JP4193858B2 - フィルム状接着剤の貼付装置 - Google Patents

Description

本発明は、フィルム状接着剤をロール状に巻き回したフィルム状接着剤供給リールを用いて基板等の被着体にフィルム状接着剤を熱圧着するフィルム状接着剤の貼付装置に関する。

異方導電性フィルム（ＡＣＦ）は、ＬＣＤ周辺の実装に広く用いられており、最近ではＣＯＦ（Chip on Film）やＣＯＢ（Chip on Board）等のベアチップ実装にも使用されている。

図２に示すように、異方導電性フィルム１ａは、一般に、ベースフィルム２上に異方導電性接着剤層３を積層し、さらに必要に応じてカバーフィルム４を積層したものであるが、これをベアチップ実装に使用する場合には、異方導電性フィルム１ａをロール状に巻き回した異方導電性フィルム供給リール５ａが用いられる。

また図４に示すように、異方導電性フィルム供給リール５ａを用いて基板３０に異方導電性フィルム１ａを連続的に仮貼付する装置としては、異方導電性フィルム供給リール５ａを装着する供給リール掛止部１１と、基板３０を載置するステージ１２と、異方導電性フィルム供給リール５ａより引き出した異方導電性フィルム１ａからカバーフィルム４を剥離し、カバーフィルム巻取リール１３に巻き取るカバーフィルム巻取手段と、カバーフィルム４を剥離した異方導電性フィルム１ａを所定長にフルカット又はハーフカットするフィルムカット手段１４と、フルカット又はハーフカットした異方導電性フィルム１ａを基板３０に熱圧着し、基板３０に異方導電性接着剤層３を転着させる熱圧着ローラ１５と、異方導電性接着剤層３を転着した後のベースフィルム２を巻き取る巻取リール１６を装着する巻取リール掛止部１７を備えた貼付装置１０が使用されている。

しかしながら、従来の貼付装置１０によると、異方導電性フィルム供給リール５ａから異方導電性フィルム１ａを引き出していくにしたがい、異方導電性フィルム供給リール５ａ内で異方導電性フィルム１ａが巻き締まり、図５のように異方導電性接着剤層３が異方導電性フィルム１ａの側面からはみ出し、仮貼付作業中に異方導電性フィルム１ａ間でブロッキングし、異方導電性フィルム１ａの引き出しがスムーズにできなくなり、貼付装置１０が動作停止する場合がある。このため、生産性が低下するという問題があった。

これに対し、本発明は、異方導電性フィルム等のフィルム状接着剤をロール状に巻き回したフィルム状接着剤供給リールにおける接着剤層のはみ出しやブロッキングを防止し、フィルム状接着剤の貼付作業を連続的に行えるようにする貼付装置を提供することを目的とする。

本発明者らは、熱圧着ローラ等の熱源からフィルム状接着剤供給リールを熱的に遮蔽することにより、あるいはフィルム状接着剤供給リールをスポットクーラー等で冷却することにより、フィルム状接着剤供給リール内を所定温度に制御すると、フィルム状接着剤供給リールでの接着剤層のはみ出しやブロッキングを防止できることを見出した。

即ち、本発明は、ベースフィルムとその上に形成された接着剤層とからなるフィルム状接着剤をロール状に巻き回したフィルム状接着剤供給リールを装着する供給リール掛止部、フィルム状接着剤供給リールから引き出したフィルム状接着剤を被着体に熱圧着する熱圧着手段、熱圧着後のフィルム状接着剤のベースフィルムを巻き取る巻取リールを装着する巻取リール掛止部を備えたフィルム状接着剤の貼付装置において、
供給リール掛止部に装着されたフィルム状接着剤供給リールを１０〜３０℃に制御する温度制御手段が設けられており、
温度制御手段が、供給リール掛止部に装着されたフィルム状接着剤供給リールを熱圧着手段から熱的に遮蔽する熱遮蔽板と、供給リール掛止部に装着されたフィルム状接着剤供給リールに冷風を送風するクーラーと、供給リール掛止部に装着されたフィルム状接着剤供給リールを、該リールの巻き芯側から冷却する、供給リール掛止部の冷却軸とからなることを特徴とする貼付装置を提供する。

また、本発明は、ベースフィルムとその上に形成された接着剤層とからなるフィルム状接着剤をロール状に巻き回したフィルム状接着剤供給リールを装着する供給リール掛止部、フィルム状接着剤供給リールから引き出したフィルム状接着剤を被着体に熱圧着する熱圧着手段、熱圧着後のフィルム状接着剤のベースフィルムを巻き取る巻取リールを装着する巻取リール掛止部を備えたフィルム状接着剤の貼付装置を用いて該フィルム状接着剤を被着体に貼付するフィルム状接着剤貼付方法において、
該貼付装置に、供給リール掛止部に装着されたフィルム状接着剤供給リールを熱圧着手段から熱的に遮蔽する熱遮蔽板と、供給リール掛止部に装着されたフィルム状接着剤供給リールに冷風を送風するクーラーと、供給リール掛止部に装着されたフィルム状接着剤供給リールを、該リールの巻き芯側から冷却する、供給リール掛止部の冷却軸とからなる温度制御手段を設け、その温度制御手段により、供給リール掛止部に装着されたフィルム状接着剤供給リールを１０〜３０℃に制御しておくことを特徴とするフィルム状接着剤の貼付方法を提供する。

本発明のフィルム状接着剤の貼付装置によれば、フィルム状接着剤を巻き回したフィルム状接着剤供給リールの巻き締まりによる接着剤層のはみ出しや、フィルム状接着剤のブロッキングを防止できるので、フィルム状接着剤の貼付作業を連続的に行うことが可能となる。

以下、図面を参照しつつ、本発明を詳細に説明する。なお、各図中、同一符号は同一又は同等の構成要素を表している。

図１は、本発明の一実施例のフィルム状接着剤の貼付装置１０Ａの模式図である。この貼付装置１０Ａは、フィルム状接着剤１をロール状に巻き回したフィルム状接着剤供給リール５を装着する供給リール掛止部１１、基板３０等の被着体を載置するステージ１２、フィルム状接着剤供給リール５より引き出したフィルム状接着剤１からカバーフィルム４を剥離し、剥離したカバーフィルム４を巻き取るカバーフィルム巻取リール１３、カバーフィルム４の剥離後、フィルム状接着剤１を所定長にフルカット又はハーフカットするフィルムカット手段１４、フィルム状接着剤１を被着体に熱圧着する熱圧着手段１８、熱圧着後のフィルム状接着剤１のベースフィルム２を巻き取る巻取リール１６を装着する巻取リール掛止部１７を備えている。

ここで、フィルム状接着剤１としては、少なくとも、ベースフィルムとそのベースフィルム上に積層された異方導電性接着剤層からなる異方導電性接着フィルム層、さらに必要に応じて異方導電性接着剤層上に積層されたカバーフィルムを有する異方導電性接着フィルム１ａ、ベースフィルムと、そのベースフィルム上に積層された絶縁性接着剤層からなる絶縁性接着フィルム、さらに必要に応じて絶縁性接着剤層上に積層されたカバーフィルムを有する絶縁性接着フィルム等をあげることができる。

また、供給リール掛止部１１、ステージ１２、フィルムカット手段１４、熱圧着手段１８、巻取リール掛止部１７は、それぞれ公知の貼付装置と同様とすることができ、例えば、熱圧着手段１８としては、熱圧着面を７０〜１５０℃に制御し、矢印のように移動して被着体を加熱加圧することのできる熱圧着ローラ１５、あるいは熱圧着ヘッド等を設けることができる。

一方、この貼付装置１０Ａには、供給リール掛止部１１に装着されたフィルム状接着剤供給リール５を熱圧着手段１８から熱的に遮蔽する熱遮蔽板１９が、供給リール掛止部１１に装着されたフィルム状接着剤供給リール５を囲むように設けられている。この熱遮蔽板１９の構成材料としては、熱伝導率が低い点からプラスチック材料が好ましい。これにより、熱遮蔽板１９は、供給リール掛止部１１に装着されたフィルム状接着剤供給リール５を所定温度に制御する温度制御手段として作用する。即ち、フィルム状接着剤１を被着体に熱圧着する貼付作業を連続的に行った場合でも、熱圧着手段１８からの熱がフィルム状接着剤供給リール５に伝搬することを防止し、フィルム状接着剤供給リール５内でフィルム状接着剤１を構成する接着剤層が、フィルム状接着剤供給リール５の巻き出しによって巻き締められてもはみ出さない硬さとなる温度にフィルム状接着剤１を維持する。より具体的には、例えば、フィルム状接着剤１を構成する接着剤層がエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂からなり、熱圧着手段１８による７０〜１５０℃の熱圧着作業を室温で連続的に行う場合、熱遮蔽板１９をポリカーボネートから構成することによりフィルム状接着剤供給リール５内のフィルム状接着剤１を３０℃以下に維持することができる。

本発明の貼付装置において、温度制御手段としては、上述の熱遮蔽板１９に代えて、あるいは上述の熱遮蔽板１９と共に、供給リール掛止部１１に装着されたフィルム状接着剤供給リール５に冷風を送風してフィルム状接着剤供給リール５を冷却するスポットクーラー等のクーラーを設けてもよい。なお、クーラーによりフィルム状接着剤供給リール５を積極的に冷却する場合、冷却し過ぎるとフィルム状接着剤１の表面に結露が生じ、フィルム状接着剤１同士が貼り付き、貼付装置の連続作業性に支障がきたされるので、クーラーによる冷却は、このような結露が生じない程度に適宜調整する。

また、温度制御手段として、供給リール掛止部１１に装着されたフィルム状接着剤供給リール５を、そのフィルム状接着剤供給リール５の巻き芯側から冷却できるように、供給リール掛止部１１においてフィルム状接着剤供給リール５を装着する軸を冷却軸としてもよい。冷却軸の具体的な構成としては、例えば、フィルム状接着剤供給リール５を装着する軸が冷却水や冷却ガス等により冷却されるようにする。これにより効率よく温度制御することができる。

本発明の貼付装置１０Ａは、フィルム状接着剤の層構成等に応じて、種々の態様をとることができる。例えば、カバーフィルムの無いフィルム状接着剤に対しては、カバーフィルム巻取リール１３等のカバーフィルム巻取手段を省略することができる。

実施例１〜５、比較例１〜２
異方導電性フィルム（カバーフィルム厚２５μｍ、接着剤層厚２５μｍ、ベースフィルム厚５０μｍ）をロール状に巻き回した異方導電性フィルム供給リール（幅５ｍｍ、５０ｍ巻き）（ソニーケミカル株式会社、ＣＰ７１３１）を、異方導電性フィルムのリールテンションが１００ｇとなるように装着し、その異方導電性接着剤層を熱圧着ロール（１００℃）でガラス基板に熱圧着する作業を５０ｍのフィルム全長に対して連続的に行った。この場合、実施例１〜５及び比較例１においては、ポリカーボネート材からなる熱遮蔽板の内部にスポットクーラーを設置し、風量を調整することにより、リールの周りの雰囲気温度を表１のように制御した。また、比較例２においては、熱遮蔽板もスポットクーラーも設置しなかった。

評価
（１）接着剤層のはみ出し量：連続熱圧着作業終了直前に、フィルム状接着剤供給リールに残存している異方導電性フィルムを顕微鏡観察し、マイクロメータで計測することにより、異方導電性フィルムの側面における異方導電性接着剤層のはみ出し量の平均値を求めた。

（２）ブロッキング：連続熱圧着作業終了直前に、フィルム状接着剤供給リールに残存している異方導電性フィルムのブロッキングの有無を調べ、ブロッキングが無かった場合を○、有った場合を×と評価した。

（３）結露：連続熱圧着作業時間中に、フィルム状接着剤供給リールに巻かれている異方導電性フィルムの表面を肉眼観察し、結露の有無を調べ、無かった場合を○、有った場合を×と評価した。

（４）連続運転性：５０ｍのフィルム全長に対する連続熱圧着作業中、装置停止の無かった場合を○、一時停止が１０回未満を△、一時停止が１０回以上を×と評価した。

これらの結果を表１に示す。また、フィルム状接着剤供給リールの周りの雰囲気温度と接着剤層のはみ出し量との関係を図３に示した。

これらの結果から、フィルム状接着剤供給リールを温度制御することにより接着剤層のはみ出し量が低減し、ブロッキングが防止され、貼付装置の連続運転が可能となることがわかる。

(*1)作業開始時２３℃、作業終了時３５℃

本発明のフィルム状接着剤の貼付装置によれば、フィルム状接着剤を巻き回したフィルム状接着剤供給リールの巻き締まりによる接着剤層のはみ出しや、フィルム状接着剤のブロッキングを防止できるので、フィルム状接着剤の貼付作業を連続的に行うことが可能となる。

本発明のフィルム状接着剤の貼付装置の模式図である。 異方導電性フィルムのリールの側面図（ａ）及び部分拡大図（ｂ）である。 リールの周りの雰囲気温度と接着剤層のはみ出し量との関係図である。 従来のフィルム状接着剤の貼付装置の模式図である。 リール内の巻き締まりにより異方導電性接着剤層がはみ出している状態のフィルム状接着剤の側面図である。

符号の説明

１…フィルム状接着剤、 １ａ…異方導電性フィルム、 ２…ベースフィルム、 ３…異方導電性接着剤層、 ５…フィルム状接着剤供給リール、 ５ａ…異方導電性フィルム供給リール、 １０Ａ…貼付装置、 １１…供給リール掛止部、 １２…ステージ、 １５…熱圧着ローラ、 １６…巻取リール、 １７…巻取リール掛止部、 １８…熱圧着手段、 １９…熱遮蔽板、 ３０…基板

Claims (4)

1. ベースフィルムとその上に形成された接着剤層とからなるフィルム状接着剤をロール状に巻き回したフィルム状接着剤供給リールを装着する供給リール掛止部、フィルム状接着剤供給リールから引き出したフィルム状接着剤を被着体に熱圧着する熱圧着手段、熱圧着後のフィルム状接着剤のベースフィルムを巻き取る巻取リールを装着する巻取リール掛止部を備えたフィルム状接着剤の貼付装置において、
   供給リール掛止部に装着されたフィルム状接着剤供給リールを１０〜３０℃に制御する温度制御手段が設けられており、
   温度制御手段が、供給リール掛止部に装着されたフィルム状接着剤供給リールを熱圧着手段から熱的に遮蔽する熱遮蔽板と、供給リール掛止部に装着されたフィルム状接着剤供給リールに冷風を送風するクーラーと、供給リール掛止部に装着されたフィルム状接着剤供給リールを、該リールの巻き芯側から冷却する、供給リール掛止部の冷却軸とからなることを特徴とする貼付装置。
2. 該供給リール掛止部が、フィルム状接着剤供給リールを、幅５ｍｍで厚み１００μｍのフィルム状接着剤に対してリールテンションが１００ｇとなるように装着するものである請求項１記載の貼付装置。
3. ベースフィルムとその上に形成された接着剤層とからなるフィルム状接着剤をロール状に巻き回したフィルム状接着剤供給リールを装着する供給リール掛止部、フィルム状接着剤供給リールから引き出したフィルム状接着剤を被着体に熱圧着する熱圧着手段、熱圧着後のフィルム状接着剤のベースフィルムを巻き取る巻取リールを装着する巻取リール掛止部を備えたフィルム状接着剤の貼付装置を用いて該フィルム状接着剤を被着体に貼付するフィルム状接着剤貼付方法において、
   該貼付装置に、供給リール掛止部に装着されたフィルム状接着剤供給リールを熱圧着手段から熱的に遮蔽する熱遮蔽板と、供給リール掛止部に装着されたフィルム状接着剤供給リールに冷風を送風するクーラーと、供給リール掛止部に装着されたフィルム状接着剤供給リールを、該リールの巻き芯側から冷却する、供給リール掛止部の冷却軸とからなる温度制御手段を設け、その温度制御手段により、供給リール掛止部に装着されたフィルム状接着剤供給リールを１０〜３０℃に制御しておくことを特徴とするフィルム状接着剤の貼付方法。
4. 該供給リール掛止部が、フィルム状接着剤供給リールを、幅５ｍｍで厚み１００μｍのフィルム状接着剤に対してリールテンションが１００ｇとなるように装着するものである請求項３記載の貼付方法。

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