JP3791440B2 - Electronic component thermocompression bonding equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品を横長の熱圧着ツールにより基板に熱圧着する電子部品の熱圧着装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
液晶パネルのような表示パネルなどの基板に、フリップチップやフィルムキャリアパッケージなどの電子部品をボンディングする電子部品の熱圧着装置として、熱圧着ツールを用いるものが知られている。
【0003】
図5は従来の電子部品の熱圧着装置の正面図、図6は従来の電子部品の熱圧着装置の断面図である。図5、図6において、2枚のガラス板を貼り合わせた表示パネル1は可動テーブル2に支持されており、その縁部には電子部品Pが前工程で仮付けされている。表示パネル1の縁部は、基台3に設けられた支持部4に下方から支持されている。
【0004】
本体フレーム5の上部には上下動手段としてのシリンダ6がそのロッド7を下向きにして配設されている。ロッド7の下端部にはヘッド部8が取り付けられている。ヘッド部8は、ロッド7の下端部に取り付けられた板状の保持部材9と、保持部材9の下部に取り付けられた横長の熱圧着ツール10を有している。熱圧着ツール10にはこれを加熱するヒータ11が内蔵されている。
【0005】
保持部材9の背面にはスライダ12が設けられており、スライダ12は本体フレーム5の前面に設けられた垂直なガイドレール13に上下方向にスライド自在に嵌合している。図5に示すように、熱圧着ツール10は横長の長尺であるため、スライダ12やガイドレール13から成る熱圧着ツール10の上下動を案内する案内手段は横方向に複数箇所(本例では左右に2箇所)設けられている。シリンダ6のセンターCから左右のスライダ12、ガイドレール13までの距離L1,L2は等距離となっている。勿論、スライダ12やガイドレール13は3箇所以上設けられる場合もある。
【0006】
この従来の電子部品の熱圧着装置は上記のような構成より成り、次にその動作を説明する。図6に示すように可動テーブル2を駆動して表示パネル1の縁部を支持部4に支持させ、電子部品Pを熱圧着ツール10の直下に位置させる。熱圧着ツール10はヒータ11により高温度(一般には400℃程度)に加熱されている。
【0007】
そこでシリンダ6のロッド7を下方へ突出させて熱圧着ツール10を下降させ、電子部品Pを表示パネル1に押し付けて熱圧着してボンディングし、次いでロッド7は上方へ引き込んで熱圧着ツール10は上昇する。表示パネル1の複数の辺の縁部(一般には、直交する2つの辺の縁部)の上面には、電子部品Pの下面に形成された端子が接続される電極が狭ピッチで多数並設されており、電子部品はこれらの電極上に複数個並設してボンディングされる。図5に示すような横長の熱圧着ツール10を用いれば、複数個の電子部品Pを同時に一括して表示パネル1の縁部にボンディングできるので、作業能率が向上する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
以上のようにこの種の電子部品の熱圧着装置は、高温に加熱された横長の熱圧着ツール10をガイドレール13に沿って下降、上昇させて電子部品Pを表示パネル1などの基板にボンディングするようになっている。
【0009】
ところが熱圧着ツール10はヒータ11などの加熱手段により高温に加熱されるため、熱圧着ツール10やこれから伝熱される保持部材9は横方向に熱膨張する。図5において、矢印aは熱圧着ツール10や保持部材9が横方向に熱膨張することをあらわしている。
【0010】
保持部材9がこのように横方向(矢印a方向)に熱膨張すると、その背面に取り付けられたスライダ12も同方向へ変位し、左右のスライダ12の間隔T1はこの熱膨張によってわずかに大きくなる。一方、ガイドレール13の間隔T2は変化しない。
【0011】
上記熱膨張によるスライダ12の側方への変位量(左右のスライダ12の間隔T1の広がり量)はわずかであるが、スライダ12はガイドレール13にがたつきなくしっかり嵌合させて機械精度を確保しているため、上述のようにスライダ12が保持部材9の熱膨張によって横方向へ変位すると、スライダ12とガイドレール13の摺接摩擦力は大きくなってスライダ12はガイドレール13に沿ってスムーズに上下動することは困難となる。
【0012】
そこで従来は、上記摺接摩擦力に打ち克つために、シリンダ6のロッド7の下方への突出力を大きくし、大きな力で無理に熱圧着ツール10を下降、上昇させていた。
【0013】
しかしながらこのようにロッド7の下方への突出力を大きくすると、熱圧着ツール10が電子部品Pに加える荷重は過大となり、電子部品Pにダメージを与えたり、最悪の場合には電子部品Pを破壊しかねないという問題点があった。
【0014】
そこで本発明は上記従来の問題点を解消し、熱圧着ツールやその保持部材が熱膨張しても、小さな力で熱圧着ツールを下降、上昇させて、低荷重で電子部品を基板に熱圧着することができる電子部品の熱圧着装置を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子部品の熱圧着装置は、横長の熱圧着ツールと、この熱圧着ツールが取り付けられた保持部材と、この保持部材を上下動させる上下動手段と、前記保持部材に設けられこの保持部材の上下動を案内する複数の案内手段とを備え、この複数の案内手段が、垂直なガイドレールとこのガイドレールに沿って上下方向にスライドするスライダから成り前記保持部材の横方向への変位を許容しない固定案内手段と、垂直なガイドレールとこのガイドレールに沿って上下方向にスライドするスライダとこのスライダの水平方向のスライドを案内する水平なガイドレールから成り前記保持部材の横方向への変位を許容する可動案内手段とから成る。
【0016】
本発明の電子部品の熱圧着装置によれば、熱圧着ツールや保持部材の熱膨張にともなうスライダの横方向の変位は、スライダが水平なガイドレールに沿って側方へスライドすることにより吸収、許容されるので、垂直なガイドレールとの間に上記従来のような大きな摺接摩擦力が発生することはない。したがって熱圧着ツールを上下動手段の小さな力でスムーズに下降、上昇させ、電子部品を低荷重で基板に熱圧着することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1における電子部品の熱圧着装置の正面図、図2は本発明の実施の形態1における固定案内手段側の側面図、図3は本発明の実施の形態1における可動案内手段側の側面図である。各図において、上記従来手段と同一要素には同一符号を付している。
【0018】
図1、図2において、表示パネル1は可動テーブル2に支持されており、その複数の辺の縁部には、電子部品Pが前工程で複数個並設して仮付けされている。表示パネル1の縁部は、基台3に設けられた支持部4に下方から支持されている。
【0019】
本体フレーム5の上部には上下動手段としてのシリンダ6がそのロッド7を下向きにして配設されている。ロッド7の下端部にはヘッド部8が取り付けられている。ヘッド部8は、ロッド7の下端部に取り付けられた板状の保持部材9と、保持部材9の下部に取り付けられた横長の熱圧着ツール10を有している。熱圧着ツール10にはこれを加熱する加熱手段としてのヒータ11が内蔵されている。
【0020】
図2は固定案内手段側の側面図であって、図6に示す従来例と同構造である。すなわち、保持部材9の背面にはスライダ12が設けられており、スライダ12は本体フレーム5の前面に設けられた垂直なガイドレール13に上下方向にスライド自在に嵌合している。図1に示すように、熱圧着ツール10は横長の長尺であるため、スライダ12やガイドレール13は横方向に複数箇所(本例では左右に2箇所)設けられている。なお本発明で横方向とは、図1において、左右方向(ガイドレール13の並設方向)である。T1,T2は、常温下における左右のスライダ12間およびガイドレール13間の間隔である。
【0021】
図3は、可動案内手段側の側面図であって、保持部材9の背面には水平なガイドレール20が設けられている(図1も参照)。スライダ12’の一方の面は垂直なガイドレール13にスライド自在に嵌合し、他方の面は水平なガイドレール20に水平方向(横方向)にスライド自在に嵌合している。
【0022】
この電子部品の熱圧着装置は上記のような構成より成り、次にその動作を説明する。図2に示すように可動テーブル2を駆動して表示パネル1の縁部を支持部4に支持させ、電子部品Pを熱圧着ツール10の直下に位置させる。熱圧着ツール10はヒータ11により高温度(一般には400℃程度)に加熱されている。
【0023】
そこでシリンダ6のロッド7を下方へ突出させて熱圧着ツール10を下降させ、電子部品Pを表示パネル1に押し付けて熱圧着してボンディングし、次いでロッド7は上方へ引き込んで熱圧着ツール10は上昇する。表示パネル1の複数の辺の縁部(一般には、直交する2つの辺の縁部)の上面には、電子部品Pの下面に形成された端子が接続される電極が狭ピッチで多数並設されており、電子部品Pはこれらの電極上に複数個並設してボンディングされる。図1に示すような横長の熱圧着ツール10を用いれば、複数個の電子部品Pを同時に一括して表示パネル1の縁部にボンディングできる。
【0024】
さて、熱圧着ツール10はヒータ11などの加熱手段により高温に加熱されているため、熱圧着ツール10やこれから伝熱される保持部材9は横方向に熱膨張することは上述したとおりである。図1において、このような熱膨張が生じると、固定案内手段側のスライダ12は横方向へ変位せず、常温下での位置を維持するが、可動案内手段側のスライダ12’は水平なガイドレール20に沿って側方へスライド(矢印b)して変位し、これによりこの熱膨張を吸収する。このように可動案内手段側のスライダ12’が矢印b方向へ変位することにより(すなわち上記間隔T1が上記熱膨張により広がることにより)、保持部材9や熱圧着ツール10の横方向(矢印a方向)への変位(熱膨張)は許容される。したがって左右のスライダ12,12’とガイドレール13の間には上記従来のような大きな摺接摩擦力は発生しないので、シリンダ6のロッド7を小さな力で下降、上昇させることにより、熱圧着ツール10をスムーズに下降、上昇させることができ、よって低荷重で電子部品Pにダメージを与えることなく、電子部品Pを表示パネル1に熱圧着してボンディングすることができる。
【0025】
(実施の形態2)
図4は本発明の実施の形態2における電子部品の熱圧着装置の正面図である。実施の形態2では、ガイドレール13は3本並列されており、中央のガイドレール13とスライダ12が固定案内手段、左右のガイドレール13とスライダ12’が可動案内手段となっている。シリンダ6のセンターCから各案内手段までの距離L1,L2は等しい。
【0026】
したがって熱圧着ツール10や保持部材9(図2、図3を参照)が横方向aへ熱膨張すると、中央のスライダ12は変位しないが、左右のスライダ12’は側方へ変位し(矢印b)、実施の形態1と同様の作用効果を奏する。
【0027】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の電子部品の熱圧着装置によれば、熱圧着ツールや保持部材の横方向への熱膨張は、可動案内手段側のスライダが水平なガイドレールに沿って横方向へスライドすることにより許容、吸収されるので、垂直なガイドレールとの間に上記従来のような大きな摺接摩擦力が発生することはない。したがって熱圧着ツールを上下動手段の小さな力でスムーズに下降、上昇させ、電子部品を低荷重で基板に熱圧着することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1における電子部品の熱圧着装置の正面図
【図2】本発明の実施の形態1における固定案内手段側の側面図
【図3】本発明の実施の形態1における可動案内手段側の側面図
【図4】本発明の実施の形態2における電子部品の熱圧着装置の正面図
【図5】従来の電子部品の熱圧着装置の正面図
【図6】従来の電子部品の熱圧着装置の断面図
【符号の説明】
1 表示パネル
6 シリンダ
9 保持部材
10 熱圧着ツール
12,12’ スライダ
13 ガイドレール[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electronic component thermocompression bonding apparatus for thermocompression bonding an electronic component to a substrate using a horizontally long thermocompression bonding tool.
[0002]
[Prior art]
As a thermocompression bonding apparatus for electronic parts for bonding electronic parts such as flip chips and film carrier packages to a substrate such as a display panel such as a liquid crystal panel, a device using a thermocompression bonding tool is known.
[0003]
FIG. 5 is a front view of a conventional thermocompression bonding apparatus for electronic components, and FIG. 6 is a cross-sectional view of a conventional thermocompression bonding apparatus for electronic components. 5 and 6, the
[0004]
On the upper part of the
[0005]
A
[0006]
This conventional thermocompression bonding apparatus for electronic components has the above-described configuration, and the operation thereof will be described next. As shown in FIG. 6, the movable table 2 is driven to support the edge portion of the
[0007]
Therefore, the
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, this type of electronic component thermocompression bonding apparatus lowers and raises the horizontally long
[0009]
However, since the
[0010]
When the
[0011]
Although the amount of lateral displacement of the
[0012]
Therefore, conventionally, in order to overcome the sliding contact frictional force, the downward projecting force of the
[0013]
However, when the downward projecting force of the
[0014]
Therefore, the present invention solves the above-mentioned conventional problems, and even if the thermocompression bonding tool and its holding member are thermally expanded, the thermocompression bonding tool is lowered and raised with a small force, and the electronic component is thermocompression bonded to the substrate with a low load. An object of the present invention is to provide a thermocompression bonding apparatus for electronic components.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
An electronic component thermocompression bonding apparatus according to the present invention includes a horizontally long thermocompression bonding tool, a holding member to which the thermocompression bonding tool is attached, a vertical movement means for moving the holding member up and down, and the holding member. and a plurality of guide means for guiding the vertical movement of the member, the plurality of guide means, Ri from the slider to slide vertically along the guide rail and vertical guide rails formed in the lateral direction of the holding member lateral and fixed guide means not allowing displacement, vertical guide rails and horizontal formation Ri said holding member from a horizontal guide rail for guiding the sliding of the slider and the slider to slide vertically along the guide rail And movable guide means for allowing displacement to the position.
[0016]
According to the electronic component thermocompression bonding apparatus of the present invention, the lateral displacement of the slider accompanying thermal expansion of the thermocompression bonding tool or the holding member is absorbed by the slider sliding sideways along the horizontal guide rail. Since it is allowed, a large sliding contact friction force as described above does not occur between the vertical guide rail and the conventional guide rail. Therefore, the thermocompression bonding tool can be smoothly lowered and raised with a small force of the vertical movement means, and the electronic component can be thermocompression bonded to the substrate with a low load.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(Embodiment 1)
1 is a front view of an electronic component thermocompression bonding apparatus according to
[0018]
1 and 2, the
[0019]
On the upper part of the
[0020]
FIG. 2 is a side view of the fixed guide means side and has the same structure as the conventional example shown in FIG. That is, a
[0021]
FIG. 3 is a side view of the movable guide means side, and a
[0022]
This thermocompression bonding apparatus for electronic parts has the above-described configuration, and its operation will be described next. As shown in FIG. 2, the movable table 2 is driven to support the edge portion of the
[0023]
Therefore, the
[0024]
Now, since the
[0025]
(Embodiment 2)
FIG. 4 is a front view of a thermocompression bonding apparatus for electronic components according to
[0026]
Accordingly, when the
[0027]
【The invention's effect】
As described above, according to the thermocompression bonding apparatus for electronic components of the present invention, the thermal expansion of the thermocompression bonding tool or the holding member in the lateral direction is caused by the slider on the movable guide means side in the lateral direction along the horizontal guide rail. Since it is allowed and absorbed by sliding, a large sliding contact friction force as described above is not generated between the guide rail and the vertical guide rail. Therefore, the thermocompression bonding tool can be smoothly lowered and raised with a small force of the vertical movement means, and the electronic component can be thermocompression bonded to the substrate with a low load.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a thermocompression bonding apparatus for an electronic component according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a side view of a fixing guide means side according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4 is a front view of a thermocompression bonding apparatus for electronic components according to a second embodiment of the present invention. FIG. 5 is a front view of a conventional thermocompression bonding apparatus for electronic components. Sectional view of thermocompression bonding equipment for electronic parts
DESCRIPTION OF
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