部分に相当する構成部分を示したもので、本実施例の
熱圧着装置は、支持ブロック３０の下側に断面門字形と
した断熱材３１を介してヒーターブロックを兼ねる熱圧
着ツール３２を保持して構成するものである。支持ブロ
ック３０は、断面Ｔ字形の支持板３３と、断面門字形の
支持板３４とから構成してある。図柱３５は、支持板３
４の内側空間で、断熱材３１の頂面に設けた凸部３１ａ
を嵌着できるようにしたものである。駆動ブロックにつ
いては図示を省略してあるが、従来のものと同様のもの
を用いればよい。なお図中３１ａ、３４ａは熱変形吸収
用の切り欠き溝である。

【００１５】熱圧着ツール３２は図示のように断面が概
ね十字形状を有し、ｙ軸方向及びｚ軸方向に関して対称
な形状を有するするもので、中心に一本のヒーター３６
をｘ軸方向に沿って通してある。ｙ軸方向の突状部３
７、３７は被支持部となり（以下では被支持部３７とい
う。）、またｚ軸方向の突状部３８、３８が熱圧着部と
なる（以下では熱圧着部３８という。）。また、この熱
圧着ツール３２の外周には、熱圧着部３８及び断熱材３
１が接している被支持部３７の上面を除いて、上述の断
熱材３１と同材質の断熱材３９がビス止めしてある。も
ちろん熱圧着工程において使用されるのは下側に向けて
突出する方の熱圧着部３８で、上側の熱圧着部３８は断
熱材３１によって囲まれる空間Ｅ内に、断熱材３１とは
距離をおいて突出する。この空間Eは図示のように熱圧
着部３８より十分広いスペースを有し、熱圧着部３８か
らの放熱が直接断熱材３１に伝わらないようにしてい
る。そして液晶パネルの基板等に熱圧着される異方性導
伝テープ４０は図示のようにリール４１からローラ４
２、４２を介して熱圧着部３８の下に供給される。

【００１６】図中４３は支持吊り具であり、バックル４
４、吊り環４５及びフック４６とから構成してある。吊
り環４５はバックル４４に回転可能にかつバックル４４
の幅との差の分だけｘ軸方向で可動に取付けてある。そ
してバックル４４を支持ブロック３０の支持板３４に固
定し、フック４６を熱圧着ツール３２の被支持部３７に
断熱材３９を介して取付け、吊り環４５をフック４６に
引っ掛けて締め付けることにより熱圧着ツール３２を支
持すると共に、断熱材３１を支持ブロック３０と熱圧着
ツール３２との間に挟んで保持している。即ち、熱圧着
ツール３２に生ずる熱が断熱材を介することなく支持ブ
ロック３０に伝熱されないようにし、また熱圧着ツール
３２のｘ軸方向の伸びを吊り環４５のバックル４４に対
する位置ずれによって吸収するようにしてある。

【００１７】本発明者らの行なった実験によれば、周囲
空気の温度が２４℃の状態でヒーター３６により熱圧着
ツール３２（ｘ軸方向長さ２６０mm）の温度を従来と同
様に２４０℃としたところ、支持ブロック３０の温度は
２５℃となり、断熱材による断熱が十分に行なわれ、熱
圧着ツール３２のｘ軸方向における伸びΔｌは、図３に
示すようなものが得られた。なお、図３は図２の左端部
分のみの変形を示しており、図示は省略するが右端部分
でも対称的な変形が見られ、中央部部における伸びは一
定であった。この変形は、従来装置における変形量に比
べて非常に小さく、液晶パネルに異方性導電テープを熱
圧着する場合には無視し得る程度のものであった。下側
の突条３８の端面を正確に平坦にするには切削によれば
よく、変形量が非常に小さいのでかりに再変形を生じて
も再切削が可能であり、また突条３８の上下を入れ替え
れば長期的使用が可能である。なお支持ブロック３０及
び熱圧着ツール３２はステンレス材、断熱材３１の伝熱
容量は０．２３ｗ／ｍ・Ｋ、支持釣具４３はステンレス
材（一部鉄製）のものを用いた。

【００１８】もちろん本発明は以上に示す形状、寸法、
構造、材質等のものに限定されず、類似の形状、構造等
のものであれば問題なく採用できるものである。

【００１９】

【発明の効果】本発明に係るフィルム材の熱圧着装置は
以上説明してきたように、熱圧着ツールを縦断面形状が
直交する２軸に関して対称形とし、かつ熱圧着ツールと
支持ブロックとの間に締結手段を掛け渡して断熱材を挟
むようにしたので、加熱時のヒーターブロックの変形を
極力小さくすることができ、調整も簡単に行なえるよう
になるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るフィルム材の熱圧着装置の一実施
例を示す断面図である。

【図２】同側面図である。

【図３】同実験結果を示すグラフである。

【図４】従来のフィルム材の熱圧着装置の一例を示す断
面図である。

【図５】同側面図である。

【図６】同実験結果を示すグラフである。

【符号の説明】

３０ 支持ブロック ３１ 断熱材 ３２ 熱圧着ツール ３３、３４ 支持板 ３６ ヒーター ３７ 被支持部 ３８ 熱圧着部 ３９ 断熱材 ４０ 異方性導伝テープ ４３ 支持吊り具 ４４ バックル ４５ 吊り環 ４６ フック Ｅ 空間 ｘ 水平軸（長手方向） ｙ 水平軸（短手方向） ｚ 垂直軸

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持ブロックの下側に熱圧着ツールを保
   持してなるフィルム材の熱圧着装置において、上記熱圧
   着ツールを長手方向に対して直交する縦断面形状が直交
   する２軸に関して夫々対称形とすると共に、該熱圧着ツ
   ールと上記支持ブロックとの間に締結手段を掛け渡し、
   断熱材を上記支持ブロックと上記熱圧着ツールとの間に
   保持してなることを特徴とするフィルム材の熱圧着装
   置。
2. 【請求項２】 上記熱圧着ツールの長手方向軸に沿わせ
   てヒータの軸心を一致させて配してなることを特徴とす
   る請求項１のフィルム材の熱圧着装置。
3. 【請求項３】 上記熱圧着ツールは一方が熱圧着部とな
   る一対の突条を有し、上記断熱材は上記熱圧着ツールの
   長手方向に対して直交する縦断面形状が門字形状で、そ
   の内側に上記突条より十分広い空間を有し、上記熱圧着
   ツールは、上記突条の他方を上記断熱材の空間内に位置
   させてなることを特徴とする請求項１または２のフィル
   ム材の熱圧着装置。