JP4835251B2 - Pressing piece of pressure device - Google Patents
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Description
本発明は、電子部品の圧着工程等に好適な精密実装用加圧装置に用いられる押圧片に関する。 The present invention relates to a pressing piece used in a precision mounting pressure device suitable for an electronic component crimping process or the like.
通常、液晶表示パネルの各電極から引き出した電極配線の接続端子には、駆動信号入力用のフレキシブル配線基板が異方性導電接着材等の導通部材を介して導通接合されている。異方性導電接着材はエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂材料中に導電性粒子を分散混合させてなり、導通接合工程においては、液晶表示パネル側の接続端子とこれに対応するフレキシブル配線基板側の接続端子同士を異方性導電接着材を挟み正確に位置合わせして重畳した後、通常はフレキシブル配線基板側から加熱しつつ加圧する。 Usually, a flexible wiring board for driving signal input is conductively bonded to a connection terminal of an electrode wiring drawn from each electrode of a liquid crystal display panel via a conductive member such as an anisotropic conductive adhesive. The anisotropic conductive adhesive is made by dispersing and mixing conductive particles in a thermosetting resin material such as epoxy resin. In the conductive bonding process, the connection terminal on the liquid crystal display panel side and the corresponding flexible wiring board side After connecting and superimposing the connecting terminals accurately with the anisotropic conductive adhesive interposed therebetween, the pressure is usually applied while heating from the flexible wiring board side.
近年の高精細液晶表示パネルでは、電極配線の接続端子の配設ピッチが高度にファインピッチ化されており、これらファインピッチ配設された接続端子にフレキシブル配線基板側の対応する接続端子を正確且つ確実に導通接合するには、上述した熱圧着接合の際に、熱圧着装置における押圧ヘッドの押圧面全体をワークとしてのフレキシブル配線基板表面に密接させる必要がある。 In recent high-definition liquid crystal display panels, the arrangement pitch of the connection terminals of the electrode wiring is highly fine, and the corresponding connection terminals on the flexible wiring board side are accurately and accurately connected to the connection terminals arranged in the fine pitch. In order to reliably conduct and bond, it is necessary to bring the entire pressing surface of the pressing head in the thermocompression bonding apparatus into close contact with the surface of the flexible wiring board as a workpiece during the above-described thermocompression bonding.
すなわち、液晶表示パネルの接続端子部が載置される基台表面に対して押圧ヘッドの押圧面を許容誤差が数μm程度の高精度で平行に保持した状態で、押圧ヘッドを昇降させる必要がある。この為、従来は、押圧ヘッドにヘッド押圧面の基台表面に対する平行度を調整するための調整機構が設けられていた。 That is, it is necessary to raise and lower the pressure head in a state where the pressure surface of the pressure head is held in parallel with high accuracy with an allowable error of about several μm with respect to the base surface on which the connection terminal portion of the liquid crystal display panel is placed. is there. For this reason, conventionally, an adjustment mechanism for adjusting the parallelism of the head pressing surface to the base surface has been provided in the pressing head.
平行度調整機構を備えた加圧装置としては、押圧ヘッドを支持する支持体に、特許文献1に示されるような楔構造や或いはスライドブロック構造からなるネジ調節方式の調整機構を設けたものが知られている。
然るに、上述したネジ調節方式の調整機構は、構造が大掛かりとなり、その結果、加圧装置全体が大型化する。また、ネジ調節方式であるため、マイクロメータやダイアルゲージ等の計測器を観察しながらの作業となり、作業工数が増加する。 However, the adjustment mechanism of the above-described screw adjustment method has a large structure, and as a result, the entire pressurizing device is enlarged. Moreover, since it is a screw adjustment system, it becomes an operation | work while observing measuring instruments, such as a micrometer and a dial gauge, and an operation man-hour increases.
本発明の目的は、フレキシブル配線基板表面に対して押圧面を煩雑な調整作業を必要とせず自動的に隙間無く当接させることができ、作業工数の低減に寄与するとともに構造が簡素化された加圧装置の押圧片を提供することである。 The object of the present invention is that the pressing surface can be automatically brought into contact with the surface of the flexible wiring board without any complicated adjustment work without gaps, which contributes to a reduction in work man-hours and a simplified structure. It is to provide a pressing piece of a pressing device.
本発明の加圧装置の押圧片は、フレキシブル配線基板の表面を押圧する加圧装置の押圧片であって、前記押圧片は前記押圧の方向に沿った一対の面の間に貫通して形成された複数の貫通孔を備え、前記複数の貫通孔は前記一対の面に、前記押圧の方向に対して直交する第1の方向に沿って並設されるとともに、前記一対の面の前記第1の方向の幅の中央部よりも前記幅の前記第1の方向に沿った両端部の方が高密度に形成され、前記複数の貫通孔の少なくとも一部は、前記押圧に伴って前記押圧片に加えられる応力に応じて変形可能とされていることを特徴とするものである。 The pressing piece of the pressing device of the present invention is a pressing piece of the pressing device that presses the surface of the flexible wiring board, and the pressing piece penetrates between a pair of surfaces along the pressing direction. A plurality of through-holes, wherein the plurality of through-holes are juxtaposed on the pair of surfaces along a first direction orthogonal to the direction of the pressing, and the first of the pair of surfaces Both end portions along the first direction of the width are formed at a higher density than the central portion of the width in the direction of 1, and at least some of the plurality of through holes are pressed with the pressing. It is characterized in that it can be deformed according to the stress applied to the piece .
本発明によれば、フレキシブル配線基板表面に対して押圧面を煩雑な調整作業を必要とせず自動的に隙間無く当接させることができ、作業工数の低減に寄与するとともに構造が簡素化された加圧装置の押圧片を提供することができる。According to the present invention, the pressing surface can be automatically brought into contact with the surface of the flexible wiring board without any complicated adjustment work, and the structure can be simplified while contributing to the reduction of work man-hours. A pressing piece of the pressing device can be provided.
図1は本発明の一実施形態としての熱圧着装置における押圧ヘッドを示す斜視図で、図2(a)、(b)は前記熱圧着装置による液晶表示パネルとフレキシブル配線基板の熱圧着工程を示す側面図と平面図、図3(a)は前記熱圧着装置に装着されるヒータチップの構成を一部を省略して示す正面図で、図3(b)はそのB−B線断面図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a pressing head in a thermocompression bonding apparatus as an embodiment of the present invention. FIGS. 2A and 2B show a thermocompression bonding process of a liquid crystal display panel and a flexible wiring board by the thermocompression bonding apparatus. a side view and a plan view showing a front view FIG. 3 (a) showing a partially omitted configuration of a heater chip mounted on the thermocompression bonding device, FIG. 3 (b) is its sectional view taken along line B-B It is.
図1において、図示しない昇降機構により白抜き矢印1Aの方向へ昇降移動される押圧ヘッド1の先細に形成された降下方向先端部には、押圧片としてのヒータチップ2が装着されている。また、押圧ヘッド1の昇降方向における略中央部には、棒状ヒータ3がヘッド長手方向に延在させて埋設されている。
In FIG. 1, a
本実施形態におけるヒータチップ2は、ステンレス等の弾性を備えた金属材料からなり、断面が長方形の細長片に形成され、押圧ヘッド1の降下側先端部に着脱自在に装着されている。このヒータチップ2の長さL、高さH、厚さTの各寸法は、加圧対象ワークに応じて最適に設定される。本実施形態の熱圧着装置は、図2(a)、(b)に示されるように、基台4に載置された液晶表示パネル5の電極端子51に、異方性導電接着材6を介して、フレキシブル配線基板7の対応する接続端子71を熱圧着するための装置であり、フレキシブル配線基板7に圧接させるヒータチップ押圧面21の長さLと幅(チップ厚さ)Tは、導通接続すべき接続端子71、51の各配列部を充分にカバーできる寸法に設定されている。
The
因みに、本実施形態のヒータチップ2における各寸法は、長さLが20〜40mm、厚さTが1〜4mm、高さHが3〜5mm、の各範囲内で導通接続すべき接続端子の配列部の大きさに応じてそれぞれ最適に設定される。
Incidentally, each dimension in the
上記ヒータチップ2には、複数の貫通孔22がチップの厚さ方向に貫通させて穿設されている。これら貫通孔22は、図3(a)に示されるように、ヒータチップ2における高さ方向2Hの中央部よりも押圧面21側に若近接した位置に、3列の千鳥格子配置でチップの長さ方向2Lに沿って平行に等間隔で配設されている。
A plurality of through
ここで、各貫通孔22は、図3(b)の断面図に示されるように開口する両主面23、24からチップの厚さ方向2Tの中央部(奥部)に向かって徐々に直径が小さくなる鼓状の傾斜孔に形成されている。この場合の傾斜する側面の傾斜角度θは1.5〜3.5°程度が好ましい。
Here, each through
各貫通孔22の開口直径φは、500〜1000μmの範囲内で、ヒータチップ2の上述した外形サイズに応じて最適に設定される。
The opening diameter φ of each through
次に、上述のように構成されたヒータチップ2を備える本実施形態の熱圧着装置による液晶表示パネルとフレキシブル配線基板の導通接合動作について、図4(a)、(b)及び図5(a)、(b)に基づき説明する。
Next, regarding the conductive bonding operation of the liquid crystal display panel and the flexible wiring board by the thermocompression bonding apparatus of the present embodiment including the
図4(a)に示されるように、押圧ヘッド1の降下とともに、ヒータチップ2の押圧面21が押圧対象物であるフレキシブル配線基板7の表面71に対し長さ方向2Lにおいて角度αだけ傾いて当接する場合、この状態で押圧ヘッド1が所定のストローク長だけ降下すると、図4(b)に示されるように、先に当接する端面25側の貫通孔22の周囲の部材がヘッド昇降方向に圧縮され、貫通孔22の形状が真円から楕円に変形する。この各貫通孔22の圧縮変形度合いは、ヒータチップ2の長さ方向2Lにおける反対側端面26に近い貫通孔22になるに従い徐々に小さくなっている。
As shown in FIG. 4A, as the
これにより、ヒータチップ2の長さ方向2Lにおけるワーク表面に対する平行度がずれているにも拘わらず、ヒータチップ2の押圧面21のワークに対応する略全面をワークであるフレキシブル配線基板3の表面に圧接させることができ、その結果、熱圧着対象の全ての対応する接続端子同士が確実に導通接続される。
Thereby, although the parallelism with respect to the workpiece | work surface in the
すなわち、貫通孔が設けられていない従来のヒータチップによる場合は、ワーク表面に対する平行度がずれたまま当接すると、ヒータチップがほとんど変形しないため、押圧ヘッドを所定ストローク降下させると、ワーク側のフレキシブル配線基板におけるヒータチップ押圧面の一方の端部が先に当接していた部分が過度に加圧されて変形してしまい、且つ、反対側端部はチップ押圧面が当接しないか或いは当接していても接触しているだけでほとんど加圧されていない状態となる。その結果、フレキシブル配線基板の過度に加圧された部分が損傷したり、ヒータチップ押圧面が浮いた状態の部分は対応する接続端子同士が確実に導通接続されていない導通不良状態となる、不具合が発生する。 That is, in the case of using a conventional heater chip that does not have a through-hole, the heater chip hardly deforms when it comes into contact with the parallelism with respect to the work surface being deviated. The portion of the flexible circuit board where one end of the heater chip pressing surface is in contact with the first end is excessively pressed and deformed, and the other end is not in contact with the chip pressing surface. Even if they are in contact with each other, they are in contact with each other and are hardly pressurized. As a result, the excessively pressed part of the flexible wiring board is damaged, or the part where the heater chip pressing surface is lifted is in a poor conduction state where the corresponding connection terminals are not securely connected to each other. Will occur.
これに対して、本発明に係わる貫通孔22が設けられたヒータチップ2による場合は押圧ヘッド1の降下とともに、ヒータチップ2のフレキシブル配線基板7の表面に先に当接する端部が最も大きいフレキシブル配線基板7からの反力を受けてその端部の貫通孔22の周囲の部材が最も大きく圧縮変形され、反対側端部に近い貫通孔22の周囲の部材になるほどフレキシブル配線基板からの反力が小さくなって圧縮変形の度合いが小さくなることにより、押圧面21のフレキシブル配線基板7の表面71に対する傾斜(平行度のずれ)が自動的に修正され、ヒータチップ2の押圧面21のワークに対応する略全面がフレキシブル配線基板3の表面に圧接する。この圧接状態におけるヒータチップ押圧面21のフレキシブル配線基板3に対する弾発力つまり圧接強度は、先に当接した端部が最も大きく反対側端部に近づくほど小さくなるが、当接するフレキシブル配線基板7を損傷せず且つ熱圧着すべき全ての接続端子同士を充分に導通接触させることができる範囲内の圧接強度は確保されている。
On the other hand, in the case of the
また、図5(a)に示されるように、ヒータチップ2の厚さ方向2Tにおけるフレキシブル配線基板7表面に対する平行度がずれた場合は、押圧面21のうちの押圧ヘッド1の降下により先に当接する主面23側端部に対するフレキシブル配線基板7からの反力が最も大きく、厚さTの中心部から反対側端部に向かうに従い受ける反力が小さくなる。しかし、各貫通孔22は中央部が最も小径となる鼓状の傾斜孔に形成されているため、中央部の貫通孔22の周囲の部材が最も圧縮変形に対する抵抗(弾性)が大きい。このため、図5(b)に示されるように、押圧ヘッドの所定のストローク長の降下が終了した時点では、各貫通孔22における先に当接する前記主面23側の開口部が最も大きく圧縮変形され、中央部に向かうに従い受ける反力が徐々に小さくなるのに応じて徐々に圧縮変形の度合いが小さくなるが、最も圧縮変形に対する抵抗が大きい中央部においては殆ど圧縮変形しないためにフレキシブル配線基板7側がその分だけ凹み、この中央部から反対側開口部に向けては、さらに徐々に小さくなる反力に応じて圧縮変形の度合いも徐々に小さくなる。
Further, as shown in FIG. 5A, when the parallelism with respect to the surface of the
このように、貫通孔22を鼓状の傾斜孔に形成することにより、ヒータチップ2の厚さ方向2Tにおける外力により圧縮される度合いが両主面23、24側の開口部から中央部(奥部)に向けて徐々に小さくなる。つまり、ヒータチップの厚さ方向2Tにおける弾性率が両開口部から奥に向かって徐々に大きくなっている。その結果、ヒータチップ2の長さ方向における平行度のずれよりも全長が短いために修正し難い厚さ方向2Tにおける平行度のずれに対しても、各貫通孔22がより柔軟に対応して圧縮変形し、図2(b)に示されるように、ヒータチップ2の押圧面21の略全面を対応するフレキシブル配線基板7の表面に必要且つ充分な圧力で確実に当接させることができる。
Thus, by forming the through-
以上のように、本実施形態の熱圧着装置によれば、ワーク表面(フレキシブル配線基板7の表面)に圧接させるヒータチップ2に、その厚さ方向2Tに延びる複数の貫通孔22を長さ方向2Lに沿って均等に穿設したから、ヒータチップ2の長さ方向2Lにおけるワーク表面に対する平行度のずれが、ずれに応じた度合いで対応する貫通孔22が圧縮変形されることにより自動的に修正される。
As described above, according to the thermocompression bonding apparatus of the present embodiment, the plurality of through
また、それら貫通孔22を鼓形状の傾斜孔に形成したから、ヒータチップ2の全長が短い厚さ方向2Tにおける平行度のずれに対しても、各貫通孔22が個々にその延在方向において圧縮変形される度合いを変化させることにより柔軟に対応でき、ずれが自動的に修正される。
In addition, since the through
したがって、ヒータチップ2が長さ方向2L及び厚さ方向2Tの双方でワーク表面に対してずれていても、各貫通孔22がそれぞれの方向のずれに対応して圧縮変形されることによりそれら双方向のずれが自動的に修正され、押圧面21を平行度のずれの発生具合に拘わらず導通接触させるために必要で且つワークを損傷しない程度に十分な大きさの圧力でつねに確実にワーク表面に圧接させることができる。
Therefore, even if the
その結果、高精細液晶表示パネルにおける配線基板の導通接続プロセスのような精密実装作業であってもより少ない工数で常に的確に実施できる簡単な構造の熱圧着装置が得られる。 As a result, it is possible to obtain a thermocompression bonding apparatus having a simple structure that can always be accurately performed with less man-hours even in a precision mounting operation such as a conductive connection process of a wiring board in a high-definition liquid crystal display panel.
次に、本発明の他の実施形態について、図6(a)、(b)に基づき説明する。
図6(a)に示したヒータチップ8は、同一の複数の貫通孔81の配設密度を変化させたものである。すなわち、上記実施形態と同様の鼓状の複数の傾斜貫通孔81を、ヒータチップ8の長さ方向8Lに対し、その両端部で最も密に配設し、中央部に向かうに従い徐々に疎に配設したものである。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 (a) and 6 (b).
The
また、図6(b)に示したヒータチップ9は、穿設する複数の貫通孔91の直径を、ヒータチップ9の長さ方向9Lに対して、その両端部で最も大きく設定し、中央部に向かうに従い徐々に小径化したものである。
Further, in the heater chip 9 shown in FIG. 6B, the diameter of the plurality of through-
上述のように構成されたヒータチップ8、9によれば、共に、両端部の外力に対する圧縮変形の度合いが中央部よりも大きいから、長さ方向8L、9Lにおける平行度の僅かなずれに対してもより柔軟に圧縮変形し、ワーク表面との好ましい所期の全面圧接状態をより安定して得ることができる。
According to the
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、加圧するだけの加圧装置の場合は、押圧片を形成する弾性材料として、金属以外の例えば樹脂材料等も好適に用いることができる。樹脂材料の場合は、貫通孔の穿設を押圧片の成形と同時に行うことができ、加圧装置のコスト低減が促進される。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, For example, in the case of the pressurization apparatus which only pressurizes, as an elastic material which forms a press piece, resin materials etc. other than a metal are used suitably, for example. be able to. In the case of the resin material, the through hole can be formed at the same time as the pressing piece is formed, and the cost reduction of the pressing device is promoted.
また、貫通孔は、上記実施形態のような鼓状傾斜孔に限らず、押圧片の厚さが厚い場合等は直径が一定の単なる円柱形の孔に形成してもよい。 Further, the through hole is not limited to the drum-like inclined hole as in the above embodiment, and may be formed as a simple cylindrical hole having a constant diameter when the thickness of the pressing piece is large.
1 押圧ヘッド
2、8、9 ヒータチップ
21 押圧面
22、81、91 貫通孔
3 ヒータ
4 基台
5 液晶表示パネル
6 異方性導電接着材
7 フレキシブル配線基板
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記押圧片は前記押圧の方向に沿った一対の面の間に貫通して形成された複数の貫通孔を備え、
前記複数の貫通孔は前記一対の面に、前記押圧の方向に対して直交する第1の方向に沿って並設されるとともに、前記一対の面の前記第1の方向の幅の中央部よりも前記幅の前記第1の方向に沿った両端部の方が高密度に形成され、
前記複数の貫通孔の少なくとも一部は、前記押圧に伴って前記押圧片に加えられる応力に応じて変形可能とされていることを特徴とする加圧装置の押圧片。 A pressing piece of a pressing device that presses the surface of the flexible wiring board,
The pressing piece includes a plurality of through holes formed so as to penetrate between a pair of surfaces along the pressing direction,
The plurality of through holes are juxtaposed on the pair of surfaces along a first direction orthogonal to the direction of the pressing, and from a central portion of the width of the pair of surfaces in the first direction. Both ends of the width along the first direction are formed with higher density,
At least a part of the plurality of through holes is deformable in accordance with a stress applied to the pressing piece in accordance with the pressing.
前記複数の貫通孔は前記一対の面に、前記押圧の方向に沿った高さの中央部よりも前記押圧面側に形成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のうちの何れかの請求項に記載の加圧装置の押圧片。 The pressing piece includes a pressing surface that presses the surface of the flexible wiring board,
The plurality of through-holes are formed in the pair of surfaces on the pressing surface side with respect to a central portion of the height along the pressing direction . A pressing piece of a pressurizing device according to any one of claims.
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