(57)【要約】【課題】  ＡＣＦが３０℃を越えて熱せられることを防止することによって、ＡＣＦの粘着力が低下することを効果的に回避し、かつ、ＡＣＦの粘着力が低下しない温度にＡＣＦの温度を保持することが可能となるリールクーラを提供すること。【解決手段】  熱圧着装置の取付シャフト７に取り付けられた異方性導電フィルム用供給リール６の周囲を取り囲むとともに前記取付シャフト７および異方性導電フィルム用供給リール６に対して軸方向と直交方向から装着可能な形状に形成されている遮断ハウジング２と、冷媒９を流動可能にして前記遮断ハウジング２の内部に形成されている冷媒用空間２ｗとを有していること。【選択図】      図１
2006216606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱圧着装置の取付シャフトに取り付けられた異方性導電フィルム用供給リールの周囲を取り囲むとともに前記取付シャフトおよび異方性導電フィルム用供給リールに対して軸方向と直交方向から装着可能な形状に形成されている遮断ハウジングと、冷媒を流動可能にして前記遮断ハウジングの内部に形成されている冷媒用空間とを有していることを特徴とするリールクーラ。
【請求項２】
前記異方性導電フィルム用供給リールの軸方向外側に位置する前記遮断ハウジングの側面部には、前記取付シャフトに対して軸方向と直交方向から装着する取付開口部が形成されており、この取付開口部は取付開口部に内接しているベアリングを介して前記取付シャフトに取り付けられていることを特徴とする請求項1に記載のリールクーラ。
【請求項３】
前記冷媒用空間内を流動する冷媒の流入口と流出口とは前記冷媒用空間の最下部に連通形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のリールクーラ。
【請求項４】
前記遮断ハウジングの外面には断熱部材が配設されていることを特徴とする請求項1から請求項３のいずれか１項に記載のリールクーラ。
【請求項５】
前記遮断ハウジングの異方性導電フィルム用供給リールの周囲を取り囲む内面には冷却フィンが形成されていることを特徴とする請求項1から請求項４のいずれか１項に記載のリールクーラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リールクーラに係り、特に、異方性導電フィルム用熱圧着装置において、異方性導電フィルムが巻回されている供給リールの周辺全体を低温に保持するのに好適なリールクーラに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、異方性導電フィルム（以下、「ＡＣＦ」という。）は、導電性材料とバインダ樹脂とからなる異方性導電材料をフィルム状に形成したものであり、プリント配線基板（以下、「基板」という。）等の接合に広く用いられている。前記ＡＣＦは、前記接合が行ないやすいように、剥離自在のキャリアフィルムとともに形成されたものが多い。このＡＣＦは、通常、熱圧着装置を用いて接合する。
【０００３】
図５はＡＣＦを用いて基板を自動的に接合する熱圧着装置の一例を示している。この熱圧着装置１００は、キャリアフィルムと一体状のＡＣＦ１０５が巻回されている異方性導電フィルム用供給リール（以下、「供給リール」という。）１０６と、前記供給リール１０６を取り付ける軸となる取付シャフト１０７と、ＡＣＦ１０５の貼付、仮圧着および本圧着を行なうための熱加圧ヘッド１１０と、ＡＣＦ１０５を巻き取る巻取りロール１０８等をもって形成されている。
【０００４】
前記熱圧着装置１００においては、供給リール１０６および巻取りリール１０８を回転駆動する駆動系（図示せず）の回転運動を利用して、供給リール１０６から熱圧着ヘッド１１０の下方付近を通して巻取りリール１０８までＡＣＦ１０５を搬送させる。熱加圧ヘッド１１０の下方付近に搬送されたＡＣＦ１０５は、接続すべき基板１１２と１１３の一方の基板１１２の端部付近に貼り付けられてキャリアフィルム部分から剥離される（以下、一方の基板１１２にＡＣＦ１０５を貼り付ける行為を「貼付作業」という。）。そして、前記した一方の基板１１２に貼付けた前記ＡＣＦ１０５を介在させて他方の基板１１３を重ね合わせ、前記各基板１１２および１１３の重ね合わせた部分を熱加圧ヘッド１１０によって加熱しないで圧着させる（以下、熱加圧ヘッド１１０を加熱しないでＡＣＦ１０５を圧着する行為を「仮圧着作業」という。）。その後、１８０℃以上に加熱した熱加圧ヘッド１１０によって前記各基板１１２および１１３のＡＣＦ１０５を介在させて重ね合わせた部分を熱加圧する（以下、熱加圧ヘッド１１０によってＡＣＦ１０５を熱圧着する行為を「本圧着作業」という。）。前記本圧着作業を終えた各基板１１２および１１３は、加熱されたＡＣＦ１０５の温度が低下すると固化するため、前記ＡＣＦ１０５が介在した部分が接合される（特許文献１および非特許文献１参照）。
【０００５】
ここで、前記本圧着作業によって熱加圧ヘッド１１０は１８０℃以上に加熱されるため、熱加圧ヘッド１１０の周囲の温度は６０〜９０℃まで上昇することになる。そして、熱加圧ヘッド１１０の熱の影響を受けた供給リール１０６の周囲の空気（以下、「外気」という。）の温度も、前記熱圧着装置１００の構造上熱加圧ヘッド１１０の近くに配設されることが多いことから、前記と同様に６０〜９０℃に加熱されてしまう。供給リール１０６に巻回されているＡＣＦ１０５は、６０〜９０℃に加熱された外気からの熱の影響によって、３０℃より高温に熱せられてしまう。このＡＣＦ１０５の温度が３０℃を越えて上昇すると、ＡＣＦ１０５のバインダ樹脂は徐々に熱硬化を開始する。これは、ＡＣＦ１０５のバインダ樹脂の多くがエポキシ系樹脂などの熱硬化性樹脂によって形成されているからである（非特許文献１参照）。ＡＣＦ１０５のバインダ樹脂が徐々に熱硬化を開始すると、ＡＣＦ１０５は期待した粘着力を発揮することが出来なくなるため、ＡＣＦ１０５によって接合されている前記の各基板１１２および１１３が部分的に剥離する原因となる。そして、各基板１１２および１１３が部分的に剥離した場合、各基板１１２および１１３の配線は電気的に接続されることがないため、各基板１１２および１１３をＡＣＦを用いて接合した製品の歩留まりは低下することになる。
【０００６】
そこで従来は、図６に示すように、冷却風１０９ａの吹き出し口が形成された冷却ノズル１０９を供給リール１０６の周辺に設け、前記冷却ノズル１０９がＡＣＦ１０５に冷却風１０９ａを吹き付けることによって、上昇したＡＣＦ１０５の温度を低下させていた（特許文献２参照）。
【０００７】
【特許文献１】特許第３２６７０７１号公報
【特許文献２】特開２００３−６６４７８号公報
【非特許文献１】元木  和行、他１１名、”異方性導電材料接続”、［online］、２０００年１０月、フジクラ技報  第９９号、［平成１６年１０月２８日検索］、<URL：http://www.fujikura.co.jp/gihou/gihou99/99_07.html>
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記したＡＣＦの冷却方法においては、ＡＣＦの一部分に冷却風を直接吹き付けて前記ＡＣＦの温度を低下させているため、前記冷却風が当たらない部分のＡＣＦの温度が３０℃より高く上昇するという問題が生じた。
【０００９】
また、外気の温度が上昇するに従ってＡＣＦの温度も上昇するため、前記したＡＣＦの冷却方法によっては、ＡＣＦの温度がよりいっそう高くなった場合、ＡＣＦに冷却風を吹き付けてもＡＣＦの温度を３０℃以下に低下させることが困難であるという問題があった。
【００１０】
このように冷却ノズル１０９を用いても、従来の問題と同様、ＡＣＦの一部分もしくは全体の粘着力が低下するため、ＡＣＦが引き起こす各基板の部分的な剥離を完全に防止することが困難であった。
【００１１】
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、供給リールに巻回されたＡＣＦが本圧着前に３０℃を越えて熱せられることを防止することができ、ＡＣＦの粘着力が低下することを効果的に回避し、かつ、前記ＡＣＦの粘着力が低下しない温度にＡＣＦの温度を一定に保持することが可能となるリールクーラを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前述した目的を達成するため、本発明のリールクーラにおける第1の特徴は、熱圧着装置の取付シャフトに取り付けられた異方性導電フィルム用供給リールの周囲を取り囲むとともに前記取付シャフトおよび異方性導電フィルム用供給リールに対して軸方向と直交方向から装着可能な形状に形成されている遮断ハウジングと、冷媒（「冷媒」とは、何かを冷却する際に用いる流体のことであり、気体だけでなく液体も含むものとする。）を流動可能にして前記遮断ハウジングの内部に形成されている冷媒用空間とを有していることである。
【００１３】
また、本発明の第２の特徴は、前記異方性導電フィルム用供給リールの軸方向外側に位置する前記遮断ハウジングの側面部には、前記取付シャフトに対して軸方向と直交方向から装着する取付開口部が形成されており、この取付開口部は取付開口部に内接しているベアリングを介して前記取付シャフトに取り付けられていることである。
【００１４】
また、本発明の第３の特徴は、前記冷媒用空間内を流動する冷媒の流入口と流出口とは前記冷媒用空間の最下部に連通形成されていることである。
【００１５】
また、本発明の第４の特徴は、前記遮断ハウジングの外面には断熱部材が配設されていることである。
【００１６】
そして、本発明の第５の特徴は、前記遮断ハウジングの異方性導電フィルム用供給リールの周囲を取り囲む内面にはには冷却フィンが形成されていることである。
【発明の効果】
【００１７】
前記第1の特徴によって、３０℃を越える温度（以下、「高温」という。）に加熱された外気からＡＣＦへ伝わる熱を遮断するために異方性導電フィルム用供給リール周辺を取り囲む遮断ハウジングを取付シャフトおよび異方性導電フィルム用供給リールに対して軸方向と直交方向から装着することが可能となり、かつ、冷媒用空間内に例えば２５℃以下の温度（以下、「低温」という。）の冷媒を流動させることによって遮断ハウジングに取り囲まれた空間（以下、「冷却室」という。）を低温にすることが可能となるため、当該冷却室内の異方性導電フィルムの温度を全体的に低温に保持することができるという効果を奏する。
【００１８】
前記第２の特徴によって、取付開口部と取付シャフトとの間にベアリングが介在しているため、取付シャフトおよび供給リールが回転運動をしても、リールクーラはその回転運動の影響を受けることがなく、リールクーラを静止状態を保ちながら配設することができるという効果を奏する。
【００１９】
前記第３の特徴によって、低温の冷媒が遮断ハウジングの内部に形成されている冷媒用空間の隅々まで流動することが可能となるため、リールクーラにおける冷却効率が向上するという効果を奏する。
【００２０】
前記第４の特徴によって、遮断ハウジングは高温の外気の影響を受け難くなるため、リールクーラにおける冷却効率が向上するという効果を奏する。
【００２１】
前記第５の特徴によって、遮断ハウジングの異方性導電フィルム用供給リールの周囲を取り囲む内面に形成されている冷却フィンによって熱交換する表面積をより大きくすることが可能となるため、リールクーラの冷却効率が向上するという効果を奏する。
【００２２】
すなわち、本発明のリールクーラは、冷媒によって冷却されている遮断ハウジングの内側に一定の温度を保持している冷却室を有しているため、３０℃を越える外気から供給される熱を遮る遮断効果と、２５℃以下の温度にＡＣＦを保持する冷却効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図１から図４を用いて、本発明の実施形態（以下、「本実施形態」という。）であるリールクーラの実施形態を説明する。
【００２４】
図１に示すように、本実施形態であるリールクーラ１は、遮断ハウジング２、ベアリング３、配管４等をもって形成されている。
【００２５】
さらに説明すると、リールクーラ１は、図２に示すように、熱圧着装置の取付シャフト７に取り付けられた異方性導電フィルム用供給リール６（以下、供給リール６という）の周囲を取り囲むとともに前記取付シャフト７および供給リール６に対して軸方向と直交方向から装着可能な形状に形成されている。即ち、リールクーラ１の遮断ハウジング２によって形成された内側の空間である冷却室２ｆ内にＡＣＦ５が巻回されている供給リール６を挿入し、供給リール６の軸方向外側に位置する遮断ハウジング２の両側面部２ａに取付シャフト７に対して軸方向と直交方向から装着することができるように形成された両取付開口部２ｃ内に取付シャフト７を挿入させることによって、熱圧着装置に取り付けられている。
【００２６】
遮断ハウジング２の形状をさらに説明すると、供給リール６の軸方向外側の側面、即ち取付シャフト７が貫通する面が円形状である場合には、図１〜３に示すように、供給リール６の側面に平行となる位置に形成された円形状の２枚の側面部２ａが供給リール６の側面を挟みこむようにして取り囲み、円周面部２ｂが両側面部２ａの円周部の上半分を結合する形状に形成されている。両側面部２ａの円周部の下半分は供給リール６を装入するために開放されている。そのため、両側面部２ａの円周部の下半分を覆う蓋状に形成されたカバー（図示せず）を用意して、当該カバーによって供給リール６の挿入後に両側面部２ａの円周部の下半分を閉じるようにしても良い。
【００２７】
また、遮断ハウジング２の内部には冷媒用空間２ｗが形成されており、その冷媒用空間２ｗへ冷却用の冷媒（「冷媒」とは、何かを冷却する際に用いる流体のことであり、気体だけでなく液体も含むものとする。）９を供給する流入口２ｄと、排出させる流出口２ｅとが連通形成されている。この冷媒用空間２ｗは、遮断ハウジング２の内部に間隙を設けることによって、供給リール６全体を取り囲む形状に形成されている。そして、冷媒用空間２ｗ内は、冷媒９を流動させることが可能となっている。この冷媒９としては、２５℃以下の流体であるならば何でも使用することが可能であるが、取り扱いが容易であることを考慮すると、水を用いることが好ましい。この水の温度としては、液体の凍結を防止する凍結防止剤を水に混入しない場合は５〜２５℃程度とし、水に凍結防止剤を混入する場合は０〜２５℃程度とすることが好ましい。なお、ＡＣＦ５は使用前に−１０〜５℃の温度で冷蔵保管されていることを考慮すると、前記した冷媒９の温度は出来る限り低い温度にまで下げることが好ましい。前記流入口２ｄおよび流出口２ｅは、冷媒９が冷媒用空間２ｗの隅々まで流動することが可能とさせるために、前記遮断ハウジング２の最下部の冷媒用空間２ｗに連通形成されている。
【００２８】
遮断ハウジング２の材質としては、冷却室２ｆ内の空気を２５℃以下の温度（低温）を保持するため、金属を用いることが好ましい。この金属としては、熱伝導率が良いことから、銅、アルミニウムまたは銅もしくはアルミニウムを基とする合金を用いることが好ましい。そして、遮断ハウジング２の側面部２ａの中心軸部には、前記取付シャフト７の軸径よりも大きい幅寸法を有する形状の取付開口部２ｃが形成されている。取付開口部２ｃの開口形状としては丸形や方形でも良いが、取付シャフト７への取付容易性を考慮すると、図１に示すように、遮断ハウジング２の下端が開放される形状となるＵ字形に形成することが好ましい。
【００２９】
なお、遮断ハウジング２の外面には断熱部材（図示せず）が固着されており、遮断ハウジング２の冷却室２ｆの内面には冷却フィン（図示せず）が形成されている。前記断熱部材の形状は、遮断ハウジング２の外壁を覆う形状に形成されている。前記断熱部材としては、成形性が良く低温における断熱性も高いことから、ウレタンやポリエチレンを基とする発砲プラスチック系断熱材を用いることが好ましい。また、前記冷却フィンの形状は、板状に形成されたフィンを複数個ほど隣位させて成る形状に形成されている。例えば、直線状に形成されたフィンを並列または格子状に形成して成る形状が好ましい。
【００３０】
遮断ハウジング２を取付シャフト７に装着させるベアリング３としては、転がり軸受もしくは滑り軸受などの一般的な円筒状軸受けを２個用いるとよい。これらの２個のベアリング３は、供給リール６を挟む位置であって、かつ、供給リール６の中心軸とベアリング３の中心軸とが同一となる位置に配設されている。そして、遮断ハウジング２は取付開口部２ｃをベアリング３に外接するようにして取付シャフト７に装着される。その後、２個のベアリング３および供給リール６は、取付シャフト７の一端に取付可能なストッパ８と取付シャフト７の鍔部７ａとに挟み込まれることによって固定される（図４参照）。  配管４は、その一端が前記流入口２ｄおよび前記流出口２ｅに接続されており、他端が冷媒９を循環させる循環装置（図示なし）や低温の水道水が流動する水道水用の蛇口等に接続されている。配管４としては、０〜２５℃の冷媒９を使用する場合には、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン等に代表される安価かつ耐圧性を有する樹脂ホースを用いる。また、０℃以下であって当該配管４が凍結する可能性のある冷媒９を使用する場合には、配管４としてはＳＵＳ３０４等によって作製された金属製フレキシブルホースを用いることが好ましい。
【００３１】
次に、図３および図４を用いて、本実施形態における作用を説明する。
【００３２】
本実施形態であるリールクーラ１の遮断ハウジング２は、図３に示すように、供給リール６の周囲を取り囲む形状に形成されている。そして、リールクーラ１は、遮断ハウジング２の内部に形成されている冷却室２ｆ内に供給リール６を装入して取付シャフト７に配設されている。遮断ハウジング２は、高温の外気からＡＣＦ５へ伝わる熱を遮断することによって、冷却室２ｆ内の温度が上昇することを防止する。そして、図４に示すように、遮断ハウジング２の内部全体に形成された冷媒用空間２ｗ内を低温の冷媒９が流動するため、遮断ハウジング２は低温に保持され、それに伴い、冷却室２ｆ内は低温に保持される。
【００３３】
すなわち、本実施形態であるリールクーラ１は、冷媒９によって冷却される遮断ハウジング２の内側に一定の温度を保持している冷却室２ｆを有しているため、高温の外気から供給される熱を遮る遮断効果と、リールクーラ１の周辺を低温に保持する冷却効果とを奏することになる。前記した２つの効果によって、リールクーラ１内に装入されたＡＣＦ５は低温に保持されるため、ＡＣＦ５の粘着力が低下することはない。このことから、本実施形態のリールクーラ１によって冷却されたＡＣＦ５を用いて固着した各基板の接合部が剥離することはない。
【００３４】
なお、前記取付開口部２ｃがＵ字状に形成されていることによって、取付シャフト７から供給リール６を取り外すことなく、取付シャフト７にリールクーラ１を取り付けることが可能となる。すなわち、取付シャフト７に供給リール６を取り付けた状態でリールクーラ１の取付が可能となるため、リールクーラ１の取付作業が格段に容易となる。
【００３５】
また、前記取付開口部２ｃと取付シャフト７との間にベアリング３が介在しているため、取付シャフト７および供給リール６が回転運動をしても、リールクーラ１はその回転運動の影響を受けない。すなわち、本実施形態であるリールクーラ１は静止状態を保ちながら配設することが可能である。
【００３６】
さらに、前記流入口２ｄと前記流出口２ｅが、図３および図４に示すように、前記遮断ハウジング２の最下部に形成されて冷媒用空間２ｗの最下部に連通していることによって、低温の冷媒が冷媒用空間２ｗ内全体を隅々まで流動することが可能となる。すなわち、冷媒用空間２ｗ内の温度が冷媒用空間２ｗ内のどの部分においても均一となる。
【００３７】
そのうえ、断熱部材（図示せず）が前記遮断ハウジング２の外面に配設されていることによって、遮断ハウジング２は高温の外気から伝わる熱の影響を受け難くなる。すなわち、冷媒用空間２ｗ内の冷媒は、外気との熱交換をほとんど行なわずに、冷却室２ｆ内の空気と熱交換を行なうことが可能となるため、リールクーラ１の冷却効率は格段に向上する。
【００３８】
そして、冷却フィン（図示せず）が前記遮断ハウジング２の冷却室２ｆの内面に形成されていることによって、冷却室２ｆの内面の表面積を大きくすることが可能となる。この表面積が大きくなると、冷媒用空間２ｗ内の冷却流体が冷却室２ｆ内の空気と熱交換しやすくなるため、リールクーラ１の冷却効率はより一層格段に向上する。
【００３９】
これらの作用を総合すると、本発明のリールクーラによって、高温の外気による熱の影響はＡＣＦの周囲から遮断され、かつ、ＡＣＦは低温で保持されることになり、熱加圧ヘッドの熱によるＡＣＦの粘着力の低下を抑えることが可能となる。そして、粘着力の低下が抑えられると、当該ＡＣＦを有する製品の歩留まりを向上させることができる。
【００４０】
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。例えば、リールクーラの遮断ハウジングを、冷媒用空間を有しない断熱材で形成された遮断板および冷却フィン付きの銅製パイプによる２個の部材で形成し、供給リール周辺を取り囲む遮断板の内側に供給リール周辺を取り囲む形状に形成された銅製パイプを配設することによって本発明を実施しても、本発明の効果である遮断効果と冷却効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明のリールクーラの取付における位置関係を示す分解斜視図
【図２】本発明のリールクーラの取付状態を示す斜視図
【図３】本発明のリールクーラの側面図
【図４】図３の４−４矢視縦断面図
【図５】ＡＣＦの熱圧着に用いる熱圧着装置
【図６】従来の冷却手段を示す部分斜視図
【符号の説明】
【００４２】
１    リールクーラ
２    遮断ハウジング
２ｃ（遮断ハウジングの）取付開口部
２ｄ  流入口
２ｅ  流出口
２ｗ  冷媒用空間
３    ベアリング
５    ＡＣＦ（異方性導電フィルム）
６    供給リール
７    取付シャフト
９    冷媒
【図１】
2006216606.tif 000003
【図２】
2006216606.tif 000004
【図３】
2006216606.tif 000005
【図４】
2006216606.tif 000006
【図５】
2006216606.tif 000007
【図６】
2006216606.tif 000008