JP2002158425A - 電子部品の熱圧着装置および熱圧着方法 - Google Patents
電子部品の熱圧着装置および熱圧着方法Info
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Abstract
く高精度で行い、圧着品質を確保することができる電子
部品の熱圧着装置および熱圧着方法を提供することを目
的とする。 【解決手段】 電子部品を基板に熱圧着する圧着ツール
21の加熱において、長手方向に平行な側面に上下2段
にヒートブロック14A、14Bを、また反対側の側面
にヒートブロック15を配設し、圧着ツール21の下端
に近接するヒートブロック14Aの温度が圧着ツール2
1による圧着温度に関連づけられた設定温度になるよう
制御するとともに、ヒートブロック14Bを圧着ツール
21の上下方向のそりを補正する温度で制御し、さらに
反対面のヒートブロック15を圧着ツール21の水平方
向のそり変形を補正する温度で制御する。
Description
基板に電子部品を熱圧着する電子部品の熱圧着装置およ
び熱圧着方法に関するものである。
のチップなどの電子部品が実装される。この実装作業で
は、まず実装位置に樹脂接着剤が供給された基板上に電
子部品が搭載される。そしてこの電子部品を圧着ツール
で押圧しながら加熱して所定の荷重・熱条件を保持する
ことにより、電子部品を基板に熱圧着させる。
熱圧着品質を確保するためには、圧着ツールによって電
子部品を均一な荷重で押圧することが求められる。この
ため、圧着ツールの下面は良好な直線度に保たれていな
ければならないが、一般に圧着ツールの下面は上下方向
や水平方向にそり変形を生じやすい。そり変形を生じた
ままの圧着ツールを用いると電子部品の押しつけ状態に
ばらつきを生じるため、従来は圧着ツールに調整ボルト
を複数設け、調整ボルトの締め付け具合を調整すること
により圧着ツールの下面の直線度を補正するようにして
いた。しかしながら、この補正のための調整作業は精密
な計測を行って直線度を確認しながら行う作業であるた
め作業に手間と時間を要し、この作業を効率的に行う方
法が望まれていた。
変形の補正を効率よく高精度で行い、圧着品質を確保す
ることができる電子部品の熱圧着装置および熱圧着方法
を提供することを目的とする。
の熱圧着装置は、加熱された圧着ツールの当接部を電子
部品に押し当ててこの電子部品を基板に圧着する電子部
品の熱圧着装置であって、前記当接部近傍の圧着ツール
の側面より圧着ツールを加熱する第1発熱部と、前記第
1発熱部による圧着ツールの加熱位置よりも上方におい
て圧着ツールの側面より圧着ツールを加熱する第2発熱
部と、前記第2発熱部によって加熱される圧着ツールの
側面とは反対側の側面より圧着ツールを加熱する第3発
熱部と、圧着条件で決められた圧着温度を実現するため
の設定温度に基づいて前記第1発熱部のヒーターを制御
する第1ヒーター制御部と、前記圧着ツールの上下方向
の変形を補正する目的で設定された設定温度に基づいて
前記第2発熱部を制御する第2ヒーター制御部と、前記
圧着ツールの水平方向の変形を補正する目的で設定され
た設定温度に基づいて前記第3発熱部を制御する第3ヒ
ーター制御部とを備えた。
圧着ツールの当接部近傍の側面より圧着ツールを加熱す
る第1発熱部と、この第1発熱部による圧着ツールの加
熱位置よりも上方において圧着ツールの側面より圧着ツ
ールを加熱する第2発熱部と、この第2発熱部によって
加熱される圧着ツールの側面とは反対側の側面より圧着
ツールを加熱する第3発熱部とを備え、加熱された圧着
ツールの当接部を電子部品に押し当ててこの電子部品を
基板に圧着する電子部品の熱圧着方法であって、圧着条
件で決められた圧着温度を実現するための設定温度に基
づいて前記第1発熱部のヒーターを制御し、前記圧着ツ
ールの上下方向の変形を補正する目的で設定された設定
温度に基づいて前記第2発熱部を制御し、前記圧着ツー
ルの水平方向の変形を補正する目的で設定された設定温
度に基づいて前記第3発熱部を制御する。
した複数の発熱部の温度を制御して圧着ツールのそり変
形に応じて所定の設定温度で加熱することにより、圧着
ツールのそり変形を温度差による熱応力によって補正す
ることができ、圧着温度を適正に保持すると共に、圧着
ツールのそり変形を簡単な方法で精度よく補正すること
ができる。
参照して説明する。図1は本発明の一実施の形態の電子
部品の熱圧着装置の斜視図、図2は本発明の一実施の形
態の電子部品の熱圧着装置の圧着ツールの断面図、図3
は本発明の一実施の形態の電子部品の熱圧着装置の温度
制御系の構成を示すブロック図、図4は本発明の一実施
の形態の電子部品の熱圧着装置の圧着ツールのそり変形
補正の説明図である。
の構成を説明する。図1において、基台1上には位置決
めテーブル2が配設されている。位置決めテーブル2
は、Xテーブル3、Yテーブル4上に、θ方向の位置決
めを行うθテーブルを備えた基板保持部5を段積みして
構成されている。基板保持部5には電子部品7が熱圧着
される基板6が載置され保持される。基板6には前工程
において電子部品接着用の異方性導電剤が貼着され、そ
の上に電子部品7が搭載されている。位置決めテーブル
2を駆動することにより、基板6は水平方向・上下方向
に移動し、熱圧着時の位置調整が可能となっている。
0が配設されている。圧着部10の本体フレーム11に
は、圧着ツール21を備えた圧着ヘッド13がヘッド上
下動機構12によって上下動可能に設けられている。圧
着ツール21はX方向を長手方向とする細長形状となっ
ており、下端部にはY方向の幅が細く絞られた形状の当
接部21aが突設されている。圧着ヘッド13の下方に
は、下受け部17がX方向に配設されている。熱圧着時
には、位置決めテーブル2を駆動して基板6を位置合わ
せすることにより、基板6の縁部が下受け部17の上面
に載置される。
圧着ヘッド13は下降し、圧着ツール下端部の当接部2
1aは基板6の上面に搭載された電子部品7に当接して
基板6に押し付ける。このとき基板6は下受け部17に
よって下方から支持されており、圧着ツール21による
押圧力は下受け部17によって支持される。
の側面(第1側面21b)の中央部には、押し付け部材
16が配設されており、押し付け部材16の両側にはそ
れぞれ1つのヒートブロック15が水平方向に配設され
ている。また、圧着ツール21の第1側面の反対面(第
2側面21c)には、加熱ブロック14が配設されてい
る。ヒートブロック15は圧着ツール21を第1側面2
1b側から、また加熱ブロック14は圧着ツール21を
第2側面21c側から加熱する。
ド13の中央部および中央部の両側部におけるY方向の
垂直断面を示すものである。図2(a)において圧着ヘ
ッド13は、昇降部20の下面に断熱部材22を介して
圧着ツール21を保持した構成となっている。圧着ツー
ル21の左側面(第1側面21b)には、押し付け部材
16が昇降部20、圧着ツール21にまたがって上下方
向に配設されている。押し付け部材16はその上端部を
昇降部20に断熱部材24を介してボルト26によって
固着されており、押し付け部材16の下端部16aは断
熱部材27を介して圧着ツール21に当接している。
21c)には、加熱ブロック14が接触して配設されて
いる。加熱ブロック14は、上端部を昇降部20に断熱
部材23を介してボルト25によって固着されており、
水平方向に向けられたスリットによって上下2段に分割
され、2列のヒートブロック14A,14Bが水平方向
に配列された構成となっている。ヒートブロック14
A,14Bは、それぞれヒータ14a,14bを備えて
いる。
うち、下段のヒートブロック14A(第1発熱部)は、
圧着ツール21の下端の当接部21aに近接しており、
熱圧着時には圧着ツール21による圧着温度に関連づけ
られた設定温度となるように制御される。また上段のヒ
ートブロック14B(第2発熱部)は、ヒートブロック
14Aと独立に温度制御可能となっており、前記設定温
度に対して所定の温度差を保持するように制御される。
後述するようにこの温度差は、圧着ツール21の上下方
向のそり変形を温度差による熱応力によって補正するた
めに作為的に設定されるものである。すなわち、下段の
ヒートブロック14Aは、圧着条件を実現する目的で設
定温度が設定され、上段のヒートブロック14Bは圧着
ツール21による圧着のばらつきを補正する目的で設定
温度が設定される。
固着するボルト26を昇降部20に対して締結すること
により、下端部16aは断熱部材27を介して圧着ツー
ル21を加熱ブロック14に対して押し付ける。これに
より、圧着ツール21と加熱ブロック14との密着性が
向上しヒータ14a,14bによる加熱特性が改善され
る。
15は、その上部を断熱部材28を介してボルト29に
よって固着されており、下部は圧着ツール21の第1側
面21bに当接している。ボルト29を締め付けること
によりヒートブロック15は第1側面21bに押し付け
られる。このヒートブロック15も押し付け部材16と
同様に圧着ツール21を第2側面21cに当接するヒー
トブロック14A,14Bに押し付けて固定する押し付
け手段として機能する。
b)に配設されたヒートブロック15はヒータ15aを
備えている。ヒートブロック15は、押し付け部材16
や第1側面21bから大気へ逃げていく熱を補充するた
めに設けられたものである。圧着ツール21の第1側面
21b側と第2側面21c側の温度差が大きくなると、
この温度差によって圧着ツール21が水平方向に変形し
てしまうことになるが、ヒートブロック15を設けるこ
とによりこれを防止することができる。ヒートブロック
15の設定温度は、圧着ツールの水平方向の変形を防止
する目的で設定されるものである。
度制御系の構成を説明する。図3において、ヒートブロ
ック14A,14B,15の各ヒータ14a,14b,
15aはそれぞれ第1ヒータ制御部34、第2ヒータ制
御部35、第3ヒータ制御部36に接続されており、こ
れらのヒータ制御部によってそれぞれのヒータの加熱温
度が制御される。また、ヒータ14a,14b,15a
にはそれぞれ検温部31,32,33が付属しており、
それぞれ加熱時のヒートブロック14A,14B,15
の温度を検出して第1ヒータ制御部34、第2ヒータ制
御部35、第3ヒータ制御部36に検出温度をフィード
バックする。
9と、第2ヒータ制御部35は上下そり補正温度設定部
38と、また第3ヒータ制御部36は水平そり補正温度
設定部37とそれぞれ接続されており、水平そり補正温
度設定部37、上下そり補正温度設定部38、圧着温度
設定部39は数値入力可能な操作部40と接続されてい
る。従って、操作部40より目的に応じて設定された設
定温度を水平そり補正温度設定部37、上下そり補正温
度設定部38、圧着温度設定部39に入力して設定す
る。
は圧着ツール21の水平方向の変形を防止する目的で決
められた温度が設定され、上下そり補正温度設定部38
には、圧着ツール21の上下方向のそりを補正する目的
で決められた温度が設定され、圧着温度設定部39に
は、圧着条件で決められた圧着温度を実現するための温
度が設定される。
ブロック14A(第1発熱部)のヒータ14aを圧着温
度設定部39に設定された設定温度に基づいて制御し、
第2ヒータ制御部35はヒートブロック14B(第2発
熱部)のヒータ14bを上下そり補正温度設定部38に
設定された設定温度に基づいて制御し、第3ヒータ制御
部36はヒートブロック15(第3発熱部)のヒータ1
5aを水平そり補正温度設定部37に設定された設定温
度に基づいて制御する。
構成されており、以下図4を参照して、電子部品圧着時
の圧着ツールのそり変形補正について説明する。電子部
品の熱圧着においては、電子部品を基板に対して均等な
荷重で押圧する必要がある。このため、電子部品に当接
して押圧する圧着ツール21の下端部の当接部21aの
真直度が、高精度で保たれている必要がある。
サイズが大きくなると、圧着ツール21の長手方向の全
体にわたって真直度を正しいレベルで保つことは容易で
はない。例えば、図4(a)に示すように圧着ツール2
1の当接部21aが上下方向(Z方向)に弧状の変形
(矢印a参照)を示すいわゆる上下そり変形を示す場合
がある。
度計測結果に基づいて上下そり補正を行う。すなわち、
そり変形量に見合った熱変形を実現するために必要な上
下方向の温度差(ヒートブロック14Aと、ヒートブロ
ック14Bの温度差)を予め計算や実験によって求めて
おき、対象となる電子部品や基板によって個別に設定さ
れる圧着温度(ヒートブロック14Aの設定温度)に対
して、上記温度差を加味した温度を上下そり補正温度設
定部38に入力して設定する。これにより、当接部21
aは対象に応じて適切な圧着温度に加熱されると共に、
圧着ツール21には上下そり変形を補正するのに必要な
上下方向の温度差が生じ、上下そり変形を熱応力によっ
て補正することができる。
ル21の当接部21aが水平方向(Y方向)に弧状の変
形(矢印b参照)を示すいわゆる水平そり変形を示す場
合がある。このような場合には、当接部21aの真直度
計測結果に基づいて水平そり補正を行う。すなわち、水
平そり変形量に見合った水平方向の熱変形を実現するた
めに必要な水平方向の温度差(ヒートブロック14Aも
しくは14Bと、ヒートブロック15の温度差)を予め
計算や実験によって求めておき、上記温度差を加味した
温度を水平そり補正温度設定部37に入力して設定す
る。これにより、前述の上下そり補正の場合と同様に、
当接部21aは対象に応じて適切な圧着温度に加熱され
ると共に、圧着ツール21には水平そり変形を補正する
のに必要な水平方向の温度差が生じ、水平そり変形を熱
応力によって補正することができる。
ートブロック14A,14B,15や温度制御系を上記
構成とすることにより、圧着対象の電子部品に応じた適
正な圧着温度を確保すると共に、圧着ツール21の下端
部の当接部21aの形状のそり変形を精度よく補正する
ことができ、適正な圧着条件を維持して圧着品質を確保
することができる。
体に発生する温度差による熱応力によって行う構成とす
ることにより、従来の調整ボルトを用いる機械的調整方
法と比較して、より精細な補正を容易に行うことがで
き、調整作業の精度および作業性を向上させることがで
きる。
囲内で種々の設計変更が可能である。例えばヒートブロ
ック14Bとヒートブロック15の位置関係を入れ換え
ることも可能である。また上下そり補正温度設定部38
と、水平そり温度設定部37には同じ設定温度を設定し
てもよい。もし、両者の設定温度を常に同じ設定温度で
使用することを前提にするのであれば、上下そり補正温
度設定部38と水平そり補正温度設定部37を1つの温
度設定部に統合することができる。この場合、統合され
た1つの温度設定部が上下そり補正温度設定部と水平そ
り温度設定部として機能する。
設した複数の発熱部の温度を制御して圧着ツールのそり
変形に応じて所定の設定温度で加熱するようにしたの
で、圧着ツールのそり変形を温度差による熱応力によっ
て補正することができ、圧着温度を適正に保持すると共
に、圧着ツールのそり変形を簡単な方法で精度よく補正
することができる。
の斜視図
の圧着ツールの断面図
の温度制御系の構成を示すブロック図
の圧着ツールのそり変形補正の説明図
Claims (2)
- 【請求項1】加熱された圧着ツールの当接部を電子部品
に押し当ててこの電子部品を基板に圧着する電子部品の
熱圧着装置であって、前記当接部近傍の圧着ツールの側
面より圧着ツールを加熱する第1発熱部と、前記第1発
熱部による圧着ツールの加熱位置よりも上方において圧
着ツールの側面より圧着ツールを加熱する第2発熱部
と、前記第2発熱部によって加熱される圧着ツールの側
面とは反対側の側面より圧着ツールを加熱する第3発熱
部と、圧着条件で決められた圧着温度を実現するための
設定温度に基づいて前記第1発熱部のヒーターを制御す
る第1ヒーター制御部と、前記圧着ツールの上下方向の
変形を補正する目的で設定された設定温度に基づいて前
記第2発熱部を制御する第2ヒーター制御部と、前記圧
着ツールの水平方向の変形を補正する目的で設定された
設定温度に基づいて前記第3発熱部を制御する第3ヒー
ター制御部とを備えたことを特徴とする電子部品の熱圧
着装置。 - 【請求項2】圧着ツールの当接部近傍の側面より圧着ツ
ールを加熱する第1発熱部と、この第1発熱部による圧
着ツールの加熱位置よりも上方において圧着ツールの側
面より圧着ツールを加熱する第2発熱部と、この第2発
熱部によって加熱される圧着ツールの側面とは反対側の
側面より圧着ツールを加熱する第3発熱部とを備え、加
熱された圧着ツールの当接部を電子部品に押し当ててこ
の電子部品を基板に圧着する電子部品の熱圧着方法であ
って、圧着条件で決められた圧着温度を実現するための
設定温度に基づいて前記第1発熱部のヒーターを制御
し、前記圧着ツールの上下方向の変形を補正する目的で
設定された設定温度に基づいて前記第2発熱部を制御
し、前記圧着ツールの水平方向の変形を補正する目的で
設定された設定温度に基づいて前記第3発熱部を制御す
ることを特徴とする電子部品の熱圧着方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000349354A JP4115661B2 (ja) | 2000-11-16 | 2000-11-16 | 電子部品の熱圧着装置および熱圧着方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000349354A JP4115661B2 (ja) | 2000-11-16 | 2000-11-16 | 電子部品の熱圧着装置および熱圧着方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002158425A true JP2002158425A (ja) | 2002-05-31 |
JP4115661B2 JP4115661B2 (ja) | 2008-07-09 |
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ID=18822776
Family Applications (1)
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JP2000349354A Expired - Fee Related JP4115661B2 (ja) | 2000-11-16 | 2000-11-16 | 電子部品の熱圧着装置および熱圧着方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4115661B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008060168A (ja) * | 2006-08-29 | 2008-03-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電子部品の熱圧着装置 |
-
2000
- 2000-11-16 JP JP2000349354A patent/JP4115661B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2008060168A (ja) * | 2006-08-29 | 2008-03-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電子部品の熱圧着装置 |
JP4760615B2 (ja) * | 2006-08-29 | 2011-08-31 | パナソニック株式会社 | 電子部品の熱圧着装置 |
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---|---|
JP4115661B2 (ja) | 2008-07-09 |
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