TW200306753A - Heater chip for thermo-compression bonding - Google Patents

Description

200306753 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明爲關於，例如，在對電氣零件的電極之導線作接 續作業等所使用之電阻熔接機之熱壓接用加熱器晶片 (heater chip) ° 【先前技術】 圖6及圖7表示習知的熱壓接用加熱器晶片之一例。 該熱壓接用加熱器晶片B爲，如圖所示，以平面視形狀 形成爲大致呈U字形之小板片5 0作爲本體，其長度方向 之尺寸、高度爲十數公厘之程度。 在該U字形的兩腳之端部上被設有1組安裝孔5丨、5 2。 此些安裝孔兼作爲在電阻熔接機（未圖示）上安裝熱壓 接用加熱器晶片B之固定部，及對熱壓接用加熱器晶片b 之給電端子的安裝部。 又，設在U字形的彎曲端之小突起爲，以通電電阻大的 加熱壓接部5 3被壓接在被熔著之部位，藉由焦耳熱在該部 位完成熱壓接之作用。 小板片5 0由於被要求必須具有高機械強度、耐熱性、 耐氧化性等，因此，使用鎢系合成等之材料，以鍛造法或 燒結法等而成形爲微薄板狀。 在加熱壓接部53的旁邊，安裝有隨著因應藉熱壓接的 工作件之材料而回饋控制各自不同的最適溫度之熱電偶 5 4的檢溫部5 5。 其安裝方法爲，如圖7所示，採用在穿通加熱壓接部5 3 6 312/發明說明書(補件)/92-05/92103634 200306753 之小貫通孔5 6，使構成熱電偶5 4之1對導線5 4 a及 的接合端部插通成並列狀，使其突出端以電弧焊接熔 成爲檢溫部5 5，同時，熔著於小貫通孔5 6的孔緣部 此之方法。 (發明所欲解決之課題） 加熱壓接部53爲被曝露在，根據通電電阻而在600 > °C之高溫下被加熱，而且，在極短的時間間隔被長期 覆加熱•放熱，並且，反覆的接受高的壓接力，如此 格使用條件。 因此，習知之加熱壓接用加熱器晶片，如以下所列 還存在有許多應該可改善之餘地。 (1) 在藉由鍛造法所製成之小板片50上，形成有重 板狀之層積構造。因此，在頻繁地反覆膨脹•收縮時 在黏貼部分會逐漸發生裂痕現象。 (2) 隨著，由於在檢溫部55會有剝離力起作用而逐 檢溫精確度降低。 (3 )必須有穿通小貫通孔5 6之專用的放電加工機。 (4) 收容在1對導線54a及54b之小貫通孔56內的 會藉電弧焊接之熱，而如圖7中之虛線所示，部分熔 中間變細。 (5) 如此一來，會引起熱電偶54的檢溫精確度或強 低。 (6) 像這種缺陷的部份，因爲是藏在小貫通孔56中 以察覺，因此，在檢查熱熔狀態時不能被發現。 3 ] 2/發明說明書(補件)/92-05/92103634 54b 化形 ，如 ^ 800 間反 的嚴 舉， 疊薄 ，其 漸使 部分 化而 度降 而難 7 200306753 (7)熱壓接用加熱器晶片的激烈上下動會被傳導，而且， 在高溫的熱導線5 4 a、5 4 b會經時而容易破斷。 因此，本發明之目的爲提供，即使受到激烈的熱•壓變 動而完全不會有熱電偶之檢溫精確度降低’或檢溫部自晶 片剝離，或導線破斷等之虞的改良之熱壓接用加熱器晶片。 (解決課題之手段） 爲了達成上述目的，本發明之熱壓接用加熱器晶片 (heater chip)爲， 在薄板層積之小板片上，具備有：設有1組電源端子部； 及，藉由通電電阻而發熱之小突起狀的加熱壓接部；及’ 對其檢溫用的熱電偶；如此所構成， 在加壓熱接部的旁邊，爲了並列狀插入在構成熱電偶的 1對導線之接合端部的缺口部，自小板片的緣部設有契入 狀部， 使插入缺口部之接合端部熱熔融所形成的檢溫部熔著 覆蓋於小板片之側端面及缺口部之口緣部。 又，由於其爲由小板片所構成’在其對向之2邊中的一 面正中央設有藉由通電電阻所發熱之小突起狀的加熱壓接 部，自另一面的正中央，設有契入狀之到達加熱壓接部旁 邊之細縫，其形成大致呈U字形的通電路中， 在細縫的開放端附近，設有跨越細縫兩側之缺口溝’在 該缺口溝上藉以接合狀態嵌著由電氣絕緣體所構成之橋接 構件，而可提高小板片之構造強度。 進一步，使構成熱電偶之1對導線之接合端部藉熱熔融 8 312/發明說明書(補件)/92-05/92103634 200306753 加工而形成檢溫部，同時，在固著於小板片之狀態下’爲 了防止一定長度之1對導線搖動’ 在小板片上’使嵌入1對導線之掛架用缺口’自小板片 的緣部設爲契入狀， 又，使加熱壓接部及其檢溫用熱電偶之安裝部位相異隔 置，首先預備複數種熱壓接用加熱器晶片’因應各個工作 件之性狀，而選擇各自最適合的熱壓接用加熱器晶片並安 裝在電阻熔接機上，如此爲其特徵。 【實施方式】 以下一面參照附圖一面說明本發明之具體構成。 首先，在圖1〜圖3表示本發明之第1實施例的熱壓接 用加熱器晶片A1。 該熱壓接用加熱器晶片A 1爲以鍛造鎢系合金而所成， 其以具備有類似”象棋之棋子”的平面形狀之小板片1爲主 體。 小板片1的大小大約爲1 5 X 1 7公厘。又，如前所述其具 備有層積構造。 又，在相當於小板片1頂點之部位，突設有小突起狀的 加熱壓接部2。 又，在小板片1上’自加熱壓接部2的旁邊起到達其對 向邊d設有細縫3，其全體形成爲大致呈u字形的通電路。 在U字形電路的兩末端附近各自設有圓形之中空孔4。 此1組中空孔4、4兼作爲在電阻熔接機（末圖示）上 安裝熱壓接用加熱器晶片A 1之固定部及對u字形電路安 9 312/發明說明書(補件)/92-05/92103634 200306753 裝給電端子的安裝部之作用° 藉對此u字形電路通電’電阻可顯著的使加熱壓接部2 加熱至600〜800 °C。 進一步，在小板片1上，如圖1所示，在加熱壓接部2 的附近部位，設有自該緣端延伸成契入狀之缺口部5 ° 在該缺口部5的開放端，以圖2、圖3所示之狀態，藉 熱熔融加工而被安裝熱電偶6的檢溫部7。 熱電偶6爲使加熱壓接部2的發熱溫度維持在各個工作 件之最適溫度而作回饋控制。 熱電偶6爲由物性各自不同之2根導線，例如，鉻鎳線 6a和鋁鎳線6b組合而所構成，其先端部彼此間被熱熔合 而形成檢溫部7。 又，該檢溫部7被利用熔融時的熱而在小板片1的一定 部位以所希望之狀態被熱熔著。 亦即，在此實施例中，如圖2、圖3所示，使在其先端 部具備有2根導線6a、6b在小板片1之缺口部5，自其內 端側朝向開放端側插入。 然後，使兩根導線6 a、6 b的先端部份自缺口部5之開放 端稍微突出。 此突出部分如藉電弧焊接作熱融合時，如圖3及圖2所 示，會形成如”蘑菇之傘狀”的檢溫部7。 同時，檢溫部7的”傘部”之後側面在薄板的層積體所構 成之小板片1的側端面1 a上，被如包住該端面般地熱熔著。 而且，”傘部”之後側面的周緣部，如圖3所示，在圍繞 10 3】2/發明說明書(補件)/92-05/92】03634 200306753 著小板片1的上下兩面1 b、1 C或缺口部5的內壁面5 a之 狀態，此等所在也被熱熔著。 因此，即使因急劇頻度且長期的加熱•放熱，且，受到 反覆強壓，而小板片1如前述般在層積面有剝離力時，檢 溫部7由於如上述之熱熔著狀態，該檢溫部7，換言之， 假如有「夾緊」作用時，其大致仍可確保不會有各層積面 逐漸的經時裂開之情形。 因此，其大致上仍可確實阻止產生該裂縫所起因的檢溫 部7之剝離傾向及檢溫精確度之降低情形。 但是，加熱壓接部2之最適合加熱溫度爲，如前所述， 因各個工作件之各個性狀而有不同。 又，隨著加熱壓接部2的溫度提高，小板片1的表面容 易氧化之領域會擴張。 檢溫部7雖可安裝在容易氧化領域之外側，但以可繼續 維持高的檢溫精確度者爲佳。 但是，隨著從加熱壓接部2遠離，測定環境等之外在條 件亦會隨著計測溫度相關之比率而變成越來越大。 因此，熱壓接用加熱器晶片A 1，如預先準備有從加熱壓 接部2至檢溫部7之不同距離的各個不同的複數種類者則 較佳。 然後，在把握外在條件之相關關係之基礎上，選擇對各 個工作件之最適當位置安裝檢溫部7之熱壓接用加熱器晶 片A 1來使用時，則可以使熱電偶6，亦即，可以使熱壓接 用加熱器晶片A 1可保持高檢溫精確度下而更能長久的被 11 312/發明說明書(補件)/92-05/92103634 200306753 繼續使用。 其次，圖4表示本發明的第2實施例之熱壓接用加熱器 晶片A 2。 此一熱壓接用加熱器晶片A2的特徵爲在細縫3的部分。 小板片1因自加熱壓接部2的對向邊d到加熱壓接部2 之附近所在爲止的細縫3，而會使其構造強度顯著脆弱化。 因此，在此一實施例爲，在接近細縫3的開放端之所在， 跨過細縫3之兩側設有一定長度的缺口溝8。 又，在此缺口溝8內，使用耐熱性之接著劑等而使自磁 器或塑膠等的電氣絕緣體所構成之橋接構件9以固著狀態 嵌合於溝壁上。 由此，可顯著的提高熱壓接用加熱器晶片A2之機械強 度。 其次，圖5表示本發明的第3實施例之熱壓接用加熱器 晶片 A 3 ° 該熱壓接用加熱器晶片A3的特徵部分爲，藉反覆受到 加熱•放熱而逐漸變成脆弱的1組導線6a、6b之固定方法。 亦即，在薄板狀的小板片1，使插入掛架1對導線6a、 6 b之掛架用缺口 1 〇自小板片1的對向邊d延伸，而達到 對向邊d和檢溫部7間的中間部份地設成契入狀。 該掛架用缺口 1 0之前端以不會傷到導線6a、6b地且容 易掛架地擴展成小圓形。 (發明之效果） 如以上說明可明白顯不’本發明之熱壓接用加熱器晶片 312/發明說明書(補件)/92-05/92103634 12 200306753 比起習知者，具有如下所列舉實用上更優越之功能。 (a) 自對小板片之檢溫部的優異之接合狀態’ 即使頻繁反覆熱膨脹•收縮或強壓時’其具有層積構造 之小板片的各層積面’特別是在熱電偶的安裝部位旁邊不 會發生裂開。 (b) 因此，發生裂開之所由來的檢溫部之部分剝離等，檢 溫精確度經時降低等之不希望的情形則不會發生。 (c) 取代起先所記述之習知技術的小貫通孔，因爲其爲採 取設置有缺口部之方法，因此，其不須要開孔用的放電加 工機。 (d) 1對導線之先端附近即使因藉電弧焊接因熱而部分熔 化時，如不收容在貫通孔內而收容在缺口部時，在檢查時 則可容易發現該缺陷。 (e )因此，在不知不覺中，其不會有減低熱電偶的檢溫精 確度或安裝強度之情形產生。 (f) 在爲了形成U字形通電路而設有契入狀之細縫的開 放端旁邊，藉以電氣絕緣材料製的橋接構件予以橋接，則 其可顯著提高脆弱化之小板片的構造強度。 (g) 因熱壓接用加熱器晶片的激烈上下動或熱經歷而使 其變成容易破脆之熱電偶的導線，由於以止晃狀態固定在 掛架用缺口而可確實防止其破斷。 (h) 預先準備距離不同之加熱壓接部和熱電偶的檢溫部 之複數種的熱壓接用加熱器晶片，只要選擇對性狀不同之 各種工作件最適合之熱壓接用加熱器晶片，則可長期間維 13 312/發明說明書(補件)/92-05/92〗03634 200306753 持高檢溫精度。 【圖式簡單說明】 圖1表示本發明之第1實施例，其爲未安裝有熱電偶之 熱壓接用加熱器晶片的斜視圖。 圖2表示上圖在熱壓接用加熱器晶片的缺口部安裝有熱 電偶之狀態的部分擴大斜視圖。 圖3爲沿著圖2的Y-Y線之縱剖面圖。 圖4表示本發明之第2實施例的熱壓接用加熱器晶片， 爲未安裝有熱電偶之狀態的平面圖。 圖5表示本發明之第3實施例的熱壓接用加熱器晶片之 平面圖。 圖6表示習知例之熱壓接用加熱器晶片的斜視匱1 ° 圖7爲熱電偶的安裝部份旁邊之擴大縱剖面®I ° (元件符號說明） A 1〜A 3 熱壓接用加熱器晶片 1 小板片 la 側端面 lb' 1 c 上面及下面 2 加熱壓接部 3 細縫 4 中空孔 5 缺口部 5a 內壁面 6 熱電偶 14 312/發明說明書(補件)/92-05/92103634 200306753

6a、 6b 導線 7 檢溫部 8 缺口溝 9 橋接構件 10 掛架用缺口 50 小板片 50、 52 安裝孔 53 加熱壓接部 54 熱電偶 54a 、54b 導線 5 5 檢溫部 56 小貫通孔 d 對向邊 B 習知之熱壓接用加熱器晶片 3】2/發明說明書(補件)/92-05/92 ] 03634 15

Claims (1)

1. 200306753 拾、申請專利範圍 1 . 一種熱壓接用加熱器晶片，在層積薄板之小板片上， 具備有：設有1組電源端子部；及’藉由通電電阻而發熱 之小突起狀的加熱壓接部；及’對其檢溫用的熱電偶；如 此構成，其特徵爲， 在加壓熱接部的旁邊，爲了並列狀插入構成熱電偶的1 對導線之接合端部的缺口部’被設有自小板片的緣部起之 契入狀部， 插入契入部之接合端部熱熔融所形成的檢溫部被熔著 覆蓋於小板片之側端面及缺口部之口緣部。 2 . —種熱壓接用加熱器晶片’由小板片所成，在其對向 之2邊中的一面之邊的正中央設有藉由通電電阻而發熱之 小突起狀的加熱壓接部，自另一面之邊的正中央，設有契 入狀到達加熱壓接部旁邊之細縫，形成爲大致呈U字形的 通電路中，其特徵爲， 在細縫的開放端附近’設有跨越細縫兩側之缺口溝，在 該缺口溝，藉著以接合狀態嵌著由電氣絕緣體所成之橋接 構件以提高小板片之構造強度。 3 .如申請專利範圍第1或2項之熱壓接用加熱器晶片， 其中，使構成熱電偶之1對的導線之接合端部藉熱熔化加 工而形成檢溫部，同時’在固著於小板片之狀態爲了防止 1對導線的搖動， 在小板片上，將爲了掛架嵌入的1對導線之掛架用缺 口，自小板片的緣部設成爲契入狀。 16 3 ] 2/發明說明書(補件)/92-05/92103634 200306753 4 ·如申請專利範圍第1至3項中任一項之熱壓接用加熱 器晶片，其中，使加熱壓接部及對其檢溫用熱電偶之安裝 部位和間隔預先準備不同的複數種類的熱壓接用加熱器晶 片，而因應各個工作件之性狀，以選擇最適合的各個熱壓 接用加熱器晶片並安裝在電阻熔接機上者。 17 312/發明說明書(補件)/92-05/92103634