JPH0966360A - ヒ−タツ−ルの構造 - Google Patents

ヒ−タツ−ルの構造

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JPH0966360A
JPH0966360A JP24546095A JP24546095A JPH0966360A JP H0966360 A JPH0966360 A JP H0966360A JP 24546095 A JP24546095 A JP 24546095A JP 24546095 A JP24546095 A JP 24546095A JP H0966360 A JPH0966360 A JP H0966360A
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JP
Japan
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heating
load receiving
gap
heat
pressure
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JP24546095A
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English (en)
Inventor
Atsushi Ito
厚 伊藤
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Nippon Avionics Co Ltd
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Nippon Avionics Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 配線基板上の配線パタ−ンに実装されている
チップのリ−ド線を熱圧着により半田付けあるいは剥離
するためのヒ−タツ−ルの構造を提供すること。 【解決手段】 電源から加熱電流が給電される給電部
と,圧着物と被圧着物との接合領域に対応する形状に形
成された圧着面を有する加熱部と,この加熱部と給電部
とを間隙を介在して連結する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加熱部
の背面とこの背面に対向する給電部との間隙を,絶縁性
で,且つ加熱部より熱伝導率の良好な部材で形成された
荷重受け部で充填するようにしたものである。 【効果】 温度分布を均一にするための工程が必要なく
なり,ヒ−タツ−ルの加工,設計が容易となる。ヒ−タ
ツ−ル全面からの放熱により,冷却速度が早くなり半田
付け部分の組織が改善され,半田付けあるいは剥離工程
時間を短縮することが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は,配線基板上の配
線パタ−ンに実装されているチップのリ−ド線を熱圧着
により半田付けあるいは剥離するためのヒ−タツ−ルの
構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に,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
配線基板には,ピッチがミクロン単位であるTAB等の
配線パタ−ンが形成されている。そして,この配線パタ
−ン上には,半田や異方性導電膜等が形成されて配線基
板が構成されている。
【0003】さらに,この配線基板上の配線パタ−ンに
は,配線基板の配線パタ−ンと同様なLSIリ−ドやI
Cリ−ド等のリ−ド線が多数形成されているチップが実
装されるが,このチップのリ−ド線を配線パタ−ンに接
合する方法としては,Mo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
合されるパルスヒ−ト接合方法がある。
【0004】そして,この接合方法を用いた熱圧着装置
5としては,図4に示す装置がある。配線基板1の配線
パタ−ン2(圧着物)上には,半田3や異方性導電膜が
形成されており,この配線パタ−ン2にリ−ド線4(被
圧着物)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1
1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,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1
5とにより構成されている。
【0005】ヒ−タツ−ル6は,電源(図示せず)から
のパルス状の加熱電流により加熱されるとともに,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,圧着物と被圧着物との接合領域が加圧,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
圧着される。
【0006】そして,ヒ−タツ−ル6は,導電ブロック
11に挟持され,固定するために,図5,図6に示すよ
うに,略正方形の接合領域に対応する圧着面6dを有す
る正方形状の加熱部6aと,この加熱部6aの互いに対
向する両片の中央部背面6eに固着されている支持部6
bと,この支持部6bの上端部に間隙16を介在させて
ねじ止め固定されているL型の給電部6cとにより構成
されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】このように構成されて
いるので,ヒ−タツ−ル6には,その給電部6cの上面
に載置されている絶縁ブロック15のスピンドル14を
介してシリンダによる圧力が加えられるとともに,電源
からの加熱電流は給電部6cから支持部6bを介して加
熱部6aへと給電され,そのジュ−ル熱により加熱部6
aが加熱される。
【0008】従って,加熱部6aの圧着面6dが接合領
域に圧着されると,配線パタ−ン2とリ−ド線4とが熱
圧着される。この際,図5,図6に示すように,給電部
6cはヒ−トシンクとしての役割を担うことになるた
め,矢印A,Bで示すように,この加熱部6aから支持
部6bを介して給電部6cへと熱流が発生し,加熱部6
aの熱が給電部6cへと放熱される。
【0009】このように,図5,図7に示すように,加
熱部6aの熱は,矢印Aで示すような熱流が発生する。
従って,加熱部6aの各辺の内,支持部6bが固着され
ていない片6aaの温度分布は,その中心部において最
も高く,両端方向へと低くなる。一方,この片6aaの
圧力分布は,支持部6bで支持されている両端方向が最
も加圧力が高く,中心部方向へと低くなる。
【0010】同様に,図6,図8に示すように,加熱部
6aの熱は,矢印Bで示すような熱流が発生する。従っ
て,加熱部6aの各辺の内,支持部6bが固着されてい
る片6abの温度分布は,その中心部において最も低
く,両端方向へと高くなる。一方,この片6abの圧力
分布は,支持部6bで支持されている中央部において最
も高く,両端方向へと低くなる。
【0011】従って,接合領域に接触してここを加圧,
加熱する加熱部6aの圧着面6dは,温度,圧力ともに
不均一となる。そのため,配線パタ−ン2とチップのリ
−ド線4との半田付け場所に一部不良部分が発生すると
いう問題がある。
【0012】一方,配線パタ−ン2からチップを除去す
る場合にも半田3が完全に溶融しない箇所が発生する。
そのためリ−ド線4が一部分剥離出来なくなり,吸着パ
ット(図示せず)でチップを吸着し引っ張る時,リ−ド
線4が切断されてしまい,配線パタ−ン2上のリ−ド線
4が残留した状態となるため,再度チップを半田付けす
る場合に,配線パタ−ン2の上面を清掃し円滑にしなけ
ればならない等の問題がある。
【0013】さらに,シリンダにより加熱部6aへは圧
力が加えられるため,加熱部6aがこの圧力に耐えるだ
けのある程度の板厚が必要であるから,ヒ−タツ−ル6
を余り小型化することは出来ず,微細な接合領域には使
用できないという問題もある。
【0014】
【課題を解決するための手段】この発明は,電源から加
熱電流が給電される給電部と,圧着物と被圧着物との接
合領域に対応する形状に形成された圧着面を有する加熱
部と,この加熱部と給電部とを間隙を介在して連結する
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加熱部の背面とこの背面に対向する
給電部との間隙を,絶縁性で,且つ加熱部より熱伝導率
の良好な部材で形成された荷重受け部で充填するように
したものである。
【0015】
【発明の実施の形態】この発明の実施例を,図1〜図4
に基づいて詳細に説明する。図1は,この発明の実施例
を示す要部斜視図,図2は要部正面図,図3は要部側面
図である。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。
【0016】図1〜図3において,ヒ−タツ−ル20は
加熱部20a,支持部20b,給電部20cおよび荷重
受け部21とにより構成されている。そして,加熱部2
0aは,いずれも高熱高抵抗部材で,接合領域の形状に
対応する平面略4角形状に形成されており,圧着面20
dの巾はチップのリ−ド線4の長さに相当する巾を有し
ている。この加熱部20aの対向する両片20aaの中
央部背面20eには,一対の支持部20bが固着されて
おり,この支持部20bの上端部には,L型の給電部2
0cが間隙16を介在させてねじ止め固定されている。
【0017】荷重受け部21は,加熱部20aと給電部
20cとの間に存在する間隙16を充填することの出来
る形状に形成されており,切削加工可能なセラミック,
チタン等で形成されている。
【0018】この実施例の場合には,図1に示すよう
に,一対の荷重受け部21は,断面略コ字状に形成され
ており,加熱部20aの背面20eに貼着されている。
このように荷重受け部21が貼着されている加熱部20
aは,支持部20bにより給電部20cにねじ止め固定
されている。従って,加熱部20aと給電部20cとの
間隙16は荷重受け部21により充填された状態となっ
ている。
【0019】なお,この実施例では,荷重受け部21は
加熱部20aに貼着されて固定されているが,これに限
定されることなく,例えば,給電部20cと加熱部20
aとを支持部20bのねじ17で仮止めした後,荷重受
け部21を少し遊びを持たせて間隙16に両側から嵌入
するとともに,支持部20bのねじ17を再度ねじ込み
固定しても良い。
【0020】又,荷重受け部21を形成する部材として
は,上記実施例に限定されることなく,チタン等で形成
しても良く,要するに,絶縁性部材であるとともに,加
熱部20aと給電部20cとの熱膨張係数が等しい部材
が適当である。さらに,荷重受け部21を形成している
部材と加熱部20aを形成している部材のそれぞれ熱伝
導率は,荷重受け部21の方が相当程度良好なものが適
当である。
【0021】さらに,加熱部20aの形状は,上記実施
例のように4角形状に限定されることなく,接合領域の
形状により決定されるもので,例えば,接合領域が巾の
ある直線状である場合には,ヒ−タツ−ルの加熱部もそ
の形状に形成される。そして,この場合には給電部20
cと加熱部20aとの間隙16を充填する荷重受け部の
形状も当然上記実施例の形状とは異なったものとなり,
要するに,給電部20cの下面と加熱部20aの背面2
0eとに対応する間隙16を充填することの出来る形状
に形成される。
【0022】このように構成されているので,電源から
加熱部20cへ給電された加熱電流は,給電部20c,
支持部20b,加熱部20aへと流れ,ジュ−ル熱によ
り加熱部20aが加熱される。このようにして,加熱部
20aが加熱されると,接合領域に接触している圧着面
20dには,絶縁ブロック15のスピンドル14を介し
てシリンダによる圧力が加わり,接合領域は加熱部20
aの圧着面20dにより加熱,加圧され,半田3が溶融
して配線パタ−ン2にチップのリ−ド線4が熱圧着され
る。
【0023】このように,加熱部20aの圧着面20d
により接合領域を加熱,加圧する際,給電部20cと加
熱部20aとの間隙16は,荷重受け部21により充填
されているので,シリンダによる加圧力は,荷重受け部
21を介して加熱部20aへ均等に加えられるととも
に,加熱部20aからの熱流も荷重受け部21を介して
全面から均等に給電部20c方向に放熱され,それだけ
冷却速度が早まることになり,半田付け工程時間が短縮
される。
【0024】そして,加熱部20aには加圧力,加熱温
度ともに均等に加わるため,圧力分布,温度分布とも平
坦なものが得られ,従来のもののように不均一になるこ
とはない。
【0025】さらに,加熱部20aへの加圧力は,荷重
受け部21を介して均等に加えられるため,この加圧力
による機械的な力は,荷重受け部21がほとんど受ける
ことになる。従って,加熱部20aの板厚を薄くするこ
とが出来るから,その分,加熱部20aの電気的な容量
を少なくすることが可能となり,従って,ヒ−タツ−ル
20全体の形状を小型化することが出来るから,さらに
微細な箇所の半田付けも行うことが出来る。
【0026】反対に,配線パタ−ン2からチップを取り
除く場合には,上記と同様にして加熱部20aにより接
合領域を加熱,加圧すると,チップのリ−ド線4と配線
パタ−ン2とを接続している半田3が接合領域全体に渡
って完全に溶融するから,チップを吸着パットで吸着し
て取り除くことが出来る。
【0027】
【発明の効果】この発明は,電源から加熱電流が給電さ
れる給電部と,圧着物と被圧着物との接合領域に対応す
る形状に形成された圧着面を有する加熱部と,この加熱
部と給電部とを間隙を介在して連結する支持部とを有す
るヒ−タツ−ルの構造において,加熱部の圧着面に対向
する加熱部の背面とこの背面に対向する給電部との間隙
を,絶縁性で,且つ加熱部より熱伝導率の良好な部材で
形成された荷重受け部で充填するようにしたので,ヒ−
タツ−ルの圧着面では均一な温度分布,圧力分布が得ら
れるので,従来のように,温度分布を均一にするための
工程が必要なくなり,ヒ−タツ−ルの加工,設計が容易
となる。そして,ヒ−タツ−ル全面から放熱されるた
め,冷却速度が早くなり半田付け部分の組織が改善さ
れ,半田付けあるいは剥離工程時間を短縮することが出
来る。
【0028】さらに,機械的な圧力は,荷重受け部で受
けることになるので,加熱部の板厚を薄くすることが出
来るから,その分,加熱部の電気的な容量を少なくする
ことが可能となり,従って,ヒ−タツ−ル全体の形状を
小型化することが出来,微細な箇所の半田付けも行うこ
とが出来る。
【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
20の要部斜視図である。
【図2】この発明の実施例を示すもので,ヒ−タツ−ル
20の正面図である。
【図3】この発明の他の実施例を示すもので,ヒ−タツ
−ル20の側面図である。
【図4】熱圧着装置の要部正面図である。
【図5】従来のヒ−タツ−ル6の正面図である。
【図6】従来のヒ−タツ−ル6の側面図である。
【図7】従来のヒ−タツ−ル6の加熱部6aの各辺の
内,支持部6bが固着されていない片6aaの温度分布
および圧力分布を示すグラフである。
【図8】従来のヒ−タツ−ル6の加熱部6aの各辺の
内,支持部6bが固着されている片6abの温度分布お
よび圧力分布を示すグラフである。
【符号の説明】
2 配線パタ−ン 3 半田 4 リ−ド線 16 間隙 20 ヒ−タツ−ル 20a ヒ−タツ−ル20の加熱部 20b ヒ−タツ−ル20の支持部 20c ヒ−タツ−ル20の給電部 20d ヒ−タツ−ル20の圧着面 20e ヒ−タツ−ル20の圧着面20dに対向する
背面

Claims (3)

    【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る給電部
    と,圧着物と被圧着物との接合領域に対応する形状に形
    成された圧着面を有する加熱部と,この加熱部と前記給
    電部とを間隙を介在して連結する支持部とを有するヒ−
    タツ−ルの構造において,前記加熱部の圧着面に対向す
    る加熱部の背面とこの背面に対向する前記給電部との間
    隙を,絶縁性で,且つ前記加熱部より熱伝導率の良好な
    部材で形成された荷重受け部で充填したことを特徴とす
    るヒ−タツ−ルの構造。
  2. 【請求項2】 前記間隙を充填する前記荷重受け部は,
    前記加熱部の背面に貼着して固定することを特徴とする
    請求項1に記載のヒ−タツ−ルの構造。
  3. 【請求項3】 前記間隙を充填する前記荷重受け部は,
    前記間隙に嵌入した後,前記支持部を前記加熱部にねじ
    止めすると同時に固定することを特徴とする請求項1に
    記載のヒ−タツ−ルの構造。
JP24546095A 1995-08-30 1995-08-30 ヒ−タツ−ルの構造 Pending JPH0966360A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012178414A (ja) * 2011-02-25 2012-09-13 Toshiba Tec Corp ヒートツールおよび熱圧着装置
CN106825834A (zh) * 2017-03-21 2017-06-13 合肥中科离子医学技术装备有限公司 一种用于NbTi/Cu超导线圈内部超导接头的焊接装置及其方法

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Legal Events

Date Code Title Description
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040511