JP3550378B2 - 熱圧着装置 - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はヒータツールをワークに押圧しパルスヒート方式により加熱することによりワークを熱圧着するために用いる熱圧着装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、電子機器の小型、軽量、薄型化に伴って超高密度実装技術が進展している。例えば液晶パネル等の端子と外部回路の接続端子との接続に際しては、その接続端子の間隔はますます狭くすることが要求されるようになってきた。このような微細な接続端子にリード線を接続する手段の一つとして、異方性導電膜を用いる方法が知られている。
【0003】
この異方性導電膜は、導電粒子を樹脂等の接着剤の中に均一に分散して形成されている高分子膜であり、電気的異方性を持つ。すなわちこれを突出した電極間に挟んで熱圧着することにより、導電粒子をこの膜の厚み方向にのみ接触させて導通をとり、上下の電極間の導通性を得ると共に、その他の方向には絶縁性を持たせることができるものである。
【0004】
この異方性導電膜は比較的低温での実装が可能であるため、許容温度の低い液晶パネルとフレキシブル配線板との接続などに多用されている。このような特性を有する異方性導電膜を用いて電極間例えば端子とリード線との熱圧着を行う時、安定した電気的特性や接着強度を得るためには、所定の加圧力、所定の加熱温度が接続面に均一に加えられることが重要である。
【0005】
また配線基板の電極にはんだめっきを施しておき、この上にICのリードなどを載せて上からヒータツールを押圧し、ヒータツールをパルスヒート方式により発熱させてはんだめっきを溶融(リフロー)させ、はんだ付けする方法も公知であり、この場合も所定の加圧力、所定の加熱温度が接続面に均一に加えられることが重要である。
【0006】
図3はこのような熱圧着に用いる従来の熱圧着装置の圧着機構部を示す正面図である。昇降自在のシャフト10の下方には、固定ブロック11、調整ブロック12、絶縁ブロック13、一対の給電ブロック14および14’、ヒータツール15がそれぞれこの順に重着されている。
【0007】
ここでワークはステージ16の上に配置され、シャフト10と共に下降するヒータツール15で圧力と熱が加えられることにより接合する。接合に先立って、固定ブロック11と調整ブロック12の相対角度を3本あるいは4本の調整ボルト17で調整することにより、ステージ16の上面16Aとヒータツール15の加圧面15Aをおたがいに平行な面とし、均一な加圧力と加熱を得ようとする。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ステージ16の上面16Aとヒータツール15の加圧面15Aが平行であっても、ワークの厚さに偏りがある場合は均一な圧力と熱が加えられず、安定した電気的特性や接着強度を得ることができない。また、ワークの厚さの偏りに合わせてヒータツール15の加圧面15Aを調整することは非常に困難であり、対象ワークごとに膨大な時間と労力を要する。
【0009】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、個々のワークの形状のばらつき、特に厚さの偏りに対して、ヒータツールの加圧面を追従させることにより、所定の加圧力と所定の加熱温度が接続面に均一に加わり、安定した電気的特性や接着強度を得ることができる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】
本発明は、パルスヒート方式により加熱されるヒータツールをワークに押圧しワークを熱圧着する熱圧着装置において、昇降自在に設けられたシャフトと、このシャフトの下端に設けられ互いに直行する水平方向にスライドするスライド部と、このスライド部の下面に設けられ前記シャフトの曲がり方向に撓む弾性体と、この弾性体の下端に固定された一対の給電ブロックと、この給電ブロックの各々に両端がそれぞれ螺着され少なくとも前記ワークを加圧する面が平坦なヒータツールを備えることを特徴とする熱圧着装置を提供するものである。
【0011】
【作用】
本発明によれば、個々のワークの形状のばらつき、特に厚さの偏りに対して、ヒータツールの加圧面を追従させることにより、所定の加圧力と所定の加熱温度が接続面に均一に加わり、安定した電気的特性や接着強度を得ることができる。したがって、ワークが替わるたびにヒータツールの加圧面をワークに合わせて調整することなく、最適条件の熱圧着作業が行える。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図1および図2に基づいて説明する。
図1は本発明の1実施形態を示す熱圧着装置の圧着機構部を示す正面図であり、図2はその斜視図である。図1および図2において、昇降自在のシャフト100の下端にはスライドブロック101Aが固定されており、スライドブロック101Aの下端はスライドブロック101Bと前後方向に滑動自在に連結されている。さらにスライドブロック101Bの下端はスライドブロック101Cと左右方向に滑動自在に連結されている。前記スライドブロック101A、101Bおよび101Cがスライド部101を構成する。
【0013】
スライドブロック101Cの下面には、ばね104の上端が固定されている。ばね104は、シャフト100の中心軸の曲がり方向に対して全方向に均等の反力で曲がることが望ましく、一般に市販されている継手である円筒材にスリットを入れた金属ばね継手を使用するのが好ましい。
【0014】
ばね104の下端はブロック105に固定されており、ブロック105の下面には絶縁ブロック106が固定されている。絶縁ブロック106の下面には一対の給電ブロック107、107’が固定されており、さらに給電ブロック107、107’の各々にワークを加圧する面108Aが平坦なヒータツール108の両端が固定されている。
【0015】
熱圧着のために最適に制御されたパルス電流は図示しない配線により給電ブロック107、107’に供給される。給電ブロック107、107’は間隙110を設けて絶縁ブロック106にそれぞれ固定されているので、供給されたパルス電流がブロック105を通して導通することなくヒータツール108のみを流れ、その加圧面108Aは所定の温度に上昇する。
【0016】
熱圧着作業を行う場合、ワークをステージ109の上面109Aに配置し、シャフト100を下降させる。シャフト100の下降に伴ってヒータツール108が下降し、その加圧面108Aがワークに接触する。ここで、ワークの厚さに偏りがある場合は、加圧面108Aとワークの接触面における接触圧の分布は不均一となる。
【0017】
さらにヒータツール108が下降すると、ワークに対して圧力が加わり、その加圧面108Aはワークの傾斜面にならって僅かに傾斜する。この傾斜に伴って、ヒータツール108、給電ブロック107、107’、絶縁ブロック106、ブロック105、ばね104の下端、からなる剛体(これを剛体111とする)も傾斜する。したがって剛体111の上端、つまりばね104の下端は、僅かに傾斜するとともにシャフト100の中心軸の延長線上から僅かにずれることになる。
【0018】
ここで、シャフト100の中心軸に対する剛体111の傾斜をばね104の湾曲で吸収し、さらに剛体111の上端におけるシャフト100の中心軸の延長線からのずれを、スライドブロック101A、スライドブロック101B、スライドブロック101Cからなる可動部たるスライド部101で吸収することにより、ヒータツール108の加圧面108Aが傾斜しようとする力に対する抵抗を最小限におさえ、ワークの接続面全域を所定の圧力で均一に熱圧着することを可能にしている。
【0019】
図2にスライド部101の詳細を示す。図2において、スライドブロック101Bはスライドブロック101Aに対して前後方向に滑動自在に連結されており、スライドブロック101Cはスライドブロック101Bに対して左右方向に滑動自在に連結されている。したがって、前記3つのスライドブロックにより前後方向と左右方向の滑動が同時に作用し、全方向の軸のずれを、なめらかに吸収するものである。
【0020】
なお、本実施形態では、ばね104に、円筒材にスリットを入れた金属板ばねを使用しているが、これをコイルばね、ゴム等他の弾性体を用いてもよい。
【0021】
【発明の効果】
本発明によれば、昇降自在に設けられたシャフトとヒータツールとのあいだに、互いに直行し水平方向にスライドするスライド部と、前記シャフトの曲がり方向に撓むばねを設けたことにより、厚さが偏ったワークを熱圧着する場合でも、ヒータツールの加圧面がワークの傾斜に沿って均一に圧力を加えることができ、所定の圧力と所定の加熱温度を接続面全域に加えることができる。
【0022】
このことにより、安定した電気的特性や接着強度を得ることができ、ワークが替わるたびにヒータツールの加圧面をワークに合わせて調整することなく、最適条件の熱圧着作業が行える。したがって、ワークの形状のばらつきに起因する熱圧着工程の品質のばらつきは飛躍的に低減できる。また、本発明で従来の機構に追加しているスライド部およびばね部は、比較的安価で容易に作成できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施の形態を示す正面図
【図2】本発明の1実施の形態を示す斜視図
【図3】従来装置の熱圧着機構部を示す正面図
【符号の説明】
100 シャフト
101 スライド部
101A スライドブロック
101B スライドブロック
101C スライドブロック
104 ばね
105 ブロック
106 絶縁ブロック
107 給電ブロック
107’給電ブロック
108 ヒータツール
108A 加圧面
109 ステージ
109A ワーク配置面
110 間隙
111 剛体
【発明の属する技術分野】
本発明はヒータツールをワークに押圧しパルスヒート方式により加熱することによりワークを熱圧着するために用いる熱圧着装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、電子機器の小型、軽量、薄型化に伴って超高密度実装技術が進展している。例えば液晶パネル等の端子と外部回路の接続端子との接続に際しては、その接続端子の間隔はますます狭くすることが要求されるようになってきた。このような微細な接続端子にリード線を接続する手段の一つとして、異方性導電膜を用いる方法が知られている。
【0003】
この異方性導電膜は、導電粒子を樹脂等の接着剤の中に均一に分散して形成されている高分子膜であり、電気的異方性を持つ。すなわちこれを突出した電極間に挟んで熱圧着することにより、導電粒子をこの膜の厚み方向にのみ接触させて導通をとり、上下の電極間の導通性を得ると共に、その他の方向には絶縁性を持たせることができるものである。
【0004】
この異方性導電膜は比較的低温での実装が可能であるため、許容温度の低い液晶パネルとフレキシブル配線板との接続などに多用されている。このような特性を有する異方性導電膜を用いて電極間例えば端子とリード線との熱圧着を行う時、安定した電気的特性や接着強度を得るためには、所定の加圧力、所定の加熱温度が接続面に均一に加えられることが重要である。
【0005】
また配線基板の電極にはんだめっきを施しておき、この上にICのリードなどを載せて上からヒータツールを押圧し、ヒータツールをパルスヒート方式により発熱させてはんだめっきを溶融(リフロー)させ、はんだ付けする方法も公知であり、この場合も所定の加圧力、所定の加熱温度が接続面に均一に加えられることが重要である。
【0006】
図3はこのような熱圧着に用いる従来の熱圧着装置の圧着機構部を示す正面図である。昇降自在のシャフト10の下方には、固定ブロック11、調整ブロック12、絶縁ブロック13、一対の給電ブロック14および14’、ヒータツール15がそれぞれこの順に重着されている。
【0007】
ここでワークはステージ16の上に配置され、シャフト10と共に下降するヒータツール15で圧力と熱が加えられることにより接合する。接合に先立って、固定ブロック11と調整ブロック12の相対角度を3本あるいは4本の調整ボルト17で調整することにより、ステージ16の上面16Aとヒータツール15の加圧面15Aをおたがいに平行な面とし、均一な加圧力と加熱を得ようとする。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ステージ16の上面16Aとヒータツール15の加圧面15Aが平行であっても、ワークの厚さに偏りがある場合は均一な圧力と熱が加えられず、安定した電気的特性や接着強度を得ることができない。また、ワークの厚さの偏りに合わせてヒータツール15の加圧面15Aを調整することは非常に困難であり、対象ワークごとに膨大な時間と労力を要する。
【0009】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、個々のワークの形状のばらつき、特に厚さの偏りに対して、ヒータツールの加圧面を追従させることにより、所定の加圧力と所定の加熱温度が接続面に均一に加わり、安定した電気的特性や接着強度を得ることができる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】
本発明は、パルスヒート方式により加熱されるヒータツールをワークに押圧しワークを熱圧着する熱圧着装置において、昇降自在に設けられたシャフトと、このシャフトの下端に設けられ互いに直行する水平方向にスライドするスライド部と、このスライド部の下面に設けられ前記シャフトの曲がり方向に撓む弾性体と、この弾性体の下端に固定された一対の給電ブロックと、この給電ブロックの各々に両端がそれぞれ螺着され少なくとも前記ワークを加圧する面が平坦なヒータツールを備えることを特徴とする熱圧着装置を提供するものである。
【0011】
【作用】
本発明によれば、個々のワークの形状のばらつき、特に厚さの偏りに対して、ヒータツールの加圧面を追従させることにより、所定の加圧力と所定の加熱温度が接続面に均一に加わり、安定した電気的特性や接着強度を得ることができる。したがって、ワークが替わるたびにヒータツールの加圧面をワークに合わせて調整することなく、最適条件の熱圧着作業が行える。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図1および図2に基づいて説明する。
図1は本発明の1実施形態を示す熱圧着装置の圧着機構部を示す正面図であり、図2はその斜視図である。図1および図2において、昇降自在のシャフト100の下端にはスライドブロック101Aが固定されており、スライドブロック101Aの下端はスライドブロック101Bと前後方向に滑動自在に連結されている。さらにスライドブロック101Bの下端はスライドブロック101Cと左右方向に滑動自在に連結されている。前記スライドブロック101A、101Bおよび101Cがスライド部101を構成する。
【0013】
スライドブロック101Cの下面には、ばね104の上端が固定されている。ばね104は、シャフト100の中心軸の曲がり方向に対して全方向に均等の反力で曲がることが望ましく、一般に市販されている継手である円筒材にスリットを入れた金属ばね継手を使用するのが好ましい。
【0014】
ばね104の下端はブロック105に固定されており、ブロック105の下面には絶縁ブロック106が固定されている。絶縁ブロック106の下面には一対の給電ブロック107、107’が固定されており、さらに給電ブロック107、107’の各々にワークを加圧する面108Aが平坦なヒータツール108の両端が固定されている。
【0015】
熱圧着のために最適に制御されたパルス電流は図示しない配線により給電ブロック107、107’に供給される。給電ブロック107、107’は間隙110を設けて絶縁ブロック106にそれぞれ固定されているので、供給されたパルス電流がブロック105を通して導通することなくヒータツール108のみを流れ、その加圧面108Aは所定の温度に上昇する。
【0016】
熱圧着作業を行う場合、ワークをステージ109の上面109Aに配置し、シャフト100を下降させる。シャフト100の下降に伴ってヒータツール108が下降し、その加圧面108Aがワークに接触する。ここで、ワークの厚さに偏りがある場合は、加圧面108Aとワークの接触面における接触圧の分布は不均一となる。
【0017】
さらにヒータツール108が下降すると、ワークに対して圧力が加わり、その加圧面108Aはワークの傾斜面にならって僅かに傾斜する。この傾斜に伴って、ヒータツール108、給電ブロック107、107’、絶縁ブロック106、ブロック105、ばね104の下端、からなる剛体(これを剛体111とする)も傾斜する。したがって剛体111の上端、つまりばね104の下端は、僅かに傾斜するとともにシャフト100の中心軸の延長線上から僅かにずれることになる。
【0018】
ここで、シャフト100の中心軸に対する剛体111の傾斜をばね104の湾曲で吸収し、さらに剛体111の上端におけるシャフト100の中心軸の延長線からのずれを、スライドブロック101A、スライドブロック101B、スライドブロック101Cからなる可動部たるスライド部101で吸収することにより、ヒータツール108の加圧面108Aが傾斜しようとする力に対する抵抗を最小限におさえ、ワークの接続面全域を所定の圧力で均一に熱圧着することを可能にしている。
【0019】
図2にスライド部101の詳細を示す。図2において、スライドブロック101Bはスライドブロック101Aに対して前後方向に滑動自在に連結されており、スライドブロック101Cはスライドブロック101Bに対して左右方向に滑動自在に連結されている。したがって、前記3つのスライドブロックにより前後方向と左右方向の滑動が同時に作用し、全方向の軸のずれを、なめらかに吸収するものである。
【0020】
なお、本実施形態では、ばね104に、円筒材にスリットを入れた金属板ばねを使用しているが、これをコイルばね、ゴム等他の弾性体を用いてもよい。
【0021】
【発明の効果】
本発明によれば、昇降自在に設けられたシャフトとヒータツールとのあいだに、互いに直行し水平方向にスライドするスライド部と、前記シャフトの曲がり方向に撓むばねを設けたことにより、厚さが偏ったワークを熱圧着する場合でも、ヒータツールの加圧面がワークの傾斜に沿って均一に圧力を加えることができ、所定の圧力と所定の加熱温度を接続面全域に加えることができる。
【0022】
このことにより、安定した電気的特性や接着強度を得ることができ、ワークが替わるたびにヒータツールの加圧面をワークに合わせて調整することなく、最適条件の熱圧着作業が行える。したがって、ワークの形状のばらつきに起因する熱圧着工程の品質のばらつきは飛躍的に低減できる。また、本発明で従来の機構に追加しているスライド部およびばね部は、比較的安価で容易に作成できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施の形態を示す正面図
【図2】本発明の1実施の形態を示す斜視図
【図3】従来装置の熱圧着機構部を示す正面図
【符号の説明】
100 シャフト
101 スライド部
101A スライドブロック
101B スライドブロック
101C スライドブロック
104 ばね
105 ブロック
106 絶縁ブロック
107 給電ブロック
107’給電ブロック
108 ヒータツール
108A 加圧面
109 ステージ
109A ワーク配置面
110 間隙
111 剛体
Claims (1)
- パルスヒート方式により加熱されるヒータツールをワークに押圧しワークを熱圧着する熱圧着装置において、昇降自在に設けられたシャフトと、このシャフトの下端に設けられ互いに直行する水平方向にスライドするスライド部と、このスライド部の下面に設けられ前記シャフトの曲がり方向に撓む弾性体と、この弾性体の下端に固定された一対の給電ブロックと、この給電ブロックの各々に両端がそれぞれ螺着され少なくとも前記ワークを加圧する面が平坦なヒータツールを備えることを特徴とする熱圧着装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2001153497A JP3550378B2 (ja) | 2001-05-23 | 2001-05-23 | 熱圧着装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2001153497A JP3550378B2 (ja) | 2001-05-23 | 2001-05-23 | 熱圧着装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002346740A JP2002346740A (ja) | 2002-12-04 |
JP3550378B2 true JP3550378B2 (ja) | 2004-08-04 |
Family
ID=18998004
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001153497A Expired - Fee Related JP3550378B2 (ja) | 2001-05-23 | 2001-05-23 | 熱圧着装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3550378B2 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS5715015Y2 (ja) * | 1980-04-16 | 1982-03-29 | ||
JPS5944070U (ja) * | 1982-09-14 | 1984-03-23 | 富士通株式会社 | 部品接続装置のフロ−テング機構 |
JPS60166466U (ja) * | 1984-04-10 | 1985-11-05 | 三菱電機株式会社 | ヒ−タ−バ−式リフロ−はんだ付け用電極機構 |
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JPH0730237A (ja) * | 1993-07-12 | 1995-01-31 | Sony Corp | 基板熱圧着装置 |
JP3456112B2 (ja) * | 1997-06-06 | 2003-10-14 | オムロン株式会社 | ハンダコテの温度測定方法およびハンダ付け装置 |
-
2001
- 2001-05-23 JP JP2001153497A patent/JP3550378B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP2002346740A (ja) | 2002-12-04 |
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