專利名稱：電子部件壓接裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在底板上壓接電子部件的電子部件壓接裝置以及電子部件壓接方法。特別涉及通過正確控制要熱壓接在底板上的電子部件的延伸量，實(shí)現(xiàn)防止電子部件的接觸不良的技術(shù)。
背景技術(shù)：
歷來知道，作為制造等離子體顯示器面板(PDP)代表的平板顯示器的電子部件壓接裝置，是將以薄膜狀構(gòu)件形成的電子部件安裝在玻璃等底板上的電子部件壓接裝置。
圖1是表示通過電子部件壓接裝置將電子部件安裝到玻璃底板的一個(gè)例子的平面圖，圖2是其側(cè)視圖。圖1及圖2所示的玻璃底板1是將大小不同的兩種底板1a、1b貼合在一起形成的。圖2中，在上面的底板1a的下表面和下面的底板1b的上表面上，沿各底板1的邊通過各向異性導(dǎo)電薄膜(Anisotropic Conductive Film，以下稱ACF)3分別安裝多個(gè)電子部件2。
在制造這種玻璃底板的電子部件的壓接裝置中，沿玻璃底板1上安裝有電子部件2的邊上粘貼ACF 3。其后，利用該ACF的粘結(jié)性，將電子部件2定位在玻璃底板1上。其后，通過使用電子部件壓接裝置將該已定位的電子部件2對玻璃底板1加熱加壓，使在玻璃底板1上形成的引線和電子部件2的引線連接。
圖3表示現(xiàn)有的電子部件壓接裝置10的一例。電子部件壓接裝置10具有可通過加壓缸11上下移動(dòng)的、內(nèi)置加熱器12的縱長形狀的加壓器具13，和對著該加壓器具13配置的、通過未圖示的升降裝置上上下移動(dòng)的、作為內(nèi)置加熱器14的承壓器具的支持器具15。
下面，說明使用該電子部件壓接裝置10的壓接步驟。
首先，將已由前工序把電子部件2定位的玻璃底板1放置在未圖示的底板臺上。將該玻璃底板1的這次要壓接的邊置于面向加壓器具13的位置。其次，使支持器具15上升，從下方支持玻璃底板1，接著，或者同時(shí)，通過加壓缸11使加壓器具13下降。由此，已在玻璃底板1的一邊定位的電子部件2利用加壓缸11施加的壓力和利用加熱器12、14的加熱通過ACF 3一起被熱壓接在玻璃底板1上。該熱壓接一結(jié)束，加壓器具13上升，支持器具15下降。
此后，在玻璃底板1上還剩余要壓接電子部件2的邊時(shí)，通過底板臺的驅(qū)動(dòng)接著將要壓接的玻璃底板1的邊置于面向加壓器具13的壓接位置。
另一方面，在玻璃底板1上已經(jīng)未剩余要壓接電子部件2的邊時(shí)，將已完成在底板臺上壓接電子部件2的玻璃底板1交給后面的工序，此后，電子部件壓接裝置10接受來自前道工序的新的玻璃底板(電子部件2已被定位的玻璃底板)1，重復(fù)上述的壓接操作。
但是，眾所周知，因?yàn)樽鳛殡娮硬考?的基材的薄膜狀構(gòu)件，例如是由聚酰亞胺樹脂等制成，因而在用上述電子部件壓接裝置10進(jìn)行熱壓接時(shí)電子部件2會產(chǎn)生延伸。因此，電子部件2要預(yù)見熱壓接時(shí)的延伸，制作的尺寸要小。
但是，熱壓接時(shí)所要求的延伸量，隨電子部件的各個(gè)品種，更具體說，隨薄膜狀構(gòu)件的厚度、大小、形狀等的不同而不同。因此，對這樣的不同品種的電子部件2熱壓接時(shí)的延伸量進(jìn)行良好的調(diào)整十分困難。
熱壓接時(shí)的實(shí)際延伸量與所要求的延伸量相比已有所不同時(shí)，有時(shí)會在電子部件和玻璃底板之間產(chǎn)生接觸不良，不適合。
另一方面，作為與底板1的引線的連接對象的電子部件2的引線間隔，伴隨平板顯示器等的高性能化，有更加窄間距化的傾向。因此，希望改善電子部件壓接裝置10的熱壓接精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是為解決以上說明的問題提出的。
所以，本發(fā)明的目的是提供一種電子部件壓接裝置及電子部件壓接方法，其在向電子部件的底板上進(jìn)行熱壓接時(shí)，能夠通過正確進(jìn)行行電子部件的延伸量的調(diào)整來防止接觸不良。
本發(fā)明對于要在底板上進(jìn)行熱壓接的電子部件，著眼于加壓和加熱與電子部件的延伸特性的關(guān)系，對應(yīng)電子部件的延伸特性可變控制壓接時(shí)的加壓和加熱條件。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特征，提供一個(gè)電子部件壓接裝置，其特征在于，具有通過升降單元的升降動(dòng)作、通過將電子部件壓在底板上進(jìn)行熱壓接的壓接單元，對于所述壓接單元供給壓力的壓力供給單元，控制所述壓力供給單元供給壓力的壓力控制單元，在所述壓接單元內(nèi)內(nèi)置的加熱所述壓接單元的加熱單元，控制所述加熱單元的發(fā)熱量的溫度控制單元，面對所述壓接單元配置的、在通過所述壓接單元進(jìn)行的熱壓接操作中支持所述底板的底板支持單元，在存儲單元中存儲的、所述電子部件的熱壓接操作從開始到結(jié)束的一個(gè)工序中，根據(jù)可以可變設(shè)定壓力和加熱溫度中至少一個(gè)的熱壓接條件數(shù)據(jù)控制所述壓力控制單元和所述加熱單元的熱壓接控制單元，所述熱壓接條件數(shù)據(jù)，在熱壓接操作的一個(gè)工序內(nèi)的第一階段中設(shè)定為第一壓力，在后繼所述第一階段的第二階段中設(shè)定為比所述第一壓力低的第二壓力。
根據(jù)本發(fā)明的另外一個(gè)特征，提供一個(gè)電子部件壓接裝置，其特征在于，所屬電子部件壓接裝置具有通過升降單元的升降操作、通過將電子部件壓在底板上進(jìn)行熱壓接的壓接單元，對于所述壓接單元施加壓力的壓力供給單元，控制所述壓力供給單元供給壓力的壓力控制單元，在所述壓接單元內(nèi)內(nèi)置的加熱所述壓接單元的加熱單元，控制所述加熱單元的發(fā)熱量的溫度控制單元，面對所述壓接單元配置的、在通過所述壓接單元進(jìn)行的熱壓接操作中支持所述底板的底板支持單元，在所述底板支持單元上配置的冷卻冷卻構(gòu)件的冷卻單元，根據(jù)在存儲單元中存儲的熱壓接條件數(shù)據(jù)控制所述溫度控制單元和所述冷卻單元的熱壓接控制單元。
根據(jù)本發(fā)明的另外一個(gè)特征，提供一個(gè)電子部件壓接裝置，其特征在于，所述電子部件壓接裝置具有通過升降單元的升降操作、通過將電子部件壓在底板上進(jìn)行熱壓接的壓接單元，對于所述壓接單元施加壓力的壓力供給單元，控制所述壓力供給單元供給壓力的壓力控制單元，在所述壓接單元內(nèi)內(nèi)置的加熱所述壓接單元的加熱單元，控制所述加熱單元的發(fā)熱量的溫度控制單元，面對所述壓接單元配置的、在通過所述壓接單元進(jìn)行的熱壓接操作中支持所述底板的底板支持單元，在存儲單元中存儲的、所述電子部件的熱壓接操作從開始到結(jié)束的一個(gè)工序中，根據(jù)可以可變設(shè)定壓力和加熱溫度中至少一個(gè)的熱壓接條件數(shù)據(jù)控制所述壓力控制單元和所述加熱單元的熱壓接控制單元，測定熱壓接期間中的所述電子部件的加熱溫度、向所述熱壓接控制單元輸出表示所述電子部件達(dá)到規(guī)定的溫度該事實(shí)的第一檢測數(shù)據(jù)的溫度檢測單元，所述熱壓接控制單元在接收從所述溫度檢測單元輸出的所述第一檢測數(shù)據(jù)時(shí)指示所述壓力控制單元從第一壓力變更到比第一壓力低的第二壓力。
根據(jù)本發(fā)明的另外一個(gè)特征，提供一種電子部件的熱壓接方法，所述方法在通過在壓接單元內(nèi)內(nèi)置的加熱單元加熱的同時(shí)，通過升降所述壓接單元將電子部件熱壓接在底板上進(jìn)行電子部件的熱壓接，其特征在于，包括在存儲單元中事先存儲在所述電子部件的熱壓接操作從開始到結(jié)束的一個(gè)工序中，可以可變設(shè)定壓力和加熱溫度中至少一個(gè)的熱壓接條件數(shù)據(jù)的步驟；在所述電子部件的熱壓接操作中根據(jù)在所述存儲單元中存儲的所述熱壓接條件數(shù)據(jù)，控制供給所述壓接單元的所屬電子部件的壓力，使得在熱壓接操作的一個(gè)工序中的第一階段中成為第一壓力，在后繼第一階段的第二階段中成為比所述第一壓力低的第二壓力的步驟。
根據(jù)本發(fā)明，在通過加壓器具對底板進(jìn)行電子部件的熱壓接操作期間，通過可變控制由加壓器具施加的壓力、溫度中的至少一個(gè)，可以改變對于加熱器具的壓接條件。
亦即，在電子部件的熱壓接操作從開始到結(jié)束的一個(gè)工序中，根據(jù)可以可變設(shè)定壓力和加熱溫度中至少一個(gè)的熱壓接條件數(shù)據(jù)，可以控制所述壓力控制單元和所述加熱單元。該熱壓接條件數(shù)據(jù)，通過在熱壓接操作的一個(gè)工序中的第一階段中設(shè)定為第一壓力，在后繼第一階段的第二階段中設(shè)定為比所述第一壓力低的第二壓力，可以正確控制在向底板熱壓接時(shí)電子部件的延伸量。


圖1是表示熱壓接電子部件的玻璃底板的一例的平面圖。
圖2是圖1的側(cè)視圖。
圖3是表示現(xiàn)有的電子部件壓接裝置的結(jié)構(gòu)的一例的正視圖。
圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施例的電子部件壓接裝置的結(jié)構(gòu)的一部分的斷面圖。
圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施例的電子部件壓接中的壓力和時(shí)間的關(guān)系的一例的曲線圖。
圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施例的電子部件壓接中的施加到加壓器具上的溫度和時(shí)間的關(guān)系的一例的曲線圖。
圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施例的由加壓器具施加的壓力和時(shí)間的關(guān)系的一例的曲線圖。
圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施例的施加到加壓器具上的溫度和時(shí)間的關(guān)系的曲線圖。
圖9是表示本發(fā)明的實(shí)施例的冷卻裝置的操作定時(shí)的一例的曲線圖。
圖10是表示在電子部件上使用TCF(帶狀載體封裝-Tape CarrierPackage)時(shí)的壓接條件的一例的曲線圖。
圖11是表示在電子部件上使用COF(薄膜上芯片-Chip On Film)時(shí)的壓接條件的一例的曲線圖。
圖12A、12B是表示連接電子部件和液晶顯示器的ACF(各向異性導(dǎo)電薄膜)的結(jié)構(gòu)的斷面圖。
圖13是表示使用以高溫開始硬化的ACF時(shí)的壓接條件的一例的曲線圖。
圖14是表示使用以低溫開始硬化的ACF時(shí)的壓接條件的一例的曲線圖。
圖15是表示本發(fā)明的實(shí)施例的加壓器具的升降操作的定時(shí)圖。
圖16是表示本發(fā)明的實(shí)施例的施加到電子部件上的壓力和加熱條件的一例的曲線圖。
圖17是表示本發(fā)明的實(shí)施例的施加到電子部件上的壓力和加熱條件的另一例的曲線圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參考圖4到圖17詳細(xì)說明實(shí)施本發(fā)明的電子部件壓接裝置、電子部件壓接方法的實(shí)施例。
圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施例的電子部件壓接裝置的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的一部分的斷面?zhèn)纫晥D。此外，在圖4中，和前圖相同的部件附以同樣的符號，省略其說明。
在圖4中，本發(fā)明的實(shí)施例的電子部件壓接裝置30具有壓接頭單元40，面對壓接頭單元40配置的承壓單元60，底板臺70，和控制裝置80。
壓接頭單元40具有頭部41和升降移動(dòng)該頭部41的升降裝置42。頭部41將內(nèi)置加熱器43的縱長狀加壓器具44固定在可通過導(dǎo)軌46在基板45上自由升降地支持的升降單元47上。在升降單元47上，連接有固定在基板45上的氣缸48的工作桿48a。另外，在氣缸48中，設(shè)置檢測加壓器具44對電子部件施加的壓力的壓力檢測單元48b。壓力檢測單元48b檢測加壓器具44對電子部件施加的壓力是否達(dá)到預(yù)先設(shè)定的規(guī)定壓力，在檢測到達(dá)到規(guī)定壓力時(shí)，對于控制裝置80輸出規(guī)定壓力檢測信號。控制裝置80在接收到從壓力檢測單元48b輸出的規(guī)定壓力檢測信號時(shí)，改變供給加壓器具44的壓力。
升降裝置42具有通過支持在將予后述的框體52上的電動(dòng)機(jī)49轉(zhuǎn)動(dòng)的滾珠絲杠50和螺母構(gòu)件51，螺母構(gòu)件51與通過導(dǎo)軌53可自由升降地支持在框體52上的基板45連接。
承壓單元60具有內(nèi)置加熱器61的、而且作為通過未圖示的升降裝置自由升降的承壓器具的支持器具62。在該支持器具62，或者加壓器具44，或者這兩者之上可以設(shè)置檢測電子部件2或者玻璃底板1的溫度的溫度檢測裝置62b、44b。溫度檢測裝置62b、44b測定電子部件2或者玻璃底板1的溫度是否達(dá)到預(yù)先設(shè)定的規(guī)定溫度，在達(dá)到規(guī)定溫度時(shí)，向控制裝置80輸出規(guī)定溫度檢測數(shù)據(jù)?？刂蒲b置80在接收來自溫度檢測裝置62b、44b的規(guī)定溫度檢測數(shù)據(jù)時(shí)控制改變對加壓器具44或者支持器具62的加熱溫度。
另外，在該支持器具62的側(cè)面安裝構(gòu)成冷卻裝置63的冷卻構(gòu)件64。冷卻構(gòu)件64例如為中空管。冷卻裝置63例如通過冷氣供給裝置65給冷卻構(gòu)件64供給冷卻空氣，適當(dāng)?shù)乩鋮s支持器具62。
此外，在承壓單元60中這樣設(shè)定支持器具62，使得在將該支持器具62置于上升位置時(shí)，支持器具62的上表面(亦即和玻璃底板1的接觸面)與底板臺70上支持的玻璃底板1的下表面為同一高度水平。
底板臺70具有吸附保持玻璃底板1的臺71，和與該臺71相互正交的X方向和Y方向、以及轉(zhuǎn)動(dòng)方向(θ方向)上自由移動(dòng)地支持的移動(dòng)裝置72。底板臺70接收從預(yù)壓接裝置等前工序供給的、通過ACF 3定位電子部件2的玻璃底板1，在使該玻璃底板1移動(dòng)從而使定位的電子部件2置于通過加壓器具44在玻璃底板1上壓接的位置的同時(shí)，將已完成壓接作業(yè)的玻璃底板1交付給底板接收裝置等后工序。
控制裝置80具有存儲單元81。另外，控制裝置80分別連接在氣缸48和壓縮空氣供給源82之間配置的壓力控制單元83，通過控制電動(dòng)機(jī)49的轉(zhuǎn)動(dòng)控制加壓器具44的升降速度的電動(dòng)機(jī)控制單元84，控制加熱器43的溫度的溫度控制單元85，控制加熱器61的溫度的溫度控制單元86，供給冷卻構(gòu)件64冷氣的冷氣供給裝置65和移動(dòng)臺71的移動(dòng)裝置72。
并且，控制裝置80通過壓力控制單元83控制供給氣缸48的壓縮空氣的壓力，可以控制通過加壓器具44加壓加熱時(shí)的壓力。也就是說，氣缸48構(gòu)成由加壓器具44施加壓力的加壓裝置。
另外，控制裝置80通過電動(dòng)機(jī)控制單元84控制電動(dòng)機(jī)49的驅(qū)動(dòng)，可以控制加壓器具44的升降速度。
進(jìn)一步，控制裝置80通過溫度控制單元85、86控制加熱器43、61的發(fā)熱量，可以控制加壓器具44以及支持器具62的溫度。
進(jìn)一步，控制裝置80控制冷氣供給裝置65，可以控制供給冷卻構(gòu)件64的冷卻空氣的開和關(guān)。
另外，在存儲單元81中，存儲對應(yīng)電子部件2的延伸量的熱壓接條件。在該熱壓接條件中，可以舉出用加壓器具44對電子部件2進(jìn)行加壓加熱的熱壓接操作期間的、例如加壓器具44的溫度條件、由加壓器具決定的壓力條件、沖擊負(fù)荷等的施加條件。
下面詳細(xì)說明本實(shí)施例的熱壓接條件的控制。
第一，說明抑制電子部件2的延伸量的控制。
一般，壓力上升的話，因?yàn)榧訅浩骶?4對于電子部件2的拘束力增大，可以抑制電子部件2的延伸。
圖5表示著眼于該點(diǎn)的壓力條件的控制的一例。如圖5所示，在由加壓器具44對電子部件2開始進(jìn)行熱壓接的時(shí)刻t0到t1期間，對電子部件2施加壓力W3，它比電子部件2進(jìn)行熱壓接所需要的壓力W2的規(guī)定值高。另一方面，在從t1到熱壓接結(jié)束時(shí)刻t2期間，給電子部件2施加比壓力W3低的壓力W2。由此，可以抑制電子部件2的延伸量。
此外，在壓力W3過高時(shí)，會將在玻璃底板1上粘接電子部件2的粘接劑從玻璃底板1上壓出，產(chǎn)生接觸不良。為避免該接觸不良，根據(jù)粘接劑的種類和量，決定適當(dāng)?shù)膲毫3。
另外，一般，對電子部件2的加熱溫度上升的話，因?yàn)闃?gòu)成電子部件2的薄膜構(gòu)件變形，因此促進(jìn)電子部件2的延伸。
圖6表示著眼于該點(diǎn)的溫度條件的控制的一例。如圖6所示，在由加壓器具44對電子部件2開始進(jìn)行熱壓接的時(shí)刻t0到t1期間，以加熱溫度T1加熱電子部件2，加熱溫度T1比電子部件2的熱壓接所需要的加熱溫度T2的規(guī)定值低。另一方面，在從t1到熱壓接結(jié)束的時(shí)刻t2期間，以比加熱溫度T1高的加熱溫度T2加熱電子部件2。由此，可以抑制電子部件2的延伸量。
另外，在同時(shí)可變控制對電子部件2的壓力和加熱溫度時(shí)，在經(jīng)過圖6的t1前提高壓力到W3的話，可以更加抑制電子部件2的延伸量。
此外，圖5及圖6的規(guī)定時(shí)間t1既可以設(shè)定為從t0起經(jīng)過一定的時(shí)間之后，也可以根據(jù)在玻璃底板1上熱壓接的電子部件2的品種、壓接溫度、在玻璃底板1上粘接電子部件2的粘接劑的類別等分別可變地決定。
第二，說明電子部件2的延伸量增大的控制。
例如，在壓接時(shí)施加到電子部件2上的加熱溫度為一定時(shí)，在熱壓接操作的初期階段，設(shè)定施加在電子部件2上的壓力比熱壓接所需要的規(guī)定壓力小的值，其后上升到規(guī)定壓力，這與從初期階段就以規(guī)定壓力加壓時(shí)比較，電子部件2的延伸量變大。
另一方面，在使用加壓器具44向電子部件2加壓的壓力為一定時(shí)，從熱壓接操作的初期階段就以熱壓接需要的規(guī)定溫度加熱電子部件2，這與將初期階段的加熱器的溫度設(shè)定在比規(guī)定溫度低的溫度、其后再上升到規(guī)定溫度的情況相比，電子部件2的延伸量變大。
此外，進(jìn)一步，在熱壓接時(shí)施加到電子部件2上的溫度和由加壓器具44施加的壓力為一定時(shí)，加壓器具44和電子部件2接觸時(shí)的沖擊負(fù)荷(亦即加壓器具44的下降速度)設(shè)定得較小的一方，電子部件2的延伸量變大。
根據(jù)上面的認(rèn)識，在本實(shí)施例中，在這些熱壓接條件中，通過可變控制任何一個(gè)，或者這些條件的組合，可以調(diào)整電子部件2的延伸量到最佳狀態(tài)。
下面說明各熱壓接條件控制的具體例子。
1)負(fù)荷控制在希望電子部件2的延伸量大時(shí)，如圖7中的實(shí)線所示，控制裝置80通過壓力控制單元83調(diào)整供給氣缸48的氣壓，從而使在從熱壓接操作開始的時(shí)刻t0到時(shí)刻t1的期間中，使用加壓器具44給電子部件2的壓力取為比熱壓接所需要的規(guī)定壓力W2小的值W1，其后到壓接操作結(jié)束的時(shí)刻t2的期間為規(guī)定壓力W2。
相反，在希望電子部件2的延伸量小時(shí)，如圖7中的虛線所示，控制裝置80通過壓力控制單元83調(diào)整供給氣缸48的氣壓，從而使在從熱壓接操作開始的時(shí)刻t0到熱壓接操作結(jié)束的時(shí)刻t2的期間中，使加壓器具44的壓力為規(guī)定壓力W2。
此外，在調(diào)大電子部件2的延伸量時(shí)，也可以由控制裝置80控制壓力控制單元83，使通過加壓器具44對電子部件2加壓的壓力如圖7中點(diǎn)劃線所示，從熱壓接操作開始的時(shí)刻t0慢慢地增加?；蛘咭部梢圆扇呻A段以上的多階段控制。
另一方面，在調(diào)小電子部件2的延伸量時(shí)，也可以由控制裝置80控制壓力控制單元83，使通過加壓器具44對電子部件2加壓的壓力如圖7中的雙點(diǎn)劃線所示，從熱壓接操作開始的時(shí)刻t0到時(shí)刻t1的期間中，成為比規(guī)定壓力W2大的值W3。從時(shí)刻t1到熱壓接操作結(jié)束的時(shí)刻t3為規(guī)定壓力W2。
2)加熱溫度控制在希望電子部件2的延伸量大時(shí)，如圖8中實(shí)線所示，控制裝置80通過溫度控制單元85調(diào)整加熱器43的發(fā)熱量，從而使在從熱壓接操作開始的時(shí)刻t0到熱壓接操作結(jié)束的時(shí)刻t2的期間中，維持加壓器具44在熱壓接所需要的規(guī)定溫度T2。
相反，在希望電子部件2的延伸量小時(shí)，如圖8中的虛線所示，控制裝置80通過溫度控制單元85調(diào)整加熱器43的發(fā)熱量，從而使在從熱壓接操作開始的時(shí)刻t0到時(shí)刻t1的期間中，維持加壓器具44在比規(guī)定溫度T2低的溫度T1，其后到壓接操作結(jié)束的時(shí)刻t2的期間使其為規(guī)定溫度T2。
此外，在調(diào)大電子部件2的延伸量時(shí)，也可以控制溫度控制單元85，使加壓器具44的溫度如圖8中的雙點(diǎn)劃線所示，在從熱壓接操作開始的時(shí)刻t0到時(shí)刻t1的期間中，成為比規(guī)定溫度T2高的溫度T3。
另一方面，在調(diào)小電子部件2的延伸量時(shí)，也可以控制溫度控制單元85，使加壓器具44的溫度如圖8中的單點(diǎn)劃線所示，從熱壓接操作開始的時(shí)刻t0慢慢地升高，或者也可以采取兩階段以上的多階段控制。
進(jìn)一步，控制裝置80也可以通過溫度控制單元85對加壓器具44和對支持器具62同時(shí)進(jìn)行溫度控制。
或者，代替改變加壓器具44或者支持器具62的溫度，也可以使用在支持器具62上安裝的冷卻構(gòu)件64控制供給電子部件2的加熱溫度。
圖9表示使用冷卻構(gòu)件64的溫度控制的一例。例如，如圖9所示，在從熱壓接操作開始的時(shí)刻t0到時(shí)刻t1的期間中，控制裝置80操作冷氣供給裝置65到開狀態(tài)，對冷卻構(gòu)件64供給冷卻空氣，使支持器具62的溫度強(qiáng)制下降。通過該冷氣供給裝置65的操作，即使將加壓器具44的溫度從熱壓接操作開始的時(shí)刻t0設(shè)定到規(guī)定溫度T2，在從熱壓接操作開始時(shí)刻t0到時(shí)刻t1的期間中，通過由冷卻構(gòu)件64使溫度下降的支持器具62奪走了由加壓器具44產(chǎn)生的熱。因此，抑制電子部件2的溫度上升，維持在比規(guī)定溫度T2低的溫度T1。這樣，在使用冷卻裝置63控制熱壓接操作期間中對電子部件2的加熱溫度時(shí)，與控制在加壓器具44或者支持器具62上設(shè)置的加熱器的溫度、從而控制電子部件2的加熱溫度時(shí)相比，因?yàn)椴恍枰訜崞?3、61升溫所需要的時(shí)間，因此可以迅速地進(jìn)行溫度的切換。
但是，根據(jù)電子部件2的品種，延伸特性不同。
下面說明對上述壓力控制及溫度控制，根據(jù)電子部件2的品種控制的一例。
作為液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)IC使用的電子部件中例如有TCP(帶狀載體封裝)和COF(薄膜上芯片)等。這兩種構(gòu)件都是在薄膜上安裝IC的形態(tài)，通過連接構(gòu)件熱壓接在底板上。
在TCP和COF中，因?yàn)樵跓釅航訒r(shí)產(chǎn)生延伸的基膜的厚度不同，因此在同一條件下進(jìn)行熱壓接時(shí)，其延伸量不同。
例如，對于厚度為75μm的TCP和厚度為40μm的COF，在相同的熱壓接條件下加熱加壓時(shí)，厚度為40μm的COF的延伸比TCP的延伸小。
為消除該延伸量的不同，控制裝置80通過控制使在電子部件2由TCP形成時(shí)以圖10所示的壓力及加熱溫度、在電子部件2由COF形成時(shí)以圖11所示的壓力及加熱溫度，分別對電子部件2進(jìn)行熱壓接，可以得到同等的延伸。
下面根據(jù)連接電子部件2到玻璃底板1上的連接構(gòu)件的特性，就控制對電子部件2的壓力和加熱溫度進(jìn)行說明。
圖12A、12B是說明連接電子部件2到玻璃底板1上的連接構(gòu)件之一的各向異性導(dǎo)電薄膜(ACF)的結(jié)構(gòu)的圖。該ACF，例如因?yàn)檫B接電子部件和底板，是一般使用的構(gòu)件。更具體說，如圖12所示，ACF125是作為電子部件的TCP 127和作為底板的液晶顯示器(LCD)123的連接構(gòu)件，例如在厚度約15μm的熱硬化性樹脂中使顆粒直徑約5μm的導(dǎo)電性粒子121形成均勻分布。如圖12B所示，通過對TCP127加壓，通過導(dǎo)電性粒子121，作為電子部件的TCP127和LCD123的引線部分被電連接。另外，通過對TCP127的加熱，熱硬化性樹脂硬化，作為電子部件的TCP127和LCD123實(shí)現(xiàn)機(jī)械連接。
該ACF的硬化有抑制電子部件2的延伸的作用。也就是說，構(gòu)成ACF的熱硬化性樹脂，根據(jù)其種類，壓接溫度和硬化速度的關(guān)系不同。一般，使用具有在壓接初期的低溫下進(jìn)行硬化的特性的ACF的話，可以抑制電子部件2的延伸量。另一方面，使用具有在高溫下進(jìn)行硬化的特性的ACF的話，可以促進(jìn)電子部件2的延伸。因此，為了正確地進(jìn)行電子部件2的延伸量的控制，需要設(shè)定考慮了對ACF的溫度的硬化特性的不同的熱壓接條件。例如，對于在高溫下容易硬化的ACF，若以如圖13所示的壓力及加熱溫度控制，另一方面，對于在低溫下容易硬化的ACF，若以如圖14所示的壓力及加熱溫度控制，分別進(jìn)行熱壓接的話，可以得到同等的延伸量。但是，當(dāng)使加熱溫度上升時(shí)，在促進(jìn)電子部件2的延伸的同時(shí)，由于ACF硬化一起產(chǎn)生抑制延伸的作用，因而需要考慮兩者的平衡決定熱壓接條件。
此外，在上面的敘述中，說明了對應(yīng)電子部件2的品種的熱壓接條件的設(shè)定，但是，此外，也可以根據(jù)壓接溫度、電子部件2與玻璃底板1的粘接劑的種類、構(gòu)成電子部件2的構(gòu)件的材質(zhì)等，適當(dāng)?shù)刈兏鼰釅航訔l件，設(shè)定在存儲單元81中。
3)速度控制圖15是表示熱壓接電子部件2時(shí)的基板45的升降動(dòng)作的定時(shí)圖。在圖15中，基板45從下降開始時(shí)刻ta開始下降，在加壓器具44到達(dá)比電子部件2稍高一些的上方的時(shí)刻tb的期間，以高速度v1下降。然后，從tb起將速度切換到與電子部件2接觸所具有的速度(接觸速度)v2，并在經(jīng)過接觸時(shí)刻td到時(shí)刻tc維持該速度。此外，在接觸時(shí)刻td(同時(shí)是熱壓接操作的開始時(shí)刻)，因?yàn)榧訅浩骶?4接觸電子部件2，因此通過加壓器具44和基板45的相對移動(dòng)使氣缸48的工作桿48a壓回規(guī)定量。其后，從時(shí)刻tc到熱壓接操作結(jié)束的時(shí)刻te之間，停止基板45，其后，到時(shí)刻tf期間以速度v3向待機(jī)位置上升。此外，這些動(dòng)作由控制裝置80通過電動(dòng)機(jī)控制單元84控制電動(dòng)機(jī)49的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行。
在本實(shí)施例的速度控制中，應(yīng)調(diào)整tb-tc之間的接觸速度v2。
例如，在希望電子部件2的延伸量大時(shí)，控制單元80通過電動(dòng)機(jī)控制單元84控制電動(dòng)機(jī)49的速度，使接觸速度v2變小，加壓器具44在接觸電子部件2時(shí)的沖擊負(fù)荷變小。
另一方面，在希望電子部件2的延伸量小時(shí)，控制單元80通過電動(dòng)機(jī)控制單元84控制電動(dòng)機(jī)49的速度，使接觸速度v2變大，加壓器具44在接觸電子部件2時(shí)的沖擊負(fù)荷變大。由于沖擊負(fù)荷變大，因?yàn)榭蓪⒓訅浩骶?4接觸電子部件2時(shí)的壓力變得更大，因而能對電子部件2的延伸產(chǎn)生更大的拘束力，可抑制電子部件2的延伸量。
此外，因?yàn)橥ㄟ^與熱壓接操作期間內(nèi)的接觸速度v2相比，可將v1和v3設(shè)定為更高速度，可縮短一道工序所需要的時(shí)間，因此可以提高向電子部件的底板上進(jìn)行熱壓接的生產(chǎn)率。
下面，參考圖16、圖17說明調(diào)大電子部件2的延伸量時(shí)、和調(diào)小電子部件2的延伸量時(shí)，設(shè)定電子部件2的加壓、加熱條件的一例。
圖16是表示通過調(diào)整由加壓器具44施加的壓力和壓接時(shí)的溫度、為使電子部件2的延伸量變大，在調(diào)整時(shí)對電子部件2施加的壓力和加熱狀態(tài)的曲線圖。具體的說，例如，根據(jù)由圖7中的實(shí)線表示的條件控制由加壓器具44施加的壓力的同時(shí)，根據(jù)圖8中的3的實(shí)線表示的條件控制加壓器具44的加熱溫度。
根據(jù)這樣的熱壓接條件，電子部件2關(guān)于加熱溫度，在熱壓接操作開始的時(shí)刻t0之后立即以熱壓接所需要的規(guī)定溫度T2加熱，關(guān)于壓力，在從時(shí)刻t0到t1的期間中，取比熱壓接所需要的規(guī)定壓力W2更小的值W1。因此，與從時(shí)刻t0施加規(guī)定壓力W2、規(guī)定溫度T1時(shí)相比，在從時(shí)刻t0到t1的期間中，對于電子部件2所產(chǎn)生的延伸的拘束力小，處于容易延伸的環(huán)境下。其結(jié)果，被熱壓接的電子部件2比從時(shí)刻t0就施加規(guī)定壓力W2、規(guī)定溫度T2時(shí)產(chǎn)生大的延伸量。
圖17是表示通過調(diào)整由加壓器具44施加的壓力和壓接時(shí)的溫度、為使電子部件2的延伸量變小，在調(diào)整時(shí)對電子部件2施加的壓力和加熱狀態(tài)的曲線圖。具體的說，例如，在以圖7中的虛線表示的條件下控制由加壓器具44施加的壓力，在以圖8中的虛線表示的條件下控制加壓器具44的加熱溫度。
根據(jù)這樣的熱壓接條件，對電子部件2從熱壓接操作開始的時(shí)刻t0施加熱壓接所需要的規(guī)定壓力W2，關(guān)于加壓器具44的溫度，在從時(shí)刻t0到t1的期間中，設(shè)定比熱壓接所需要的規(guī)定溫度T2低的溫度T1。因此，與從時(shí)刻t0施加規(guī)定壓力W2、規(guī)定溫度T2時(shí)相比，在從時(shí)刻t0到t1的期間中，在電子部件2上產(chǎn)生的延伸變小。其結(jié)果，被熱壓接的電子部件2比從時(shí)刻t0施加規(guī)定壓力W2、規(guī)定溫度T2時(shí)延伸量變小。
這樣，根據(jù)上述實(shí)施例，通過調(diào)整加壓器具44的溫度條件、由加壓器具44施加的壓力條件、沖擊負(fù)荷等的施加條件，可以調(diào)整熱壓接操作期間中作為被加熱部分的電子部件2的加熱狀態(tài)或者加壓狀態(tài)。由此，因?yàn)榭梢钥刂圃跓釅航硬僮髌陂g中電子部件2上產(chǎn)生的延伸量或者對于延伸的拘束力，因此可以正確調(diào)整被熱壓接的電子部件的延伸量。因此，可以實(shí)現(xiàn)防止電子部件的接觸不良。
此外，在上述實(shí)施例中，在存儲單元81中存儲的各種熱壓接條件，在每次改變電子部件2的品種等熱壓接條件的變動(dòng)要素時(shí)，操作者也可以在存儲單元81中進(jìn)行設(shè)定和存儲。或者也可以預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)確定對應(yīng)電子部件2的品種的熱壓接條件，在存儲單元81中預(yù)先存儲確定的熱壓接條件，在改變電子部件2的品種等熱壓接條件的變動(dòng)要素時(shí)，通過輸入品種信息，控制裝置80從在存儲單元81中存儲的熱壓接條件中選擇對應(yīng)品種的熱壓接條件。
另外，對將加壓器具44的下降速度在圖15中從tb到tc的期間中，控制到接觸速度v2的例子進(jìn)行了說明，但是，因?yàn)橐部梢詫⒔佑|速度v2至少維持到加壓器具44接觸電子部件2的時(shí)刻td，因此在經(jīng)過td后也可以改變?yōu)楹徒佑|速度v2不同的速度，例如比接觸速度v2快的速度。
另外，雖對冷卻裝置63的冷卻構(gòu)件64供給冷卻空氣、強(qiáng)制冷卻支持器具62的溫度的例子進(jìn)行了說明，但是，供給冷卻構(gòu)件64的冷介質(zhì)也可以使用空氣以外的介質(zhì)例如水等。
另外，冷卻裝置63不限于冷卻支持器具62，也可以冷卻加壓器具44。也就是說，也可以在加壓器具44的側(cè)面安裝冷卻構(gòu)件64。
進(jìn)一步，雖對用冷卻裝置63冷卻支持器具62的例子進(jìn)行了說明，但是也可以在利用加壓器具44對電子部件2的熱壓接操作期間直接冷卻電子部件2或者玻璃底板1等被壓接體。這可以使冷卻構(gòu)件64直接接觸電子部件2或者玻璃底板1來進(jìn)行。不用說，也可以通過從噴嘴向電子部件2或者玻璃底板1直接吹送冷氣來進(jìn)行。
在熱壓接時(shí)對玻璃底板1直接進(jìn)行空氣冷卻時(shí)，作為被冷卻體的玻璃底板1因?yàn)橛杉訅浩骶?4和支持器具62夾持，這些加壓器具44和支持器具62成為屏障，不能使冷卻空氣直接吹到玻璃底板1，使冷卻效率降低。另一方面，通過在面對作為加熱機(jī)構(gòu)的加壓器具44的支持器具62的側(cè)面裝備冷卻機(jī)構(gòu)，因?yàn)楣┙o玻璃底板1的熱量被支持器具62一側(cè)奪走，冷卻效率提高。
進(jìn)一步，雖對通過控制電動(dòng)機(jī)49的轉(zhuǎn)動(dòng)改變加壓器具44的升降速度、通過控制供給氣缸48的氣壓改變由加壓器具44施加的壓力的例子進(jìn)行了說明，但是，也可以使用單一的驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行加壓器具44的升降速度的控制和壓力的控制。
進(jìn)一步，底板的材質(zhì)不限于玻璃，另外，不用說連接構(gòu)件也不限于各向異性的導(dǎo)電薄膜。
此外，不言而喻，本發(fā)明不限定于上述實(shí)施例，在不離開本發(fā)明的宗旨下，可形成各種改變、變型。另外，這些改變、變形都包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的電子部件壓接裝置及壓接方法，可以正確地進(jìn)行電子部件延伸量的調(diào)整，可以防止電子部件和底板之間的接觸不良。
本發(fā)明的電子部件壓接裝置以及壓接方法可以廣泛應(yīng)用于在所有種類的底板上安裝電子部件的有關(guān)安裝技術(shù)，可以提高電子部件的安裝精度，十分有用。
權(quán)利要求
1.一種電子部件壓接裝置，其特征在于，具有通過升降單元(42)的升降動(dòng)作、通過將電子部件壓在底板上進(jìn)行熱壓接的壓接單元(41)，對所述壓接單元(41)施加壓力的壓力供給單元(48)，控制所述壓力供給單元(48)供給壓力的壓力控制單元(83)，在所述壓接單元(41)內(nèi)內(nèi)置的、加熱所述壓接單元(41)的加熱單元(43)，控制所述加熱單元的發(fā)熱量的溫度控制單元(85)，面對所述壓接單元(41)配置的、在通過所述壓接單元(41)進(jìn)行的熱壓接操作中支持所述底板的底板支持單元(62)，在存儲單元(81)中存儲的、從所述電子部件的熱壓接操作開始到結(jié)束的一個(gè)工序中，根據(jù)能可變地設(shè)定壓力和加熱溫度中至少一個(gè)的熱壓接條件數(shù)據(jù)控制所述壓力控制單元(83)和所述加熱單元(43)的熱壓接控制單元(80)，所述熱壓接條件數(shù)據(jù)，在熱壓接操作的一個(gè)工序內(nèi)的第一階段中設(shè)定為第一壓力，在后繼所述第一階段的第二階段中設(shè)定為比所述第一壓力低的第二壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子部件壓接裝置，其特征在于，所述熱壓接條件數(shù)據(jù)，在所述第一階段中設(shè)定為第一加熱溫度，在后繼所述第一階段的第二階段中設(shè)定為比所述第一加熱溫度高的第二加熱溫度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子部件壓接裝置，其特征在于，所述熱壓接控制單元(80)從所述一道工序中的所述第一階段經(jīng)過規(guī)定時(shí)間t后轉(zhuǎn)移到所述第二階段，所述規(guī)定時(shí)間t根據(jù)要在所述底板上熱壓接的所述電子部件的品種、壓接溫度、將所述電子部件粘接到所述底板上的粘接劑的類別的任何一個(gè)以上可變地決定。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子部件壓接裝置，其特征在于，所述電子部件壓接裝置進(jìn)一步具有控制所述升降單元(42)的升降速度的速度控制單元(84)，所述熱壓接條件數(shù)據(jù)，在所述壓接單元(41)和要在所述底板上熱壓接的所述電子部件接觸前及熱壓接結(jié)束后的第一升降速度設(shè)定得比所述壓接單元(41)接觸所述電子部件后的第二升降速度高。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子部件壓接裝置，其特征在于，所述電子部件壓接裝置進(jìn)一步具有在所述底板支持單元(62)內(nèi)內(nèi)置的、加熱所述底板支持單元(62)的第二加熱單元(61)和控制所述第二加熱單元的發(fā)熱量的第二溫度控制單元(86)，所述熱壓接控制單元(80)根據(jù)在所述存儲單元(81)中存儲的所述熱壓接條件數(shù)據(jù)控制所述第二溫度控制單元(86)。
6.一種電子部件壓接裝置，其特征在于，具有通過升降單元(42)的升降操作、通過將電子部件壓在底板上進(jìn)行熱壓接的壓接單元(41)，對所述壓接單元(41)施加壓力的壓力供給單元(48)，控制所述壓力供給單元(48)供給的壓力的壓力控制單元(83)，在所述壓接單元(41)內(nèi)內(nèi)置的、加熱所述壓接單元(41)的加熱單元(43)，控制所述加熱單元的發(fā)熱量的溫度控制單元(85)，面對所述壓接單元(41)配置的、在通過所述壓接單元(41)進(jìn)行的熱壓接操作中支持所述底板的底板支持單元(62)，在所述底板支持單元(62)上配置的、冷卻冷卻構(gòu)件(64)的冷卻單元(65)，和根據(jù)在存儲單元(81)中存儲的熱壓接條件數(shù)據(jù)控制所述溫度控制單元(85)和所述冷卻單元(65)的熱壓接控制單元(80)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電子部件壓接裝置，其特征在于，所述冷卻單元(65)通過對所述冷卻構(gòu)件(64)供給冷卻空氣冷卻所述冷卻構(gòu)件(64)，所述熱壓接控制單元(80)控制從所述冷卻單元(65)向所述冷卻構(gòu)件(64)的冷卻空氣供給的開/關(guān)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電子部件壓接裝置，其特征在于，所述電子部件壓接裝置進(jìn)一步具有在所述底板支持單元(62)內(nèi)內(nèi)置的、加熱所述底板支持單元(62)的第二加熱單元(61)和控制所述第二加熱單元的發(fā)熱量的第二溫度控制單元(86)。
9.一種電子部件壓接裝置，其特征在于，具有通過升降單元(42)的升降操作、通過將電子部件壓在底板上進(jìn)行熱壓接的壓接單元(41)，對所述壓接單元(41)施加壓力的壓力供給單元(48)，控制所述壓力供給單元(48)供給的壓力的壓力控制單元(83)，在所述壓接單元(41)內(nèi)內(nèi)置的、加熱所述壓接單元(41)的加熱單元(43)，控制所述加熱單元的發(fā)熱量的溫度控制單元(85)，面對所述壓接單元(41)配置的、在通過所述壓接單元(41)進(jìn)行的熱壓接操作中支持所述底板的底板支持單元(62)，在存儲單元(81)中存儲的、在從所述電子部件的熱壓接操作開始到結(jié)束的一個(gè)工序中，根據(jù)能可變地設(shè)定壓力和加熱溫度中至少一個(gè)的熱壓接條件數(shù)據(jù)控制所述壓力控制單元(83)和所述加熱單元(43)的熱壓接控制單元(80)，測定熱壓接期間中的所述電子部件的加熱溫度、對所述熱壓接控制單元(80)輸出表示所述電子部件達(dá)到規(guī)定溫度該事實(shí)的第一檢測數(shù)據(jù)的溫度檢測單元(44b)，所述熱壓接控制單元(80)在接收從所述溫度檢測單元(44b)輸出的所述的第一檢測數(shù)據(jù)時(shí)、指示所述壓力控制單元(83)從第一壓力變更到比第一壓力低的第二壓力。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電子部件壓接裝置，其特征在于，所述電子部件壓接裝置進(jìn)一步具有測定熱壓接期間中的所述電子部件的壓力、對所述熱壓接控制單元(80)輸出表示所述電子部件達(dá)到規(guī)定壓力該事實(shí)的第二檢測數(shù)據(jù)的壓力檢測單元(48b)，所述熱壓接控制單元(80)在接收從所述壓力檢測單元(48b)輸出的所述第二檢測數(shù)據(jù)時(shí)、指示所述溫度控制單元(85)從第一溫度變更到比所述第一溫度高的第二溫度。
11.一種電子部件的熱壓接方法，所述方法在通過在壓接單元(41)內(nèi)內(nèi)置的加熱單元(43)加熱的同時(shí)，通過升降所述壓接單元(41)將電子部件壓在底板上從而將電子部件熱壓接在底板上，其特征在于，包括以下步驟在存儲單元(81)中事先存儲在從所述電子部件的熱壓接操作開始到結(jié)束的一個(gè)工序中，能可變地設(shè)定壓力和加熱溫度中至少一個(gè)的熱壓接條件數(shù)據(jù)的步驟；在所述電子部件的熱壓接操作中，根據(jù)在所述存儲單元(81)中存儲的所述熱壓接條件數(shù)據(jù)，控制供給所述壓接單元(41)的所述電子部件的壓力，使在熱壓接操作的一個(gè)工序中的第一階段中為第一壓力，在后繼第一階段的第二階段中為比所述第一壓力低的第二壓力的步驟。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電子部件的熱壓接方法，其特征在于，所述控制步驟根據(jù)在所述存儲單元(81)中存儲的所述熱壓接條件數(shù)據(jù)，控制對所述壓接單元(41)的加熱溫度，使在熱壓接操作的一個(gè)工序中的第一階段中為第一加熱溫度，在后繼所述第一階段的第二階段中為比所述第一加熱溫度高的第二加熱溫度。
全文摘要
本發(fā)明涉及在底板上壓接電子部件的電子部件壓接裝置及方法。通過正確控制要熱壓接到底板上的電子部件的延伸量，可防止電子部件的接觸不良。本發(fā)明的電子部件壓接裝置包括壓接單元(41)，壓力供給單元(48)，壓力控制單元(83)，加熱單元(43)，溫度控制單元(85)，熱壓接控制單元(80)，和用于根據(jù)壓力和加熱溫度中至少其一可在從電子部件的熱壓接操作開始到結(jié)束的一個(gè)工序中可變地設(shè)定的熱壓接條件數(shù)據(jù)控制壓力的控制單元(83)和加熱單元(43)的熱壓接控制單元(80)。該熱壓接條件數(shù)據(jù)在熱壓接操作的一個(gè)工序內(nèi)的第一階段設(shè)定為第一壓力，在其后的第二階段設(shè)定為比上述第一壓力低的第二壓力。
文檔編號B23K20/02GK1513202SQ02811339
公開日2004年7月14日 申請日期2002年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月8日
發(fā)明者荻本真一, 森田浩司, 司 申請人:芝浦機(jī)械電子裝置股份有限公司