(57)【要約】【課題】熱の制御を容易にすると共に、熱圧着工程中にも熱の制御を可能にする熱圧着装置を提供する。【解決手段】熱圧着装置１は、ロッド２と、熱圧着ヘッド３とを備えている。熱圧着ヘッド３は、筐体５と、複数の熱源６と、複数のエアシリンダー７と、ガイド部材８とを備えている。各エアシリンダー７は、各熱源６に設けられ、それぞれにエアコンプレッサーが接続されている。エアシリンダー７は、筐体５に固定されたガイド部材８に沿って上下駆動することが可能に構成されている。これによって、各エアシリンダー７は、熱源６をそれぞれ単独で上下駆動させることができる。また、複数の熱源６と複数のエアシリンダー７は、平面視にて、マトリックス状に配列されている。【選択図】図１
2007311601.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異方性導電膜を介して対応する複数の対の端子を押圧して圧着するための熱圧着装置において、
複数の熱源と、
前記複数の熱源をそれぞれ単独で駆動させるための駆動手段とを備えたことを特徴とする熱圧着装置。
【請求項２】
前記駆動手段は、押圧方向と平行な方向に複数の熱源を駆動させることを特徴とする請求項１に記載の熱圧着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異方性導電膜を介して複数の対の端子を接続するための熱圧着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、熱によって導電粒子を含む異方性導電膜を構成する樹脂などからなる接着母材を一時的に融解させて、異なる電子部品の配線端子等を接続させることが可能な熱圧着装置が知られている。このような熱圧着装置によって、異方性導電膜により複数の対の配線端子を熱圧着する場合に、熱圧着装置の熱源からの熱が不均一に異方性導電膜に供給されると、異方性導電膜の接着母材が充分に融解する領域と融解が不充分な領域とが形成される。この結果、接着母材が配線端子間から横に押し出される領域と充分に押し出されない領域とが生じるため、配線端子同士が導電粒子によって電気的に接続されるものと接続されないものとができるといった問題があった。
【０００３】
そこで、異方性導電膜に供給する熱を制御するための熱圧着装置に関する技術が開示されている。例えば、配線端子が形成された基板が設置されるステージの傾斜を調整することによって、熱圧着装置の熱源との接触を調整して、ある程度、異方性導電膜に供給される熱を制御する技術が知られている。しかしながら、この技術では、ステージを傾斜させるだけで熱の制御を行っているので、異方性導電膜への熱の伝達を局所的に多くしたり少なくしたりすることができないため、供給される熱の制御の自由度が低いといった問題があった。
【０００４】
そこで、特許文献１には、異方性導電膜に伝達される熱の制御の自由度を向上させるために、着脱可能な複数のネジを有する熱圧着ヘッドを備えた熱圧着装置が開示されている。この熱圧着装置では、複数のネジを取り付け又は取り外すことによって、熱圧着ヘッドによる熱源からの熱の伝達率を制御している。これによって、熱源から異方性導電膜に供給される熱を領域ごとに制御することができるので、熱の制御の自由度を向上させることができた。この結果、配線端子同士の接続の確実性を向上させることができた。
【特許文献１】特開２０００−３２３８１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の特許文献１の熱圧着装置では、異方性導電膜に伝達される熱を制御するために熱圧着ヘッドの複数のネジを着脱しなければならないので、多大な労力を必要とするといった問題がある。また、熱圧着工程中においては、熱圧着ヘッドに取り付けられたネジは高温になるために、着脱が困難である。従って、熱圧着工程中に、各配線端子間の導通などを検出しながら熱の制御をすることが困難であるといった問題がある。
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決するために創案されたものであり、熱の制御を容易にすると共に、熱圧着工程中にも熱の制御を可能にする熱圧着装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、異方性導電膜を介して対応する複数の対の端子を押圧して圧着するための熱圧着装置において、複数の熱源と、前記複数の熱源をそれぞれ単独で駆動させるための駆動手段とを備えたことを特徴とする熱圧着装置である。
【０００８】
また、請求項２記載の発明は、前記駆動手段は、押圧方向と平行な方向に複数の熱源を駆動させることを特徴とする請求項１に記載の熱圧着装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、熱源を駆動させるための駆動手段を備えているので、複数の熱源をそれぞれ単独で駆動させることができる。これによって、熱源を所望の領域の異方性導電膜に近づけ、または、遠ざけることができるので、異方性導電膜の各領域に伝達される熱を容易に制御することができる。これによって、対の端子と端子とを確実に接続することができる。また、駆動手段により熱源を駆動させることによって、異方性導電膜に伝達される熱を制御しているので、熱圧着工程中でも容易に熱源を駆動させて熱の制御を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。図１は、本発明による熱圧着装置の内部概略図である。図２は、図１における矢印Ａ方向からの熱圧着装置の内部概略図である。
【００１１】
図１、図２に示すように、熱圧着装置１は、ロッド２と、熱圧着ヘッド３とを備えている。
【００１２】
ロッド２は、外部に設けられた上下駆動手段（図示略）による駆動力によって、熱圧着ヘッド３と共に上下駆動される。
【００１３】
熱圧着ヘッド３は、筐体５と、複数の熱源６と、複数のエアシリンダー７と、複数のガイド部材８とを備えている。図１、図２にからわかるように、平面視にて、複数の熱源６、複数のエアシリンダー７及びガイド部材８は、マトリックス状に配列されている。尚、熱源６、エアシリンダー７及びガイド部材８はそれぞれ同数設けられている。
【００１４】
熱源６は、電気的にスイッチング可能な加熱手段であれば特に限定されるものではない。各熱源６には、外部から電源が供給される配線（図示略）が接続されている。
【００１５】
各エアシリンダー（請求項の駆動手段に相当）７は、各熱源６に設けられ、それぞれにエアコンプレッサー（図示略）が接続されている。エアシリンダー７は、筐体５に固定されたガイド部材８に沿って上下駆動することが可能に構成されている。これによって、各エアシリンダー７は、熱源６をそれぞれ単独で上下駆動させることができる。例えば、図１、図２に示すように、右端のエアシリンダー７のみを熱源６と共に上方に駆動させると共に、残りのエアシリンダー７を熱源６と共に下方へ配置することができる。
【００１６】
次に、図３〜図７を参照して、本実施形態の熱圧着装置による熱圧着工程について説明する。図３〜図７は、熱圧着工程の各工程を説明するための図である。尚、図６は、図５におけるＢ−Ｂ線に沿った概略図である。また、ここでは、一例として液晶ディスプレイの熱圧着工程について説明する。
【００１７】
まず、図３を参照して、熱圧着される液晶ディスプレイ２０について説明する。液晶ディスプレイ２０は、本体部２１と、外部接続部２２とを備えている。
【００１８】
本体部２１は、一対のガラス基板２５、２６と、液晶を有し画像を表示するための表示部２７と、表示部２７から外部へと延びる複数の配線２８とを備えている。複数の配線２８は、紙面垂直方向に所定間隔を空けて配列されている。尚、一対のガラス基板２５、２６は、ＵＶ樹脂等の封着材２９によって封着されている。また、各配線２８の先端部には、後述する配線端子３１ａが異方性導電膜１５によって接続される配線端子２８ａが形成されている。
【００１９】
外部接続部２２は、ＣＯＦ（Ｃｈｉｐ  ｏｎ  Ｆｉｌｍ）方式であって、複数の配線３１が形成されたＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）３２と、ＦＰＣ３２上に設けられたＩＣチップ３３とを備えている。複数の配線３１は、紙面垂直方向に所定間隔を空けて配列されている。配線３１の先端部には、バンプ３１ｂを有する配線端子３１ａが形成されている。尚、本体部２１の配線２８の配線端子２８ａと、外部接続部２２の配線３１の配線端子３１ａは、同数形成され、複数の各配線端子２８ａと複数の各配線端子３１ａとが対を成している。
【００２０】
また、この熱圧着工程では、各配線端子２８ａと各配線端子３１ａの導通を検出するための検出器１０が各配線２８、３１に接続されている。尚、図４〜図７においては、便宜上、検出器１０の図示を省略する。
【００２１】
まず、本実施形態の熱圧着装置１による熱圧着工程では、図３に示すように、本体部２１の配線端子２８ａ上に異方性導電膜１５を配置した状態で、本体部２１の各配線端子２８ａと対応する外部接続部２２の各配線端子３１ａとが向かい合うように位置合わせを行う。尚、異方性導電膜１５は、ニッケル又は半田等の導電粒子１６をエポキシ樹脂等の接着母材１７に分散混入したもの等を適用することができる。
【００２２】
次に、図４に示すように、ＦＰＣ３２の上面に熱圧着装置１の熱圧着ヘッド３の下面が接するように、熱圧着ヘッド３をロッド２と共に下方へ駆動させる。この状態で、各熱源６を加熱して、異方性導電膜１５の接着母材１７を融解させる。
【００２３】
次に、図５に示すように、異方性導電膜１５を融解させた状態で、熱圧着ヘッド３を更に下方へ駆動させてＦＰＣ３２を押圧することによって、配線端子３１ａのバンプ３１ｂを異方性導電膜１５の中に埋設する。これにより、バンプ３１ｂと本体部２１の配線端子２８ａとの間の接着母材１７が横方向に押し出され、バンプ３１ｂと配線端子２８ａとの間に残った導電粒子１６によって、配線端子３１ａのバンプ３１ｂと配線端子２８ａとが電気的に接続される。
【００２４】
ここで、図６に示すように、一部の配線端子３１ａのバンプ３１ｂと配線端子２８ａとが接続されているが、他の一部の配線端子３１ａのバンプ３１ｂと配線端子２８ａとが接続されていない場合について説明する。このような状態において、図６の左側に示すように、バンプ３１ｂと配線端子２８ａとが接続されて導通されていることが検出器１０によって検出されると、バンプ３１ｂと配線端子２８ａとが接続された領域の熱源６ａと共にエアシリンダー７ａが上方へ駆動される。
【００２５】
一方、図６の右側に示すように、バンプ３１ｂと配線端子２８ａとが接続されず導通されていないことが検出器１０によって検出されている間は、バンプ３１ｂと配線端子２８ａとが接続されていない領域のエアシリンダー７ｂが下端部に保持され、バンプ３１ｂと配線端子２８ａの接続が検出器１０によって検出されるまで、熱源６ｂによる異方性導電膜１５の加熱が継続される。
【００２６】
最後に、全ての配線端子３１ａのバンプ３１ｂと配線端子２８ａとが接続されることが検出器１０によって検出されると、図７に示すように、熱圧着ヘッド３がロッド２と共に上方に駆動される。これによって、異方性導電膜１５が冷却されて硬化する。これにより、垂直方向、即ち、対応する対の配線２８及び配線３１の間には電流を流すが、水平方向、即ち、隣接する配線２８同士及び配線３１同士には電流を流さない異方性導電膜１５が形成される。この結果、配線端子３１ａのバンプ３１ｂと配線端子２８ａの熱圧着が完成する。
【００２７】
上述したように本実施形態による熱圧着装置１は、各熱源６に上下駆動可能なエアシリンダー７を設けているので、エアシリンダー７によって各熱源６をそれぞれ単独で駆動することができる。これにより、熱源６を異方性導電膜１５に近づけることや遠ざけることができるので、各領域ごとに異方性導電膜１５に伝達される熱を容易に制御することができる。これによって、各領域の異方性導電膜１５の接着母材１７を均一に融解させることができるので、配線端子２８ａと配線端子３１ａとを確実に接続することができる。
【００２８】
また、エアシリンダー７によって熱源６を駆動するので、熱圧着工程における熱源６の加熱時においても、容易にエアシリンダー７によって熱源６を上下方向に駆動させることができる。これによって、熱圧着工程時においても、検出器１０の検出結果によって、容易に熱源６から異方性導電膜１５に伝達される熱を制御することができる。
【００２９】
以上、上記実施形態を用いて本発明を詳細に説明したが、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲内で変更して実施することができる。即ち、本明細書の記載は、一例であり、本発明を何ら限定的な意味に解釈させるものではない。以下、上記実施形態を一部変更した変更形態について説明する。
【００３０】
例えば、上述の実施形態では、熱源６を上下方向に駆動させるためのエアシリンダー７を備えた熱圧着装置１について説明したが、熱源を水平方向に駆動させるための駆動手段を設けてもよい。このように構成した場合、熱源を水平方向に駆動させて、水平面上における熱源の疎密化によって異方性導電膜に伝達される熱を制御することができる。
【００３１】
また、上述の実施形態では、エアシリンダー７によって熱源６を駆動させるように構成したが、エアシリンダーの代わりにネジなどの駆動手段によって熱源を駆動させるように構成してもよい。
【００３２】
また、上述の実施形態では、検出器１０によって配線２８、３１の導通を検出して熱源６を駆動させたが、熱源を他の要素によって駆動させてもよい。例えば、液晶ディスプレイの本体部を設置するステージ（図示略）に複数の熱伝対（図示略）を設け、その熱伝対により測定された温度が設定値と同じ温度になった領域の熱源を上方へ移動させるように構成してもよい。また、異方性導電膜の厚みが異なる場合には、その厚みに対応させて熱源を駆動させてもよい。更に、異方性導電膜と熱源との間の熱の伝導率が、各領域ごとに異なる場合には、当該熱の伝導率に基づいて熱源を駆動させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明による熱圧着装置の内部概略図である。
【図２】図１における矢印Ａ方向からの熱圧着装置の内部概略図である。
【図３】熱圧着工程の各工程を説明するための図である。
【図４】熱圧着工程の各工程を説明するための図である。
【図５】熱圧着工程の各工程を説明するための図である。
【図６】熱圧着工程の各工程を説明するための図である。
【図７】熱圧着工程の各工程を説明するための図である。
【符号の説明】
【００３４】
１    熱圧着装置
２    ロッド
３    熱圧着ヘッド
５    筐体
６、６ａ、６ｂ        熱源
７、７ａ、７ｂ        エアシリンダー
８    ガイド部材
１０  検出器
１５  異方性導電膜
１６  導電粒子
１７  接着母材
２０  液晶ディスプレイ
２１  本体部
２２  外部接続部
２５、２６  ガラス基板
２７  表示部
２８  配線
２８ａ       配線端子
２９  封着材
３１  配線
３１ａ       配線端子
３１ｂ       バンプ
３３  ＩＣチップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2007311601.tif 000008
【図７】
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