JP3712087B2

JP3712087B2 - 異方導電膜テープ貼付け用熱圧着装置

Info

Publication number: JP3712087B2
Application number: JP22470496A
Authority: JP
Inventors: 洋輔金子; 遵一小出
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd; Showa Denko Materials Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date: 1996-08-27
Filing date: 1996-08-27
Publication date: 2005-11-02
Anticipated expiration: 2016-08-27
Also published as: JPH1070352A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、異方導電膜テープを回路基板等に貼付ける異方導電膜テープ貼付け用熱圧着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の異方導電膜テープ貼付け用熱圧着装置では、図６に示すようにトレイ９と、回路基板８とが加熱圧着ヘッド１１に対して左右対称に置かれ、テーブル１０をテープ貼り位置まで前進させ、そこで異方導電膜テープ１はテンションロール３及び錘り１４により適切な張力を保たれたまま、回路基板８を挟んで固定爪５と反対の位置までを第１移動爪４により引き出される。ここで、固定爪５は一定のストロークの下で上下方向及び前後方向に可動であるが、左右方向には固定されている。また、第１移動爪４は一定のストロークの下で上下方向及び前後方向に可動であり、左右方向には任意位置へ移動できる。各爪は独立して爪の開閉動作が可能である。次に、固定爪５が異方導電膜テープ１を挟む。続いて、異方導電膜テープ１の適当な張力を保たったまま両端の爪が下降し、異方導電膜テープ１が回路基板８に置かれる。図７は、図６を加熱圧着ヘッド１１の方向から見たときの異方導電膜テープ引出しを示す平面図である。図７において、回路基板８への加圧が均一となるように加圧シリンダー加圧中心線１８と回路基板圧着部中心線１９が一致している。次に、図８に示すように異方導電膜テープ１は加熱圧着ヘッド１１が装着された加圧シリンダー１３により回路基板８に加熱圧着される。続いて固定爪５に隣接されたニクロム線式の異方導電膜テープカッター７が異方導電膜テープ１に接触するまで上昇し、テープを溶断する。
【０００３】
実際の試作時や量産時には、回路基板８の様々のサイズに合わせて何種類かのサイズのトレイ９を用意しておき、トレイ９をテーブルにセットする。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のごとき従来の異方導電膜テープ貼付け用熱圧着装置にあっては、多種類ある回路基板８のサイズに合わせてトレイ９を複数用意し、異方導電膜テープの加熱圧着を行うため、回路基板８がトレイ９の左右方向寸法に対して必要以上に小さいとき、良好な圧着結果を得ることを最優先すれば、テープの無駄な部分が生じてしまい、一方、異方導電膜テープの節約を最優先すれば、良好な圧着結果が得られないという不具合があった。
【０００５】
つまり、図３に示すように、加圧シリンダー加圧中心線１８すなわち加熱圧着ヘッド１１の推力中心であり形状が左右対称になる中心線と、回路基板圧着部中心線１９すなわち回路基板８の圧着エリアの面積が左右均等になる中心線とが一致するように回路基板８を配置の場合は、回路基板８の圧着エリアに左右対称の圧力がかかるために良好な圧着結果となるが、長さＬの無駄な部分が生じてしまうという不具合があった。
【０００６】
ここで、回路基板８の圧着部を支える受台の頂面と、加熱圧着ヘッド１１の先端面の平行度、つまり両者の面と面を接触させた時の密着度は十分に出ているものとする。
【０００７】
また、図４に示すように、異方導電膜テープの節約のために回路基板８を、固定爪５の近傍に配置の場合は、加圧シリンダー加圧中心線１８に対して回路基板圧着部中心線１９が固定爪５のある左側へずれているため、加圧シリンダー加圧中心線１８に近い回路基板８の端側に加熱圧着ヘッド１１からの圧が特に加わり、良好な圧着結果にならないという不具合があった。
【０００８】
この場合、加圧シリンダー１３により与えられる加圧推力の中心と、圧着部の反力、この場合、右端側程加圧力が大きくなる非対称の偏在分布荷重となるが、この分布荷重を等価集中荷重で置き換えるよう考えることが出来るが、これら２つの力は、向きが反対で力点間にある距離を持っている。従って偶力が発生する。
【０００９】
このため、加熱圧着ヘッド１１及びその上下動案内機構部に曲げモーメントが発生する。その結果、トレイ９の受台頂面と、加熱圧着ヘッド１１の先端面の平行度が狂い、トレイ９上に置かれる回路基板８の圧着部面と加熱圧着ヘッド１１の先端面の密着度、つまり圧力分布の均一性が悪化する。そこで、偏圧を分散させ圧力の均等化を図るため、通常は加熱圧着ヘッド１１にシリコーンゴム等のクッション材を介在させて圧着作業を行なう。しかし、この方法でも、やはり幾らかの圧着ムラが発生しやすい。また、偶力による曲げモーメント力を打ち消すため、図５に示すように、加熱圧着ヘッド１１の加圧シリンダー加圧中心線１８に対して左右対称になるように２つの回路基板８とトレイ９をテーブル１０に置く方法がとられる。しかし、この方法では、同じサイズの回路基板が常に必要となるため装置使用上制約が生じてしまう。
【００１０】
したがって、図３に示すように良好な圧着結果を最優先することで生じていたテープの無駄な長さＬを節約する必要がある。
【００１１】
そこで、本発明は、異方導電膜テープを回路基板に加熱圧着するに際し、テープを回路基板に均一に加熱圧着するとともに、テープ使用の無駄を無くした異方導電膜テープ貼付け用熱圧着装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、請求項１の発明は、
回路基板のサイズに対応し、かつ、換装可能である回路基板を載置するトレイと、このトレイを固定するテーブルとを有し、該テーブルは直線案内により前後に移動するとともに、任意の位置で停止できるようにした異方導電膜テープを回路基板に貼り付る異方導電膜テープ貼付け用熱圧着装置において、
リール状に巻いた異方導電膜テープの端部を挟んで引き出し、回路基板のサイズに対応して該テーブルの移動方向に対して左右方向に移動し、その方向内で任意の位置で停止できる第１移動爪と、
引き出し元側で回路基板のサイズに対応した待機位置が該第１移動爪と同じく左右の方向に移動し、その方向内で任意の位置で停止するようにした第２移動爪と、
第２移動爪近傍に設けられ、この第２移動爪と同時に左右方向へ移動する異方導電膜テープを切断するカッターと、
を備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１記載の発明であって、
上記トレイは、回路基板の圧着部面積が左右均等となる回路基板加圧部中心線と、加熱圧着ヘッドの推力中心となる加圧シリンダーセンターの加圧中心線とを一致させる外周ストッパーと、回路基板を固定させる吸着パッドと、
を有することを特徴とする。
【００１４】
この発明では、回路基板に応じて待機位置を変える第２移動爪と、第１移動爪で異方導電膜テープが引き出され、外周ストッパーと、回路基板を固定させる吸着パッドとを有するトレイに回路基板を実装する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る異方導電膜テープ貼付け用熱圧着装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は、本実施の形態における異方導電膜テープ貼り付け用熱圧着装置が回路基板８に異方導電膜テープ１の加熱圧着を行う際の概略構成図である。ここで、従来の技術としての図６と比べて特に異なるのは、固定爪５が第２移動爪６となっており、異方導電膜テープカッター７が左右へ移動する点である。
【００１７】
図１において、加圧シリンダー１３の先端には、加熱部１２と、加熱圧着ヘッド１１とが装着されている。この構成において、加圧シリンダー１３は、加圧を行う。加熱部１２は、加熱圧着ヘッド１１の加熱を行う。
【００１８】
加熱圧着ヘッド１１は、加圧シリンダ１３による加圧と加熱部１２による加熱とをうけて、回路基板８に異方導電膜テープ１を貼り付けるための加熱圧着を行う。
【００１９】
テーブル１０は、回路基板８を実装するためのトレイ９が装着され、図２に示す加圧シリンダー加圧中心線１８に沿った前後の方向へ移動する。
【００２０】
異方導電膜テープ１は、テープリール１６に巻かれている。テープリール１６は、モータ１５に装着されている。モータ１５はシーケンサーの指令により回転する。異方導電膜テープ１のセッティング、テープリール１６の交換時に便宜を図り、手動で正転、逆転が出来るスイッチを設けた。第１移動爪４が右に移動して異方導電膜テープ１を引き出すと、テンションロール３は下方へ移動する。回路基板８へ異方導電膜テープ１の加熱圧着が完了し異方導電膜テープカッター７によりテープがカットされた後、モータ１５は自動的に正転し、それに伴ないテンションロール３は上昇する。図には記載していないが、テンションロール３の上限位置をセンサーで検知し、この入力信号によりシーケンサーを介してモータ１５を停止させる。従って、テープリール１６に巻かれた異方導電膜テープ１の量によって異方導電膜テープ１に過重な張力がかかることが無い。
【００２１】
錘１４とテンションロール３は、引き出された異方導電膜テープ１に常に適切な張力を保持させる。異方導電膜テープ１が皺になったりたるんだりしないように張力の保持を行う。錘１４の重さは、異方導電膜テープ１の張力が５０〜１００ｇとなるように設定した。
【００２２】
ガイドロール２は、第１移動爪４または第２移動爪６が異方導電膜テープ１を引き出す際に、移動爪の運動方向と水平になるように配置されている。
【００２３】
このような構成において、本実施の形態における第１移動爪４と第２移動爪６による異方導電膜テープ１の引出し方法について詳細な説明を行う。
【００２４】
トレイ９は、種々のサイズの回路基板８に合わせてユーザが選択する。テーブル１０の上にトレイ９を装着する。このときの位置決めは外周ストッパーまたは位置決めピンを使用する。テーブル１０は、加熱圧着を行う位置より後退した位置にあり、第１移動爪４は爪を閉じて異方導電膜テープ１を挟んで上方で待機している。
【００２５】
ここで、図示しないがテーブル１０にはセンサが設置され、トレイ９の種別を検知する。一方、トレイ９の底面にはテーブル１０のセンサが識別するための、穴付き受光部を設置した。本装置は、この検知信号を受けて予め設定されたデータにより、異方導電膜テープカッター７を併設した第２移動爪６と第１移動爪４を、ガイドロール２の配置された位置の高さで以て、パルスモータなどの移動手段により自動的に左右方向に移動させる。
【００２６】
異方導電膜テープ１の無駄な部分が生じないように、第２移動爪６の初期待機位置は、図２に示すようにトレイ９に隣接するように設定されている。
【００２７】
尚、このとき加熱圧着ヘッド１１が異方導電膜テープ１を加熱圧着する際、トレイ９と第２移動爪に併設された異方導電膜テープカッター７が接触しないように設定されているのはいうまでもない。
【００２８】
図２に示すように、トレイ９の上に異方導電膜テープ１を加熱圧着させる回路基板８を搭載する。回路基板８は、手作業でトレイ９の上に設けられた外周ストッパーに押しつけて加圧シリンダー加圧中心線１８と回路基板加圧部中心線１９が一致するように位置決めし、真空吸着パッドで固定する。
【００２９】
テーブル１０が、トレイ９と、トレイ９に搭載された回路基板８とを載せたまま、所定の位置すなわち加熱圧着を行う位置までパルスモータなどの移動手段により前進してその位置で停止する。
【００３０】
第１移動爪４は、異方導電膜テープ１を装置正面から見て奥側より挟み、上方すなわちガイドロール２からの異方導電膜テープ１の出口と水平位置及び下方すなわち回路基板８より下で、テーブル１０よりも上面の位置に上下移動し、前後方向への動作に関して、手前側すなわち異方導電膜テープ１を挟む位置と、奥側への後退の２つのポジションで移動する。
【００３１】
一方、第２移動爪６は、異方導電膜テープ１を装置正面から見て手前側より挟み、上方すなわちガイドロール２からの異方導電膜テープ１の出口と水平位置及び下方すなわち回路基板８より下で、テーブル１０よりも上面の位置に上下移動し、前後方向の動作に関して、奥側すなわち異方導電膜テープ１を挟む位置と、手前側への後退の２つのポジションで移動する。これらに加え、各爪は独立して開閉動作が行われる。
【００３２】
本発明の一実施例として、一連の動作形態について以下に記述する。下記動作順序に関しては、特にこれにこだわるものではない。他の動作手順の組み合わせも実施出来るものである。説明のため、異方導電膜テープ１が引き出される直前を初期とし、５段階に分けて詳述する。
【００３３】
（ａ）初期
第１移動爪４は上方で且つ手前側にて閉じており、異方導電膜テープ１を挟んでいる。第２移動爪６は上方で且つ手前側にて開いている。
【００３４】
（ｂ）第１段階
第１移動爪４はトレイ９の右端側へ移動し、異方導電膜テープ１を引き出す。異方導電膜テープ１には、テンションロール３により適切な張力が与えられている。テンションロール３は次第に降下して停止する。第２移動爪６はトレイ９の左端寄りへ、待機の位置から見て右側方向へと移動する。
【００３５】
（ｃ）第２段階
第１移動爪４は下方へ移動する。第２移動爪６は前進して爪を閉じ、そして下方へ移動する。両者の下降のタイミングは同時が好ましい。次いで、加熱圧着ヘッド１１が降下して、所定時間の加熱圧着が行われる。尚、加圧シリンダー１３のエアー圧力は予め適正値に設定しておく。この間に、ニクロム線製の異方導電膜テープカッター７に通電し、１秒程度遅れて上昇させ溶断する。そして、タイマー設定により数秒後に降下させ電流をカットする。加熱圧着ヘッド１１は上昇する。
【００３６】
（ｄ）第３段階
第１移動爪４は爪を開き、即座に右へ小さく移動させる。これは爪に異方導電膜テープ１が貼り付いているところをせん断力で離すため行わせた。尚、各爪ともグリップ部にはテフロンチューブの取り付けを採用し、接着剤層が貼り付きにくくしている。次いで、奥側へ移動しつつ、上昇させ、更に爪を閉じる（第２移動爪６は停止したまま）。
【００３７】
（ｅ）第４段階
第１移動爪４は左方へ移動し始める。第２移動爪６は上昇しつつ、左方へ移動して初期位置へ戻る。第１移動爪４は爪を開き手前側へ前進して再び爪を閉じ、異方導電膜テープ１を挟む。次いで、モータ１５が正転し、テンションロール３が上限位置に来たところで停止する。
【００３８】
（ｆ）第５段階
第２移動爪６の爪が開き、後退して初期位置へ戻る。
【００３９】
上記第２段階で、加熱圧着ヘッド１１による回路基板８への異方導電膜テープ１の加熱圧着は、回路基板８がすでに加圧シリンダー加圧中心線と回路基板圧着部中心線と一致するように搭載されているので、回路基板圧着部中心線に対して加圧は左右対称となり、ここにおいて異方導電膜テープ１が第１移動爪４と第２移動爪６により端と端をはさまれて適切な張力を保たれたまま回路基板８のサイズに応じた適切な長さで加熱圧着されるので、圧着ムラ、気泡混入などのない良好な加熱圧着の結果が得られるとともに無駄なテープの部分を節約できる。
【００４０】
ここで、この回路基板８の別のところに加熱圧着を行う場合は、テーブルがその位置まで移動する。
【００４１】
尚、この回路基板８への加熱圧着が全て終了して、異なるサイズの回路基板８への加熱圧着を行う場合は、ユーザがトレイ９の交換を行う必要がある。トレイ９の交換後は、第１移動爪と第２移動爪の待機位置が回路基板８のサイズに応じて変化する。以後、同様の加熱圧着の工程を行う。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、テープカッターを併設した第２移動爪の待機位置が回路基板の各種サイズに応じてトレイの近傍に設定され、第１移動爪が回路基板の各種サイズに応じて異方導電膜テープを引き出すようにしたので、適切な長さに異方導電膜テープを引き出してテープカッターにより好ましいカット位置で切断することができ、また、トレイによる回路基板の位置決めで均等な加圧になるようにしたので、圧着ムラ、気泡混入などのない良好な加熱圧着の結果が得られるなどの効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る異方導電膜テープ貼付け用熱圧着装置の概略構成を示す正面図。
【図２】図１に示した異方導電膜テープ引出し時の平面図。
【図３】従来の異方導電膜テープ引出し時の一例を示す平面図。
【図４】従来の異方導電膜テープ引出し時の一例を示す平面図。
【図５】従来の異方導電膜テープ引出し時の一例を示す平面図。
【図６】従来の異方導電膜テープ貼付け用熱圧着装置の概略を示す正面図。
【図７】図６に示した異方導電膜テープ引出しを示す平面図。
【図８】従来の異方導電膜テープ貼付け用熱圧着装置の圧着時を示す正面図。
【符号の説明】
１異方導電膜テープ
２ガイドロール
３テンションロール
４第１移動爪
５固定爪
６第２移動爪
７異方導電膜テープカッター
８回路基板
９トレイ
１０テーブル
１１加熱圧着ヘッド
１２加熱部
１３加圧シリンダー
１４錘り
１５モーター
１６テープリール
１７異方導電膜テープカット位置
１８加圧シリンダー加圧中心線
１９回路基板圧着部中心線
２０好ましいカット位置

Claims

回路基板のサイズに対応し、かつ、換装可能である回路基板を載置するトレイと、このトレイを固定するテーブルとを有し、該テーブルは直線案内により前後方向に移動するとともに、任意の位置で停止できるようにした異方導電膜テープを回路基板に貼り付る異方導電膜テープ貼付け用熱圧着装置において、リール状に巻いた異方導電膜テープの端部を挟んで引き出し、回路基板のサイズに対応して該テーブルの移動方向に対して左右方向に移動し、その方向内で任意の位置で停止できる第１移動爪と、引き出し元側で回路基板のサイズに対応した待機位置が該第１移動爪と同じく左右方向に移動し、その方向内で任意の位置で停止するようにした第２移動爪と、第２移動爪近傍に設けられ、この第２移動爪と同時に左右方向へ移動する異方導電膜テープを切断するカッターと、を備えることを特徴とする異方導電膜テープ貼付け用熱圧着装置。
上記トレイは、回路基板の圧着部面積が左右均等となる回路基板加圧部中心線と、加熱圧着ヘッドの推力中心となる加圧シリンダーセンターの加圧中心線とを一致させる外周ストッパーと、回路基板を固定させる吸着パッドと、を有することを特徴とする請求項１記載の異方導電膜テープ貼付け用熱圧着装置。