JP3255025B2 - 熱圧着装置 - Google Patents
熱圧着装置Info
- Publication number
- JP3255025B2 JP3255025B2 JP18299696A JP18299696A JP3255025B2 JP 3255025 B2 JP3255025 B2 JP 3255025B2 JP 18299696 A JP18299696 A JP 18299696A JP 18299696 A JP18299696 A JP 18299696A JP 3255025 B2 JP3255025 B2 JP 3255025B2
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- JP
- Japan
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- moving block
- heating tool
- porous material
- thermocompression bonding
- gas
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- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数のワークを熱
圧着する熱圧着装置に関するものである。
圧着する熱圧着装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】回路モジュールの製造プロセスでは、基
板などのワークに、ＡＣＦ（異方性導電体）やＴＣＰ
（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）等の他
のワークを熱圧着するために、熱圧着装置が用いられ
る。
板などのワークに、ＡＣＦ（異方性導電体）やＴＣＰ
（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）等の他
のワークを熱圧着するために、熱圧着装置が用いられ
る。
【０００３】図４は、従来の熱圧着装置の一部断面図で
ある。図４において、１は上下方向Ｎ１に昇降する移動
ブロック、２は移動ブロック１の下部に支持され熱源と
してのヒータ３を内蔵する加熱ツールであり、加熱ツー
ル２の下端面は、ワークを熱圧着するための加圧面２ａ
となっている。
ある。図４において、１は上下方向Ｎ１に昇降する移動
ブロック、２は移動ブロック１の下部に支持され熱源と
してのヒータ３を内蔵する加熱ツールであり、加熱ツー
ル２の下端面は、ワークを熱圧着するための加圧面２ａ
となっている。
【０００４】ここで、熱圧着を精度良く行うためには、
加圧面２ａの高い位置精度が欠かせない。一方、加熱ツ
ール２はヒータ３を内蔵しており約４００°Ｃ前後の高
温となっている。この熱が、移動ブロック１側に伝わる
と、移動ブロック１が熱的な歪みを生じ加圧面２ａの位
置精度が低下する。そこで、従来の熱圧着装置では、高
温の加熱ツール２と移動ブロック１との間に、断熱材４
を介装し、移動ブロック１への伝熱を抑えていた。
加圧面２ａの高い位置精度が欠かせない。一方、加熱ツ
ール２はヒータ３を内蔵しており約４００°Ｃ前後の高
温となっている。この熱が、移動ブロック１側に伝わる
と、移動ブロック１が熱的な歪みを生じ加圧面２ａの位
置精度が低下する。そこで、従来の熱圧着装置では、高
温の加熱ツール２と移動ブロック１との間に、断熱材４
を介装し、移動ブロック１への伝熱を抑えていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成を採用しても、断熱材４が熱的に飽和すると、
移動ブロック１側への伝熱が発生する。また、移動ブロ
ック１側は、一般に熱容量が大きく、一旦移動ブロック
１への伝熱が始まると、移動ブロック１側が熱的な定常
状態になるまで非常に長い時間を要する。又、移動ブロ
ック１側の温度が変化してゆく間、移動ブロック１側の
熱的な歪みも変化し、その結果加圧面２ａの位置も時々
刻々と変化する。このような状態では、十分な位置精度
を得ることは極めて困難になる。
うな構成を採用しても、断熱材４が熱的に飽和すると、
移動ブロック１側への伝熱が発生する。また、移動ブロ
ック１側は、一般に熱容量が大きく、一旦移動ブロック
１への伝熱が始まると、移動ブロック１側が熱的な定常
状態になるまで非常に長い時間を要する。又、移動ブロ
ック１側の温度が変化してゆく間、移動ブロック１側の
熱的な歪みも変化し、その結果加圧面２ａの位置も時々
刻々と変化する。このような状態では、十分な位置精度
を得ることは極めて困難になる。
【０００６】そこで本発明は、加熱ツールによる熱的悪
影響を抑制できる熱圧着装置を提供することを目的とす
る。
影響を抑制できる熱圧着装置を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の熱圧着装置は、
各ワークに向かって進退する移動ブロックと、移動ブロ
ックの一端部に支持され且つ熱源を備えた加熱ツール
と、移動ブロックと加熱ツールとの間に介装されて前記
加熱ツールからの熱が前記移動ブロックへ伝わるのを遮
断する多孔質材と、多孔質材に気体を供給し多孔質材か
ら外部へ気体を流通させる気体供給部とを備えている。
各ワークに向かって進退する移動ブロックと、移動ブロ
ックの一端部に支持され且つ熱源を備えた加熱ツール
と、移動ブロックと加熱ツールとの間に介装されて前記
加熱ツールからの熱が前記移動ブロックへ伝わるのを遮
断する多孔質材と、多孔質材に気体を供給し多孔質材か
ら外部へ気体を流通させる気体供給部とを備えている。
【０００８】
【発明の実施の形態】請求項１記載の熱圧着装置は、各
ワークに向かって進退する移動ブロックと、移動ブロッ
クの一端部に支持され且つ熱源を備えた加熱ツールと、
移動ブロックと加熱ツールとの間に介装されて前記加熱
ツールからの熱が前記移動ブロックへ伝わるのを遮断す
る多孔質材と、多孔質材に気体を供給し多孔質材から外
部へ気体を流通させる気体供給部とを備えている。した
がって、気体供給部から供給される気体は、移動ブロッ
クと高温の加熱ツールとの間にある多孔質材から外部へ
排出される。ここで、加熱ツールが高温となっても、加
熱ツールの熱は、この気体に伝達され熱を受け取った気
体は直ちに外部へ排出され、次々と新たな気体が供給さ
れるから、加熱ツールの熱のほとんどは、外部へ排出さ
れる気体に奪われ、移動ブロックには殆ど伝わらない。
即ち、多孔質材内から外部へ排出される気体によって、
移動ブロックは高温の加熱ツールから熱的に遮断される
ものである。このため、移動ブロックは殆ど熱的な歪み
を発生せず加熱ツールの位置精度を高く保持することが
できる。
ワークに向かって進退する移動ブロックと、移動ブロッ
クの一端部に支持され且つ熱源を備えた加熱ツールと、
移動ブロックと加熱ツールとの間に介装されて前記加熱
ツールからの熱が前記移動ブロックへ伝わるのを遮断す
る多孔質材と、多孔質材に気体を供給し多孔質材から外
部へ気体を流通させる気体供給部とを備えている。した
がって、気体供給部から供給される気体は、移動ブロッ
クと高温の加熱ツールとの間にある多孔質材から外部へ
排出される。ここで、加熱ツールが高温となっても、加
熱ツールの熱は、この気体に伝達され熱を受け取った気
体は直ちに外部へ排出され、次々と新たな気体が供給さ
れるから、加熱ツールの熱のほとんどは、外部へ排出さ
れる気体に奪われ、移動ブロックには殆ど伝わらない。
即ち、多孔質材内から外部へ排出される気体によって、
移動ブロックは高温の加熱ツールから熱的に遮断される
ものである。このため、移動ブロックは殆ど熱的な歪み
を発生せず加熱ツールの位置精度を高く保持することが
できる。
【０００９】次に図面を参照しながら、本発明の実施の
形態を説明する。図１は、本発明の一実施の形態におけ
る熱圧着装置の斜視図である。図１において、５は基台
であり、基台５上に設けられたＸテーブル６、Ｙテーブ
ル７、θテーブル８によって、保持部９が、ＸＹθ方向
移動自在となっている。この保持部９は、第１のワーク
としての基板（液晶パネル）１０の下面中央部を吸着し
ている。したがって、Ｘテーブル６、Ｙテーブル７、θ
テーブル８を駆動すれば、基板１０を自在に位置決めで
きる。そして、基板１０の縁部には、第２のワークとし
ての電子部品１１が搭載されており、この熱圧着装置
は、電子部品１１を基板１０に熱圧着するものである。
形態を説明する。図１は、本発明の一実施の形態におけ
る熱圧着装置の斜視図である。図１において、５は基台
であり、基台５上に設けられたＸテーブル６、Ｙテーブ
ル７、θテーブル８によって、保持部９が、ＸＹθ方向
移動自在となっている。この保持部９は、第１のワーク
としての基板（液晶パネル）１０の下面中央部を吸着し
ている。したがって、Ｘテーブル６、Ｙテーブル７、θ
テーブル８を駆動すれば、基板１０を自在に位置決めで
きる。そして、基板１０の縁部には、第２のワークとし
ての電子部品１１が搭載されており、この熱圧着装置
は、電子部品１１を基板１０に熱圧着するものである。
【００１０】また基台５の後部には、Ｘ方向と平行な上
下一対の台部１２が設けてあり、下方の台部１２には、
基板１０の縁部下面を下受けする下受台１３が立設され
ている。そして、上方の台部１２の上部には、圧着ヘッ
ド１４を昇降させる進退機構としてのシリンダ１５が配
設されている。シリンダ１５を駆動すると、圧着ヘッド
１４を電子部品１１へ向けて下降させ、電子部品１１を
基板１０に熱圧着できる。
下一対の台部１２が設けてあり、下方の台部１２には、
基板１０の縁部下面を下受けする下受台１３が立設され
ている。そして、上方の台部１２の上部には、圧着ヘッ
ド１４を昇降させる進退機構としてのシリンダ１５が配
設されている。シリンダ１５を駆動すると、圧着ヘッド
１４を電子部品１１へ向けて下降させ、電子部品１１を
基板１０に熱圧着できる。
【００１１】次に、図３〜図４を参照しながら、圧着ヘ
ッド１４の詳細な構造を説明する。図３において、１６
は上方の台部１２に垂直に立設された支持板であり（図
１も参照）、支持板１６の前面には、垂直なガイドレー
ル１７が固定されている。そして、圧着ヘッド１４全体
を保持するフレーム１９の背面に設けられたスライダ１
８が、ガイドレール１７とスライド自在に係合してい
る。さらに、フレーム１９の頂部には、シリンダ１５の
ロッド１５ａが連結されている。
ッド１４の詳細な構造を説明する。図３において、１６
は上方の台部１２に垂直に立設された支持板であり（図
１も参照）、支持板１６の前面には、垂直なガイドレー
ル１７が固定されている。そして、圧着ヘッド１４全体
を保持するフレーム１９の背面に設けられたスライダ１
８が、ガイドレール１７とスライド自在に係合してい
る。さらに、フレーム１９の頂部には、シリンダ１５の
ロッド１５ａが連結されている。
【００１２】したがって、シリンダ１５を駆動すると、
フレーム１９ごと圧着ヘッド１４全体を昇降させること
ができる。
フレーム１９ごと圧着ヘッド１４全体を昇降させること
ができる。
【００１３】２０は、フレーム１９の内部に、中間プレ
ート２１を挟んで装備される移動ブロックである。ま
た、２２は中間プレート２１を介してフレーム１９に移
動ブロック２０の上部を固定する中空ボルト、２３は中
間プレート２１の下部に移動ブロック２０の下部を固定
する固定ボルトである。そして、固定ボルト２３と中間
プレート２１との間には、球面軸受２４が装着されてい
る。これら、中間プレート２１、中空ボルト２２、固定
ボルト２３及び球面軸受２４を調整することにより、フ
レーム１９に対して移動ブロック２０の上下方向位置や
水平方向及び垂直方向の傾きを微調整できるようになっ
ている。
ート２１を挟んで装備される移動ブロックである。ま
た、２２は中間プレート２１を介してフレーム１９に移
動ブロック２０の上部を固定する中空ボルト、２３は中
間プレート２１の下部に移動ブロック２０の下部を固定
する固定ボルトである。そして、固定ボルト２３と中間
プレート２１との間には、球面軸受２４が装着されてい
る。これら、中間プレート２１、中空ボルト２２、固定
ボルト２３及び球面軸受２４を調整することにより、フ
レーム１９に対して移動ブロック２０の上下方向位置や
水平方向及び垂直方向の傾きを微調整できるようになっ
ている。
【００１４】そして、移動ブロック２０の下部には、位
置決めピン２６によって位置出しされた状態で加熱ツー
ル２５が支持されている。２５ａは加熱ツール２５の加
圧面、２７は熱源としてのヒータである。また、移動ブ
ロック２０の下面と加熱ツール２５の上面との間には、
上方から多孔質材２９、断熱材２８の順に熱を遮断する
ための部材が介装されている。多孔質材２９としては、
ステンレス鋼やセラミックス等からなるものが好適であ
る。
置決めピン２６によって位置出しされた状態で加熱ツー
ル２５が支持されている。２５ａは加熱ツール２５の加
圧面、２７は熱源としてのヒータである。また、移動ブ
ロック２０の下面と加熱ツール２５の上面との間には、
上方から多孔質材２９、断熱材２８の順に熱を遮断する
ための部材が介装されている。多孔質材２９としては、
ステンレス鋼やセラミックス等からなるものが好適であ
る。
【００１５】３０は中間プレート２１を貫通し移動ブロ
ック２０の前面中程に装着されるジョイントであり、ジ
ョイント３０には、気体供給部としてのエア供給源３１
から配管３２を介して圧縮空気が供給される。そして、
移動ブロック２０の内部には、ジョイント３０の先端部
から移動ブロック２０の下面と多孔質材２９の上面との
境目に至る流路３３が形成されている。また流路３３の
下端部は、拡径部３３ａとなっており、多孔質材２９内
にまんべんなく圧縮空気が供給されるようになってい
る。
ック２０の前面中程に装着されるジョイントであり、ジ
ョイント３０には、気体供給部としてのエア供給源３１
から配管３２を介して圧縮空気が供給される。そして、
移動ブロック２０の内部には、ジョイント３０の先端部
から移動ブロック２０の下面と多孔質材２９の上面との
境目に至る流路３３が形成されている。また流路３３の
下端部は、拡径部３３ａとなっており、多孔質材２９内
にまんべんなく圧縮空気が供給されるようになってい
る。
【００１６】さて、熱圧着を行う際には、ヒータ２７に
より発生する熱で、加熱ツール２５は、数百°Ｃという
高温になっている。このとき、エア供給源３１から圧縮
空気を供給すると、この圧縮空気は、配管３２、ジョイ
ント３０、流路３３を介して多孔質材２９内を通過し、
外部へ排出される。
より発生する熱で、加熱ツール２５は、数百°Ｃという
高温になっている。このとき、エア供給源３１から圧縮
空気を供給すると、この圧縮空気は、配管３２、ジョイ
ント３０、流路３３を介して多孔質材２９内を通過し、
外部へ排出される。
【００１７】したがって、加熱ツール２５側から移動ブ
ロック２０側へ伝わろうとする熱は、断熱材２８を通過
しても、多孔質材２９から次々に外部へ流れ出す圧縮空
気に奪われて外部へ排出されるため、殆ど移動ブロック
２０へ伝達されない。なおこのとき断熱材２８が、熱的
に飽和していても圧縮空気によって熱が遮断されること
に変わりなく、問題なく対処できる。このため、移動ブ
ロック２０を低温に保持した状態を維持することがで
き、加圧面２５ａの位置精度を高く保持できる。
ロック２０側へ伝わろうとする熱は、断熱材２８を通過
しても、多孔質材２９から次々に外部へ流れ出す圧縮空
気に奪われて外部へ排出されるため、殆ど移動ブロック
２０へ伝達されない。なおこのとき断熱材２８が、熱的
に飽和していても圧縮空気によって熱が遮断されること
に変わりなく、問題なく対処できる。このため、移動ブ
ロック２０を低温に保持した状態を維持することがで
き、加圧面２５ａの位置精度を高く保持できる。
【００１８】さて、断熱材２８が、多孔質材２９と加熱
ツール２５との間に介装されているのは、次の意味があ
る。上述したように、圧縮空気の流通によって、移動ブ
ロック２０と加熱ツール２５には、相当の温度差があ
る。このため、断熱材２８を上述のように配置し、上記
温度差による温度勾配を断熱材２８で持たせて、その結
果、加熱ツール２５の熱変形を極力抑制するのである。
なお、圧縮空気を流通させると、通常騒音が発生する
が、本形態では、多孔質材２９を介して圧縮空気を排出
させることとしているので、多孔質材２９が一種のサイ
レンサとしての役割を果たし、作業環境を悪化させない
ようにすることもできる。
ツール２５との間に介装されているのは、次の意味があ
る。上述したように、圧縮空気の流通によって、移動ブ
ロック２０と加熱ツール２５には、相当の温度差があ
る。このため、断熱材２８を上述のように配置し、上記
温度差による温度勾配を断熱材２８で持たせて、その結
果、加熱ツール２５の熱変形を極力抑制するのである。
なお、圧縮空気を流通させると、通常騒音が発生する
が、本形態では、多孔質材２９を介して圧縮空気を排出
させることとしているので、多孔質材２９が一種のサイ
レンサとしての役割を果たし、作業環境を悪化させない
ようにすることもできる。
【００１９】なお図２において、３４はロッド１５ａか
ら移動ブロック２０へ作用する圧力を計測する圧力セン
サである。以上述べたように、移動ブロック２０は低温
のまま保持されるので、圧力センサ３４の計測値の信頼
性も向上する。
ら移動ブロック２０へ作用する圧力を計測する圧力セン
サである。以上述べたように、移動ブロック２０は低温
のまま保持されるので、圧力センサ３４の計測値の信頼
性も向上する。
【００２０】次に図３を参照しながら、移動ブロック２
０に対する多孔質材２９、断熱材２８及び加熱ツール２
５の支持機構について説明する。図３に示すように、移
動ブロック２０の側部には、凹部２０ａ，２０ｂが形成
されている。
０に対する多孔質材２９、断熱材２８及び加熱ツール２
５の支持機構について説明する。図３に示すように、移
動ブロック２０の側部には、凹部２０ａ，２０ｂが形成
されている。
【００２１】そして、３５，３６は凹部２０ａ，２０ｂ
から多孔質材２９及び断熱材２８を貫通するカラーであ
る。カラー３５，３６には、ボルト３７，３８がスライ
ド自在に挿通され、ボルト３７，３８の下部は、加熱ツ
ール２５の上部にねじしめされている。また、ボルト３
７，３８の上部には、皿ばね３９，４０を挟んで座金４
１，４２が装着され、座金４１，４２の上部では、ボル
ト３７，３８の頂部にナット４３，４４が螺合してあ
る。
から多孔質材２９及び断熱材２８を貫通するカラーであ
る。カラー３５，３６には、ボルト３７，３８がスライ
ド自在に挿通され、ボルト３７，３８の下部は、加熱ツ
ール２５の上部にねじしめされている。また、ボルト３
７，３８の上部には、皿ばね３９，４０を挟んで座金４
１，４２が装着され、座金４１，４２の上部では、ボル
ト３７，３８の頂部にナット４３，４４が螺合してあ
る。
【００２２】これにより、多孔質材２９、断熱材２８を
挟んで加熱ツール２５が移動ブロック２０の下部に支持
されている。
挟んで加熱ツール２５が移動ブロック２０の下部に支持
されている。
【００２３】
【発明の効果】本発明の熱圧着装置は、各ワークに向か
って進退する移動ブロックと、移動ブロックの下部に支
持され且つ熱源を備えた加熱ツールと、移動ブロックと
加熱ツールとの間に介装されて前記加熱ツールからの熱
が前記移動ブロックへ伝わるのを遮断する多孔質材と、
多孔質材に気体を供給し多孔質材から外部へ気体を流通
させる気体供給部とを備えているので、多孔質材から外
部へ排出される気体によって移動ブロックを高温の加熱
ツールから熱的に遮断でき、その結果熱的歪みを減らし
て加熱ツールの位置精度を高く保持できる。
って進退する移動ブロックと、移動ブロックの下部に支
持され且つ熱源を備えた加熱ツールと、移動ブロックと
加熱ツールとの間に介装されて前記加熱ツールからの熱
が前記移動ブロックへ伝わるのを遮断する多孔質材と、
多孔質材に気体を供給し多孔質材から外部へ気体を流通
させる気体供給部とを備えているので、多孔質材から外
部へ排出される気体によって移動ブロックを高温の加熱
ツールから熱的に遮断でき、その結果熱的歪みを減らし
て加熱ツールの位置精度を高く保持できる。
【図１】本発明の一実施の形態における熱圧着装置の斜
視図
視図
【図２】本発明の一実施の形態における熱圧着装置の断
面図
面図
【図３】本発明の一実施の形態における熱圧着装置の断
面図
面図
【図４】従来の熱圧着装置の一部断面図
１０ 基板 １１ 電子部品 ２０ 移動ブロック ２５ 加熱ツール ２９ 多孔質材 ３１ エア供給源
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−148667（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−2558（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−178543（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−319119（ＪＰ，Ａ) 特公 平１−20721（ＪＰ，Ｂ２) 実公 昭63−47420（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 3/04 H01L 21/52 H05K 3/32
Claims (3)
- 【請求項１】第１のワークと第２のワークとを熱圧着す
る熱圧着装置であって、前記各ワークに向かって進退す
る移動ブロックと、前記移動ブロックの一端部に支持さ
れ且つ熱源を備えた加熱ツールと、前記移動ブロックと
前記加熱ツールとの間に介装されて前記加熱ツールから
の熱が前記移動ブロックへ伝わるのを遮断する多孔質材
と、前記多孔質材に気体を供給し前記多孔質材から外部
へ気体を流通させる気体供給部とを備えたことを特徴と
する熱圧着装置。 - 【請求項２】前記多孔質材と前記加熱ツールとの間に断
熱材を介装したことを特徴とする請求項１記載の熱圧着
装置。 - 【請求項３】前記気体供給部から供給される気体を前記
多孔質材へ送る流路は、前記多孔質材と前記移動ブロッ
クとの境目に開口していることを特徴とする請求項１記
載の熱圧着装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18299696A JP3255025B2 (ja) | 1996-07-12 | 1996-07-12 | 熱圧着装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18299696A JP3255025B2 (ja) | 1996-07-12 | 1996-07-12 | 熱圧着装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000039582A Division JP3255166B2 (ja) | 1996-07-12 | 2000-02-17 | 熱圧着装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1029059A JPH1029059A (ja) | 1998-02-03 |
| JP3255025B2 true JP3255025B2 (ja) | 2002-02-12 |
Family
ID=16127941
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18299696A Expired - Fee Related JP3255025B2 (ja) | 1996-07-12 | 1996-07-12 | 熱圧着装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3255025B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010067715A (ja) * | 2008-09-09 | 2010-03-25 | Shibaura Mechatronics Corp | 電子部品の実装装置及び実装方法 |
| KR102604789B1 (ko) * | 2020-11-30 | 2023-11-21 | 세메스 주식회사 | 히터 조립체 및 이를 포함하는 본딩 헤드 |
-
1996
- 1996-07-12 JP JP18299696A patent/JP3255025B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1029059A (ja) | 1998-02-03 |
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