KR100242740B1

KR100242740B1 - 열압착장치

Info

Publication number: KR100242740B1
Application number: KR1019960043812A
Authority: KR
Inventors: 다츠야 하세가와; 사토시 요시무라; 도시아키 미요시; 야스노리 후쿠모토; 요시카즈 요모기하라
Original assignee: 니시무로 타이죠; 가부시키가이샤 도시바
Priority date: 1995-09-29
Filing date: 1996-09-30
Publication date: 2000-02-01
Also published as: TW386937B; US5894982A; US6264089B1

Abstract

본 발명은 액정표시장치의 전극가판과 전자부품을 탑재한 프린트 배선판을 열압착함으로써 전극적으로 접속하는 열압착장치에 관한 것으로서, TCP의 아우터 리드를 어레이 기판의 전극에 열압착하는 히터 툴은 지지블럭에 고정되며, 승강기구에 의해 선단부가 아우터 리드부를 눌러 어레이 기판의 전극에 압착하는 압착위치와 TCP에서 이간하는 대기위치와의 사이에서 승강되며, 지지 블럭에는 누름 부재를 갖는 누름 기구가 부착되며, 히터 툴에 연동하여 승강가능하게 되어 있고, 히터 툴이 상기 대기위치에서 압착위치로 이동할 때, 누름 부재는 TCP를 눌러 아우터 리드부를 누르는 것을 특징으로 한다.

Description

열압착장치

제1도 내지 제5도 및 제8(a)도, 제8(b)도는 본 발명의 실시예 1에 관한 열압착장치를 나타낸 것으로서,

제1도는 상기 열압착장치 전체를 일부 절단하여 개략적으로 나타낸 사시도.

제2도는 상기 열압착장치의 헤드 유닛의 정면도.

제3도는 상기 헤드 유닛의 측면도.

제4도는 제2도의 선 IV-IV를 따른 단면도.

제5도는 제2도의 선 V-V를 따른 단면도.

제6도는 상기 열압착장치에 의해서 접합된 액정패널, TCP, 구동회로 기판을 나타낸 사시도.

제7도는 상기 TCP를 확대하여 나타낸 사시도.

제8(a)도 및 제8(b)도는 열압착 위치에 하강한 상태에서의 상기 헤드유닛의 정면도 및 측면도.

제9(a)도 내지 제10(b)도는 본 발명의 실시예 2에 관한 열압착장치를 나타낸 것으로서,

제9(a)도 및 제9(b)도는 상기 열압착장치의 대기위치에서의 헤드 유닛의 정면도 및 단면도.

제10(a)도 및 제10(b)도는 열압착 위치에 하강한 상태에서의 상기 헤드 유닛의 정면도 및 측면도.

제11(a)도 내지 제12(b)도는 본 발명의 실시예 3에 관한 열압착장치를 나타낸 도면.

제11(a)도 및 제11(b)도는 상기 열압착장치의 대기위치에서의 헤드 유닛의 정면도 및 단면도.

제12(a)도 및 제12(b)도는 열압착 위치에 하강한 상태에서의 상기 헤드 유닛의 정면도 및 측면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 기대(基坮) 12 : 지지프레임

14 : X-Y 테이블 16 : 스테이지

18 : 히터 툴 20 : 헤드 유닛

22 : 에어실린더 23 : 연결판

24 : 가동대 26 : 수평프레임

28 : 조직패널 30 : 베이스부

32 : 지지블럭 37 : 헤드부

40 : 샹크(shank) 44 : 누름부재

46 : 가압부 50 : 조정레버

60 : 배선판 62 : 구동소자

64 : TCP 65 : 아우터 리드

66 : 이방성도전막 68 : 액정패널

70 : 어레이 기판 72 : 구동회로기판

본 발명은 예를 들어, 액정표시장치의 전극기판과 전자부품을 탑재한 프린트 배선판을 열압착함으로써 전기적으로 접속하는 열압착 장치에 관한 것이다.

최근 액정표시장치로 대표되는 평면표시장치는 박형(薄型), 경량, 저소비전력의 특징을 살려서 퍼스널컴퓨터나 워드프로세서 등의 표시장치, TV 표시장치 또는 투사형의 표시장치로서 널리 애용되고 있다.

그 중에서도 각 화소전극에 스위칭 소자가 전기적으로 접속되어 이루어진 액티브매트릭스형 표시장치는 인접한 화소간에 크로스토크가 없는 양호한 표시화상이 얻어짐으로써 활발한 연구, 개발이 실시되고 있다.

일반적으로 액티브매트릭스형 액정표시장치는 서로 대향한 어레이 기판과 대향기판을 갖고, 이들의 기판사이에 대향막을 통하여 액정조성물이 봉입되어 있다. 어레이 기판은 유리기판상에 복수개의 신호선과 복수개의 주사선을 매트릭스형상으로 배치하고, 신호선과 주사선 각 교차부 근방에 스위칭 소자로서의 박막트랜지스터(이하 TFT라 함)를 통하여 화상전극을 배치함으로써 구성되어 있다. 또한 유리기판상에는 주사선과 거의 평행한 보조용량선이 설치되고, 보조용량선과 화소전극 사이에서 보조용량이 형성되도록 이들 사이에는 절연막이 끼워져 있다.

대향기판은 유리기판상에 TFT 및 화소전극 주변을 차광하기 위한 매트릭스 형상의 차광막이 설치되고 이 차광막 상에 절연막을 통하여 투명한 대향전극이 설치되어 있다.

어레이 기판의 각 신호선 및 각 주사선은, 폴리이미드 등의 내열성의 절연 시트상에 배선 패턴이 형성된 플렉시블 인쇄배선판 상에 구동소자를 배치하여 형성된 테이프캐리어패키지(이하, TCP라 함)를 통하여, 액정표시패널을 구동 또는 제어하기 위한 구동회로기판에 전기적으로 접속되어 있다.

일반적으로 어레이 기판과 TCP의 접속은 이들 사이에, 접착 수지중에 도전입자가 분산되어 이루어진 이방성 도전막을 끼운 상태에서 열압착장치를 사용하여 열압착함으로써 이루어진다.

열압착장치의 열압착 헤드장치는 가열된 상태에서 TCP의 리드부를 위쪽으로 누른 열압착 헤드를 구비하고 있다. 일반적으로 이 열압착 헤드는 서로 평행으로 연장된 한 쌍의 다리부와 양 다리부의 한 단을 서로 접속한 선단부를 갖는 거의 U자형상의 히터 툴을 구비하고 있다. 그리고 히터 툴의 선단부는 TCP의 단부 및 어레이 기판에 평행으로 눌린다.

상기와 같은 열압착 헤드를 사용하여 TCP의 다수의 아우터 리드 모두를 어레이 기판의 전극에 대해서 확실하게 압착하기 위해서는 TCP의 아우터 리드 부분을 히터 툴에 의해 균일하게 누를 필요가 있다. 즉, 히터 툴 선단부가 어레이 기판에 대해서 기울어져 있는 경우, 전극부의 일부는 히터 툴에 의해 충분히 눌리지 않고, 접속 불량을 발생시키는 경우가 있다. 히터 툴 선단부의 평행도는 히터 툴의 교환시에 변화됨과 동시에 열압착장치의 사용에 의해서도 경시적으로 변화되는 경우가 있다.

여기에서 열압착 헤드장치는 일반적으로 히터 툴 선단부의 평행도를 조정하기 위한 조정기구를 구비하고 있다. 조정기구로서는 지지블럭에 히터 툴을 부착하고 이 지지블럭을 베이스부에 대해서 회동 가능하게 부착한 구조를 가지며, 지지블럭과 동시에 히터 툴을 회동시킴으로써 히터 툴 선단부의 평행도를 조정할 수 있게 이루어져 있다.

종래, 지지블럭을 회동 자유롭게 지지하는 구성으로서, 지지블럭의 회동축으로서 나사를 사용한 것, 또는 지지블럭의 회동축을 베어링을 통하여 지지한 것, 또한 지지블럭 및 베이스부에 구면형상의 지지면을 각각 형성하고, 이들 지지부면끼리를 슬라이딩 자유롭게 맞춘 것 등이 있다.

그러나 상술한 회전축으로서 나사를 사용한 지지기구는 지지블럭쪽에 형성된 나사구멍에 뒤틀림(backlash, looseness)이 있기 때문에 히터 툴 선단부의 평행도에 이상이 생기기 쉽고, 또한 베어링을 사용한 타입의 지지기구도 베어링의 뒤틀림에 의해 평행도가 변동되기 쉬우므로, 이들 조정기구에 의해 평행도를 높은 정밀도로 맞추기 위해서는 조정에 많은 시간을 요한다.

또한 구면형상의 지지면을 갖는 조정기구에 있어서는, 구면의 가공에 높은 정밀도를 필요로 하고 뒤틀림이 없는 지지면을 가공하는 것이 매우 어려우며, 그 때문에 지조비용이 높아지는 문제가 있다.

또한 종래의 조정기구로서 지지블럭을 회동할 때의 조정수단으로서 마이크로미터의 가동부를 지지블럭에 고정시키고, 이 마이크로미터에 의해 지지블럭의 회동량을 조정하는 것이 있다. 그러나 조정작업시에는 마이크로미터에 큰 부하가 작용하기 때문에 정밀하게 형성된 마이크로미터 나사산 등이 용이하게 변형되어 버려, 이후에 정밀도가 높은 조정이 곤란해지는 문제가 있다.

또한 최근 활발히 이용되고 있는 절곡TAB, 즉 프린터 배선판 부분을 절곡시킨 상태로 액정표시장치 내에 설치된 TAB와 같이, 구동소자로부터 아우터 리드부까지의 거리가 비교적 긴 TCP에서는 아우터 리드 부분이 입체적으로 변형, 예를 들어 파도형상으로 변형되어 있는 경우이다.

이와 같은 파도형상으로 변형된 아우터 리드부를 어레이 기판의 소정 위치에 겹쳐서 배치한 경우, 아우터 리드부는 어레이 기판에 대해서 균일하게 접촉되지 않고 부분적으로 들뜬 상태가 된다. 그 때문에 변형된 아우터 리드부를 히터 툴에 의해서 열압착한 경우에는 들떠 있는 부분이 히터 툴에 눌려서 늘어지고, 그 때에 어레이 기판에 대해서 위치의 어긋남을 일으킨다. 따라서 각 아우터 리드를 어레이 기판쪽의 대응하는 전극에 대해서 적절하게 접속하기 곤란해진다.

또한 TCP의 아우터 리드부를 납땜을 사용하여 회로기판의 전극에 열압착하는 경우, 아우터 리드부에 히터 툴을 압접시킨 후 납이 용융된 상태에서 히터 툴을 끌어 올리기 때문에 아우터 리드부가 들떠 접속불량이 발생할 우려가 있다.

본 발명은 이상의 점을 감안한 것으로, 그 목적은 피접합부를 소정의부위로 확실하게 압착할 수 있는 열압착장치를 제공하는 것에 있다.

또한 이 발명의 목적은 히터 툴의 평행도를 용이하고 정밀도 높게 조정할 수 있는 열압착장치를 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 이 발명에 관한 열압착장치는 피접합부에 맞닿는 선단부를 구비한 히터 툴과, 상기 히터 툴을 상기 선단부가 피접합부를 눌러 상기 소정부위에 압착하는 압착위치와 피접합부로부터 이간하는 대기위치 사이에서 승강(昇降)시키는 승강기구, 상기 히터 툴에 연동(連動)하여 승강가능하게 설치되며 상기 히터 툴이 상기 대기위치에서 압착위치로 이동할 때, 상기 접속부재의 상기 피접합부 근방을 상기 접속대상부재에 소정의 압력으로 누르는 누름 수단을 구비한 것을 특징으로 하고 있다.

상기 구성의 열압착장치에 따르면 피접합부를 소정부위에 열압착할 때, 히터 툴이 대기위치로부터 압착위치를 향하여 하강되면 우선, 누름수단이 접속부재의 피접합부 근방에 맞닿아 피접합부를 상기 소정 부위에 누른다. 이 상태에서 히터 툴이 압착위치까지 하강하고 피접합부를 상기 소정부위를 향해서 누름과 동시에 가열하여 열압착한다.

상기 누름수단은, 상기 피접합부 근방의 부위에 맞닿아 상기 피접합부를 균일하게 누르는 탄성부재를 구비하고 있다. 탄성부재로서는 예를 들어, 히터 툴이 고정되어 있는 지지블럭에 매달린 띠형상 또는 와이어형의 탄성부재가 사용되고 있다.

또한 이 발명에 관한 다른 열압착장치에 따르면 누름수단은 누름부를 갖는 누름부재를 구비하고 이 누름부재는 히터 툴이 고정되어 있는 지지블럭에 대해서 상대적으로 이동 자유롭게 설치되어 있다. 그리고 누름부재의 누름부가 상기 피접합부 근방의 부위에 맞닿으면, 누름부재에 고정된 가압부의 하중이 누름력으로서 누름부에 부하된다.

또한 이 발명에 관한 열압착장치는 피접합부에 압접된 평탄한 선단부를 갖는 히터 툴과, 상기 히터 툴을 지지한 지지블럭, 상기 지지블럭을 베이스부에 대해서 회동 자유롭게 지지한 지지수단 및 상기 지지블럭의 회동위치를 조정하는 조정수단을 구비하고 있다.

상기 지지수단은 상기 지지블럭에 형성된 구멍, 상기 구멍에 끼워 맞춤으로써 슬라이딩 자유롭게 끼워진 지지슬리브, 상기 지지슬리브에 소정의 끼워 맞춤으로 슬라이딩 자유롭게 끼워지고 지지슬리브를 상기 베이스부에 고정시킨 지지축과, 상기 지지슬리브와 지지블럭 사이에 설치되며 지지블럭을 상기 베이스부를 향해서 부세한 부세수단 및 상기 지지블럭을 임의의 회동 위치에 잠그는 잠금수단을 구비하고 있다.

상기와 같이 구성된 열압착장치에 따르면, 히터 툴 선단부의 평행도를 조정하는 데에는 우선, 잠금수단을 해방시킨 후 조정수단에 의해 지지블럭을 히터 툴과 함께 미소량씩 회동시킴으로써, 히터 툴의 평행도를 조정한다. 이 때, 지지블럭과 이것을 지지하고 있는 지지슬리브, 나사부 또는 베어링부를 통하지 않고, 소정의 끼워 맞춤부로 끼워 맞추어져 이들 사이의 뒤틀림이 발생하지 않고 빠르고 높은 정밀도로 평행도를 조정할 수 있게 된다. 또한 지지슬리브의 축방향을 따라서 지지블럭의 뒤틀림은 부세수단에 의해 방지되어 있다. 그리고 평행도의 조정후, 잠금수단에 의해 다시 지지블럭을 잠근다.

이하 도면을 참조하면서 이 발명의 실시형태에 관해서 상세하게 설명한다.

제1도는 액정표시장치의 제조에 사용되는 본 실시형태에 관한 열압착장치 전체를 개략적으로 나타내고 있다.

제1도에 나타낸 것과 같이, 열압착장치는 기대(10)와 기대상에 부착된 지지프레임(12)를 구비하고 있다. 기대(10)의 상부면에는 X-Y 테이블(14)이 설치되고 이 X-Y 테이블상에는 후술하는 피가공물로서의 액정패널 등이 놓여진 스테이지(16)가 설치되어 있다.

스테이지(16)의 위쪽에는 후술하는 히터 툴(18)을 구비한 헤드 유닛(20)이 설치되어 있다. 헤드 유닛(20)은 승강기구로서 기능하는 에어실린더(22)를 통하여 가동대(24)에 부착되고, 가동대(24)는 지지프레임(12)내, 스테이지(16)의 위쪽을 수평으로 연장한 수평프레임(26)에 설치되어 있다.

그것에 의해 헤드 유닛(20)은 스테이지(16)에 대해서 승강 가능하게 되어 있다.

또한 지지 프레임(12)의 전부(前部)에는 X-Y 테이블(14), 에어실린더(22), 히터 툴(18) 등의 동작을 제어하는 조작패널(28)이 설치되어 있다.

제2도 내지 제5도에 나타낸 것과 같이 헤드 유닛(20)은 연결판(23)을 통하여 에어실린더(22)에 고정된 판형상의 베이스부(30), 베이스부에 지지된 직방체상의 지지블럭(32), 지지블럭에 고정된 히터 툴(18), 및 누름수단으로서 기능하는 누름 기구(35)을 구비하고 있다.

지지블럭(32)은 그 중앙에 관통하여 형성된 단면원형의 구멍(134)을 구비하고 이 구멍은 지지블럭의 표면(32a) 및 이면(32b)에 개구되어 있다. 구멍(134)에는 지지블럭(32)의 표면(32a)쪽으로부터 원통형의 지지슬리브(136)가 끼워지져 있다. 지지슬리브(136)는 구멍(134)에 대해서 소정의 직경으로 형성되고, 소정의 끼워맞춤부를 가지고, 구멍(134)에 회동 가능하게 끼워 맞추어져 있다.

지지슬리브(136)의 한 단은 지지블럭(32)의 이면(32b)으로부터 돌출되고, 베이스부(30)에 끼워 멈추어져 있다. 또한 지지슬리브(136)의 다른 단에는 플랜지(138)가 형성되고 지지블럭(32)의 표면(32a)과 소정의 간격을 두고 대향하고 있다.

또한 지지슬리브(136)에는 플랜지(138)쪽에서 지지샤프트(140)가 끼워져 있다. 이 지지샤프트(140)도 지지슬리브(136)의 내부 구멍에 소정의 끼워맞춤부를 가지고 끼워 맞추어 지지슬리브에 대해서 슬라이딩 자유롭게 회전 자유롭게 되어 있다. 그리고 지지샤프트(140)는 지지슬리브(136)로부터 돌출된 선단부(141)를 갖고, 이 선단부(141)에는 나사부가 형성되어 베이스(30)에 나사고정되어 있다. 지지샤프트(140)의 다른 단쪽에는 큰 직경의 헤드부(37)가 형성되고 평와셔(144) 및 스프링 와셔(145)를 통하여 플랜지(138)에 맞닿아 있다. 이 헤드부(37)를 통하여 지지샤프트(140)는 베이스부에 조여되어 고정되어 있다. 그리고 지지블럭(32)은 지지슬리부(136)에 의해 회동 자유롭게 지지되어 있다. 또한 지지슬리브(136)의 플랜지(138)과 지지블럭(32)의 표면(32a) 사이에는 지지슬리브(136)에 감겨 설치된 상태에서 부세수단으로서의 한 쌍의 접시스프링(146)이 배치되어 있다. 지지블럭(32)은 이들의 접시스프링(146)에 의해 베이스(30)을 향해서 부세되고, 이면(32b)이 베이스부(30)에 밀착되어 있다. 그것에 의해 지지블럭(32)은 지지슬리브(136)의 축방향을 따른 뒤틀림이 억제되고 있다.

또한 잠금수단으로서 기능하는 한 쌍의 고정나사(148)가 지지블럭(32)의 표면(32a)쪽에서 이 지지블럭에 형성된 구멍(154)을 통하여 베이스부(30)에 나사고정되어 있다. 각 구멍(154)은 지지샤프트(140)의 축을 중심으로 한 원호형 횡단면을 갖고 있다. 그리고 이들의 고정 나사(48)를 조여시킴으로써 지지블럭(32)은 소정의 회동위치에 잠겨 있다. 각 고정 나사(148)의 머리부와 지지블럭 표면(32a) 사이에는 평와셔(151) 및 스프링 와셔(150)이 끼워져 있다.

또한 상술한 지지슬리브(136), 지지샤프트(140), 접시스프링(belleville spring)(146) 및 고정나사(148)는 본 발명에서의 지지수단을 구성하고 있다.

한편 히터 툴(18)은 서로 평행으로 소정 간격을 두고 대향한 한 쌍의 다리부(36)와 이들 다리부의 한 단을 서로 연결한 선단부(38)를 갖고, 거의 U자형상으로 형성되어 있다. 선단부(38)의 바닥면(38a)은 평탄하게 형성되고 수평으로 연장되어 있다. 이 히터 툴(18)은 예를 들어 철로 형성되어 있고 선단부(38)는 전기 저항이 가장 높아지도록 충분히 얇게 형성되어 있다. 선단부(38)의 폭은 약 20 내지 30mm로 설정되어 있다.

또한 히터 툴(18)은 이 한 쌍의 다리부(36)를 지지블럭(32)의 하부면에 고정된 샹크(40)에 나사고정시킴으로써 지지블럭에 탈착(脫着) 가능하게 고정되어 있다. 샹크(40)는 도전성 물질, 예를 들어 동의 표면에 금도금을 실시하여 형성되어 있고, 전류 공급라인(42)을 통하여 펄스전원(41)에 접속되어 있다. 이 펄스전원으로부터 펄스전원을 공급함으로써 샹크(40)를 통하여 히터 툴(18)에 전기가 통하고 전기저항이 높은 히터 툴의 선단부(38)가 순식간에 가열된다.

지지블럭(32)의 상부면에는 조정수단으로서 기능하는 조정 레버(58)가 브래킷을 통하여 고정되고 지지슬리브(36)의 직경 방향을 따라서 연장되어 있다. 조정레버(58)의 길이는, 예를 들어 80 내지 150mm로 설정되어 있다. 그리고 이 조정레버(58)의 선단부를 눌러서 지지블럭(32)을 지지슬리브(136)의 둘레에서 회동시킴으로써 히터 툴(18)이 지지블럭과 함께 회동되고, 후술한 피압착부에 대한 히터 툴 선단부(38)의 평행도를 조정할 수 있다.

누름기구(35)는 예를 들어, 직경 0.8mm의 철사를 거의 U자형상으로 절곡하여 형성된 누름부재(44)를 구비하고 있다. 누름부재(44)는 히터 툴(18)의 승강방향, 즉 거의 연직방향을 따라서 연장된 한 쌍의 평행한 연직부(45a)와, 연직부의 하단을 서로 연결하고 있는 것과 동시에 수평으로 연장된 누름부(45b)를 가지고 있다.

각 연직부(45a)의 상단에는 원주형상의 분동으로 형성된 가압부(加壓部)(46)가 고정되어 연직방향으로 연장되어 있다. 각 가압부(46)의 무게는 예를 들어 약 40g으로 설정되어 있다. 또한 가압부(46)의 무게는 열압착된 부재의 종류나 크기에 따라서 적당하게 변경된다. 지지블럭(32)의 양쪽면에는 지지부를 구성하는 브래킷(48)이 각각 고정되어 있다. 각 브래킷(48)에는 연직방향으로 연장된 구멍(50)이 형성되고 이 구멍에 가압부(46)가 슬라이딩 자유롭게 삽입되어 있다. 또한 각 가압부(46) 상단에는 스토퍼로서 기능하는 플랜지(46a)가 형성되어 있다.

따라서 누름부재(44)는 한 쌍의 가압부(46)를 통하여 브래킷(48)에 의해서 승강 자유롭게 즉, 히터 툴(18)의 승강방향을 따라서 이동 자유롭게 지지되어 있다. 그리고 누름부재(44)는 통상 플랜지(46a)이 브래킷(48)에 맞닿는 하강 위치에 유지되고, 누름부(45b)는 히터 툴(18)의 대각선 아래방향에 위치되어 있다.

다음으로 이상과 같이 구성된 열압착장치의 열압착동작에 관해서 설명한다. 예를 들어 제6도에 나타낸 것과 같이 액정표시패널(68)의 어레이 기판(70)에 TCP(64)를 접속시키고 TCP(64)에 구동회로기판(72)을 접속시키는 경우에 관해서 설명한다. 또한 어레이 기판(70)은 접속대상부재를 또한 TCP(64)는 접속부재를 각각 구성하고 있다.

제7도에 나타낸 것과 같이 우선 플렉시블 프린터 배선판(60)상에 구동소자(6 2)를 배치하여 이루어진 TCP(64)를 준비하고 이 TCP의 한 단쪽에 설치된 다수의 아우터 리드(65) 상에 이방성도전막(66)을 부착시킨다. 이방성도전막(66)은 예를 들어, 열경화성 수지중에 니켈, 납 등의 도전입자를 분산시켜서 시트형상으로 형성되어 있다. 여기에서 이방성 도전막(66)은 TCP(64)를 대신하여 어레이 기판(70)쪽에 부착하여도 좋다.

다음으로 제6도에 나타낸 것과 같이 액정패널(68)의 어레이 기판(70)에 설치된 복수의 소정의 전극과 TCP(64)의 복수의 아우터 리드(65)를 정확하게 위치를 맞추면서 이방성도전막(66)을 사이에 끼우고 TCP(64)의 한 단부를 어레이 기판(70)상에 겹쳐서 맞춘다. 그리고 이 상태로 액정패널(68) 및 TCP(64)를 열압착 장치의 스테이지(16) 상에 배치한다.

계속해서, 제2도 및 제3도에 나타내는 바와 같이 조작 패널(28)을 통하여 X-Y테이블(14)을 작동시키고, 액정패널(68)과 TCP(64)의 접합부가 히터 툴(18)의 선단부(38)와 정렬하는 위치로 스테이지(16)를 이동시킨다. 이 상태에 있어서, 헤드 유닛(20)의 지지 블럭(30)은 상승하여 위치하고 있고, 히터 툴(18)은 그 선단부(38)가 TCP(64)에서 떨어진 대기위치에 유지되어 있다. 또한, 누름 기구(35)도 상승위치에 유지되며, 누름 부재(44)의 누름부(45b)는 TCP(64)의 아우터 리드(65) 근방에 있어서 어레이 기판(70)의 표면과 평행하게 대향되어 있다.

그 후, 에어 실린더(22)를 구동하여 헤드 유닛(20)을 하강시키면 제8(a)도, 제8(b)도에 나타내는 바와 같이 우선 처음에 누름부재(44)의 누름부(45b)가 피접합부로서의 아우터 리드(65)의 근방에서 플렉시블 프린트 배선판(60)의 윗면에 맞닿는다. 그리고 헤드 유닛(20)이 더 하강하면 각 가압부(46)의 플랜지(46a)가 브래킷(48)에서 윗쪽으로 이간한다. 그것에 의해 가압부(46)의 하중이 누르는 힘으로서 누름 부재(44)에 부하되며, 누름부(45b)는 프린트 배선판(60)을 아우터 리드(65)와 함께 상기 누르는 힘으로 어레이 기판(70)의 표면에 누른다. 그 때문에 아우터 리드(65)의 근방부위에 있어서 플렉시블 프린트 배선판(60)이 주름, 굴곡 등 입체적으로 변형되어 있는 경우에도 플렉시블 프린트 배선판(60)은 누름 부재(44)의 누름부(45b)에 의해 평탄한 상태로 되돌아가며, 아우터 리드는 대응하는 어레이 기판(70)상의 전극(63)에 정확하게 밀착한다.

그 후, 헤드 유닛(20)이 더 하강하여 히터 툴(18)이 압착 위치까지 이동하면 히터 툴(18)의 선단부(38)의 저면(38a)이 아우터 리드(65)의 안쪽에서 플렉시블 프린트 배선판(60)에 소정의 압력으로 압접한다. 이 때의 압력은 예를 들면 10 내지 20kg으로 설정되어 있다. 이 상태에서 펄스 전원에서 소정시간 전기를 통하게 하여 히터 툴(18)을 가열하므로써 아우터 리드(65)는 어레이 기판(70)상의 대응하는 전극(63)에 각각 열압착된다.

계속해서, 히터 툴(18)이 소정의 온도까지 저하한 후, 에어 실린더(22)를 구동하여 헤드 유닛(20)을 상승시킨다. 그렇게 하면, 우선 처음에 히터 툴(18)이 TCP(64)에서 윗쪽으로 이간한다. 그리고 헤드 유닛(20)이 더 상승하면 각 브래킷(48)이 가압부(46)의 플랜지(46a)에 맞닿고, 이후 히터 툴(18)과 함께 누름 부재(44)가 상승하고, TCP(64)에서 이간한다.

이상의 동작에 의해 이방성 도전막(66)의 수지가 가열되어 경화하고, TCP(64)가 어레이 기판(70)에 고정된다. 동시에 이방성 도전막(66)의 수지중에 분산한 도전입자에 의해 어레이 기판(70)의 전극(63)과 TCP(64)의 아우터 리드(65)가 전기적으로 접속된다.

TCP(64)의 타단부에 설치된 복수의 아우터 리드와 구동회로기판(72)의 전극과의 접속도 상기와 동일한 동작에 의해 실시된다. 단, 이 경우 이방성 도전막(66)을 대신하여 땜납이 사용된다. 또한, 히터 툴(18)에는 예를 들면 4kg정도의 압력이 인가된다.

한편, 상기한 바와 같은 TCP(64)의 열압착조작을 실시할 때, 다수의 아우터 리드(65)를 어레이 기판(70)측의 전극(63) 또는 구동회로기판(72)측의 전극에 대해서 균일하게 접속하려면 히터 툴(18)의 저면(38a)은 어레이 기판(70)의 표면 또는 구동회로기판(72)의 표면에 대해서 높은 정밀도로 평행하게 유지될 필요가 있다.

그래서, 히터 툴(18)을 교환했을 때 및 열압착 조작시에 있어서 정기적으로 히터 툴(18)의 저면(38a)의 평행도를 점검 및 조정할 필요가 있다.

이하, 상기 평행도를 조정하는 동작에 대해서 설명한다. 제2도 내지 제5도를 사용하여 설명하면, 조정을 실시할 때에는 우선, 한쌍의 고정 나사(148)를 느슨하게 하여 지지블럭(32)의 잠금을 해제하고, 지지블럭(32)을 회동가능한 상태로 한다.

계속해서 히터 툴(18)의 저면(38a)을 예를 들면 어레이 기판(70)의 표면에 접촉시킨 상태에서 조정 레버(58)의 선단부를 화살표 A방향으로 누른다. 그것에 의해 지지 블럭(32)이 지지슬리브(136) 둘레에서 누르는 방향과 동일 방향으로 회동한다. 그 결과, 히터 툴(18)이 화살표 B방향으로 회동하고, 어레이 기판(70)의 표면에 대한 저면(38a)의 평행도가 변화한다. 그리고 조정 레버(58)를 눌러 지지블럭(32) 및 히터 툴(18)을 미소량씩 회동시키면서 히터 툴 저면(38a)의 평행도를 조정한다.

조정종료 후, 한쌍의 고정 나사(148)를 조이는 것에 의해 지지 블럭(32)을 조정 후의 회동위치에 고정 및 잠근다. 이것에 의해 조정동작이 종료한다.

이상과 같이 구성된 열압착 장치에 의하면 헤드 유닛(20)은 누름 기구(35)를 구비하여 구성되며, 열압착을 실시할 때에는 히터 툴(18)에 앞서 누름 부재(44)의 누름부(45b)가 TCP(64)의 아우터 리드(65)의 근방 부위에 맞닿고 이 아우터 리드를 어레이 기판(70)의 전극(63)에 소정의 누르는 힘으로 누른다.

따라서, 플렉시블 프린트 배선판의 아우터 리드 부분에 주름이나 굴곡 등의 변형이 생긴 경우에도 누름 부재에 의해 누르는 것에 의해 이 변형을 없애고, 아우터 리드를 어레이 기판측의 전극에 정확하게 위치 맞춤한 상태에서 밀착시킬 수 있다. 그 결과, 헤드 툴(18)에 의해 TCP(64)의 아우터 리드(65)를 대응하는 어레이 기판 또는 구동회로기판의 전극에 정확하게 열압착할 수 있다.

또한, 이상과 같이 구성된 열압착 장치에 의하면 지지블럭(32)을 회동 자유롭게 지지한 지지 슬리브(136) 및 지지 샤프트(140)는 나사부나 베어링 등을 통하는 일이 없이, 소정의 끼워 맞춤으로 지지 블럭에 끼워 맞춰져 있다. 또한, 지지블럭(32)은 부세수단으로서의 접시 스프링(146)에 의해 베이스부(30)에 눌려져 있다. 그 때문에 지지 블럭(32)을 뒤틀림없이 지지할 수 있게 되며, 또한 평행도의 조정 동작시에 있어서도 뒤틀림이 발생하는 일이 없다. 따라서, 히터 툴(18)의 평행도의 어긋남을 최소한으로 누를 수 있으며, 또 조정동작을 신속하고 높은 정밀도로 실시할 수 있다.

또한, 종래의 마이크로미터 등을 대신하여 조정 레버(58)를 사용하는 것에 의해 조정동작을 확실하게 실시할 수 있으며, 더 한층 신속화를 도모하는 것이 가능하게 된다.

제9(a)도 내지 제10(b)도는 본 발명의 실시예 2에 관한 열압착장치의 헤드 유닛(20)을 나타내고 있다. 실시예 2에 의하면 누름 기구(35)의 누름 부재(44)는 예를 들면 폴리이미드 필름과 같은 내열성 수지 필름, 또는 0.3mm이하의 막두께를 갖는 스테인레스강, 스프링용 인청동 등의 금속 시트로 형성된 띠형상의 탄성부재로 구성되어 있다.

누름 부재(44)의 양단부는 지지블럭(32)의 양측면에 나사로 고정되어 있다. 그것에 의해 누름 부재(44)는 지지 블록(32)에 매달린 상태로 지지되며, 누름 부재의 하단부는 원호상으로 만곡한 상태에서 히터 툴(18)의 아래쪽까지 연장되어 있다.

또한, 다른 구성은 상기한 실시예와 동일하고, 동일 부분에는 동일 참조부호를 붙여 그 상세한 설명을 생략한다.

상기 구성의 실시예 2에 의하면 열압착동작시, 승강기구로서의 에어 실린더(22)에 의해 헤드 유닛(20)이 하강되면, 우선 누름 부재(44)의 하단부가 TCP(64)의 구동소자(62)에 맞닿는다. 그것에 의해 누름 부재(44)의 하단부는 구동소자(62)를 따라 탄성변형하고, 자신의 탄성에 의해 구동소자(62)를 통하여 TCP(64)를 어레이 기판(70)에 대해서 누른다. 따라서 TCP(64)의 플렉시블 프린트 배선판(60)에 주름, 굴곡 등의 변형이 생기고 있는 경우에도 누름 부재(44)에 의해 누르는 것에 의해 이 변형을 제거하고, 아우터 리드(65)를 어레이 기판의 대응하는 전극에 대해서 정확하게 위치결정한 상태에서 밀착될 수 있다.

계속해서, 헤드 유닛(20)이 더 하강하면 히터 툴(18)의 선단부(38)의 저면(28 a)이 아우터 리드(65)의 안쪽에서 플렉시블 프린트 배선판(60)에 소정의 압력으로 압접한다. 이 상태에서 펄스 전원에서 소정시간 전기를 통하게 하고, 히터 툴(18)을 가열하는 것에 의해 아우터 리드(65)는 어레이 기판(70)상의 대응하는 전극에 각각 열압착된다.

상기한 바와 같이 구성된 실시예 2에 있어서도 상기한 실시예와 동일하게 아우터 리드 부분에 주름이나 굴곡 등의 변형이 생긴 경우에도 TCP(64)의 아우터 리드(65)를 대응하는 어레이 기판 또는 구동회로기판의 전극에 정확하게 열압착할 수 있다.

제11(a)도 내지 제12(b)도는 본 발명의 실시예 3에 관한 열압착장치의 헤드 유닛(20)을 나타내고 있다. 실시예 3에 의하면 누름 기구(35)의 누름 부재(44)는 여러개, 예를 들면 6개의 탄성을 갖는 와이어(80)를 사용하여 구성되어 있다.

각 와이어(80)의 양단부는 부착판(82)을 통하여 지지 블럭(32)의 양측면에 나사로 고정되어 있다. 이 와이어(80)는 서로 동일한 길이를 가지고 있으며, 또 서로 평행하게 나란히 부착되어 전체적으로 띠형상을 이루고 있다. 그리고, 각 와이어(80)는 지지 블록(32)에 매달린 상태로 지지되고, 와이어(80)의 하단부는 원호상으로 만곡한 상태에서 히터 툴(18)의 아래쪽까지 연장되어 있다.

상기 구성의 실시예 3에 의하면 열압착동작시, 승강기구로서의 에어 실린더(22 )에 의해 헤드 유닛(20)이 하강되면, 우선 복수의 와이어(80)의 하단부가 TCP(64)의 구동소자(62) 및 플렉시블 프린트 배선판(60)의 윗면에 맞닿는다. 그것에 의해 복수의 와이어(80)의 하단부는 구동소자(62)를 따라 또는 플렉시블 프린트 배선판(60)을 따라 각각 탄성변형하고, 자신의 탄성에 의해 구동소자(62) 및 플렉시블 프린트 배선판(60)을 통하여 TCP(64)를 어레이 기판(70)에 대해서 누른다.

따라서, TCP(64)의 플렉시블 프린트 배선판(60)에 주름, 굴곡 등의 변형이 생긴 경우에도 복수의 와이어(80)로 이루어지는 누름 부재(44)에 의해 누르는 것에 의해 이 변형을 제거하고, 아우터 리드(65)를 어레이 기판의 대응하는 전극에 대해서 정확하게 위치결정한 상태에서 밀착될 수 있다.

상기한 바와 같이 구성된 실시예 3에 있어서도 상기한 실시예와 동일하게 아우터 리드 부분에 주름이나 굴곡 등의 변형이 생긴 경우에도 TCP(64)의 아우터 리드(65)를 대응하는 어레이 기판 또는 구동회로기판의 전극에 정확하게 열압착할 수 있다. 특히 본 실시예에 의하면 복수의 위치에서 TCP(64)를 누를 수 있기 때문에 플렉시블 프린트 배선판(60)의 변형을 한층 확실하게 제거할 수 있고, 한층 정확한 압착이 가능하게 된다.

또한, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 범위내에서 여러가지로 변형가능하다. 예를 들면 누름 부재를 구성하는 탄성부재의 재질은 상기한 실시예에 한정되지 않으며, 필요에 따라서 여러 가지로 선택가능하고, 고무, 스폰지 등을 사용할 수도 있다. 또한, 누름 부재의 형상도 필요에 따라서 여러가지로 선택가능하다.

또한, 히터 툴(18) 및 조정 레버(58) 등의 치수는 상기 실시예에 한정되지 않고, 필요에 따라서 여러 가지로 변형 가능하다. 조정 레버(58)는 긴 만큼 미세한 조정이 가능하며 또 조정동작도 용이하게 된다. 이 조정레버가 다른 구성부와 간섭하는 경우에는 조정레버를 탈착식으로 하는 것도 가능하다.

Claims

접속대상부재의 소정부위에 겹쳐 배치된 접속부재의 피접합부를 상기 소정부위에 열압착하는 열압착장치에 있어서, 상기 피접합부에 맞닿는 것이 가능한 선단부를 구비한 히터 툴; 상기 히터 툴을 상기 선단부가 피접합부를 눌러 상기 소정부위에 압착하는 압착위치와 피접합부에서 이간하는 대기위치와의 사이에서 승강시키는 승강기구; 및 상기 히터 툴에 연동하여 승강 가능하게 설치되며, 상기 히터 툴이 상기 대기위치에서 압착위치에 도달하기 전에 상기 접속부재의 상기 피접합부 근방을 눌러 상기 피접합부를 상기 접속대상부에 소정의 압력으로 누르는 누름 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 열압착장치.
제1항에 있어서, 상기 누름 수단은 상기 히터 툴에 인접하여 설치된 탄성부재를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 열압착장치.
제1항에 있어서, 상기 히터 툴을 지지하고 있으며, 또 상기 승강기구에 의해 승강되는 지지블럭 및 상기 누름 수단은 상기 지지 블럭에 부착되는 탄성부재를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 열압착장치.
제3항에 있어서, 상기 누름 수단은 상기 지지블럭에 양단부가 고정된 상태에서 상기 지지블럭에 매달리고, 하단부가 상기 접속부재에 맞닿는 것에 의해 탄성변형하여 상기 피접합부를 누르는 띠형상의 탄성부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 열압착장치.
제3항에 있어서, 상기 누름 수단은 상기 지지블럭에 양단부가 고정된 상태에서 상기 지지 블럭에 매달리고, 하단부가 상기 접속부재에 맞닿는 것에 의해 탄성변형하여 상기 피접합부를 누르는 와이어 형상의 탄성부재를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 열압착장치.
제3항에 있어서, 상기 누름 수단은 각각 상기 지지블럭에 양단부가 고정된 상태로 상기 지지블럭에 매달리고, 하단부가 상부 접속부재에 맞닿는 것에 의해 탄성변형하여 상기 접속부재의 복수부위를 누르는 복수의 와이어 형상의 탄성부재를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 열압착장치.
제1항에 있어서, 상기 히터 툴을 지지하고 있으며 또 상기 승강기구에 의해 승강되는 지지블럭 및 상기 누르는 수단은 상기 히터 툴의 승강방향을 따라 각각 연장된 한쌍의 연직부와, 상기 연직부의 하단끼리를 연결하고 있으며, 또한 상기 피접합부의 근방부위와 평행하게 대향한 누름부를 갖는 누름 부재; 상기 각 연직부의 상단부에 고정된 상기 누름부에 소정의 누르는 힘을 부하하기 위한 한쌍의 가압부; 및 상기 지지블럭에 고정되고, 각각 상기 연직부의 상단부를 상기 히터 툴의 승강방향을 따라 이동 자유롭게 지지한 한쌍의 지지부를 구비하며, 상기 누름 부재는 상기 히터 툴이 대기위치에서 압착위치로 이동하는 동안 상기 누름부가 상기 피접합부의 근방부위에 맞닿은 후, 상기 연직부의 상단부가 상부 지지블럭에 대해서 상대적으로 이동하는 것에 의해 상기 누르는 힘을 상기 누름부에 인가하는 것을 특징으로 하는 열압착장치.
기판상에 나란하게 설치된 복수의 전극에 전자부품이 설치된 프린트 배선판의 아우터 리드부를 겹쳐 열압착하는 열압착장치에 있어서, 상기 아우터 리드부에 맞닿는 것이 가능한 선단부를 구비한 히터 툴; 상기 히터 툴을 상기 선단부가 상기 리드부를 눌러 상기 전극에 압착시키는 압착위치와 상기 리드부에서 이간하는 대기위치와의 사이에서 승강시키는 승강기구; 상기 히터 툴에 연동하여 승강가능하게 설치되며, 상기 히터 툴이 상기 대기위치에서 압착위치에 도달하기 전에, 상기 전자부품을 포함하는 프린트 배선판을 눌러 상기 아우터 리드부를 상기 기판에 소정의 압력으로 누르는 누름 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 열압착장치.
접속부재의 피접합부를 소정부위에 열압착하는 열압착장치에 있어서, 피접합부에 압접되는 평탄한 선단부를 가지는 히터 툴; 상기 히터 툴을 지지한 지지 블럭; 상기 지지블럭을 베이스부에 대해서 회동 자유롭게 지지한 지지수단; 및 상기 지지블럭의 회동위치를 조정하고, 피접합부에 대한 상기 히터 툴 선단부의 평행도를 조정하는 조정수단을 구비하며, 상기 지지수단은 상기 지지블럭에 형성된 구멍; 상기 구멍에 소정의 끼워 맞춤으로 슬라이딩 자유롭게 끼워진 지지 슬리브; 상기 지지 슬리브에 소정의 끼워 맞춤으로 슬라이딩 자유롭게 끼워지고, 지지 슬리브를 상기 베이스부에 고정한 지지축; 상기 지지 슬리브와 지지 블럭 사이에 설치되며, 지지 블럭을 상기 베이스부를 향하여 힘을 가하는 부세수단; 및 상기 지지블럭을 임의의 회동위치에 잠그는 잠금 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 열압착장치.
제9항에 있어서, 상기 지지 슬리브는 상기 베이스부에 걸어 맞춘 일단, 상기 지지 블럭을 끼워 상기 베이스부의 반대측에 위치한 타단 및 상기 타단에 형성된 플랜지를 구비하고, 상기 부세수단은 상기 플랜지와 지지 블럭 사이에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 열압착장치.
제10항에 있어서, 상기 부세수단은 상기 지지 슬리브의 외주에 장착되어 상기 플랜지와 지지 블럭 사이에 위치한 복수의 접시 스프링을 구비하는 것을 특징으로 하는 열압착장치.
제10항에 있어서, 상기 지지축은 상기 지지 슬리브의 플랜지측에 위치한 헤드부와, 상기 베이스부에 끼워진 선단부를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 열압착장치.
제9항에 있어서, 상기 잠금 수단은 상기 지지 블럭을 통하여 상기 베이스부재에 끼워진 복수의 고정나사와, 상기 각 고정나사의 머리부와 지지블럭 사이에 끼워진 평와셔 및 스프링 와셔를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 열압착장치.
제9항에 있어서, 상기 조정수단은 상기 지지블럭에서 연장된 지지블럭을 상기 지지슬리브의 둘레에서 회동시키기 위한 조정레버를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 열압착장치.
제14항에 있어서, 상기 조정레버는 상기 지지슬리브의 직경방향을 따라 상기 지지 블럭에서 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 열압착장치.