JP5319234B2 - 熱圧着装置および電子部品の製造方法 - Google Patents
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Description
また、熱圧着部の構成の複雑化を招き、初期設定やメンテナンスに時間を要することになるおそれもあった。
図1に示すように、熱圧着装置1には、加熱圧着部2、移動部3、載置台4、加圧力検出手段5、加熱温度検出手段6が設けられている。
加工部7aには、熱電対などの温度検出手段9が設けられている。また、ヒータ8と温度検出手段9とが温度制御手段10と電気的に接続されている。そして、圧着ヘッド7が所望の温度となるように温度制御手段10により温度制御されるようになっている。
駆動部12は、例えば、エアシリンダなどとすることができる。ただし、これに限定されるわけではなく、取付板11を介して圧着ヘッド7を昇降自在とできるものを適宜選択することができる。
加圧力検出手段5としては、例えば、ロードセルや歪みゲージなどを例示することができる。ただし、これらに限定されるわけではなく、力や歪みなどを電気信号に変換可能なものを適宜選択することができる。
図2(a)は、2個の加圧力検出手段を設ける場合の配置を例示するための模式平面図である。被加工物W1、W2は、接合領域W3において接合される。図2(a)に示すように、2個の加圧力検出手段5a、5bを設ける場合には、接合領域W3の中心線L2上であって、被加工物W1、W2(圧着ヘッド7)の中心線L1に対して対称となる位置に加圧力検出手段5a、5bをそれぞれ設けるようにすることが好ましい。すなわち、被加工物W1、W2の接合領域W3の長手方向に略直交する方向の中心線L2上であって、接合領域の長手方向の中心線L1に対して対称となる位置に加圧力検出手段5a、5bをそれぞれ設けるようにすることが好ましい。この様な配置に加圧力検出手段5a、5bを設けるようにすれば、被加工物W1、W2に加えられる加圧力のみならずX方向の加圧力の偏りを検出することができる。
例えば、被加工物W1、W2の接合領域W3の長手方向の中心線上L1であって、接合領域W3の長手方向に略直交する方向の中心線L2から離隔させて加圧力検出手段5aまた、接合領域W3の長手方向に略直交する方向の中心線L2からの距離が加圧力検出手段5aと略同一となるように、略直交する方向の中心線L2に対して加圧力検出手段5aとは反対側に長手方向の中心線L1から離隔させて加圧力検出手段5bを設ける。また、長手方向の中心線L1に対して加圧力検出手段5bと対称な位置に加圧力検出手段5cを設ける。この様な配置に加圧力検出手段5a、5b、5cを設けるようにすれば、被加工物W1、W2に加えられる加圧力のみならずX方向、Y方向の加圧力の偏りを検出することができる。
例えば、接合領域W3の長手方向の中心線L1から離隔させて加圧力検出手段5aを設ける。また、接合領域W3の長手方向の中心線L1に対して加圧力検出手段5aと対称な位置に加圧力検出手段5bを設ける。また、接合領域W3の長手方向に略直交する方向の中心線L2に対して加圧力検出手段5aと対称な位置に加圧力検出手段5cを設ける。また、接合領域W3の長手方向に略直交する方向の中心線L2に対して加圧力検出手段5bと対称な位置に加圧力検出手段5dを設ける。この様な配置に加圧力検出手段5a、5b、5c、5dを設けるようにすれば、被加工物W1、W2に加えられる加圧力のみならずX方向、Y方向の加圧力の偏りを検出することができる。
また、被加工物W1、W2の温度分布をも検出する場合には、加熱温度検出手段6を複数設けるか、図示しない移動手段により加熱温度検出手段6を移動させながら温度検出を行えばよい。
なお、加熱温度検出手段6を載置部4bの下方に設ける場合を例示したが、これに限定されるわけではない。例えば、圧着ヘッド7の移動(昇降)に干渉しない空間に適宜配設することもできる。
そのため、被加工物W1、W2の少なくとも一方を脆性材料を含むものとすることができる。例えば、図1に例示をしたものの場合においては、被加工物W1をセラミックスなどの脆性材料からなる板状部材、被加工物W2を被加工物W1に熱圧着するFPC(Flexible Printed Circuit)などとすることができる。
まず、図示しない搬送装置または作業者により被加工物W1が載置台4の載置面4b1に載置される。載置された被加工物W1は、載置台4に内蔵された図示しない保持手段(例えば、静電チャックや真空チャックなど)により保持される。
次に、図示しない搬送装置または作業者により、被加工物W1の端部近傍の接合位置に被加工物W2が重ね合わされるようにして載置される。そして、載置された被加工物W2が載置台4に内蔵された図示しない保持手段により保持される。この被加工物W1と被加工物W2とが重なり合った部分が接合領域W3となる。また、圧着ヘッド7の直下に接合領域W3が位置するように被加工物W1と被加工物W2とが載置される。
そして、例えば、熱圧着制御手段16により加圧力に過不足があると判断された場合には、駆動部12の推力の調整を行うようにすることができる。例えば、駆動部12がエアシリンダである場合には、空気圧を調整して被加工物W1、W2に対する加圧力が所望の範囲内となるようにすることができる。また、加圧力の偏りなどがある場合には、図示しない表示手段に調整量や調整内容の指示を表示することで調整作業の容易化を図ることができる。
そして、例えば、熱圧着制御手段16により被加工物の温度が所望の範囲内にないと判断された場合には、温度制御手段10における温度設定の補正を行うようにすることができる。また、ヒータ8が複数設けられている場合には、各ヒータ8の温度設定の補正を行うことで温度分布が均一となるようにすることもできる。
加熱圧着が終了した製品(被加工物W1と被加工物W2とが加熱圧着されたもの)は、図示しない搬送装置または作業者により搬出される。そして、必要に応じて前述の手順を繰り返すことで次の被加工物W1と被加工物W2との加熱圧着が行われる。
また、加熱圧着部2の構成の簡易化を図ることができるので、初期設定やメンテナンスに要する時間を削減することができる。
また、温度、温度の変動、温度分布、温度分布の変動を知ることができるので、これらの調整を容易に行うことができる。また、表示手段に異常報知をしたり、調整量や調整内容の指示を表示することで調整作業の容易化を図ることができる。
図3に示すように、熱圧着装置20には、加熱圧着部2、移動部23、載置台4、加圧力検出手段25、加熱温度検出手段6が設けられている。
移動部23には、取付板11、駆動部12、案内部13が設けられている。そして、移動部23には、伝達部21が付設されている。 伝達部21には、分岐板21a、検出軸21bが設けられている。分岐板21aの一方の主面には駆動部12の駆動軸12aが設けられている。また、駆動軸12aは、分岐板21aの長手方向の略中央に設けられている。また、これと対向する側の主面には2本の検出軸21bが設けられている。検出軸21bは、駆動軸12aに対して対称となる位置に設けられている。また、検出軸21bは、分岐板21aの長手方向の端面近傍にそれぞれ設けられている。そして、検出軸21bの一方の端面が分岐板21aに設けられ、検出軸21bの他方の端面が取付板11に設けられている。そのため、伝達部21、取付板11を介して駆動部12により圧着ヘッド7を昇降させることができるようになっている。
すなわち、伝達部21は、移動部23と圧着ヘッド7との間に設けられ加圧力の伝達を行う。
この様に、伝達部21に設けられ、被加工物W1、W2に加えられた加圧力を検出する複数の加圧力検出手段25が備えられている。
熱圧着装置20の作用については、前述した熱圧着装置1と同様のためその説明は省略する。
また、加熱圧着部2の構成の簡易化を図ることができるので、初期設定やメンテナンスに要する時間を削減することができる。
また、温度、温度の変動、温度分布、温度分布の変動を知ることができるので、これらの調整を容易に行うことができる。また、表示手段に異常報知をしたり、調整量や調整内容の指示を表示することで調整作業の容易化を図ることができる。
本実施の形態に係る電子部品の製造方法は、前述した本実施の形態に係る熱圧着装置を用いるものである。そして、被加工物同士を接合する(熱圧着させる)ことで、電子部品を製造するものである。この場合、前述したようにセラミックスなどの脆性材料を含む被加工物が加熱圧着時に破損することを抑制することができる。そのため、脆性材料を含む被加工物を加熱圧着することが必要となるものに特に好適である。
脆性材料を含む被加工物を加熱圧着する工程を含むものとしては、例えば、液晶ディスプレイ・プラズマディスプレイ・表面伝導型電子放出素子ディスプレイ(SED)などのフラットパネルディスプレイの製造、セラミックス基板とFPC(Flexible Printed Circuit)との接合、圧電素子などの脆性材料とFPCとの接合などを例示することができる。ただし、例示をしたものの製造に限定されるわけではなく、脆性材料を含む被加工物を加熱圧着することが必要となるものに特に好適に適用することができる。
前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。
例えば、熱圧着装置1、熱圧着装置20などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置などは、例示をしたものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
Claims (3)
- 加工物を載置する載置台と、
前記載置台に載置された前記被加工物を加圧するとともに加熱する圧着ヘッドと、
前記圧着ヘッドと前記載置台とを相対的に移動させる移動部と、
前記移動部と前記圧着ヘッドとの間に設けられ、加圧力の伝達を行う伝達部と、
前記伝達部に付設され、前記被加工物に加えられた加圧力を検出する複数の加圧力検出手段と、
前記加圧力検出手段からの出力に基づいて加圧力を演算するとともに、加圧力の変動、加圧力の偏り、加圧力の偏りの変動の少なくともいずれかを演算する加圧力演算手段と、
前記被加工物の温度を検出する加熱温度検出手段と、
前記加熱温度検出手段からの出力に基づいて温度を演算するとともに、温度の変動、温度分布、温度分布の変動の少なくともいずれかを演算する温度演算手段と、
を備え、
前記加圧力検出手段は、
前記被加工物の接合領域の長手方向の中心線上であって、前記接合領域の長手方向に略直交する方向の中心線から離隔させて設けられた第1の加圧力検出手段と、
前記接合領域の長手方向に略直交する方向の中心線からの距離が前記第1の加圧力検出手段と略同一となるように、前記略直交する方向の中心線に対して前記第1の加圧力検出手段とは反対側に前記長手方向の中心線から離隔させて設けられた第2の加圧力検出手段と、
前記長手方向の中心線に対して第2の加圧力検出手段と対称な位置に設けられた第3の加圧力検出手段と、
からなることを特徴とする熱圧着装置。
- 請求項1記載の熱圧着装置を用いて、被加工物を接合すること、を特徴とする電子部品の製造方法。
- 前記被加工物には、脆性材料が含まれていること、を特徴とする請求項2記載の電子部品の製造方法。
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