JP3415414B2 - 熱圧着ツール - Google Patents

熱圧着ツール

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JP3415414B2
JP3415414B2 JP31499897A JP31499897A JP3415414B2 JP 3415414 B2 JP3415414 B2 JP 3415414B2 JP 31499897 A JP31499897 A JP 31499897A JP 31499897 A JP31499897 A JP 31499897A JP 3415414 B2 JP3415414 B2 JP 3415414B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示パネルに
周辺部品を電気的に接続する際に用いる熱圧着ツールに
関するもので、特に耐摩耗性に優れ、安定した接続を行
うことができる熱圧着ツールに関するものである。
【0002】
【従来の技術】液晶表示パネルにドライバー用IC等の
周辺部品を電気的に接続する方法として、ファインピッ
チで多数の配線を一括してコンパクトに接続できるとい
う利点により、異方性導電膜を用いて加熱と加圧とを行
う熱圧着による実装方法が知られている。
【0003】熱圧着を行うためのツールとしては、パル
スヒート型のツールが一般的に広く知られている。これ
は図6に示すように、金属製の短尺ツール51を短尺ツ
ール取り付け台52で固定し、短尺ツール51に電流
(電流の流れを矢印で示す)を流すことにより、短尺ツ
ール51にジュール熱を発生させ、短尺ツール51の底
面である押圧部53によって熱圧着を行うものである。
【0004】近年、液晶表示装置は大型化が進んでお
り、液晶表示パネルとドライバーIC等の周辺部品との
接続部は、50〜350mm程度と長くなってきてい
る。そのため、図6に示すような短尺の熱圧着ツールで
は、押圧部53の長さLが20〜30mmと短く、押圧
部53を長くすると押圧部53全体にわたって均一に圧
力を加えることが困難となるという問題点がある。
【0005】そこで、長い接続部に対して熱圧着を行う
場合、図7に示すような長尺の熱圧着ツールが用いられ
る。この熱圧着ツールは、ツール取り付け台54に金属
製のツール本体55を固定し、金属製のツール本体55
に電流(電流の流れを矢印で示す)を流すことにより、
金属製のツール本体55にジュール熱を発生させ、金属
製のツール本体55の底面である押圧部56によって熱
圧着を行うものである。
【0006】図7に示すような長尺の熱圧着ツールにお
いては、押圧部56を長くしてもツール取り付け台54
が長さ方向に設けられているので、押圧部56全体にわ
たって均一に圧力を加えることが可能となる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図7に
示すような従来の長尺の熱圧着ツールは、金属製のツー
ル本体55が金属のみで形成されているため、頻繁に加
熱と加圧とを繰り返すことによる金属製のツール本体5
5の変形および摩耗が著しく、そのために金属製のツー
ル本体55の寿命が短くなり、長期の連続生産において
安定した温度および圧力が確保しにくいという問題点が
ある。
【0008】これは、金属製のツール本体55に直接電
流を流しジュール熱によって加熱するため、ジュール熱
を金属製のツール本体55の底面である押圧部56に集
中させないと所望の温度に到達できないことから、押圧
部56の肉厚を薄く形成しているためである。
【0009】さらに、高い発熱効率を得るためと電流を
流す経路が必要なことから、金属製のツール本体55に
は中空の切り込み57が設けられており、金属製のツー
ル本体55の押圧部56近傍は肉厚が薄くなっている。
その結果、金属製のツール本体55が強度的に脆くな
り、耐久性に乏しくなるのである。
【0010】本発明は、以上のような従来の問題点に鑑
みなされたものであって、耐久性に優れた熱圧着ツール
を提供することを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明の請求項1記載の熱圧着ツールは、ツー
ル本体を加熱し、前記ツール本体の先端部に設けられた
押圧部で少なくとも2つの部品を押圧することにより、
前記2つの部品を電気的に接続する熱圧着ツールにおい
て、前記ツール本体および前記押圧部はセラミックス材
料で形成されてなり、前記ツール本体と押圧部との間に
は金属層が形成されていることを特徴としている。
【0012】
【0013】
【0014】
【0015】また、請求項2記載の熱圧着ツールは、請
求項1記載の熱圧着ツールにおいて、前記ツール本体ま
たは前記押圧部を形成するセラミックス材料は、酸化ア
ルミニウム、窒化珪素、炭化珪素、サイアロン、窒化ホ
ウ素もしくは五酸化タンタルのうち何れか1つ、または
これらのうちの少なくとも2つ以上の混合物であること
を特徴としている。
【0016】本発明の熱圧着ツールによれば、少なくと
も押圧部がセラミックス材料で形成されていることによ
り、押圧部の硬度および耐摩耗性を向上させることがで
きる。したがって、短尺型のパルスヒート型熱圧着ツー
ルに比べて押圧部に高精度の平行度が要求される長尺型
のパルスヒート型熱圧着ツールにおいても、長期間にわ
たって電気的接続を行う部品に均一に押圧力を加えるこ
とができる。
【0017】また、ツール本体もセラミックス材料で形
成されていることより、ツール本体、特に押圧部近傍の
肉厚が薄い部分の強度および耐久性を向上させることが
できる。
【0018】さらに、セラミックス材料からなるツール
本体と押圧部との間に金属層が形成されていることによ
り、押圧部付近の導電性を高く保つことができ、発熱効
率を高くすることができる。
【0019】
【0020】また、セラミックス材料は、酸化アルミニ
ウム、窒化珪素、炭化珪素、サイアロン、窒化ホウ素も
しくは五酸化タンタルのうち何れか1つ、またはこれら
のうちの少なくとも2つ以上の混合物であることが望ま
しい。
【0021】
【発明の実施の形態】図1乃至図5を用いて、本発明に
ついて説明する。
【0022】(参考例1) 図1および図2を用いて、本発明について説明する。図
1は本発明に係わる熱圧着ツールを示す斜視図、図2は
本発明に係わる熱圧着ツールを示す断面図である。尚、
図1は押圧部2を明確に説明するため、上下を逆さまに
して記載している。
【0023】図1および図2に示すように、本発明の熱
圧着ツールは、長さが50〜350mmの長尺のパルス
ヒート型であり、ツール本体1全体が酸化アルミニウ
ム、窒化珪素、炭化珪素、サイアロン、窒化ホウ素もし
くは五酸化タンタルのうちの何れか1つ、またはこれら
のうち少なくとも2つ以上の混合物であるセラミックス
材料で構成されている。セラミックス材料は成型後焼結
を行った後、さらに切断研磨等の機械加工を行い、所定
のツール形状に加工することができ、ツール本体1の底
面である押圧部2の肉厚を厚く加工することができる。
【0024】このツール本体1にネジ穴3を介して電流
を流すことにより、寸法を小さくしてある押圧部2近傍
の電流密度が上がり温度が上昇する。そして、電気的接
続を行う2つの部品の接続端子部分に押圧部2を所定の
圧力で押し当てることにより、加熱と加圧とによる熱圧
着を行うことができる。
【0025】図1および図2には図示していないが、電
流を制御するための温度検出用熱電対がツール本体1に
埋め込まれている。
【0026】また、図1および図2には図示していない
が、ヒーターをツール本体1の内部に埋め込み、ヒータ
ーに電流を流して加熱するようにした熱圧着ツールでも
同様の効果を得ることができる。
【0027】このようにして作製した熱圧着ツールは、
押圧部2の硬度および耐摩耗性を向上させることができ
るとともに、ツール本体1、特に押圧部2近傍の肉厚が
薄い部分の強度および耐久性を向上させることができ
る。
【0028】(参考例2) 図3を用いて、本発明の参考例2について説明する。図
3は本発明の参考例2に係わる熱圧着ツールの作製方法
を示す説明図である。
【0029】図3に示すように、金属製のツール本体4
は、モリブデン、スーパーインバーまたはインコネル等
の金属材料で形成されており、押圧部2となる部分に
は、セラミックス材料5として酸化アルミニウム、窒化
珪素、炭化珪素、サイアロン、窒化ホウ素もしくは五酸
化タンタルのうち何れか1つ、またはこれらのうち少な
くとも2つの混合物を溶射蒸着、スパッタ法またはCV
D法等によってコーティングする。
【0030】このようにして作製した熱圧着ツールは、
従来と同様の発熱効率を保ちながら押圧部の硬度および
耐摩耗性を向上させることができる。
【0031】(参考例3) 図4を用いて、本発明の参考例3について説明する。図
4は本発明の参考例3に係わる熱圧着ツールの作製方法
を示す説明図である。
【0032】図4に示すように、金属製のツール本体4
は、モリブデン、スーパーインバーまたはインコネル等
の金属材料で形成されており、押圧部2となる部分に
は、セラミックス材料5として酸化アルミニウム、窒化
珪素、炭化珪素、サイアロン、窒化ホウ素もしくは五酸
化タンタルのうち何れか1つ、またはこれらのうち少な
くとも2つの混合物を金属製のツール本体4にはんだ付
けを行う、または接着材料、例えば東亜合成化学社製の
アロンセラミクス等により接着することによって作製す
る。
【0033】このようにして作製した熱圧着ツールは、
従来と同様の発熱効率を保ちながら押圧部の硬度および
耐摩耗性を向上させることができる。
【0034】この方法によれば、参考例2で説明したよ
うな高価なコーティング用の装置を必要としない。
【0035】(実施) 図5を用いて、本発明の実施について説明する。図5
は本発明の実施に係わる熱圧着ツールを示す断面図で
ある。
【0036】図5に示すように、酸化アルミニウム、窒
化珪素、炭化珪素、サイアロン、窒化ホウ素もしくは五
酸化タンタルのうち何れか1つ、またはこれらのうち少
なくとも2つ以上の混合物からなるツール本体1に、金
属層6をはんだ付けまたは接着剤を用いて底面に取り付
けた後、さらに金属層6に、セラミックス材料5として
酸化アルミニウム、窒化珪素、炭化珪素、サイアロン、
窒化ホウ素もしくは五酸化タンタルのうち何れか1つ、
またはこれらのうち少なくとも2つの混合物をはんだ付
けもしくは接着剤を用いて取り付ける、または熔射蒸
着、スパッタ法もしくはCVD法等の方法によってコー
ティングする。
【0037】このようにして作製した熱圧着ツールは、
セラミックス材料からなるツール本体1と押圧部2との
間に金属層6が形成されていることにより、金属層6に
よって押圧部2付近の導電性を高く保つことができ、発
熱効率を高くすることができる。
【0038】以上の説明のように、本発明の熱圧着ツー
ルによれば、押圧部2の硬度および耐摩耗性を向上させ
ることができるため、短尺型のパルスヒート型熱圧着ツ
ールに比べて押圧部2に高精度の平行度が要求される長
尺型のパルスヒート型熱圧着ツールにおいても、長期間
にわたって電気的接続を行う部品に均一に押圧力を加え
ることができる。
【0039】
【発明の効果】以上の説明のように、本発明の熱圧着ツ
ールによれば、少なくとも押圧部がセラミックス材料で
形成されていることにより、押圧部の硬度および耐摩耗
性を向上させることができる。したがって、短尺型のパ
ルスヒート型熱圧着ツールに比べて押圧部に高精度の平
行度が要求される長尺型のパルスヒート型熱圧着ツール
においても、長期間にわたって電気的接続を行う部品に
均一に押圧力を加えることができる。
【0040】また、ツール本体もセラミックス材料で形
成されていることより、ツール本体、特に押圧部近傍の
肉厚が薄い部分の強度および耐久性を向上させることが
できる。
【0041】さらに、セラミックス材料からなるツール
本体と押圧部との間に金属層が形成されていることによ
り、押圧部付近の導電性を高く保つことができ、発熱効
率を高くすることができる。
【0042】
【0043】また、セラミックス材料は、酸化アルミニ
ウム、窒化珪素、炭化珪素、サイアロン、窒化ホウ素も
しくは五酸化タンタルのうち何れか1つ、またはこれら
のうちの少なくとも2つ以上の混合物であることが好ま
しい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の参考例1に係わる熱圧着ツールを示す
斜視図である。
【図2】本発明の参考例1に係わる熱圧着ツールを示す
断面図である。
【図3】本発明の参考例2に係わる熱圧着ツールの作製
方法を示す説明図である。
【図4】本発明の参考例3に係わる熱圧着ツールの作製
方法を示す説明図である。
【図5】本発明の実施例に係わる熱圧着ツールを示す断
面図である。
【図6】従来の短尺の熱圧着ツールを示す斜視図であ
る。
【図7】従来の長尺の熱圧着ツールを示す斜視図であ
る。
【符号の説明】
1 ツール本体 2 押圧部 3 ネジ穴 4 金属製のツール本体 5 セラミックス材料 6 金属層 51 短尺ツール 52 短尺ツール取り付け台 53 押圧部 54 ツール取り付け台 55 金属製のツール本体 56 押圧部 57 中空の切り込み

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ツール本体を加熱し、前記ツール本体の
    先端部に設けられた押圧部で少なくとも2つの部品を押
    圧することにより、前記2つの部品を電気的に接続する
    熱圧着ツールにおいて、前記ツール本体および前記押圧部はセラミックス材料で
    形成されてなり、 前記ツール本体と押圧部との間には金属層が形成されて
    いることを特徴とする熱圧着ツール。
  2. 【請求項2】 前記ツール本体または前記押圧部を形成
    するセラミックス材料は、酸化アルミニウム、窒化珪
    素、炭化珪素、サイアロン、窒化ホウ素もしくは五酸化
    タンタルのうち何れか1つ、またはこれらのうちの少な
    くとも2つ以上の混合物であることを特徴とする請求項
    1記載の熱圧着ツール。
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