KR100897891B1 - 열압착 툴 및 열압착 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 열압착 툴 및 열압착 장치에 관한 것으로서, 열압착 툴(3)은, 본체 블록(6)과 하면 측에 툴부(29)가 설치되고, 상면 측이 본체 블록에 툴부의 길이 방향의 평탄도를 조정하는 조정 기구(21)를 통하여 장착된 히터 블록(22)을 구비하고, 히터 블록은 본체 블록에 비해 열팽창 계수가 낮은 재료에 의해 형성되어 있다.
열압착 툴, 본체 블록, 조정 기구, 히터 블록, 열팽창 계수

Description

열압착 툴 및 열압착 장치 {THERMO-COMPRESSION BONDING TOOL AND THERMO-COMPRESSION BONDING DEVICE}
본 발명은 예를 들면, 액정 표시 패널에 접속된 전자 부품에 이방성(異方性) 도전 부재를 통하여 겹쳐진 회로 기판을 가압 가열하여 압착(壓着)하기 위한 열압착 툴(tool) 및 그 열압착 툴을 사용한 압착 장치에 관한 것이다.
액정 방식의 표시 장치의 조립 공정에서는, 예를 들면, 도 7 (A)에 나타낸 바와 같이, 먼저 아우터 리드 본더에 의해 액정 표시 패널(200)의 외주의 4변(邊) 중 소정의 변에, 액정 구동용 IC가 탑재된 탭(TAB; Tape Automated Bonding) 등의 전자 부품(202)을 도 7 (C)에 나타낸 바와 같이 테이프형의 이방성 도전 부재(204)를 통하여 실장(室裝)하여 전자 부품이 부착된 액정 표시 패널(200)을 제조한다.
그 다음에, 전자 부품이 부착된 액정 표시 패널(200)의 전자 부품(202)의 부분에 대하여 도 7 (B)에 나타낸 바와 같이, 회로 기판(203)을 전기적으로 접속하여 액정 표시 패널(200)을 조립하는 것이 행해지고 있다. 상기 회로 기판(203)과 전자 부품(202)은, 도 7 (C)에 나타낸 바와 같이 전자 부품(202)과 액정 표시 패널(200)의 접속과 마찬가지로, 이방성(異方性) 도전 부재(204)가 사용된다.
액정 표시 패널(200)에 미리 접속된 전자 부품(202)에 회로 기판(203)을 접 속하는, 이른바 본(本)압착은 열압착 장치에 의해 행해진다. 열압착 장치는 백업 툴을 가지고, 이 백업 툴의 상단면에는 상기 회로 기판(203)과 상기 전자 부품(202)과의 압착되는 부분이 중첩된 상태로 탑재된다. 상기 백업 툴의 상부에는 열압착 툴이 상하 방향으로 구동 가능하게 설치되어 있다.
상기 백업 툴과 열압착 툴에는 히터가 설치되고, 이 열압착 툴이 하강 방향으로 구동됨으로써, 상기 회로 기판(203)과 상기 전자 부품(202)의 중합 부분이 가압되는 동시에 150~200℃로 가열된다. 그에 따라 상기 회로 기판(203)과 상기 전자 부품(202) 사이에 개재되는 이방성 도전 부재(204)가 용융되어 경화되므로, 상기 회로 기판(203)과 전자 부품이 압착된다.
상기 열압착 툴은, 본체 블록과, 히터를 가지는 동시에 하면 측에 툴부가 설치된 히터 블록으로 분리되고, 상기 본체 블록과 히터 블록의 상면 측은 가압 볼트와 당김 볼트로 이루어지는 조정 기구에 의해 연결되어 있다.
이 조정 기구는, 각 가압 볼트와 당김 볼트에 의해 상기 본체 블록에 대하여 상기 히터 블록의 길이 방향의 복수 개소를 각각 부분적으로 가압하거나 당기기 위한 것으로서, 그에 따라 상기 히터 블록이 300~400℃로 가열되어 열변형된 상태에서, 이 히터 블록의 하면 측에 설치된 툴부의 평탄도를 조정할 수 있도록 되어 있다.
상기 툴부의 평탄도가 충분하지 않으면, 열압착 툴을 하강시켜 회로 기판(203)과 전자 부품(202)과의 중합 부분을 가압 가열할 때, 그 중합 부분을 전체에 걸쳐 균일하게 가압 가열할 수 없으므로, 압착 불량을 초래할 우려가 있다. 그 래서, 압착 작업을 개시하기 전에는 상기 툴부의 평탄도를 상기 조정 기구에 의해 조정하는 것이 행해지고 있다.
종래, 상기 열압착 툴의 본체 블록과 히터 블록은, 모두 같은 금속 재료, 예를 들면, 내열성을 가지는 동시에, 열팽창 계수(선팽창 계수)가 비교적 높은 스테인레스강(SUS630) 등에 의해 형성되어 있었다.
열압착 툴의 히터 블록은 히터에 의해 300~400℃로 가열되는 것에 대하여, 본체 블록은 히터에 의해 가열되지 않고, 히터 블록으로부터의 열전도에 의해 가열될 뿐이다. 그러므로, 본체 블록의 온도 상승은 히터 블록에 비해 낮고, 예를 들면 100~150℃정도이다.
한편, 본체 블록과 히터 블록은 같은 열팽창 계수의 금속 재료로 만들어지고 있다. 그러므로, 온도 상승의 높은 히터 블록은 본체 블록에 비해 열팽창율(선팽창율)이 커지므로, 이들 양자의 열팽창율의 차이에 의해 온도 상승시에 히터 블록에 큰 열응력이 생기고, 그 열응력에 의해 히터 블록에 생기는 불균일도 커지게 된다.
온도 상승시에 히터 블록에 큰 불균일이 생기면, 히터 블록에 설치된 툴부의 평탄도가 크게 손상되기 때문에, 조정 기구에 의한 평탄도의 조정에 많은 수고가 들고, 조정 기구에 따라서는 충분히 조정할 수 없어, 높은 평탄 정밀도를 얻을 수 없는 경우도 있다.
본 발명은, 본체 블록과 히터 블록의 열팽창율의 차이를 적게 함으로써, 히터 블록이 온도가 상승해도, 툴부의 평탄도가 저하되는 것을 방지할 수 있도록 한 열압착 툴 및 그 열압착 툴을 사용한 열압착 장치를 제공하는 것에 있다.
즉, 본 발명은, 2개의 부품이 겹치는 부분을 가압 가열하여 압착하는 열압착 툴로서,
본체 블록과,
하면 측에 툴부가 설치되고, 상면 측이 상기 본체 블록에 상기 툴부의 길이 방향의 평탄도를 조정하는 조정 기구를 통하여 장착된 히터 블록을 구비하고,
상기 히터 블록은 상기 본체 블록에 비해 열팽창 계수가 낮은 재료에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 열압착 툴에 있다.
본 발명은, 2개의 부품이 겹치는 부분을 가압 가열하여 장착하는 열압착 툴로서,
본체 블록과,
하면 측에 툴부가 설치되고, 상면 측이 상기 본체 블록에 상기 툴부의 길이 방향의 평탄도를 조정하는 조정 기구를 통하여 장착된 히터 블록을 구비하고,
상기 히터 블록은 상기 본체 블록에 비해 열팽창 계수가 낮은 재료에 의해 형성되어 있는 동시에, 상기 툴부는 상기 히터 블록보다 단단한 금속 재료에 의해 이 히터 블록과 별체로 형성되고, 또한 상기 히터 블록의 하면에, 서로의 열팽창에 대하여 길이 방향으로 상대적으로 이동 가능하게 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 열압착 툴에 있다.
본 발명은, 백업 툴 상에 이방성 도전 부재를 통하여 중합된 제1 부품과 제2 부품을 탑재하고, 이들 부품의 중합 부분을 열압착 툴에 의해 가압 가열하여 압착하는 열압착 장치로서,
상기 열압착 툴은,
본체 블록과,
하면 측에 툴부가 설치되고, 상면 측이 상기 본체 블록에 상기 툴부의 길이 방향의 평탄도를 조정하는 조정 기구를 통하여 장착된 히터 블록을 구비하고,
상기 히터 블록은 상기 본체 블록에 비해 열팽창 계수가 낮은 재료로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 열압착 장치에 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예의 열압착 장치를 나타낸 개략적 구성도이다.
도 2는 열압착 툴의 정면도이다.
도 3은 본체 블록과 툴 장착 부재와의 연결 구조의 일부를 나타낸 확대 단면도이다.
도 4는 본체 블록과 히터 블록의 연결 구조의 일부를 나타낸 확대 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 히터 블록의 측면도이다.
도 6은 상기 히터 블록에 대한 툴부의 장착 구조를 나타낸 확대 단면도이다.
도 7 (A)는 액정 패널에 전자 부품이 접속된 상태의 평면도이다.
도 7 (B)는 액정 패널에 접속된 전자 부품에 회로 기판이 접속된 상태의 평면도이다.
도 7 (C)는 액정 패널에 접속된 전자 부품에 회로 기판이 접속된 상태의 측면도이다.
이하, 본 발명의 일실시예를 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 열압착 장치의 개략적 구성도로서, 이 열압착 장치는 베이스(1) 상에 직립된 평판형의 백업 툴(2)을 가진다. 이 백업 툴(2)의 상부에는 열압착 툴(3)이 리니어 가이드(4)에 따라 상하 이동 가능하게 설치되어 있다. 이 열압착 툴(3)은 동 도면에 쇄선(鎖線)으로 나타낸 Z구동원(5)에 의해, 후술하는 바와 같이 상기 리니어 가이드(4)에 따라 상하 방향으로 구동 가능하게 되어 있다. 그리고, 백업 툴(2)의 상부에는 전열 히터(도시하지 않음)가 설치되고, 이 백업 툴(2)을 약 50~100℃로 가열하도록 되어 있다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 열압착 툴(3)은 각이 진 포스트형의 본체 블록(6)을 가진다. 이 본체 블록(6)은 예를 들면, 스테인레스강인 SUS630(JIS 규격) 등의 내열성을 가지는 금속 재료에 의해 형성되어 있다. 이 본체 블록(6)의 상면에는 툴 장착 부재(7)가 설치되어 있다. 이 툴 장착 부재(7)는, 도 1에 나타낸 바와 같이 측면 형상이 역 L자형으로 되어 있으므로, 수평인 한 변의 길이 방향 양 단부 및 중앙부의 3개소에는 장착부(8)가 설치되고, 상면에는 연결부(9)가 설치되어 있다.
또한, 상기 본체 블록(6)의 높이 방향의 중앙보다 아래쪽에는, 길이 방향으로 관통한 관통공(28)이 형성되어 있다. 이 관통공(28)의 일단 개구로부터는 도시 하지 않은 공기 이송 튜브에 의해 냉각 기체가 공급되고, 타단 개구로부터 유출되도록 되어 있다.
그에 따라 본체 블록(6)은 냉각되는 동시에, 그 냉각의 정도는 높이 방향 아래쪽이 위쪽보다 커지므로, 후술하는 바와 같이 본체 블록(6)의 높이 방향의 하면 측으로부터 열전도가 있어도, 하면 측과 상면 측을 대략 같은 온도로 유지할 수 있다. 즉, 본체 블록(6)이 하면 측과 상면 측에 온도차가 생겨 불균일이나 휘어지는 상태가 생기는 것을 방지할 수 있다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 각 장착부(8)의 하단에는 설편(11)이 L자형으로 설치되고, 이 설편(11)에는 본체 블록(6)의 길이 방향을 따라 긴 구멍(12)이 형성되어 있다. 그리고, 이 긴 구멍(12)으로부터 상기 본체 블록(6)의 상면에 개구되어 형성된 나사공(10)에 나사삽입된 나사(13)에 의해 상기 설편(11)이 본체 블록(6)의 상면에 시트형의 단열재(11a)를 통하여 연결되어 있다.
즉, 툴 장착 부재(7)는 장착부(8)에 설치된 설편(11)의 긴 구멍(12)을 통하여, 본체 블록(6)에 장착되어 있으므로, 툴 장착 부재(7)와 본체 블록(6)의 열에 의한 팽창율에 차이가 생겨도, 상기 나사(13)에 의해 상기 긴 구멍(12)이 상대적으로 이동한다. 그러므로, 툴 장착 부재(7)와 본체 블록(6)이 상이한 열팽창율의 차이에 의해 팽창되어도, 이들 사이에 응력이 발생하고, 그 응력에 의해 불균일이 생기는 것을 방지할 수 있도록 되어 있다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 툴 장착 부재(7)의 수직인 다른 변의 외면에는 수평 방향으로 이격된 한쌍의 받이부재(14)(1개만 도시)가 수직 방향을 따라 설 치되어 있다. 이 받이부재(14)는 장치 본체(15)로부터 수직 설치된 가이드부(16)에 설치된 상기 리니어 가이드(4)에 이동 가능하게 걸어맞추어져 있다.
상기 툴 장착 부재(7)의 상면에 설치된 연결부(9)는 축선을 수직으로 하여 설치된 실린더 등의 상기 Z구동원(5)의 구동축(5a)에 연결되어 있다. 따라서, 상기 열압착 툴(3)은 Z구동원(5)에 의해 Z 방향인, 상하 방향으로 구동 가능하게 되어 있다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 본체 블록(6)의 하면 측에는 조정 기구(21)에 의해 히터 블록(22)이 설치되어 있다. 상기 히터 블록(22)은 상기 본체 블록(6)에 비해 열팽창 계수가 낮은 재료인 저열팽창 합금, 예를 들면, 인바(invar) 합금이나 코바르(Kovar) 합금 등의 금속 재료에 의해 형성되어 있다. 이 실시예에서는 코바르 합금에 의해 형성되어 있다.
즉, 본체 블록(6)을 형성하는 SUS630의 열팽창 계수는 12×10-6/℃이며, 히터 블록(22)을 형성하는 코바르 합금의 열팽창 계수는 4.5×10-6/℃이다.
그리고, 히터 블록(22)을 형성하는 금속 재료로서는, 저열팽창 합금 이외의 재료, 예를 들면, 저열팽창 초내열 합금(상품면; HRA929)이나 카본 등이라도 되고, 전자의 열팽창 계수는 5×10-6/℃이며, 후자의 열팽창 계수는 1×10-6/℃이다.
상기 조정 기구(21)는, 상기 본체 블록(6)과 히터 블록(22)의 길이 방향에 대하여 소정 간격으로 교대로 설치된 복수개의 가압 볼트(23)와 당김 볼트(24)에 의해 구성되어 있다.
즉, 도 4에 나타낸 바와 같이 상기 가압 볼트(23)는, 본체 블록(6)의 두께 방향으로 관통하여 형성된 나사공(25)에 나사결합되고, 이 본체 블록(6)의 하면으로부터 돌출된 하단면을 상기 히터 블록(22)의 상면에 맞닿게 하고 있다. 상기 당김 볼트(24)는, 상기 본체 블록(6)의 두께 방향으로 관통하고, 또한 본체 블록(6)의 길이 방향을 따라 길게 형성된 삽통공(26)에 삽입되고, 이 삽통공(26)으로부터 돌출된 선단부를 상기 히터 블록(22)의 상면에 개구되어 형성된 나사공(27)에 나사 결합시키고 있다.
따라서, 상기 가압 볼트(23)를 나사삽입 방향으로 회전시키면, 히터 블록(22)의 가압 볼트(23)에 대응하는 부분을 가압할 수 없어, 상기 당김 볼트(24)를 되돌리는 방향으로 회전시키면 히터 블록(22)의 당김 볼트(24)에 대응하는 부분을 당길 수 있다. 즉, 가압 볼트(23)와 당김 볼트(24)를 각각 회전시킴으로써, 히터 블록(22)의 각 볼트(23, 24)에 대응하는 부분을 누르거나 당기거나 할 수 있도록 되어 있다.
상기 가압 볼트(23)는 본체 블록(6)의 나사공(25)에 나사결합되어 있지만 선단은 히터 블록(22)의 상면에 맞닿아 있고, 당김 볼트(24)는 선단부를 히터 블록(22)의 나사공(27)에 나사 결합시키고 있지만, 본체 블록(6)에 대하여는 이 길이 방향을 따라 긴 삽통공(26)에 삽입되어 있다.
그러므로, 본체 블록(6)과 히터 블록(22)의 열팽창율에 차이가 있어도, 이들은 길이 방향에 대하여 상대적으로 이동 가능하므로, 본체 블록(6)이나 히터 블록(22)에 열 불균일이나 휘어진 상태가 생기지 않도록 되어 있다.
상기 히터 블록(22)의 하면에는, 단면 형상이 T 자형의 툴부(29)가 길이 방향 전체 길이에 걸쳐서 일체로 설치되어 있다. 또, 히터 블록(22)에는 폭방향으로 관통한 복수개의 전열 히터(31)가 길이 방향으로 소정 간격으로 설치되어 있다. 히터 블록(22)은 상기 전열 히터(31)에 의해 300~400℃로 가열되도록 되어 있다.
또한, 상기 히터 블록(22)의 양쪽 면에는 길이 방향을 따라 히트 파이프(32)가 설치되어 있다. 이 히트 파이프(32)는, 상기 히터 블록(22)이 상기 전열 히터(31)에 의해 가열되었을 때, 그 열을 히터 블록(22)의 길이 방향에 대하여 균일하게 전달한다. 그에 따라 상기 전열 히터(31)에 의해 가열되는 상기 히터 블록(22)은 길이 방향의 온도 분포가 대략 균일하게 된다.
이와 같이 구성된 열압착 툴(3)을 사용한 열압착 장치에, 백업 툴(2) 상에 도 7 (A)~ (C)에 나타낸 회로 기판(203)과 전자 부품(202)을 중합시켜 공급 위치를 결정하면, Z구동원(5)을 작동시켜 상기 열압착 툴(3)을 하강시킨다. 그에 따라 회로 기판(203)과 전자 부품(202)과의 중합 부분이 백업 툴(2)과 열압착 툴(3)의 툴부(29)에 의해 가압 가열된다.
회로 기판(203)과 전자 부품(202)과의 중합 부분이 가압 가열되면, 이들 중합 부분에 개재되는 이방성 도전 부재(204)가 용융되어 경화하기 때문에, 상기 회로 기판(203)과 전자 부품(202)을 고착할 수 있다.
상기 열압착 툴(3)은, 히터 블록(22)에 설치된 전열 히터(31)에 의해 300~400℃로 가열된다. 그에 대하여, 상기 히터 블록(22)에 조정 기구(21)를 통하여 연결된 본체 블록(6)은 가압 볼트(23)와 당김 볼트(24)에 의해 히터 블록(22)의 열이 전해질 뿐이므로, 100~150℃ 정도 밖에 온도가 상승하지 않는다.
히터 블록(22)과 본체 블록(6)에는 250~300℃의 온도차가 생긴다. 그러므로, 그 온도차에 의해 열팽창율에 차이가 생기고, 그 차이에 따라서, 히터 블록(22)에 불균일이 생기게 된다. 히터 블록(22)에 불균일이 생기고, 그 하면에 설치된 툴부(29)도 불균일하므로, 그 불균일에 따라서, 툴부(29)의 하면의 평탄도가 저하된다.
툴부(29)의 평탄도가 저하하면, 상기 회로 기판(203)과 전자 부품(202)과의 중합 부분의 전체 길이를, 툴부(29)와 백업 툴(2)에 의해 균일하게 가압 가열할 수 없어, 장착불량을 초래할 우려가 있다.
그러나, 이 실시예의 열압착 툴(3)은, 히터 블록(22)을 본체 블록(6)에 비해 열팽창 계수가 낮은 재료에 의해 형성하였다. 구체적으로는, 본체 블록(6)을 SUS630으로 형성하고, 히터 블록(22)을 저열팽창 합금인 코바르 합금으로 형성하였다. 코바르 합금은 SUS630에 비해 열팽창 계수가 대략 3분의 1이다.
그러므로, 히터 블록(22)이 300~400℃로 온도 상승하는데 대하여, 본체 블록(6)의 온도 상승이 약 3분의 1인 100~150℃이므로, 이들에 약 250~300℃의 온도차가 생겨도, 상기 히터 블록(22)과 본체 블록(6)과의 열팽창율을 대략 동일하게 할 수 있다.
상기 히터 블록(22)과 본체 블록(6)과의 열팽창율이 대략 같으면, 이들이 조정 기구(21)의 가압 볼트(23)와 당김 볼트(24)에 의해 연결되어 있어도, 히터 블록(22) 및 본체 블록(6)에 불균일이 생기지 않으므로, 히터 블록(22)의 하면에 설 치된 툴부(29)에도 거의 불균일이 생기지 않는다.
따라서, 압착 작업을 개시하기 전에, 상기 툴부(29)의 평탄도를 예를 들면, 감압지를 사용하여 조정하면, 그 후에는 종래와 같이 히터 블록(22)과 본체 블록(6)과의 온도차에 기인하여 히터 블록(22)에 불균일이 생기는 경우가 거의 없다.
그 결과, 상기 툴부(29)의 평탄도를 양호한 정밀도로 유지할 수 있는 외에, 만일 열 불균일이 생긴다고 해도, 그 불균일은 적기 때문에, 조정 작업도 조정 기구(21)에 의해 간단하게 행할 수 있다.
또한, 상기 히터 블록(22)과 본체 블록(6)을 연결한 조정 기구(21)는, 가압 볼트(23)가 선단을 히터 블록(22)의 상면에 압력접촉시켜, 당김 볼트(24)가 본체 블록(6)의 길이 방향을 따라 길게 형성된 삽통공(26)에 삽입되어 있다.
그러므로, 조정 기구(21)는 본체 블록(6)과 히터 블록(22)을 연결하고 있는 것일 뿐, 이들을 상대적으로 이동 가능하게 하고 있으므로, 그에 의해서도 본체 블록(6)이나 히터 블록(22)에 열 불균일이 생기지 않는다.
또한, 본체 블록(6)의 높이 방향 중앙보다 아래쪽에 길이 방향으로 관통한 관통공(28)을 형성하고, 이 관통공(28)에 냉각 기체가 흐르도록 했기 때문에, 히터 블록(22)으로부터의 열이 전해지기 쉬운 본체 블록(6)의 하면 측을 냉각시키는 것이 가능하다. 그러므로, 히터 블록(22)의 상면 측과 하면 측의 온도차를 적게 할 수 있으므로, 그에 의해서도 본체 블록(6)에 열 불균일이나 휘어진 상태가 생기는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 상기 관통공(28)에는 냉각 기체를 강제적으로 흐르도록 했지만, 냉 각 기체를 강제적으로 흐르게 하지 않아도, 관통공(28)이 형성되어 있는 것만으로도, 관통공(28)에 유통되는 외기(外氣)에 의해 본체 블록(6)의 하면 측의 온도 상승을 상면 측보다 낮게 할 수 있다.
상기 히터 블록(22)은, 길이 방향으로 소정 간격으로 설치된 복수개의 전열 히터(31)에 의해 가열된다. 그러므로, 히터 블록(22)의 전열 히터(31) 사이의 부분이나 길이 방향의 양단에서는 다른 부분과 온도에 불균일이 생기고, 그 불균일에 의해 왜곡이 생길 우려가 있다.
그러나, 상기 히터 블록(22)에는 길이 방향을 따라 히트 파이프(32)를 설치하고, 히터 블록(22)의 길이 방향의 온도를 균일화하도록 하고 있다. 그러므로, 히터 블록(22)이 복수개의 전열 히터(31)에 의해 가열되는 구성이라도, 길이 방향으로 온도차가 생기고, 그 온도차에 의해 불균일이 생기는 경우가 없다.
따라서, 그에 의해서도 히터 블록(22)의 하면에 설치된 툴부(29)에 불균일이 생기는 것을 억제할 수 있는 외에, 회로 기판(203)과 전자 부품(202)와의 중합 부분을 균일하게 가열하면서 가압할 수 있다.
상기 본체 블록(6)의 상면에는 툴 장착 부재(7)가 설치되어 있다. 그러므로, 이 본체 블록(6)과 툴 장착 부재(7) 사이에도 온도차가 생기고, 그 온도차에 의해 본체 블록(6)에 불균일이 생기고, 그 불균일에 영향을 받아 히터 블록(22)에 불균일이 생기는 경우가 있다.
그러나, 상기 툴 장착 부재(7)는, 장착부(8)의 하단에 설치된 설편(11)에 긴 구멍(12)을 형성하고, 이 긴 구멍(12)을 통하여 나사(13)에 의해 상기 본체 블 록(6)에 연결하고 있다. 즉, 상기 본체 블록(6)에는, 상기 장착부(8)의 설편(11)이 나사(13)에 의해 상대적으로 이동 가능하게 연결되어 있다.
그러므로, 히터 블록(22)에 가까운 본체 블록(6)이 툴 장착 부재(7)보다 높은 온도로 상승하고, 본체 블록(6)과 툴 장착 부재(7)의 열팽창율에 차이가 생겨도, 그 차이에 따라 상기 본체 블록(6)이 상기 설편(11)에 대하여 상대적으로 이동하기 때문에, 이들 사이에 불균일이 생겨 본체 블록(6)이 변형되지 않는다.
상기 일실시예에서는 히터 블록(22)의 하면에 툴부(29)를 일체 형성하였다. 히터 블록(22)은 본체 블록(6)에 비해 열팽창 계수가 낮은 저열팽창 합금인 코바르 합금에 의해 형성되어 있다. 코바르 합금에 의해 히터 블록(22)과 일체로 형성된 툴부(29)의 경도(硬度)는 본체 블록(6)을 형성하는 SUS630과 비교하여 낮아지는 경우가 있다. 그러므로, 툴부(29)가 조기에 손상될 우려가 있다.
그와 같은 경우, 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 히터 블록(22)의 하단면을 평탄면으로 하고, 여기에 히터 블록(22)보다 단단한 금속 재료, 예를 들면, 본체 블록(6)과 같은 금속 재료인, SUS630에 의해 단면 형상이 T자형으로 형성된 툴부(29A)를 설치한다.
즉, 히터 블록(22)의 하면에 설치된 툴부(29A)의 양 측부를 L자형의 압력부재(34)로 유지하고, 이 압력부재(34)에 형성된 통공(35)에 나사(36)를 삽입하고, 이 나사(36)를 상기 히터 블록(22)의 하면의 개구에 형성된 나사공(37)에 나사결합한다.
상기 압력부재(34)에 의해 양 측부가 유지된 툴부(29A)는, 상기 히터 블 록(22)에 대하여 착탈 가능한 동시에 길이 방향에 대하여 상대적으로 이동 가능하게 되어 있다. 그러므로, 툴부(29A)와 히터 블록(22)이 각각 온도 상승하고, 이들이 상이한 열팽창 계수로 팽창해도, 툴부(29A)는 히터 블록(22)의 하면에서, 이 히터 블록(22)의 길이 방향에 대하여 상대적으로 이동하면서 팽창한다.
따라서, 툴부(29A)와 히터 블록(22)이 상이한 열팽창 계수에 의해 팽창해도, 이들 사이에 응력이 거의 생기지 않으므로, 툴부(29A)가 변형되어 그 아래면의 평탄도가 저하되는 것을 방지할 수 있다.
즉, 히터 블록(22)과 툴부(29A)를 열팽창 계수가 상이한 재료로 별체로 형성한 경우라도, 온도 상승시에 이들 히터 블록(22)과 툴부(29A)의 열팽창 계수의 차이에 의해, 불균일이 생기는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 이 실시예에 있어서도, 히터 블록(22)의 측면에는 길이 방향 전체 길이에 걸쳐서 히트 파이프(32)를 설치하는 등, 툴부(29A) 이외의 부분은 상기 일실시예와 같은 구성으로 해도 지장을 주지 않는다.
또한, 본체 블록을 스테인레스강에 의해 형성하는 예를 들었지만, 본체 블록은 스테인레스강 이외의 철계 금속 등, 다른 재료로 형성하도록 해도 된다.
또, 상기 실시예에서는 회로 기판과 전자 부품을 본압착하는 경우에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 아우터 리드 본더의 본압착에 한정되지 않고, 이방 도전성 접착 필름(ACF)의 접착이나 그 외의 압착 작업 전반에 적용할 수 있다.
본 발명에 의하면, 히터 블록과 본체 블록과의 열팽창율의 차이를 작게 하ㅇ 였다. 그러므로, 히터 블록이 온도 상승했을 때, 이 히터 블록에 큰 불균일이 생기는 것을 방지할 수 있으므로, 히터 블록에 설치된 툴부의 평탄도가 손상되는 것을 방지할 수 있다.

Claims (9)

  1. 2개의 부품이 겹치는 부분을 가압 가열하여 압착(壓着)하는 열압착 툴(tool)로서,
    본체 블록과,
    하면 측에 툴부가 설치되고, 상면 측이 상기 본체 블록에 상기 툴부의 길이 방향의 평탄도를 조정하는 조정 기구를 통하여 장착된 히터 블록을 구비하고,
    상기 히터 블록은 상기 본체 블록에 비해 열팽창 계수가 낮은 재료에 의해 형성되어 있으며,
    상기 본체 블록의 상면에는, 상기 본체 블록의 길이 방향의 팽창에 대하여 상대적으로 이동 가능하게 툴 장착 부재가 연결되어 있는 것
    을 특징으로 하는 열압착 툴.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 히터 블록에는 폭방향에 따른 복수개의 히터가 길이 방향으로 소정 간격으로 설치되고, 이들 히터에 의한 길이 방향의 온도 분포를 균일화하는 히트 파이프가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 열압착 툴.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 본체 블록의 재료는 스테인레스강이며, 상기 히터 블록은 상기 본체 블록의 재료에 비해 열팽창 계수가 낮은 재료로 형성된 것을 특징으로 하는 열압착 툴.
  4. 2개의 부품이 겹치는 부분을 가압 가열하여 압착하는 열압착 툴로서,
    본체 블록과,
    하면 측에 툴부가 구비되고, 상면 측이 상기 본체 블록에 상기 툴부의 길이 방향의 평탄도를 조정하는 조정 기구를 통하여 장착된 히터 블록을 구비하고,
    상기 히터 블록은 상기 본체 블록에 비해 열팽창 계수가 낮은 재료에 의해 형성되어 있고, 상기 툴부는 상기 히터 블록보다 단단한 금속 재료에 의해 상기 히터 블록과 별체로 형성되고, 또한 상기 히터 블록의 하면에, 서로의 열팽창에 대하여 길이 방향으로 상대적으로 이동 가능하게 장착되어 있는 것
    을 특징으로 하는 열압착 툴.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 본체 블록에는 길이 방향으로 관통된 관통공이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 열압착 툴.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 관통공은 상기 본체 블록의 높이 방향 중앙보다 아래쪽에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 열압착 툴.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 히터 블록과 상기 본체 블록은 길이 방향의 팽창에 대하여 상대적으로 이동 가능하게 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 열압착 툴.
  8. 백업 툴 상에 이방성(異方性) 도전 부재를 통하여 중합된 제1 부품과 제2 부품을 탑재하고, 이들 부품의 중합 부분을 열압착 툴로 가압 가열하여 압착하는 열압착 장치로서,
    상기 열압착 툴은 제1항에 기재된 구성인 것을 특징으로 하는 열압착 장치.
  9. 삭제
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