JP4234286B2 - 異方性導電膜接続用熱圧着装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は異方性導電膜を用いた電気、電子回路の接続に関し、詳しくは、異方性導電膜を用いて接続するための異方性導電膜接続用熱圧着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
導電粒子が分散された接着剤や導電粒子を含有しない接着剤を介して回路基板の配線部と半導体素子の電極や他の回路基板の電極部を相対向させて接続することが行われている。この接続に、従来は、図２に示すように、常温もしくは４０〜５０℃に加熱された受台９の上に回路基板（３、４、５）を載せ、上方より約２５０〜３５０℃に加熱したツ−ル２を下降させて加熱加圧を行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の方法では加熱は上側から行われるため、上側回路基板３→異方導電膜４（ＡＣＦ）→下側回路基板５→受台９の方向に熱が流れ必然的に上側回路基板３と下側回路基板５の温度に差が生じてしまい、回路基板の上面と下面で温度差が生ずることを避けられなかった。従って、上側回路基板と下側回路基板で熱膨張が異り、上側回路ピッチが下側回路ピッチより相対的に大きくなって、両者の回路の位置ずれが発生することは避けられなかった。この位置ずれの影響は回路が狭ピッチで接続する長さが長い場合には致命的となり、この対策のために上側回路と下側回路のピッチ寸法は熱膨張の差の分だけ異る寸法に設計しなければならなかった。
本発明はそのような手間を不要にし、狭ピッチ、接続長さが長い場合でも上下回路の位置ずれを生じさせない異方性導電膜接続用熱圧着装置を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、電気、電子回路を異方性導電膜を用いて接続するための熱圧着装置において、熱圧着装置の上部に必要な温度に加熱された上部ツ−ルを設置し、装置の下部に上部ツ−ルに対向して必要な温度に加熱された下部ツ−ルを配置し、この両ツ−ルの間の位置に異方導電膜を介して上下回路を仮付けされた回路基板を保持するステ−ジを設け、下部ツ−ルを固定し、上部ツ−ルとステ−ジが異る速度で下降して、回路基板の下面が下部ツ−ルの上面に接触するのとほぼ同時に上部ツ−ルの下面が回路基板の上面に接触することにより、回路基板の上下面から加熱加圧を行うようにしたことを特徴とする異方性導電膜接続用熱圧着装置である。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の異方性導電膜接続用熱圧着装置は、図１に示すように（１）加熱された上部ツ−ル２に対向して、下側に下部ツ−ル７を配置し上部ツ−ルとほぼ同じ温度に加熱しておく。この場合、温度計はそれぞれに個別に設けておくのが好ましい。
（２）上部ツール２、下部ツ−ル７の間に、回路基板（３、４、５）を載せて保持するためのステ−ジ６を設け、このステ−ジには下部ツ−ルが回路基板に直接接触するための開口穴を開けておく。
（３）下部ツ−ルは固定とし、上部ツ−ルとステ−ジは下降できるようにエアシリンダなどの上下動できる機能を有する部品で駆動する。
（４）上部ツ−ルとステ−ジの下降速度を調節し回路基板の下面が下部ツ−ルの上面に接触するのとほぼ同時に上部ツ−ルの下面が回路基板の上面に接触するようにするためそれぞれに絞り弁を設ける。
（５）上部ツ−ルとステ−ジの下降手段はパルスモ−タを用いてもよい。
上側回路基板３と下側回路基板５は異方性導電膜４（ＡＣＦ）を介して仮付けされており、これをステ−ジ６の上に載せて吸着などにより固定する。ステ−ジは回路基板の接続部に直接下部ツ−ルが接触するように開口穴を設けてある。装置のスタ−トボタンを押すと、上部ツ−ルとステ−ジは同時に下降し始め異る速度で下降しながら互に接近し、回路基板が下部ツ−ルに接触する位置でステ−ジは停止し、それと同時に上部ツ−ルが回路基板に接触するように上部ツ−ルとステ−ジの下降速度を調節しておく。接触後、所定の時間の加熱加圧が行われた後、上部ツ−ルが上昇し、続いてステ−ジも上昇し作業は終了する。
これにより回路基板は上下面から同時に同じ温度に加熱され、上側基板と下側基板の熱膨張は等しくなり、回路ピッチの熱膨張差によるずれを無くすことができる。熱膨張係数の異なる回路基板を上側回路基板と下側回路基板に用いる場合は、上部ツールと下部ツールの温度をそれぞれ設定し、調整することもできる。
【０００６】
【実施例】
上部ツール２を下降させる圧着用シリンダとして直径１００ｍｍ、ストロ−ク８６ｍｍ、ステ−ジ６を下降させるステージ用シリンダとして直径２０ｍｍ、ストロ−ク５０ｍｍを用い、下降速度は排気側絞り弁をそれぞれ調節し、回路基板５の下面が下部ツ−ル７の上面に接触するのとほぼ同時に上部ツ−ル２の下面が回路基板３の上面に接触するようにした。上部ツ−ルは、日立化成工業株式会社製圧着機ＡＣ−Ｓ３００の加熱ヘッドと同じものを用い、下部ツ−ルも全く同じものを逆向に設置して上部ツ−ルと対向させた。温度調節は上部ツール、下部ツール独立に行い、両者とも３００℃となるように加熱した。上部ツールと下部ツ−ル間の平行度の調整は従来と同様に下部ツ−ルに上部ツ−ルを合せる様、調整ボルトで調整した。
【０００７】
試作した回路基板はピッチが６５μｍで接続長さ２９０ｍｍのものを用いた。上、下の回路基板には、同じ厚さの０．１５ｍｍのガラス基材エポキシ樹脂積層基板を用いた。この基板を用いて試作したところ、接続後の基板両端の位置ずれは熱膨張差によるものは０で、圧着時の横ずれが５μｍ以下と良好な結果が得られた。
【０００８】
【発明の効果】
本発明の異方性導電膜接続用熱圧着装置を用いて接続することにより、上側回路基板と下側回路基板の熱膨張差による位置ずれや反りは無くなり、回路設計上、また接続作業上の位置ずれの余裕を大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例を示す構造図である。
【図２】 従来技術の方法を示す構造図である。
【符号の説明】
１ 上部ヒ−タ
２ 上部ツ−ル
３ 上側回路基板
４ 異方性導電膜
５ 下側回路基板
６ ステ−ジ
７ 下部ツ−ル
８ 下部ヒ−タ
９ 受台

Claims (1)

1. 電気、電子回路を異方性導電膜を用いて接続するための熱圧着装置において、熱圧着装置の上部に必要な温度に加熱された上部ツ−ルを設置し、装置の下部に上部ツ−ルに対向して必要な温度に加熱された下部ツ−ルを配置し、この両ツ−ルの間の位置に異方導電膜を介して上下回路を仮付けされた回路基板を保持するステ−ジを設け、下部ツ−ルを固定し、上部ツ−ルとステ−ジが異る速度で下降して、回路基板の下面が下部ツ−ルの上面に接触するのとほぼ同時に上部ツ−ルの下面が回路基板の上面に接触することにより、回路基板の上下面から加熱加圧を行うようにしたことを特徴とする異方性導電膜接続用熱圧着装置。

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