JPH11274701A - 熱圧着装置 - Google Patents
熱圧着装置Info
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- JPH11274701A JPH11274701A JP8825398A JP8825398A JPH11274701A JP H11274701 A JPH11274701 A JP H11274701A JP 8825398 A JP8825398 A JP 8825398A JP 8825398 A JP8825398 A JP 8825398A JP H11274701 A JPH11274701 A JP H11274701A
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- cooling
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- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ヒータツールの冷却速度を上げて１回の熱圧
着処理に要する時間（タクト）を短縮し、処理能率を大
幅に高め製品の品質低下を防ぐ。 【解決手段】 加熱される長尺ヒータツールをワークに
押圧しワークを熱圧着する熱圧着装置において、ワーク
の上方で昇降する昇降ブロックと、この昇降ブロックの
下面に略水平に固定された絶縁材製の長尺の絶縁ブロッ
クと、この絶縁ブロックの下面に取付けられたヒータツ
ールと、このヒータツールの加熱手段と、ヒータツール
に対して押圧・離隔可能に配設された冷却ブロックと、
加熱手段によるヒータツールの加熱および冷却ブロック
をヒータツールに押圧することによる冷却とを制御する
コントローラとを備える。冷却ブロックはヒータツール
の一側面に密着可能なものであってもよいが、一対の冷
却ブロックでヒータツールをその両側から挟むものでも
よい。冷却ブロックは液冷式が望ましい。
着処理に要する時間（タクト）を短縮し、処理能率を大
幅に高め製品の品質低下を防ぐ。 【解決手段】 加熱される長尺ヒータツールをワークに
押圧しワークを熱圧着する熱圧着装置において、ワーク
の上方で昇降する昇降ブロックと、この昇降ブロックの
下面に略水平に固定された絶縁材製の長尺の絶縁ブロッ
クと、この絶縁ブロックの下面に取付けられたヒータツ
ールと、このヒータツールの加熱手段と、ヒータツール
に対して押圧・離隔可能に配設された冷却ブロックと、
加熱手段によるヒータツールの加熱および冷却ブロック
をヒータツールに押圧することによる冷却とを制御する
コントローラとを備える。冷却ブロックはヒータツール
の一側面に密着可能なものであってもよいが、一対の冷
却ブロックでヒータツールをその両側から挟むものでも
よい。冷却ブロックは液冷式が望ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は加熱した長尺のヒ
ータツールをワークに押圧することによりワークを熱圧
着するために用いる熱圧着装置に関するものである。
ータツールをワークに押圧することによりワークを熱圧
着するために用いる熱圧着装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、電子機器の小型、軽量、薄型
化に伴って超高密度実装技術が進展している。例えば液
晶パネル等の端子と外部回路の接続端子との接続に際し
ては、その接続端子の間隔はますます狭くすることが要
求され、接続端子のピッチは０．２〜０．５ｍｍあるい
はそれよりさらに微細なものが要求されるようになって
きた。このような微細な接続端子にリード線を接続する
手段の一つとして、異方性導電膜（Anistoropic Conduc
tive Film、以下ＡＣＦ）を用いる方法が知られてい
る。
化に伴って超高密度実装技術が進展している。例えば液
晶パネル等の端子と外部回路の接続端子との接続に際し
ては、その接続端子の間隔はますます狭くすることが要
求され、接続端子のピッチは０．２〜０．５ｍｍあるい
はそれよりさらに微細なものが要求されるようになって
きた。このような微細な接続端子にリード線を接続する
手段の一つとして、異方性導電膜（Anistoropic Conduc
tive Film、以下ＡＣＦ）を用いる方法が知られてい
る。
【０００３】この異方性導電膜は、導電粒子を樹脂等の
接着剤の中に均一に分散して形成されている高分子膜で
あり、電気的異方性を持つ。すなわちこれを突出した電
極間に挟んで熱圧着することにより、導電粒子をこの膜
の厚み方向にのみ接触させて導通をとり、上下の電極間
の導電性を得ると共に、その他の方向には絶縁性を持た
せることができるものである。
接着剤の中に均一に分散して形成されている高分子膜で
あり、電気的異方性を持つ。すなわちこれを突出した電
極間に挟んで熱圧着することにより、導電粒子をこの膜
の厚み方向にのみ接触させて導通をとり、上下の電極間
の導電性を得ると共に、その他の方向には絶縁性を持た
せることができるものである。
【０００４】この異方性導電膜は比較的低温での実装が
可能であるため、許容温度の低い液晶パネルとフレキシ
ブル配線板との接続などに多用されている。このような
特性を有する異方性導電膜を用いて電極間例えば端子と
リード線との熱圧着を行う時、安定した電気的特性や接
着強度を得るためには、所定の加圧力、所定の加熱温度
が接続面に均一に加えられることが重要である。
可能であるため、許容温度の低い液晶パネルとフレキシ
ブル配線板との接続などに多用されている。このような
特性を有する異方性導電膜を用いて電極間例えば端子と
リード線との熱圧着を行う時、安定した電気的特性や接
着強度を得るためには、所定の加圧力、所定の加熱温度
が接続面に均一に加えられることが重要である。
【０００５】このため従来より、所定温度に管理された
ヒータブロックに板状の治具を載せ、この治具に液晶デ
ィスプレイパネルと異方性導電膜とフレキシブルプリン
ト配線板（ＦＰＷＢ）とを順に重ね、上から圧着部分の
長さを持った長尺のヒータツールを圧接する熱圧着装置
が用いられている。ここに、ヒータツールは所定電流に
よって所定温度に加熱されワークに押圧される。ヒータ
ツールをこの温度に所定時間（約３０秒）保持した後、
このヒータツールが所定温度まで冷えるのを待ってヒー
タツールをワークから離すものである。加熱時間、加熱
温度は対象ワークにより異なる。
ヒータブロックに板状の治具を載せ、この治具に液晶デ
ィスプレイパネルと異方性導電膜とフレキシブルプリン
ト配線板（ＦＰＷＢ）とを順に重ね、上から圧着部分の
長さを持った長尺のヒータツールを圧接する熱圧着装置
が用いられている。ここに、ヒータツールは所定電流に
よって所定温度に加熱されワークに押圧される。ヒータ
ツールをこの温度に所定時間（約３０秒）保持した後、
このヒータツールが所定温度まで冷えるのを待ってヒー
タツールをワークから離すものである。加熱時間、加熱
温度は対象ワークにより異なる。
【０００６】ここに用いるヒータツールは電流の供給に
より速やかに温度が十分に上昇し、また電流を切ること
によって速やかに冷えることが必要である。このためそ
の熱容量は十分に小さく作られている。またヒータブロ
ックと治具を予め加熱しておくのは、ヒータツールの加
熱温度を過度に高くする必要をなくし、ヒータツールの
耐久性を向上させるためである。
より速やかに温度が十分に上昇し、また電流を切ること
によって速やかに冷えることが必要である。このためそ
の熱容量は十分に小さく作られている。またヒータブロ
ックと治具を予め加熱しておくのは、ヒータツールの加
熱温度を過度に高くする必要をなくし、ヒータツールの
耐久性を向上させるためである。
【０００７】また配線基板の電極にはんだめっきを施し
ておき、この上にＩＣのリードなどを載せて上から長尺
のヒータツールを押圧し、ヒータツールをパルスヒート
方式により発熱させてはんだめっきを溶融（リフロー）
させ、はんだ付けする方法も公知である。
ておき、この上にＩＣのリードなどを載せて上から長尺
のヒータツールを押圧し、ヒータツールをパルスヒート
方式により発熱させてはんだめっきを溶融（リフロー）
させ、はんだ付けする方法も公知である。
【０００８】
【従来技術の問題点】ヒータツールは速やかな温度上昇
を可能にするため、その熱容量が十分に小さくなるよう
に作られ、熱絶縁性のブロック（絶縁ブロック）に取付
けられている。この場合、ヒータツールの加熱時には速
やかに温度が上昇するが、冷却時にはヒータツールの熱
が絶縁ブロックに逃げず、周囲の空気により自然に冷却
するのを待つ（自然冷却）ため冷却速度が遅くなる。こ
のためヒータツールの冷却に要する待ち時間が長くな
り、１回の熱圧着処理に要する時間（タクト）が長くな
り、処理能率が低下するという問題があった。
を可能にするため、その熱容量が十分に小さくなるよう
に作られ、熱絶縁性のブロック（絶縁ブロック）に取付
けられている。この場合、ヒータツールの加熱時には速
やかに温度が上昇するが、冷却時にはヒータツールの熱
が絶縁ブロックに逃げず、周囲の空気により自然に冷却
するのを待つ（自然冷却）ため冷却速度が遅くなる。こ
のためヒータツールの冷却に要する待ち時間が長くな
り、１回の熱圧着処理に要する時間（タクト）が長くな
り、処理能率が低下するという問題があった。
【０００９】そこでヒータツールによりワークを所定時
間加圧し加熱した後、冷却風をヒータツールに当てて強
制的に冷却することを本願の出願人は提案した（特願平
９−９４３５１号等参照）。これは長尺のヒータツール
の長手方向に沿って多数の小孔を設けた長いパイプを配
設し、このパイプに適時に圧縮空気を送りこのパイプの
小孔からヒータツールに空気を当てるものである。
間加圧し加熱した後、冷却風をヒータツールに当てて強
制的に冷却することを本願の出願人は提案した（特願平
９−９４３５１号等参照）。これは長尺のヒータツール
の長手方向に沿って多数の小孔を設けた長いパイプを配
設し、このパイプに適時に圧縮空気を送りこのパイプの
小孔からヒータツールに空気を当てるものである。
【００１０】しかしここに用いる空気は常温あるいは圧
縮により温度上昇したものであるから、冷却効率が悪く
冷却時間を大幅に短縮することが困難であった。また冷
却効率を上げるためには空気の圧力や送量も増やさねば
ならず、このようにすると周囲の埃やチリ等を舞い上げ
てしまい、これらがワークに付着して製品の品質低下を
招くおそれがあった。
縮により温度上昇したものであるから、冷却効率が悪く
冷却時間を大幅に短縮することが困難であった。また冷
却効率を上げるためには空気の圧力や送量も増やさねば
ならず、このようにすると周囲の埃やチリ等を舞い上げ
てしまい、これらがワークに付着して製品の品質低下を
招くおそれがあった。
【００１１】
【発明の目的】本発明はこのような事情に鑑みなされた
ものであり、ヒータツールの冷却速度を上げて１回の熱
圧着処理に要する時間（タクト）を短縮し、処理能率を
大幅に高めることができると共に、ヒータツールに空気
を当てる場合のように周囲の埃やチリを舞い上げて製品
の品質低下を招くおそれが無い熱圧着装置を提供するこ
とを目的とする。
ものであり、ヒータツールの冷却速度を上げて１回の熱
圧着処理に要する時間（タクト）を短縮し、処理能率を
大幅に高めることができると共に、ヒータツールに空気
を当てる場合のように周囲の埃やチリを舞い上げて製品
の品質低下を招くおそれが無い熱圧着装置を提供するこ
とを目的とする。
【００１２】
【発明の構成】本発明によればこの目的は、加熱される
長尺ヒータツールをワークに押圧しワークを熱圧着する
熱圧着装置において、ワークの上方で昇降する昇降ブロ
ックと、この昇降ブロックの下面に略水平に固定された
絶縁材製の長尺の絶縁ブロックと、この絶縁ブロックの
下面に取付けられたヒータツールと、このヒータツール
の加熱手段と、前記ヒータツールに対して押圧・離隔可
能に配設された冷却ブロックと、前記加熱手段による前
記ヒータツールの加熱および前記冷却ブロックを前記ヒ
ータツールに押圧することによる冷却とを制御するコン
トローラとを備えることを特徴とする熱圧着装置、によ
り達成される。
長尺ヒータツールをワークに押圧しワークを熱圧着する
熱圧着装置において、ワークの上方で昇降する昇降ブロ
ックと、この昇降ブロックの下面に略水平に固定された
絶縁材製の長尺の絶縁ブロックと、この絶縁ブロックの
下面に取付けられたヒータツールと、このヒータツール
の加熱手段と、前記ヒータツールに対して押圧・離隔可
能に配設された冷却ブロックと、前記加熱手段による前
記ヒータツールの加熱および前記冷却ブロックを前記ヒ
ータツールに押圧することによる冷却とを制御するコン
トローラとを備えることを特徴とする熱圧着装置、によ
り達成される。
【００１３】ここにヒータツールは、絶縁ブロックに直
接取付けたものだけでなく、他の部材例えば給電ブロッ
クを介して取付けたものであってもよい。このヒータツ
ールは高電気抵抗材料で長手方向に直交する断面形状が
一定の略Ｕ字状に形成し、加熱手段はこのヒータツール
の長手方向に対し直交する方向に横断して電流を流すこ
とによりヒータツールを発熱させるように構成すること
ができる。ヒータツールの加熱は他の方法によってもよ
い。例えば長いロッド状のヒータツールを熱絶縁性材料
のブロックに保持し、加熱手段がこのヒータツールに長
手方向へ電流を流して発熱させるものや、ヒータツール
を加熱手段としてのハロゲンヒータやカートリッジヒー
タ（高電気抵抗線を耐熱性パイプ内に収納したヒータ）
などを取付けて加熱するものであってもよい。
接取付けたものだけでなく、他の部材例えば給電ブロッ
クを介して取付けたものであってもよい。このヒータツ
ールは高電気抵抗材料で長手方向に直交する断面形状が
一定の略Ｕ字状に形成し、加熱手段はこのヒータツール
の長手方向に対し直交する方向に横断して電流を流すこ
とによりヒータツールを発熱させるように構成すること
ができる。ヒータツールの加熱は他の方法によってもよ
い。例えば長いロッド状のヒータツールを熱絶縁性材料
のブロックに保持し、加熱手段がこのヒータツールに長
手方向へ電流を流して発熱させるものや、ヒータツール
を加熱手段としてのハロゲンヒータやカートリッジヒー
タ（高電気抵抗線を耐熱性パイプ内に収納したヒータ）
などを取付けて加熱するものであってもよい。
【００１４】冷却ブロックはヒータツールの長手方向全
長に亘ってヒータツールの一側面に密着可能なものであ
ってもよいが、一対の冷却ブロックでヒータツールをそ
の両側から挟むように構成してもよい。この冷却ブロッ
クは液冷式とするのが望ましいが空冷式であってもよ
い。冷却ブロックは高熱伝導性材料で作り、熱容量を大
きくしておくのが望ましい。
長に亘ってヒータツールの一側面に密着可能なものであ
ってもよいが、一対の冷却ブロックでヒータツールをそ
の両側から挟むように構成してもよい。この冷却ブロッ
クは液冷式とするのが望ましいが空冷式であってもよ
い。冷却ブロックは高熱伝導性材料で作り、熱容量を大
きくしておくのが望ましい。
【００１５】
【実施態様】図１は本発明の一実施態様の原理を示す斜
視図、図２はここに用いる熱圧着ヘッドの斜視図、図３
は制御系統図、図４は動作タイミング図である。
視図、図２はここに用いる熱圧着ヘッドの斜視図、図３
は制御系統図、図４は動作タイミング図である。
【００１６】図１，３において符号１０は配線基板であ
り、ここでは液晶ディスプレイパネルを用いる。この基
板１０の上面には前後方向に長い多数の電極１２が小さ
いピッチ（約０．２ｍｍ＝２００μｍ）間隔で並べて形
成されている。基板１０は液晶パネルに代えてフェノー
ル樹脂、ガラスエポキシ樹脂などの硬質絶縁基板や、ポ
リイミド樹脂、ポリエステル樹脂等の柔軟な絶縁基板な
どであってもよい。
り、ここでは液晶ディスプレイパネルを用いる。この基
板１０の上面には前後方向に長い多数の電極１２が小さ
いピッチ（約０．２ｍｍ＝２００μｍ）間隔で並べて形
成されている。基板１０は液晶パネルに代えてフェノー
ル樹脂、ガラスエポキシ樹脂などの硬質絶縁基板や、ポ
リイミド樹脂、ポリエステル樹脂等の柔軟な絶縁基板な
どであってもよい。
【００１７】１４はテープ状に切られた異方性導電膜
（ＡＣＦ）であり、基板１０の電極１２の上に多数の電
極１２の並列方向に沿わせて貼着される。この異方性導
電膜１４の上には、さらに被圧着物１６が載せられる。
この被圧着物１６はこの場合液晶パネルに接続するフレ
キシブルプリント配線板（ＦＰＷＢ）であり、このＦＰ
ＷＢの下面に所定ピッチ間隔で並べて形成された多数の
電極が異方性導電膜１４を挟んで基板１０の対応する電
極１２に対向する。
（ＡＣＦ）であり、基板１０の電極１２の上に多数の電
極１２の並列方向に沿わせて貼着される。この異方性導
電膜１４の上には、さらに被圧着物１６が載せられる。
この被圧着物１６はこの場合液晶パネルに接続するフレ
キシブルプリント配線板（ＦＰＷＢ）であり、このＦＰ
ＷＢの下面に所定ピッチ間隔で並べて形成された多数の
電極が異方性導電膜１４を挟んで基板１０の対応する電
極１２に対向する。
【００１８】被圧着物１６はＦＰＷＢに代えて液晶パネ
ルの駆動用ＬＳＬやＩＣのリードであってもよいのは勿
論である。この実施態様では、これら基板１０、異方性
導電膜１４および被圧着物１６の積層体が熱圧着の対象
であるワーク１８となる。
ルの駆動用ＬＳＬやＩＣのリードであってもよいのは勿
論である。この実施態様では、これら基板１０、異方性
導電膜１４および被圧着物１６の積層体が熱圧着の対象
であるワーク１８となる。
【００１９】２０は熱圧着ヘッドであり、図３に示すヘ
ッド保持部２２に上下動可能に保持されている。この圧
着ヘッド２０は、水平で長いブロック状の昇降ブロック
２４を持ち、この昇降ブロック２４に垂直に植設した左
右一対のガイドロッド２６、２６がこのヘッド保持部２
２に上下動可能に保持されている。この昇降ブロック２
４とヘッド保持部２２との間にはエアシリンダ２８が介
在し、このエアシリンダ２８により昇降ブロック２４を
昇降させることができる。
ッド保持部２２に上下動可能に保持されている。この圧
着ヘッド２０は、水平で長いブロック状の昇降ブロック
２４を持ち、この昇降ブロック２４に垂直に植設した左
右一対のガイドロッド２６、２６がこのヘッド保持部２
２に上下動可能に保持されている。この昇降ブロック２
４とヘッド保持部２２との間にはエアシリンダ２８が介
在し、このエアシリンダ２８により昇降ブロック２４を
昇降させることができる。
【００２０】昇降ブロック２４はステンレススチール製
である。この昇降ブロック２４の下面には発泡性セラミ
ックスなどの熱絶縁性材料で作られた絶縁ブロック２９
が取付けられている。
である。この昇降ブロック２４の下面には発泡性セラミ
ックスなどの熱絶縁性材料で作られた絶縁ブロック２９
が取付けられている。
【００２１】３０はコバール（Kovar）、スーパーイン
バ、モリブデン、タングステンなどの高電気抵抗材料で
作られたヒータツールであり、その長手方向に直交する
断面形状が一定の略Ｕ字状に形成されている。すなわち
このヒータツール３０は上方に開くスリットが垂直に形
成された押圧部３２と、その両側に沿って延びる左右一
対の厚い側板部３４Ａ、３４Ｂとを持つ。
バ、モリブデン、タングステンなどの高電気抵抗材料で
作られたヒータツールであり、その長手方向に直交する
断面形状が一定の略Ｕ字状に形成されている。すなわち
このヒータツール３０は上方に開くスリットが垂直に形
成された押圧部３２と、その両側に沿って延びる左右一
対の厚い側板部３４Ａ、３４Ｂとを持つ。
【００２２】ヒータツール３０の側板部３４Ａ、３４Ｂ
には図３に示すようにそれぞれ給電ブロック３６Ａ、３
６Ｂが固定され、両給電ブロック３６Ａ、３６Ｂが前記
絶縁ブロック２８の下面に固定されている。なお給電ブ
ロック３６Ａ、３６Ｂの長手方向に平行な外側面は絶縁
ブロック２９よりも外側に位置し、これら給電ブロック
３６Ａ、３６Ｂの外側面に給電板３８Ａ、３８Ｂが上方
へ起立するように固定されている。これらの給電板３８
Ａ、３８Ｂは、さらに可撓性の幅広い編組帯からなるコ
ード４０Ａ、４０Ｂによって後記する加熱手段８４のド
ライバ８２に接続されている。
には図３に示すようにそれぞれ給電ブロック３６Ａ、３
６Ｂが固定され、両給電ブロック３６Ａ、３６Ｂが前記
絶縁ブロック２８の下面に固定されている。なお給電ブ
ロック３６Ａ、３６Ｂの長手方向に平行な外側面は絶縁
ブロック２９よりも外側に位置し、これら給電ブロック
３６Ａ、３６Ｂの外側面に給電板３８Ａ、３８Ｂが上方
へ起立するように固定されている。これらの給電板３８
Ａ、３８Ｂは、さらに可撓性の幅広い編組帯からなるコ
ード４０Ａ、４０Ｂによって後記する加熱手段８４のド
ライバ８２に接続されている。
【００２３】５０Ａ、５０Ｂは冷却ブロックであり、熱
伝導性が良くかつ十分に大きな熱容量を持った金属材料
で作られる。これらの冷却ブロック５０Ａ、５０Ｂは、
図１に示すようにヒータツール３０とほぼ同じ長さを持
ち、その長手方向に直交する断面形状は略Ｌ字状となっ
ている。すなわち給電ブロック３６Ａ、３６Ｂの外側に
位置する起立部５２Ａ、５２Ｂと、ヒータツール３０の
押圧部３２の側面に向かって略水平に延びる水平部５４
Ａ、５４Ｂとを持つ。
伝導性が良くかつ十分に大きな熱容量を持った金属材料
で作られる。これらの冷却ブロック５０Ａ、５０Ｂは、
図１に示すようにヒータツール３０とほぼ同じ長さを持
ち、その長手方向に直交する断面形状は略Ｌ字状となっ
ている。すなわち給電ブロック３６Ａ、３６Ｂの外側に
位置する起立部５２Ａ、５２Ｂと、ヒータツール３０の
押圧部３２の側面に向かって略水平に延びる水平部５４
Ａ、５４Ｂとを持つ。
【００２４】冷却ブロック５０Ａ、５０Ｂは、起立部５
２Ａ、５２Ｂの長手方向の両端面にそれぞれ固定した略
クランク状の保持板５６Ａ、５６Ｂによって昇降ブロッ
ク２４に揺動可能に保持されている。すなわち各保持板
５６Ａ、５６Ｂはその上端が昇降ブロック２４に支軸５
８Ａ、５８Ｂで軸支される一方、これらの下端が起立部
５２Ａ、５２Ｂの両端面に固定されている。
２Ａ、５２Ｂの長手方向の両端面にそれぞれ固定した略
クランク状の保持板５６Ａ、５６Ｂによって昇降ブロッ
ク２４に揺動可能に保持されている。すなわち各保持板
５６Ａ、５６Ｂはその上端が昇降ブロック２４に支軸５
８Ａ、５８Ｂで軸支される一方、これらの下端が起立部
５２Ａ、５２Ｂの両端面に固定されている。
【００２５】保持板５６Ａ、５６Ｂは支軸５８Ａ、５８
Ｂよりも下方位置で引張りコイルばね６０により連結さ
れる一方、両保持板５６Ａ、５６Ｂ間に楕円カム６２が
挟まれている。カム６２はステッピングモータ６４やエ
アシリンダ等の適宜の機構によって回転する。
Ｂよりも下方位置で引張りコイルばね６０により連結さ
れる一方、両保持板５６Ａ、５６Ｂ間に楕円カム６２が
挟まれている。カム６２はステッピングモータ６４やエ
アシリンダ等の適宜の機構によって回転する。
【００２６】このためカム６２が両保持板５６Ａ、５６
Ｂを押し開いた図２、３の状態では、冷却ブロック５０
Ａ、５０Ｂの水平部５４Ａ、５４Ｂはヒータツール３０
の押圧部３２から離隔する。またカム６２がこの位置か
ら約９０°回転すれば、保持板５６Ａ、５６Ｂはコイル
ばね６０によって互いに接近する方向に回動し、冷却ブ
ロック５０Ａ、５０Ｂの水平部５４Ａ、５４Ｂはヒータ
ツール３０の押圧部３２を両側から挟持する。
Ｂを押し開いた図２、３の状態では、冷却ブロック５０
Ａ、５０Ｂの水平部５４Ａ、５４Ｂはヒータツール３０
の押圧部３２から離隔する。またカム６２がこの位置か
ら約９０°回転すれば、保持板５６Ａ、５６Ｂはコイル
ばね６０によって互いに接近する方向に回動し、冷却ブ
ロック５０Ａ、５０Ｂの水平部５４Ａ、５４Ｂはヒータ
ツール３０の押圧部３２を両側から挟持する。
【００２７】この冷却ブロック５０Ａ、５０Ｂには長手
方向に貫通する冷却液通路６６Ａ、６６Ｂ（図１）が形
成されている。これらの冷却液通路６６Ａ、６６Ｂには
可撓性のチューブ６８によって図３に示す冷却液槽７０
の冷却液がポンプ７２により供給され、冷却ブロック５
０Ａ、５０Ｂが冷却されている。
方向に貫通する冷却液通路６６Ａ、６６Ｂ（図１）が形
成されている。これらの冷却液通路６６Ａ、６６Ｂには
可撓性のチューブ６８によって図３に示す冷却液槽７０
の冷却液がポンプ７２により供給され、冷却ブロック５
０Ａ、５０Ｂが冷却されている。
【００２８】図３において７４は温度検出回路であり、
ヒータツール３０に貼った温度センサ７６の出力に基づ
いてヒータツール温度Ｔを検出する。７８はコントロー
ラであり、このヒータツール温度Ｔを所定の時点で所定
温度にするようにヒータツール３０に流す電流を制御す
る。すなわちコントローラ７８は目標とする電流を示す
信号をＰＷＭ（パルス幅制御）回路８０に送り、このＰ
ＷＭ回路８０は目標電流に対応するデューティー比のオ
ン・オフ信号をドライバ８２に送る。
ヒータツール３０に貼った温度センサ７６の出力に基づ
いてヒータツール温度Ｔを検出する。７８はコントロー
ラであり、このヒータツール温度Ｔを所定の時点で所定
温度にするようにヒータツール３０に流す電流を制御す
る。すなわちコントローラ７８は目標とする電流を示す
信号をＰＷＭ（パルス幅制御）回路８０に送り、このＰ
ＷＭ回路８０は目標電流に対応するデューティー比のオ
ン・オフ信号をドライバ８２に送る。
【００２９】ドライバ８２はこのＰＷＭ回路８０が出力
するオン・オフ信号に基づいてヒータツール３０に流す
電流をオン・オフ制御する。この実施態様では、ヒータ
ツール３０を加熱するための電流を供給する加熱手段８
４は、ＰＷＭ回路８０とドライバ８２とで形成される。
するオン・オフ信号に基づいてヒータツール３０に流す
電流をオン・オフ制御する。この実施態様では、ヒータ
ツール３０を加熱するための電流を供給する加熱手段８
４は、ＰＷＭ回路８０とドライバ８２とで形成される。
【００３０】この圧着装置を使用する際は、表面温度を
一定（約１００℃）に保ったヒータブロック（図示せ
ず）の上にワークすなわち基板１０と異方性導電膜１４
と被圧着材１６との積層体であるワーク１８を載せる。
そしてワーク１８の圧着部分をヒータツール３０の圧着
面の下に位置決めする。
一定（約１００℃）に保ったヒータブロック（図示せ
ず）の上にワークすなわち基板１０と異方性導電膜１４
と被圧着材１６との積層体であるワーク１８を載せる。
そしてワーク１８の圧着部分をヒータツール３０の圧着
面の下に位置決めする。
【００３１】またカム６２は図２、３に示す状態、すな
わち冷却ブロック５０Ａ、５０Ｂの水平部５４Ａ、５４
Ｂをヒータツール３０の押圧部３２から離隔させた状態
にする。さらにポンプ７２を作動させて冷却ブロック５
０Ａ、５０Ｂを冷却しておく。
わち冷却ブロック５０Ａ、５０Ｂの水平部５４Ａ、５４
Ｂをヒータツール３０の押圧部３２から離隔させた状態
にする。さらにポンプ７２を作動させて冷却ブロック５
０Ａ、５０Ｂを冷却しておく。
【００３２】この状態でコントローラ７８は図４に示す
ように、ある時刻ｔ1からヒータツール３０に大電流Ｉ1
を供給し、ヒータツール３０を速やかに加熱する。コン
トローラ７８は温度センサ７６が検出するヒータツール
３０の温度Ｔが所定温度Ｔ1になるようにヒータ電流Ｉ
を制御する。この時（ｔ＝ｔ2）のヒータツール温度Ｔ1
は、ワークの熱圧着温度とほぼ同一とする。
ように、ある時刻ｔ1からヒータツール３０に大電流Ｉ1
を供給し、ヒータツール３０を速やかに加熱する。コン
トローラ７８は温度センサ７６が検出するヒータツール
３０の温度Ｔが所定温度Ｔ1になるようにヒータ電流Ｉ
を制御する。この時（ｔ＝ｔ2）のヒータツール温度Ｔ1
は、ワークの熱圧着温度とほぼ同一とする。
【００３３】昇降ヘッド２４を下降させて、このように
予め加熱したヒータツール３０をワーク１８に押圧すれ
ば、所定の加圧力と所定の加熱温度が接続面に均一に加
えられる。ヒータツール３０がワーク１８に接触すると
ヒータツール３０の熱がワーク１８に伝わるから、ヒー
タ温度Ｔは一瞬下がるが、コントローラ７８は電流Ｉを
Ｉ2に増加してヒータ温度ＴをＴ1に保つ。
予め加熱したヒータツール３０をワーク１８に押圧すれ
ば、所定の加圧力と所定の加熱温度が接続面に均一に加
えられる。ヒータツール３０がワーク１８に接触すると
ヒータツール３０の熱がワーク１８に伝わるから、ヒー
タ温度Ｔは一瞬下がるが、コントローラ７８は電流Ｉを
Ｉ2に増加してヒータ温度ＴをＴ1に保つ。
【００３４】この加熱は約２０秒間続けられた後（ｔ＝
ｔ3）、ヒータツール３０の通電を停止し、カム６２を
約９０°回転する。すると予め冷却された冷却ブロック
５０Ａ、５０Ｂの水平部５４Ａ、５４Ｂがヒータツール
３０の押圧部３２を挟み、ヒータツール３０を急冷す
る。冷却ブロック５０Ａ、５０Ｂは高熱伝導性材料で作
られ、その熱容量も十分大きいので、ヒータツール３０
の熱は速やかに冷却ブロック５０Ａ、５０Ｂに逃げる。
ｔ3）、ヒータツール３０の通電を停止し、カム６２を
約９０°回転する。すると予め冷却された冷却ブロック
５０Ａ、５０Ｂの水平部５４Ａ、５４Ｂがヒータツール
３０の押圧部３２を挟み、ヒータツール３０を急冷す
る。冷却ブロック５０Ａ、５０Ｂは高熱伝導性材料で作
られ、その熱容量も十分大きいので、ヒータツール３０
の熱は速やかに冷却ブロック５０Ａ、５０Ｂに逃げる。
【００３５】このためヒータツール３０およびワーク１
８は急速に冷える。ワーク１８が冷え（Ｔ≦Ｔ2，）、
異方性導電膜１４内の樹脂が凝固した後圧着ヘッド２０
を上昇させ、ヒータツール３０をワーク１８から離す。
またカム６２を約９０°回転させて冷却ブロック５０
Ａ、５０Ｂをヒータツール３０から離隔する。そしてワ
ーク１８を移動してワーク１８を交換し、圧着ヘッド２
０の下に新しいワーク１８を位置決めして、以上の動作
を繰り返す。
８は急速に冷える。ワーク１８が冷え（Ｔ≦Ｔ2，）、
異方性導電膜１４内の樹脂が凝固した後圧着ヘッド２０
を上昇させ、ヒータツール３０をワーク１８から離す。
またカム６２を約９０°回転させて冷却ブロック５０
Ａ、５０Ｂをヒータツール３０から離隔する。そしてワ
ーク１８を移動してワーク１８を交換し、圧着ヘッド２
０の下に新しいワーク１８を位置決めして、以上の動作
を繰り返す。
【００３６】図５は熱圧着ヘッドの他の実施態様を示す
斜視図である。この熱圧着ヘッド２０Ｃは、ヒータツー
ル３０Ｃの押圧部３２Ｃの一側面だけに接触する１つの
冷却ブロック５０Ｃを持つ。この冷却ブロック５０Ｃの
水平部５４Ｃは、押圧部３２Ｃの側面と、ここから側板
部３４Ｃに至る斜面部３２Ｄとに接触可能とされ、その
接触面積を拡大している。
斜視図である。この熱圧着ヘッド２０Ｃは、ヒータツー
ル３０Ｃの押圧部３２Ｃの一側面だけに接触する１つの
冷却ブロック５０Ｃを持つ。この冷却ブロック５０Ｃの
水平部５４Ｃは、押圧部３２Ｃの側面と、ここから側板
部３４Ｃに至る斜面部３２Ｄとに接触可能とされ、その
接触面積を拡大している。
【００３７】なお冷却ブロック５０Ｃの起立部５２Ｃに
は、クランク状の保持板５６Ｃ、５６Ｃが固定され、保
持板５６Ｃ、５６Ｃの上端が昇降ブロック２４Ｃに支軸
５８Ｃによって軸支されている。保持板５６Ｃ、５６Ｃ
にはコイルばね６０Ｃによって冷却ブロック５０Ｃをヒ
ータツール３０Ｃに押圧する方向への復帰習性が付与さ
れる。保持板５６Ｃ、５６Ｃはカム６２Ｃの回転によっ
て押されると揺動し、冷却ブロック５０Ｃがヒータツー
ル３０Ｃから離隔する。冷却ブロック５０Ｃは冷却液に
より冷却されている。
は、クランク状の保持板５６Ｃ、５６Ｃが固定され、保
持板５６Ｃ、５６Ｃの上端が昇降ブロック２４Ｃに支軸
５８Ｃによって軸支されている。保持板５６Ｃ、５６Ｃ
にはコイルばね６０Ｃによって冷却ブロック５０Ｃをヒ
ータツール３０Ｃに押圧する方向への復帰習性が付与さ
れる。保持板５６Ｃ、５６Ｃはカム６２Ｃの回転によっ
て押されると揺動し、冷却ブロック５０Ｃがヒータツー
ル３０Ｃから離隔する。冷却ブロック５０Ｃは冷却液に
より冷却されている。
【００３８】この実施態様によれば、ヒータツール３０
Ｃとの接触面積を増大することにより１つの冷却ブロッ
ク５０Ｃで足りるようにしたから、ヒータツール３０Ｃ
の他側が冷却ブロックで囲まれずに開放されることにな
り、ワークの圧着状況の確認がし易くなる。またＬＳＩ
などのリードを圧着する場合に、ＬＳＩなどのパッケー
ジが冷却ブロックと干渉するのを避けることができる。
さらに前記図１〜３に示した装置に比べ部品点数が減
り、組立、整備性が向上する。
Ｃとの接触面積を増大することにより１つの冷却ブロッ
ク５０Ｃで足りるようにしたから、ヒータツール３０Ｃ
の他側が冷却ブロックで囲まれずに開放されることにな
り、ワークの圧着状況の確認がし易くなる。またＬＳＩ
などのリードを圧着する場合に、ＬＳＩなどのパッケー
ジが冷却ブロックと干渉するのを避けることができる。
さらに前記図１〜３に示した装置に比べ部品点数が減
り、組立、整備性が向上する。
【００３９】この発明は異方性導電膜１４を用いて熱圧
着する場合だけでなく、他の熱圧着のためにも用いるこ
とができる。例えば電極に予めはんだめっきなどで所定
量のはんだを供給しておき、ヒータツールで加熱するこ
とによりリフローさせるものにも適用できる。なお本実
施態様では冷却ブロック５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃには冷
却液を通して冷却する液冷式としたが、本発明は空冷式
であってもよい。この場合は熱伝導性の良い金属で熱容
量をできるだけ大きくする一方、外周面に冷却用フィン
を設けて冷却性を高めておくのがよい。
着する場合だけでなく、他の熱圧着のためにも用いるこ
とができる。例えば電極に予めはんだめっきなどで所定
量のはんだを供給しておき、ヒータツールで加熱するこ
とによりリフローさせるものにも適用できる。なお本実
施態様では冷却ブロック５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃには冷
却液を通して冷却する液冷式としたが、本発明は空冷式
であってもよい。この場合は熱伝導性の良い金属で熱容
量をできるだけ大きくする一方、外周面に冷却用フィン
を設けて冷却性を高めておくのがよい。
【００４０】ヒータツール３０、３０Ｃは実施態様で
は、断面略Ｕ字状に作って長手方向に直交する方向に電
流を流すことにより発熱させるものであるが、本発明は
これに限らず他の加熱方式のものであってもよい。例え
ば長い棒状の高抵抗材料からなるヒータツールを断熱材
に保持し、このヒータツールの長手方向の両端間に電流
を流して発熱されるものが使用可能である。また高熱伝
導性のヒータツールに別体の発熱体（ハロゲンヒータや
カートリッジヒータなど）を固定しておき、この発熱体
によってヒータツールを加熱するものであってもよい。
は、断面略Ｕ字状に作って長手方向に直交する方向に電
流を流すことにより発熱させるものであるが、本発明は
これに限らず他の加熱方式のものであってもよい。例え
ば長い棒状の高抵抗材料からなるヒータツールを断熱材
に保持し、このヒータツールの長手方向の両端間に電流
を流して発熱されるものが使用可能である。また高熱伝
導性のヒータツールに別体の発熱体（ハロゲンヒータや
カートリッジヒータなど）を固定しておき、この発熱体
によってヒータツールを加熱するものであってもよい。
【００４１】
【発明の効果】請求項１の発明は以上のように、長尺の
ヒータツールに対して押圧・離隔可能な冷却ブロックを
備え、ヒータツールによる加熱時間の経過後にこの冷却
ブロックをヒータツールに押圧してヒータツールの熱を
この冷却ブロックに逃がすことによりヒータツールを冷
却するものであるから、ヒータツールの冷却速度を上げ
て１回の圧着処理に要する時間（タクト）を短縮でき、
このため特に連続処理する場合に処理能率を著しく向上
させることができる。また圧縮空気をヒータツールに当
てて冷やす場合のように埃やチリが空中に舞い上がるこ
とがないから、製品の品質低下を招くおそれもない。
ヒータツールに対して押圧・離隔可能な冷却ブロックを
備え、ヒータツールによる加熱時間の経過後にこの冷却
ブロックをヒータツールに押圧してヒータツールの熱を
この冷却ブロックに逃がすことによりヒータツールを冷
却するものであるから、ヒータツールの冷却速度を上げ
て１回の圧着処理に要する時間（タクト）を短縮でき、
このため特に連続処理する場合に処理能率を著しく向上
させることができる。また圧縮空気をヒータツールに当
てて冷やす場合のように埃やチリが空中に舞い上がるこ
とがないから、製品の品質低下を招くおそれもない。
【００４２】ヒータツールは、高電気抵抗材料で長手方
向に直交する断面形状が略Ｕ字状に形成し、長手方向に
直交する方向に電流を流すものが使用できる（請求項
２）。冷却ブロックはヒータツールの一側に接触するも
のであってもよいが、両側からヒータツールを挟むもの
であってもよい（請求項３、４）。前者によれば部品点
数が少なくなり、ワークの圧着状況を確認し易くなり、
ワークと圧着ヘッドとの干渉を防ぐことができる。また
後者によれば一対の冷却ブロックでヒータツールを挟む
ので、ヒータツールに対する押圧力を増大して熱伝達率
を高めることができると共に、ヒータツールの変位を防
ぎ圧着信頼性の低下を防ぐことができる。冷却ブロック
は液冷式とすることができ、この場合は冷却ブロックの
冷却性能を向上させて冷却ブロックの小型化が図れるな
どの効果が得られる（請求項５）。
向に直交する断面形状が略Ｕ字状に形成し、長手方向に
直交する方向に電流を流すものが使用できる（請求項
２）。冷却ブロックはヒータツールの一側に接触するも
のであってもよいが、両側からヒータツールを挟むもの
であってもよい（請求項３、４）。前者によれば部品点
数が少なくなり、ワークの圧着状況を確認し易くなり、
ワークと圧着ヘッドとの干渉を防ぐことができる。また
後者によれば一対の冷却ブロックでヒータツールを挟む
ので、ヒータツールに対する押圧力を増大して熱伝達率
を高めることができると共に、ヒータツールの変位を防
ぎ圧着信頼性の低下を防ぐことができる。冷却ブロック
は液冷式とすることができ、この場合は冷却ブロックの
冷却性能を向上させて冷却ブロックの小型化が図れるな
どの効果が得られる（請求項５）。
【図１】本発明の一実施態様の原理を示す斜視図
【図２】ここに用いる熱圧着ヘッドの斜視図
【図３】制御系統図
【図４】動作タイミング図
【図５】熱圧着ヘッドの他の実施態様を示す正面図
１０ 液晶パネル １４ 異方性導電膜 １６ フレキシブルプリント配線板 １８ ワーク ２０、２０Ｃ 熱圧着ヘッド ２４、２４Ｃ 昇降ブロック ２９、２９Ｃ 絶縁ブロック ３０、３０Ｃ ヒータツール ５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ 冷却ブロック ６６Ａ、６６Ｂ 冷却液通路 ７８ コントローラ ８４ 加熱手段
Claims (5)
- 【請求項１】 加熱される長尺ヒータツールをワークに
押圧しワークを熱圧着する熱圧着装置において、ワーク
の上方で昇降する昇降ブロックと、この昇降ブロックの
下面に略水平に固定された絶縁材製の長尺の絶縁ブロッ
クと、この絶縁ブロックの下面に取付けられたヒータツ
ールと、このヒータツールの加熱手段と、前記ヒータツ
ールに対して押圧・離隔可能に配設された冷却ブロック
と、前記加熱手段による前記ヒータツールの加熱および
前記冷却ブロックを前記ヒータツールに押圧することに
よる冷却とを制御するコントローラとを備えることを特
徴とする熱圧着装置。 - 【請求項２】 ヒータツールは高電気抵抗材料で長手方
向に直交する断面形状が一定の略Ｕ字状に形成され、前
記加熱手段はこのヒータツールの長手方向に直交する方
向に横断して電流を流す請求項１の熱圧着装置。 - 【請求項３】 冷却ブロックはヒータツールの長手方向
全長に亘ってその一側面に密着可能である請求項１また
は２の熱圧着装置。 - 【請求項４】 冷却ブロックはヒータツールをその長手
方向全長に亘って両側から挟むように一対設けられてい
る請求項１または２の熱圧着装置。 - 【請求項５】 冷却ブロックには冷却液通路が形成さ
れ、この冷却液通路に冷却液が供給されて冷却ブロック
は冷却されている請求項１〜４のいずれかの熱圧着装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8825398A JPH11274701A (ja) | 1998-03-18 | 1998-03-18 | 熱圧着装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8825398A JPH11274701A (ja) | 1998-03-18 | 1998-03-18 | 熱圧着装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11274701A true JPH11274701A (ja) | 1999-10-08 |
Family
ID=13937713
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8825398A Pending JPH11274701A (ja) | 1998-03-18 | 1998-03-18 | 熱圧着装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11274701A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7075036B2 (en) * | 2001-06-08 | 2006-07-11 | Shibaura Mechatronics Corporation | Electronic part compression bonding apparatus and method |
| US20150287693A1 (en) * | 2013-07-02 | 2015-10-08 | Kulicke And Soffa Industries, Inc. | Bond heads for thermocompression bonders, thermocompression bonders, and methods of operating the same |
-
1998
- 1998-03-18 JP JP8825398A patent/JPH11274701A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7075036B2 (en) * | 2001-06-08 | 2006-07-11 | Shibaura Mechatronics Corporation | Electronic part compression bonding apparatus and method |
| US20150287693A1 (en) * | 2013-07-02 | 2015-10-08 | Kulicke And Soffa Industries, Inc. | Bond heads for thermocompression bonders, thermocompression bonders, and methods of operating the same |
| US9425162B2 (en) * | 2013-07-02 | 2016-08-23 | Kulicke And Soffa Industries, Inc. | Bond heads for thermocompression bonders, thermocompression bonders, and methods of operating the same |
| US9847314B2 (en) | 2013-07-02 | 2017-12-19 | Kulicke And Soffa Industries, Inc. | Bond heads for thermocompression bonders, thermocompression bonders, and methods of operating the same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041130 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20041221 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20050221 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050426 |