JPH08227918A - ヒ−タツ−ルの構造と熱圧着方法および熱圧着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 圧着物である配線基板上にチップとリ−ド部
とが同一線上に配列されてた配線パタ−ンに，被圧着物
を熱圧着するヒ−タツ−ルの構造と熱圧着方法および熱
圧着装置とを提供する。 【構成】 電源から加熱電流が給電され，圧着物と被圧
着物との接合領域の長さ方向に沿って長く，且つ，この
接合領域の巾方向に対応する巾を有する平坦に形成され
た圧着面３０ａを有する加熱部と，この加熱部の巾方向
両端から長溝を介在させて加熱部に一体的に形成された
一対の支持部とを有するヒ−タツ−ルの構造において，
加熱部の圧着面に対向する面の中心点３２から，加熱部
の長手方向両端へと順次その容積が大きく形成された温
度制御用開口部３４を，加熱部の中心点３２から両端へ
と対をなすように複数箇所圧着面方向へ向けて形成し
て，ヒ−タツ−ルの圧着面３４ａ全体の接合温度を一定
に保持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は，圧着物である配線基
板上にチップとリ−ド部とが同一線上に配列されている
配線パタ−ンに，被圧着物を熱圧着するヒ−タツ−ルの
構造と熱圧着方法および熱圧着装置とに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来，図１０，図１１に示すように，フ
ェノ−ル樹脂，ガラスエポキシ樹脂等からなる硬質の絶
縁基板や，ポリイミド樹脂，ポリエステル樹脂等の柔軟
な絶縁基板上や液晶基板等の配線基板１の周囲には，ピ
ッチがミクロン単位であるＴＡＢ等のリ−ド部２ｂから
なる配線パタ−ン２が形成されている。この配線パタ−
ン２は，絶縁基板上に導電層を形成し，その形成は導電
層の所要部分以外をエッチング等で除去することにより
なされている。

【０００３】そして，この配線パタ−ン２上には，半田
や異方性導電膜３等が形成されて配線基板１が構成され
ている。そして，この配線基板１上には，配線パタ−ン
２と同様にＬＳＩリ−ドやＩＣリ−ドが多数並列に形成
されているリ−ド線（被圧着物）４が接続されるが，こ
の接合方法としては，図１２，図１３に示すように，Ｍ
ｏやチタン等の高熱高抵抗部材で形成されているヒ−タ
ツ−ル６，２０にパルス状の大電流を流すことにより，
そこに発生したジュ−ル熱を利用して接合するパルスヒ
−ト接合方法がある。

【０００４】このパルスヒ−ト接合方法は，配線基板１
の配線パタ−ン（圧着物）２と被圧着物４との接合手段
として，熱可塑性の異方性導電膜３が使用されているた
めに，接合領域をヒ−タツ−ル６で加熱した後，この異
方性導電膜３が固まるまで待機する必要がある。そのた
め，パルスヒ−ト接続方式では，ヒ−タツ−ル６常時加
熱しているのではなく，熱圧着時だけパルス状の加熱電
流を給電し，熱圧着終了後には，ヒ−タツ−ル６は冷却
されるから，この方法は最適である。

【０００５】そして，パルスヒ−ト接合方法を用いた熱
圧着装置としては，図１０に示す装置があり，配線パタ
−ン２にリ−ド線４等を接続する場合には，可撓性を有
する一対の給電帯７にボルト８により固定されている一
対の導電板９，この導電板９にボルト１０により固定さ
れている一対の導電ブロック１１，互いに対向する導電
ブロック１１の間隙１２に挿入支持されている断面略Ｕ
字型のヒ−タツ−ル６（図１２），導電ブロック１１に
ボルト１３により固定され，スピンドル１４が固定され
ている絶縁ブロック１５とにより構成されている。

【０００６】ヒ−タツ−ル６は，パルス状の加熱電流を
供給する電源からの加熱電流により加熱するとともに，
熱圧着装置５のスピンドル１４を上下方向に移動させる
ことにより，接合領域は加圧，加熱され，半田あるいは
熱可塑性の異方性導電膜３等により熱圧着されている。

【０００７】そして，配線基板１の配線パタ−ン２と外
部基板４ａのリ−ド線（被圧着物）４等との接合領域に
圧接して熱圧着するためのヒ−タツ−ル６は，図１０，
図１２に示すように，導電ブロック１１に挟持され，固
定するために，ねじ孔１８が透設されている支持部６ｂ
と，導電ブロック１１から突出してこの支持部６ｂから
テ−パ−状に形成されているテ−パ−状部分６ｄと，こ
のテ−パ−状部分６ｄに連接されている矩形状の先端部
分を構成する加熱部６ｃとが一体的に形成されている。
なお，テ−パ状部分６ｄは，加熱部６ｃと支持部６ｂと
を連結するためのもので，加熱部６ｃと支持部６ｂとは
直接連結されてもよい。

【０００８】そして，このヒ−タツ−ル６の加熱部６ｃ
は，接合領域の長さ方向，即ち，配線基板１に形成され
ている配線パタ−ン２に沿う方向の長さ方向に長く，且
つ，接合領域の巾方向，即ち，配線パタ−ン２に熱圧着
されるリ−ド線４のリ−ド線の長さに対応する巾を有す
る平坦に形成された圧着面を有している。そして，この
加熱部の巾方向両端から長溝１９を介在させて加熱部６
ｃに一体的に形成された一対の支持部６ｂとにより形成
されている。

【０００９】このような構造であるから，ヒ−タツ−ル
６の加熱部６ｃの長さ方向が一群のリ−ド線４の巾に対
応し，加熱部６ｃの巾方向がリ−ド部を構成するリ−ド
線４の長さ方向に対応し，この加熱部６ｃの下端外面が
一群のリ−ド線４を圧着するための圧着面６ａとなって
いる。

【００１０】又，図１３に示すヒ−タツ−ル２０は，高
熱高抵抗部材により形成されており，接合領域の長さ方
向に沿って長く，且つ，接合領域の巾方向に対応する巾
を有する加熱部２０ａと，この加熱部２０ａの両端に一
体的に形成された両端部２０ｂ，２０ｃとにより略コ字
状に形成されており，加熱部２０ａの下面は平坦に形成
されて圧着面２０ｄとなっている。そして，ヒ−タツ−
ル２０の加熱部２０ａ両端からの冷えを補正するため
に，圧着面２０ｄに対向する面２０ｅは，両端部が細
く，中心部分が太く盛り上がった山形に形成されてい
る。

【００１１】従って，上記ヒ−タツ−ル６と同様に，こ
のヒ−タツ−ル２０の長さ方向が一群のリ−ド部のリ−
ド線４の巾に対応し，加熱部２０ａの巾方向がリ−ド部
を構成するリ−ド線４の長さ方向に対応している。

【００１２】ヒ−タツ−ル２０の両端部２０ｂ，２０ｃ
に開設されているねじ穴２１に一対の導電ブロック（図
示せず）が接続され，この導電ブロックを介して電源
（図示せず）から加熱電流が給電されて，加熱部２０ａ
が加熱され，圧着面２０ｄが加熱される。

【００１３】一方，最近は，配線基板１の配線パタ−ン
（圧着物）２と外部基板４ａのリ−ド線（被圧着物）４
とを接合する手段として，熱硬化性の異方性導電膜が使
用されはじめている。この熱硬化性の異方性導電膜を使
用する場合には，ヒ−タツ−ルに電源から常時加熱電流
を給電して，このヒ−タツ−ルを常時一定の加熱温度に
保持して接合する常時加熱接合方法が採用されている。

【００１４】この常時加熱接合方法に使用されるヒ−タ
ツ−ルとしては，略コ字状のヒ−タツ−ル（図示せず）
の加熱部に，多数のカ−トリッジヒ−タ（図示せず）を
埋設して，加熱部，即ち，圧着面を長く形成したカ−ト
リッジヒ−タ式のヒ−タツ−ルがある。

【００１５】

【発明が解決しようとする問題点】このように，接合領
域に圧接されるヒ−タツ−ルには，各種の形式のものが
あるが，この内，パルスヒ−ト接合方法において使用さ
れるヒ−タツ−ル６，２０は，加熱電流がオン・オフさ
れるが，加熱電流がオフとなると，ヒ−タツ−ル６，２
０の加熱部６ｃ，２０ａの両端から順次中心方向へと冷
えていくため，これを再度加熱した場合には，加熱部６
ｃ，２０ａの両端近傍は，所定の温度まで加熱されず，
圧着面６ａ，２０ｄの温度にばらつきが発生する。そし
て，均一に加熱されている箇所は，中心部から両端近傍
を除く範囲となり，圧着面６ａ，２０ｄの有効長Ｌが実
際の圧着面６ａ，２０ｄより短くなるという問題があ
る。

【００１６】実際問題として，上記ヒ−タツ−ル６，２
０の形状の場合には，圧着面６ａ，２０ｄの使用範囲
は，１００ｍｍ程度が限界であった。最近のように，Ｌ
ＥＤ等の大きさが２４０〜３６０ｍｍ程度の場合には，
ヒ−タツ−ル６，２０の圧着面６ａ，２０ｄの長さ方向
の長さもそれだけ必要であるが，あまり長い加熱部６
ｃ，２０ａを持つヒ−タツ−ルを形成しても，パルスヒ
−ト接合方法の場合には，すぐこの加熱部６ｃ，２０ａ
の両端から急速に冷えてしまい，再度加熱しても全体と
して充分に加熱されず，加熱温度のばらつきが大きくな
り，あまり有効長Ｌの長いものは使用出来ないという問
題がある。

【００１７】さらに，図１３に示すヒ−タツ−ル２０
は，価格的には安価であるが，加熱部２０ａの長さ方向
両端からの温度低下を補正するために，この両端が細く
形成されているので，強度上からも有効長Ｌの長いもの
は使用できなかった。その上，加熱電流は，加熱部２０
ａの長さ方向に流れるため，圧着面２０ｄに電圧が発生
し，圧着物２（図１０）および被圧着物４（図１０）が
破壊される恐れがある。さらに，圧着面２０ｄの有効長
Ｌが長くなると，それだけ発生電圧も大となるととも
に，上記のように加熱温度のばらつきも大きくなり，そ
のため，有効長Ｌをあまり長くとれない。その上，熱圧
着回数が増すにつれて圧着面２０ｄに歪みが発生し，そ
のため寿命が短いという問題がある。

【００１８】一方，図１２に示すヒ−タツ−ル６は，ヒ
−タツ−ル２０とは違い，その加熱部６ｃに流れる加熱
電流は，加熱部６ｃの巾方向に流れるため，この巾は短
く，発生する電圧はほとんど無視することが出来る。
又，圧着面６ａの加熱温度は，均一であり，有効長Ｌも
上記ヒ−タツ−ル２０より長くなるが，この加熱部６ｃ
をあまり長く形成すると，上記ヒ−タツ−ル２０と同様
に，圧着面６ａに歪みが発生するため，寿命が短い。そ
の上，価格的にも高価である等の問題がある。

【００１９】又，常時加熱方法に使用されるカ−トリッ
ジヒ−タ方式のヒ−タツ−ルは，カ−トリッジヒ−タが
多数加熱部に埋設されて，ヒ−タツ−ルが常時加熱され
ているものである関係上，長い有効長Ｌのものを作成す
ることが出来る。しかしながら，この形式のものは，ヒ
−タツ−ルが接合領域に接触した瞬間に圧着面の熱が接
合領域に奪われて加熱温度が下がり，所定の接合温度が
得られないという問題がある。その上，この形式のヒ−
タツ−ルは，一般に温度精度が悪い等の問題もある。そ
こで，上記欠点を除去するために，熱硬化性の異方性導
電膜を使用し，常時加熱方法を採用している場合でも，
この常時加熱温度を接合温度より低い温度に保持し，接
合時に所定の接合温度に加熱したいとの要望が提案され
ている。

【００２０】

【問題点を解決するための手段】この発明は，電源から
加熱電流が給電され，圧着物と被圧着物との接合領域の
長さ方向に沿って長く，且つ，この接合領域の巾方向に
対応する巾を有する平坦に形成された圧着面を有する加
熱部と，この加熱部の巾方向両端から長溝を介在させて
加熱部に一体的に形成された一対の支持部とを有するヒ
−タツ−ルの構造において，加熱部の圧着面に対向する
面の中心点から，加熱部の長手方向両端へと順次その容
積が大きく形成された温度制御用開口部を，加熱部の中
心点から両端へと対をなすように複数箇所圧着面方向へ
向けて形成して，ヒ−タツ−ルの圧着面全体の接合温度
を一定に保持するようにしたものである。

【００２１】又，この発明は，温度制御用開口部とし
て，圧着面に対向する面から圧着面方向へ向けて円筒状
の孔を凹設したり，又，温度制御用開口部として，圧着
面に対向する面から圧着面方向へ向けて圧着面に対向す
る面の巾方向に切られた切り溝を形成するようにしたも
のである。

【００２２】又，この発明は，電源から加熱電流が給電
され，圧着物と被圧着物との接合領域の長さ方向に沿っ
て長く，且つ，この接合領域の巾方向に対応する巾を有
する平坦に形成された圧着面を有する加熱部と，この加
熱部の長さ方向両端に一体的に形成された両端部とによ
り略コ字状に形成されたヒ−タツ−ルの構造において，
加熱部の圧着面に対向する面の中心点から，加熱部の長
手方向両端へと順次その容積が大きく形成された温度制
御用開口部を，加熱部の中心点から両端へと対をなすよ
うに複数箇所圧着面方向へ向けて形成するようにしたも
のでる。

【００２３】又，この発明は，温度制御用開口部とし
て，圧着面に対向する面から圧着面方向へ向けて円筒状
の孔を凹設したり，又，温度制御用開口部として，圧着
面に対向する面から圧着面方向へ向けて圧着面に対向す
る面の巾方向に切られた切り溝を形成するようにしたも
のでる。

【００２４】さらに，この発明は，略コ字状に形成され
たヒ−タツ−ルの加熱部を，平坦な板状に形成するとと
もに，このヒ−タツ−ルの開口部分を，超硬部材でこの
開口部分の形状に形成された補強部で補強したものであ
る。

【００２５】さらに，又，この発明は，ヒ−タツ−ルの
圧着面を，弾性を有する絶縁シ−トで覆うとともに，こ
の絶縁シ−トを圧着面に対向する部分だけ順次巻き取り
可能な手段を設けるようにしたものである。

【００２６】さらに，この発明は，電源から加熱電流を
ヒ−タツ−ルに供給し，このヒ−タツ−ルを保持する接
合ヘッド部の上下動により，ヒ−タツ−ルにより接合領
域を熱圧着する熱圧着方法において，ヒ−タツ−ルの圧
着面を弾性を有する絶縁シ−トで覆うとともに，ヒ−タ
ツ−ルに所定加熱電流を給電して予め所定温度に常時加
熱し，接合ヘッド部が下降してヒ−タツ−ルにより，圧
着物と被圧着物との接合領域に所定の圧力が加えられる
と同時に，このヒ−タツ−ルにパルス状の加熱電流を給
電して，このヒ−タツ−ルを接合温度に加熱して接合領
域を熱圧着し，この接合領域を熱圧着した後，ヒ−タツ
−ルを所定温度に冷却し，接合領域の熱圧着工程を所定
回数終了した後，絶縁シ−トを圧着面に対向した部分だ
け移動させて新たな絶縁シ−ト部分で圧着面を覆うよう
にしたものである。

【００２７】さらに，この発明は，電源から加熱電流を
ヒ−タツ−ルに供給し，このヒ−タツ−ルを保持する接
合ヘッド部の上下動により，ヒ−タツ−ルにより接合領
域を熱圧着する熱圧着装置において，ヒ−タツ−ルの圧
着面を覆う弾性を有する絶縁シ−トと，この絶縁シ−ト
を圧着面の両側近傍に配置されており，絶縁シ−トの送
りと巻き取りを行う一対のロ−ラと，ヒ−タツ−ルに所
定加熱電流を給電して予め所定温度に常時加熱するため
の電源と熱圧着時に，ヒ−タツ−ルにパルス状の加熱電
流を給電して，ヒ−タツ−ルを接合温度に加熱するため
のパルス状加熱電流の電源と，圧着面に対向する部分だ
け絶縁シ−トを巻き取るために，ロ−ラを所定数回転駆
動する駆動手段と，ヒ−タツ−ルによる接合領域の熱圧
着回数を計算して所定数に達した後に，駆動手段を駆動
するカウンタ手段とを設けた熱圧着装置である。

【００２８】

【作用】ヒ−タツ−ル３０，３１，４０，４１の圧着面
３０ａ，３１ａ，４０ｄ，４１ｄに対向する面３０ｅ，
３１ｅ，４０ｅ，４１ｅには，温度制御用開口部３４，
３５，４４，４５が，それぞれ加熱部３０ｃ，３１ｃ，
４０ａ，４１ａの長さ方向両端に近づくほど大きく形成
されているので，長さ方向両端に近づくほど加熱電流の
通路が制限され，中心部分より抵抗値が大となり，発生
するジュ−ル熱が大きくなる。このように，加熱部３０
ｃ，３１ｃ，４０ａ，４１ａの両端近傍の温度を高くし
て，両端近傍が中心部分より温度が低下しないように構
成して，全体として平均した温度分布が得られる

【００２９】ヒ−タツ−ル５０の加熱部５０ａに電圧が
発生することはない。又，接合領域の接合手段として，
異方性導電膜を使用した場合には，ヒ−タツ−ル５０の
圧着面５０ｃに対して，接合に際して，厳しい平坦度が
要求されるが，この圧着面５０ｃは弾性のある絶縁シ−
ト５２で覆われているので，異方性導電膜の凹凸を緩和
することも出来る。

【００３０】熱圧着装置６０では，ヒ−タツ−ル５０の
圧着面５０ｃは，弾性を有する絶縁シ−ト５２で覆われ
ているので，電圧が発生することはない。ヒ−タツ−ル
５０は予め所定温度Ｔ₂ に常時加熱されており，接合ヘ
ッド部が下降してヒ−タツ−ル５０により，圧着物２と
被圧着物４との接合領域に所定の圧力が加えられると同
時に，このヒ−タツ−ル５０にパルス状の加熱電流が給
電されて，このヒ−タツ−ル５０を接合温度Ｔ₃ に加熱
して接合領域は熱圧着される。

【００３１】この接合領域を熱圧着した後，ヒ−タツ−
ル５０は所定温度Ｔ₂ に冷却され，次の熱圧着工程をお
こなう。このようにして，所定回数終了した後，絶縁シ
−ト５２を圧着面５０ｃに対向した部分，即ち，巾部分
だけ移動させて新たな絶縁シ−ト５２部分で圧着面５０
ｃを覆う。

【００３２】

【発明の実施例】この発明の各実施例を，図１〜図９に
基づいて詳細に説明する。図１〜図２は，この発明の実
施例を示すもので，ヒ−タツ−ル３０，３１の一部切欠
斜視図である。図３〜図４は，この発明の実施例を示す
もので，ヒ−タツ−ル４０，４１の斜視図である。図５
はこの発明のさらに他の実施例を示すもので，ヒ−タツ
−ルの斜視図，図６はこの発明のさらに他の実施例を示
す一部切欠部を含む要部斜視図，図７はこの発明による
熱圧着装置の実施例を示す要部斜視図である。図８はこ
の発明の実施例を示すもので，ヒ−タツ−ルの加熱温度
と時間との関係を示すグラフ，図９は動作状態を示すフ
ロ−である。なお，従来例と同一のものは同一名称，同
一符号を付し，その説明を省略する。

【００３３】図１〜図２において，ヒ−タツ−ル３０，
３１は，外形形状は従来例として図１２に記載されてい
るものと同一形状で，それぞれ支持部３０ｂ，３１ｂ，
加熱部３０ｃ，３１ｃ，テ−パ−状部分３０ｄ，３１ｄ
により構成されているが，加熱部３０ｃ，３１ｃの圧着
面３０ａ，３１ａに対向する面３０ｅ，３１ｅには，そ
れぞれこの面３０ｅ，３１ｅの中心点３２，３３から，
加熱部３０ｃ，３１ｃの長さ方向両端へと順次その容積
が大きく形成された温度制御用開口部３４，３５が，加
熱部３０ｃ，３１ｃの中心点３２，３３から両端へと対
をなすように複数箇所圧着面３０ａ，３１ａ方向へ向け
て形成されている。

【００３４】図１に示す実施例の場合には，温度制御用
開口部３４としては，圧着面３０ａに対向する面３０ｅ
から圧着面３０ａ方向へ向けて円筒状の孔３４ａが凹設
されている。

【００３５】一方，図２に示す実施例の場合には，温度
制御用開口部３５としては，圧着面３１ａに対向する面
３１ｅから圧着面３１ａ方向に向けてワイヤカッタ−等
で巾方向に切られた切り溝３５ａが形成されている。

【００３６】図３〜図４において，ヒ−タツ−ル４０，
４１は，いずれも高熱高抵抗部材で形成されており，接
合領域の長さ方向に沿って長く，且つ，接合領域の巾方
向に対応する巾を有する加熱部２０ａと，この加熱部４
０ａ，４１ａの両端に一体的に形成されている両端部４
０ｂ，４０ｃ，４１ｂ，４１ｃとにより略コ時状に形成
されている。加熱部４０ａ，４１ａの下面は，平坦に形
成されて圧着面４０ｄ，４１ｄとなっている。そして，
この圧着面４０ｄ，４１ｄに対向する面４０ｅ，４１ｅ
と圧着面４０ｄ，４１ｄとは平行に形成されているとと
もに，それぞれこの面４０ｅ，４１ｅの中心点４２，４
３から，加熱部４０ａ，４１ａの長手方向両端へと順次
その容積が大きく形成された温度制御用開口部４４，４
５が，加熱部４０ａ，４１ａの中心点４２，４３から両
端へと対をなすように複数箇所圧着面４０ｄ，４１ｄ方
向へ向けて形成されている。

【００３７】図３に示す実施例の場合には，温度制御用
開口部４４としては，圧着面４０ｄに対向する面４０ｅ
から圧着面４０ｄ方向へ向けて円筒状の孔４４ａが凹設
されている。

【００３８】一方，図４に示す実施例の場合には，温度
制御用開口部４５としては，圧着面４１ｄに対向する面
４１ｅから圧着面４１ｄ方向に向けて，図２に示すヒ−
タツ−ル３１の場合と同様に，ワイヤカッタ−等で面４
１ｅの巾方向に切られた切り溝４５ａが形成されてい
る。

【００３９】このように，図１〜図４に示すいづれの形
状のヒ−タツ−ル３０，３１，４０，４１も，温度制御
用開口部３４，３５，４４，４５が，それぞれ加熱部３
０ｃ，３１ｃ，４０ａ，４１ａの長さ方向両端に近づく
ほど大きく形成されているので，長さ方向両端に近づく
ほど加熱電流の通路が制限され，中心部分より抵抗値が
大となり，発生するジュ−ル熱が大きくなる。このよう
に，加熱部３０ｃ，３１ｃ，４０ａ，４１ａの両端近傍
の温度を高くして，両端近傍が中心部分より温度が低下
しないように構成して，全体として平均した温度分布が
得られるように構成されている。従って，圧着面３０
ａ，３１ａ，４０ｄ，４１ｄ全体の接合温度を一定に保
持することが出来，有効長Ｌがそれだけ長いものが得ら
れる。

【００４０】しかしながら，上記，図１〜図４に示す構
造のヒ−タツ−ル３０，３１，４０，４１は，その構造
上，あまり長い有効長Ｌのものを作成しても，圧着面３
０ａ，３１ａ，４０ｄ，４１ｄの使用関数が増すにつれ
て歪み等の問題が発生し，あまり長い有効長Ｌのものは
使用できない。

【００４１】そこで，図５に示すように，ヒ−タツ−ル
５０は，有効長Ｌの長いものとして，例えば，２４０〜
３６０ｍｍあるいはそれ以上の大型のＬＣＤ等を配線基
板１に接合する場合のものとして発明されたもので，ヒ
−タツ−ル５０は，加熱部５０ａとその両端に延設され
ている両端部５０ｂ，５０ｂとにより構成されている。
このヒ−タツ−ル５０は，単なる矩形状の棒材を略コ字
状に屈折して形成されており，電源からの加熱電流は，
一方の両端部５０ｂから加熱部５０ａを介して他方の両
端部５０ｂへと給電される。

【００４２】そして，このヒ−タツ−ル５０の開口部分
には，超硬部材でこの開口部分の形状に形成した補強部
５１で補強されて，ヒ−タツ−ル５０の機械的な強度が
保持されている。従って，このヒ−タツ−ル５０は，補
強部５１により機械的に補強されているので，充分長い
有効長Ｌのものを形成することが出来る。なお，補強部
５１の材質としては，セラミック，タングステン，ニク
ロム，チタン，スーパ−インバ−，モリブデン，タング
ステンカ−バイト等の超硬部材が適している。

【００４３】上記のように構成されているので，ヒ−タ
ツ−ル５０の場合には，加熱部５０ａの長さを充分長く
形成することが出来，接合領域が長いＬＣＤ等も接合す
ることが出来るとともに，作成費用，材料ともに安価で
ある。

【００４４】しかしながら，このヒ−タツ−ル５０は，
加熱電流が直接加熱部５０ａに流れるため，図１３に示
す従来のヒ−タツ−ル２０と同様に，有効長Ｌがあまり
長い場合には，圧着面５０ｃに電圧が発生する恐れがあ
る。そこで，図６に示すように，ヒ−タツ−ル５０の圧
着面５０ｃには，弾性を有する絶縁シ−ト５２で覆われ
た状態で，接合領域を熱圧着するように構成されてい
る。なお，ヒ−タツ−ル５０の圧着面５０ｃの両側近傍
には，この絶縁シ−ト５２の送りと巻き取りを行う一対
のロ−ラ５３が配置されている。

【００４５】絶縁シ−ト５２の送りと巻き取りは，所定
回数熱圧着工程が行われた後に，手動であるいはステッ
ピングモ−タ（図示せず）等によりロ−ラ５３が駆動さ
れて，圧着面５０ｃに対向する部分だけ，即ち，この実
施例の場合には，圧着面５０ｃの巾は２ｍｍ程度である
から，２ｍｍずつ順次巻き取られるように構成されてい
る。

【００４６】なお，この実施例の場合には，絶縁シ−ト
５２としては，テ−プ厚が５０μ〜８０μ程度のシリコ
ンゴムが使用されているが，これに限定されることな
く，絶縁性で弾性のあるシ−トであればいかなるもので
あってもよい。又，絶縁シ−ト５２は，この実施例の場
合には，圧着面５０ｃの長さ方向の長さに対応する巾を
有するものが使用されており，ヒ−タツ−ル５０の圧着
面５０ｃの長さ方向に直交する方向に，即ち，巾方向に
沿って巻き取られるように構成されているが，これに限
定されることなく，圧着面５０ｃの巾に相当する細い絶
縁シ−トで圧着面５０ｃを覆うとともに，この細い絶縁
シ−トを圧着面５０ｃの長さ方向に沿って巻き取るよう
に構成しても上記実施例と同様な作用効果がある。

【００４７】このように構成されているので，ヒ−タツ
−ル５０の加熱部５０ａに電圧が発生することはない。
その上，接合領域の接合手段として，異方性導電膜を使
用した場合には，圧着面５０ｃに対して，接合に際し
て，厳しい平坦度が要求されるが，この圧着面５０ｃは
弾性のある絶縁シ−ト５２で覆われているので，異方性
導電膜の凹凸を緩和することも出来る。

【００４８】図７は，この発明の実施例で，熱圧着装置
６０の斜視図，図８は，加熱電流を給電する時間と加熱
温度との関係を示すグラフである。なお，従来例および
この発明の実施例としてすでに述べたものと同一のもの
は，同一名称，同一番号を付すとともに，その説明を省
略する。

【００４９】熱圧着装置６０は，接合ヘッド部６１，加
熱電源部６２，Ｙ軸移動テ−ブル６３，加圧制御部６
４，装置制御部６５および専用架台６６と，安全仕様と
してシグナルタワ−６７と非常停止スイッチ６８とによ
り構成されており，この装置では，ヒ−タツ−ルとして
は，図６に示す構造のものが用いられている。

【００５０】接合ヘッド部６１は，加圧制御部６４でそ
の上昇下降が制御されているエアシリンダ６９により，
ヒ−タツ−ル５０を把持して上下動するように構成され
ている。絶縁シ−ト５２は，ヒ−タツ−ル５０の圧着面
５０ｃに接触してこれを覆い，その両端は，圧着面５０
ｃの両側近傍に配置されている一対ロ−ラ５３に巻回さ
れている。この実施例の場合には，一対のロ−ラ５３
は，ベルト７０を介して互いに連結されており，つまみ
７１を手動で回転して巻き取るように構成されている。
なお，このロ−ラ５３は，ステッピングモ−タ等に連結
して自動的に一定の巾ずつ，順次巻き取り動作をするよ
うに構成しても良い。

【００５１】この発明による熱圧着装置６０は，上記従
来例の問題点において述べたように，常時加熱方法を採
用するとともに，この常時加熱温度接合温度より低い温
度に保持し，熱圧着時に所定の接合温度に加熱したいと
の要望に基づいて発明されたものである。

【００５２】従って，この熱圧着装置６０では，パルス
ヒ−ト方法と常時加熱方法とが併用されている。そこ
で，加熱電源部６２は，図８に示すように，ヒ−タツ−
ル５０に所定加熱電流を給電して予め所定温度Ｔ₂ に常
時加熱するための電源（図示せず）とパルス状の加熱電
流を給電して，熱圧着時に，ヒ−タツ−ル５０を接合温
度に加熱するためのパルス状の加熱電流の電源（図示せ
ず）とを備えており，この実施例の場合には，加熱温度
は，常温Ｔ₁ から４９０°迄１°間隔で調整することが
出来るように構成されている。

【００５３】図８は，加熱電流を給電する時間と温度と
の関係を示すもので，ヒ−タツ−ル５０は，作業開始時
間ｔ₁ において，加熱電流を給電するための電源から一
定の加熱電流が給電されて，常温Ｔ₁ から予め所定温度
Ｔ₂ に保持されている。

【００５４】熱圧着開始時間ｔ₂ において，パルス状の
加熱電流の電源からパルス状の加熱電流が給電される
と，ヒ−タツ−ル５０の圧着面５０ｃは，接合温度Ｔ₃
まで加熱される。接合が終了すると，このパルス状の加
熱電流はオフとなるから，圧着面５０ｃの温度は，所定
温度Ｔ₂ まで下降する。この実施例の場合には，接合温
度Ｔ₃ と所定温度Ｔ₂ との差は，１００°程度に設定さ
れており，ヒ−タツ−ル５０の圧着面５０ｃの加熱温度
を接合温度Ｔ₃ から所定温度Ｔ₂ へ冷却する方法とし
て，エアにより強制空冷方法が採用されている。

【００５５】Ｙ軸移動テ−ブル６３は，上面に熱圧着す
るためのワ−ク（即ち，圧着物と被圧着物とが位置決め
された状態のワ−ク）（図示せず）が載置されるもの
で，このワ−クを接合ヘッド部６１の下方向の所定位置
に位置決めするために移動させるが，駆動手段として
は，この実施例の場合には，パルスモ−タ（図示せず）
によるボ−ルネジ式が採用されており，平行度調整機構
も備えており，移動範囲は４２０ｍｍ，位置決め精度は
±０．５ｍｍである。そして，Ｙ軸移動テ−ブル６３上
にワ−クを固定する方法としては，このワ−クをガイド
ピン（図示せず）に付き当てるとともに，真空吸着によ
り固定している。

【００５６】加圧制御部６４では，エアシリンダ６９の
加圧力や，ヒ−タツ−ル５０を所定温度Ｔ₂ まで冷却す
るための冷却用のエアの圧力等が制御されている。

【００５７】装置制御部６５では，各種の動作がプログ
ラムに従ってシ−ケンス制御されている。専用架台６６
には，キャスタ−７２と固定用のレベラ−７３とが取り
付けられており，移動，固定できるように構成されてい
る。

【００５８】シグナルタワ−６７は，１工程終了時に緑
色のランプが点灯し，非常停止時には，赤のランプが点
灯するように構成されている。非常停止スイッチ６８
は，装置制御部６５のケ−ス上面に配設されている。

【００５９】装置制御部６５の上面と専用架台６６の角
部にそれぞれスタ−トスイッチ７４，７５が配設されて
おり，両手スタ−ト式となっている。なお，スタ−トス
イッチ７４，７５をオンすると，シグナルタワ−６７の
緑色のランプが消灯するように構成されている。又，ヒ
−タツ−ル５０による接合領域の熱圧着回数を計算して
所定数に達した後に，ロ−ラ５３を手動あるいは自動で
回転駆動させるためのカウンタ手段として，通常のカウ
ンタ（図示せず）が配置されている。

【００６０】次に，図９に示す動作フロ−により，この
熱圧着装置６０の作用動作について説明する。まず，Ｙ
軸移動テ−ブル６３上の治具テ−ブル（図示せず）にワ
−クとして，配線基板１と被圧着物４としてＬＣＤパネ
ルとをセットした後（ステップ８１），パネル吸着スイ
ッチ（図示せず）をオンしてＬＣＤパネルを吸着させる
（ステップ８２）。

【００６１】次いで，両手で，スタ−トスイッチ７４，
７５をオンすると（ステップ８３），Ｙ軸移動テ−ブル
６３は前進して，接合ヘッド部６１が下降する位置に移
動し（ステップ８４），位置決めされ，停止する。次い
で，接合ヘッド部６１が下降を開始する（ステップ８
５）。なお，この際，ヒ−タツ−ル５０は，予め所定温
度Ｔ₂ に加熱されている。

【００６２】接合ヘッド部６１に支持されているヒ−タ
ツ−ル５０がワ−クに所定の加圧力を加えると同時にパ
ルス状の加熱電流の電源からパルス状の加熱電流が給電
され，ヒ−タツ−ル５０は，接合温度Ｔ₃ まで加熱さ
れ，ワ−クの接合領域は接合される（ステップ８６）。
接合が終了すると，ヒ−タツ−ル５０に向けてエアが吹
き出し，ヒ−タツ−ル５０は急速に所定温度Ｔ₂ 迄冷却
される（ステップ８７）。次いで，接合ヘッド部６１が
上昇し（ステップ８８），１サイクルの熱圧着工程が終
了する。

【００６３】１サイクル終了後，Ｙ軸移動テ−ブル６３
は，再び前進してワ−クの次の接合領域が接合ヘッド部
６１の下降位置へと位置決めされ，停止する（ステップ
８９）。次いで，ステップ８５〜ステップ８８の動作が
繰り返された後（ステップ９０），Ｙ軸移動テ−ブル６
３は後退し（ステップ９１），パネルの吸着が解除され
（ステップ９２），ワ−クがＹ軸移動テ−ブル６３から
取り出される（ステップ９３）。なお，１サイクルで熱
圧着工程が終了する場合には，ステップ８８からステッ
プ９１へと移動する。

【００６４】なお，絶縁シ−ト５２は，例えば，１００
回程度使用したら，手動あるいは，ステッピングモ−タ
でロ−ラ５３を回転させて，圧着面５０ｃに対向してい
る部分だけ巻き取り，次の新しい絶縁シ−ト５２部分で
圧着面５０ｃが覆われるように，所定の使用回数が初期
設定されている。

【００６５】

【発明の効果】この発明は，電源から加熱電流が給電さ
れ，圧着物と被圧着物との接合領域の長さ方向に沿って
長く，且つ，この接合領域の巾方向に対応する巾を有す
る平坦に形成された圧着面を有する加熱部と，この加熱
部の巾方向両端から長溝を介在させて加熱部に一体的に
形成された一対の支持部とを有するヒ−タツ−ルの構造
において，加熱部の圧着面に対向する面の中心点から，
加熱部の長手方向両端へと順次その容積が大きく形成さ
れた温度制御用開口部を，加熱部の中心点から両端へと
対をなすように複数箇所圧着面方向へ向けて形成したの
で，ヒ−タツ−ルの圧着面全体の接合温度を一定に保持
することが出来，有効長Ｌがそれだけ長いものが得られ
る。

【００６６】この発明は，略コ字状に形成されたヒ−タ
ツ−ルの加熱部を，平坦な板状に形成するとともに，こ
のヒ−タツ−ルの開口部分を，超硬部材でこの開口部分
の形状に形成された補強部で補強したので，機械的な強
度が大であるから，加熱部の長さを充分長く形成するこ
とが出来，有効長の長いものが得られとともに，作成費
用，材料ともに安価である。

【００６７】この発明は，ヒ−タツ−ルの圧着面を，弾
性を有する絶縁シ−トで覆うとともに，この絶縁シ−ト
を圧着面に対向する部分だけ順次巻き取り可能な手段を
設けるようにしたので，ヒ−タツ−ルの圧着面に電圧が
発生することはない。その上，絶縁シ−トは，弾性のあ
る部材が使用されているので，接合領域の接合手段とし
て，異方性導電膜を使用した場合には，接合に際して，
厳しい平坦度が要求されるが，圧着面は絶縁シ−トで覆
われているので，異方性導電膜の凹凸を緩和することが
出来る。

【００６８】この発明は，電源から加熱電流をヒ−タツ
−ルに供給し，このヒ−タツ−ルを保持する接合ヘッド
部の上下動により，ヒ−タツ−ルにより接合領域を熱圧
着する熱圧着方法において，ヒ−タツ−ルの圧着面を弾
性を有する絶縁シ−トで覆うとともに，ヒ−タツ−ルに
所定加熱電流を給電して予め所定温度に常時加熱し，接
合ヘッド部が下降してヒ−タツ−ルにより，圧着物と被
圧着物との接合領域に所定の圧力が加えられると同時
に，このヒ−タツ−ルにパルス状の加熱電流を給電し
て，このヒ−タツ−ルを接合温度に加熱して接合領域を
熱圧着し，この接合領域を熱圧着した後，ヒ−タツ−ル
を所定温度に冷却し，接合領域の熱圧着工程を所定回数
終了した後，絶縁シ−トを圧着面に対向した部分だけ移
動させて新たな絶縁シ−ト部分で圧着面を覆うようにし
たので，接合時に所定温度から接合温度まで加熱しても
圧着面の加熱温度は安定し，温度精度が良い。又，加熱
温度は所定温度と接合温度との差の温度だけ加熱急冷さ
れるだけであるから，圧着面全体の温度むらもなく，短
時間で安定的に上昇下降し，１サイクルの作業時間を短
縮することが出来る。その上，絶縁シ−トで圧着面が覆
われているので，圧着面に電圧が発生することもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示すもので，ヒ−タツ−ル
３０の斜視図である。

【図２】この発明の実施例を示すもので，ヒ−タツ−ル
３１の一部切欠を含む斜視図である。

【図３】この発明の他の実施例を示すもので，ヒ−タツ
−ル４０の斜視図である。

【図４】この発明のさらに他の実施例を示すもので，ヒ
−タツ−ル４１の斜視図である。

【図５】この発明のさらに他の実施例を示すもので，ヒ
−タツ−ル５０の斜視図である。

【図６】この発明のさらに他の実施例を示す一部切欠部
を含む要部斜視図である。

【図７】この発明による熱圧着装置の実施例を示す要部
斜視図である。

【図８】この発明の実施例を示すもので，加熱温度と時
間との関係を示すグラフである。

【図９】この発明の実施例を示すもので，熱圧着装置の
動作状態を示す動作フロ−である。

【符号の説明】

２ 圧着物 ４ 被圧着物 １９ 長溝 ３０，３１，４０，４１，５０ ヒ−タツ−
ル ３０ａ，３１ａ，４０ｄ，４１ｄ，５０ｃ 圧着面 ３０ｃ，３１ｃ，４０ａ，４１ａ，５０ａ 加熱部 ３０ｅ，３１ｅ，４０ｅ，４１ｅ 圧着面に対向する
面 ３２ 面３０ｅの中心点 ３３ 面３１ｅの中心点 ３４，３５，４４，４５， 温度制御用開口部 ３４ａ，４４ａ 穴 ３５ａ，４５ａ 切り溝 ５２ 絶縁シ−ト ５３ ロ−ラ ６０ 熱圧着装置 ６１ 接合ヘッド部 ６２ 加熱電源部

【手続補正書】

【提出日】平成７年５月３１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示すもので，ヒータツール
３０の斜視図である。

【図２】この発明の実施例を示すもので，ヒータツール
３１の一部切欠を含む斜視図である。

【図３】この発明の他の実施例を示すもので，ヒータツ
ール４０の斜視図である。

【図４】この発明のさらに他の実施例を示すもので，ヒ
ータツール４１の斜視図である。

【図５】この発明のさらに他の実施例を示すもので，ヒ
ータツール５０の斜視図である。

【図６】この発明のさらに他の実施例を示す一部切欠部
を含む要部斜視図である。

【図７】この発明による熱圧着装置の実施例を示す要部
斜視図である。

【図８】この発明の実施例を示すもので，加熱温度と時
間との関係を示すグラフである。

【図９】この発明の実施例を示すもので，熱圧着装置の
動作状態を示す動作フローである。

【図１０】従来の熱圧着装置の要部正面図である。

【図１１】従来の絶縁基板１の平面図である。

【図１２】従来のヒータツール６の斜視図である。

【図１３】従来のヒータツール２０の斜視図である。

【符号の説明】 ２・・・・圧着物 ４・・・・被圧着物 １９・・・長溝 ３０，３１，４０，４１，５０・・・・・・ヒータツー
ル ３０ａ，３１ａ，４０ｄ，４１ｄ，５０ｃ・圧着面 ３０ｃ，３１ｃ，４０ａ，４１ａ，５０ａ・加熱部 ３０ｅ，３１ｅ，４０ｅ，４１ｅ・・・・・圧着面に対
向する面 ３２・・・面３０ｅの中心点 ３３・・・面３１ｅの中心点 ３４，３５，４４，４５・・・・温度制御用開口部 ３４ａ，４４ａ・・・・・・・・穴 ３５ａ，４５ａ・・・・・・・・切り溝 ５２・・・絶縁シート ５３・・・ローラ ６０・・・熱圧着装置 ６１・・・接合ヘッド部 ６２・・・加熱電源部

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電源から加熱電流が給電され，圧着物と
   被圧着物との接合領域の長さ方向に沿って長く，且つ，
   この接合領域の巾方向に対応する巾を有する平坦に形成
   された圧着面を有する加熱部と，この加熱部の巾方向両
   端から長溝を介在させて前記加熱部に一体的に形成され
   た一対の支持部とを有するヒ−タツ−ルの構造におい
   て，前記加熱部の前記圧着面に対向する面の中心点か
   ら，前記加熱部の長手方向両端へと順次その容積が大き
   く形成された温度制御用開口部を，前記加熱部の中心点
   から両端へと対をなすように複数箇所前記圧着面方向へ
   向けて形成したことを特徴とするヒ−タツ−ルの構造。
2. 【請求項２】 前記温度制御用開口部として，前記圧着
   面に対向する面から前記圧着面方向へ向けて円筒状の孔
   を凹設したことを特徴とする請求項１に記載のヒ−タツ
   −ルの構造。
3. 【請求項３】 前記温度制御用開口部として，前記圧着
   面に対向する面から前記圧着面方向へ向けて前記圧着面
   に対向する面の巾方向に切られた切り溝を形成したこと
   を特徴とする請求項１に記載のヒ−タツ−ルの構造。
4. 【請求項４】 電源から加熱電流が給電され，圧着物と
   被圧着物との接合領域の長さ方向に沿って長く，且つ，
   この接合領域の巾方向に長さに相当する巾を有する平坦
   に形成された圧着面を有する加熱部と，この加熱部の長
   さ方向両端に一体的に形成された両端部とにより略コ字
   状に形成されたヒ−タツ−ルの構造において，前記加熱
   部の前記圧着面に対向する面の中心点から，前記加熱部
   の長手方向両端へと順次その容積が大きく形成された温
   度制御用開口部を，前記加熱部の中心点から両端へと対
   をなすように複数箇所前記圧着面方向へ向けて形成した
   ことを特徴とするヒ−タツ−ルの構造。
5. 【請求項５】 前記温度制御用開口部として，前記圧着
   面に対向する面から前記圧着面方向へ向けて円筒状の孔
   を凹設したことを特徴とする請求項４に記載のヒ−タツ
   −ルの構造。
6. 【請求項６】 前記温度制御用開口部として，前記圧着
   面に対向する面から前記圧着面方向へ向けて前記圧着面
   に対向する面の巾方向に切られた切り溝を形成したこと
   を特徴とする請求項４に記載のヒ−タツ−ルの構造。
7. 【請求項７】 略コ字状に形成されたヒ−タツ−ルの加
   熱部を，平坦な板状に形成するとともに，このヒ−タツ
   −ルの開口部分を，超硬部材でこの開口部分の形状に形
   成された補強部で補強したことを特徴とする請求項４〜
   請求項６にそれぞれ記載のヒ−タツ−ルの構造。
8. 【請求項８】 ヒ−タツ−ルの圧着面を，弾性を有する
   絶縁シ−トで覆うとともに，この絶縁シ−トを前記圧着
   面に対向する部分だけ順次巻き取り可能な手段を設けた
   ことを特徴とする請求項１〜請求項７にそれぞれ記載の
   ヒ−タツ−ルの構造。
9. 【請求項９】 電源から加熱電流を前記ヒ−タツ−ルに
   供給し，このヒ−タツ−ルを保持する接合ヘッド部の上
   下動により，前記ヒ−タツ−ルにより接合領域を熱圧着
   する熱圧着方法において，前記ヒ−タツ−ルの圧着面を
   弾性を有する絶縁シ−トで覆うとともに，前記ヒ−タツ
   −ルに所定加熱電流を給電して予め所定温度に常時加熱
   し，前記接合ヘッド部が下降して前記ヒ−タツ−ルによ
   り，圧着物と被圧着物との前記接合領域に所定の圧力が
   加えられると同時に，このヒ−タツ−ルにパルス状の加
   熱電流を給電して，このヒ−タツ−ルを接合温度に加熱
   して前記接合領域を熱圧着し，この接合領域を熱圧着し
   た後，前記ヒ−タツ−ルを前記所定温度に冷却し，前記
   接合領域の熱圧着工程を所定回数終了した後，前記絶縁
   シ−トを前記圧着面に対向した部分だけ移動させて新た
   な絶縁シ−ト部分で圧着面を覆うことを特徴とする熱圧
   着方法。
10. 【請求項１０】 電源から加熱電流を前記ヒ−タツ−ル
    に供給し，このヒ−タツ−ルを保持する接合ヘッド部の
    上下動により，前記ヒ−タツ−ルにより接合領域を熱圧
    着する熱圧着装置において，前記ヒ−タツ−ルの圧着面
    を覆う弾性を有する絶縁シ−トと，この絶縁シ−トを前
    記圧着面の両側近傍に配置されて，前記絶縁シ−トの送
    りと巻き取りを行う一対のロ−ラと，前記ヒ−タツ−ル
    に所定加熱電流を給電して予め所定温度に常時加熱する
    ための電源と，熱圧着時に，前記ヒ−タツ−ルにパルス
    状の加熱電流を給電して，前記ヒ−タツ−ルを接合温度
    に加熱するためのパルス状の加熱電流の電源と，前記圧
    着面に対向する部分だけ前記絶縁シ−トを巻き取るため
    に，前記ロ−ラを所定数回転駆動する駆動手段と，前記
    ヒ−タツ−ルにより，前記接合領域の熱圧着回数を計算
    して所定数に達した後に，前記駆動手段を駆動するカウ
    ンタ手段とを備えたことを特徴とする熱圧着装置。