JP4115661B2

JP4115661B2 - Electronic component thermocompression bonding apparatus and thermocompression bonding method

Info

Publication number: JP4115661B2
Application number: JP2000349354A
Authority: JP
Inventors: 康浩成清
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-11-16
Filing date: 2000-11-16
Publication date: 2008-07-09
Anticipated expiration: 2020-11-16
Also published as: JP2002158425A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示パネルなどの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。
【０００２】
【従来の技術】
表示パネルなどの基板には、ドライバ用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。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記実装作業で良好な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。
【０００４】
そこで本発明は、圧着ツールの下面のそり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。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の電子部品の熱圧着装置は、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、また前記圧着ツールを前記第１発熱部と前記第２発熱部に押し付ける押し付け手段を備えた。
【０００６】
請求項２記載の電子部品の熱圧着方法は、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発熱部を制御するようにし、且つ前記圧着ツールを前記第１発熱部と前記第２発熱部に押し付ける押し付け手段が備えられている。
【０００７】
本発明によれば、圧着ツールの側面に配設した第１〜第３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、圧着ツールの下面の上下方向及び水平方向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。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。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。
【０００９】
まず図１を参照して電子部品の熱圧着装置の構成を説明する。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。
【００１０】
位置決めテーブル２の側方には、圧着部１０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。
【００１１】
ヘッド上下機構１２を駆動することにより圧着ヘッド１３は下降し、圧着ツール下端部の当接部２１ａ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。
【００１２】
圧着ツール２１の長手方向に平行な手前側の側面（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２１ｂ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。
【００１３】
図２（ａ）、（ｂ）は、それぞれ圧着ヘッド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。
【００１４】
また、圧着ツール２１の右側面（第２側面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１４Ａ，１４Ｂは、それぞれヒータ１４ａ，１４ｂを備えている。
【００１５】
これらのヒートブロック１４Ａ，１４Ｂのうち、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。
【００１６】
図２（ａ）において、押し付け部材１６を固着するボルト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。
【００１７】
図２（ｂ）に示すように、ヒートブロック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。
【００１８】
圧着ツール２１の左側面（第１側面２１ｂ）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。
【００１９】
次に図３を参照して、圧着ヘッド１３の温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。
【００２０】
第１ヒータ制御部３４は圧着温度設定部３９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。
【００２１】
すなわち、水平そり補正温度設定部３７には圧着ツール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。
【００２２】
これにより第１ヒータ制御部３４はヒートブロック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１５ａ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。
【００２３】
この電子部品の熱圧着装置は上記のように構成されており、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。
【００２４】
しかしながら、熱圧着の対象となる基板の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２１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。
【００２５】
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。
【００２６】
また、図４（ｂ）に示すように、圧着ツール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。
【００２７】
このように、圧着ツール２１を加熱するヒートブロック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。
【００２８】
またそり変形の補正を、圧着ツール２１自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。
【００２９】
本実施の形態は以上であるが、本発明の範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。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、圧着ツールの側面に配設した第１〜第３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、圧着ツールの下面の上下方向及び水平方向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。
【図面の簡単な説明】
【図１】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】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】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】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
【符号の説明】
２位置決めテーブル
５基板保持部
６基板
７電子部品
１４Ａ、１４Ｂ、１５ヒートブロック
１６押し付け部材
２１圧着ツール
３４第１ヒータ制御部
３５第２ヒータ制御部
３６第３ヒータ制御部
３７水平そり補正温度設定部
３８上下そり補正温度設定部
３９圧着温度設定部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electronic component thermocompression bonding apparatus and a thermocompression bonding method for thermocompression bonding an electronic component to a substrate such as a display panel.
[0002]
[Prior art]
Electronic components such as a driver chip are mounted on a substrate such as a display panel. In this mounting operation, an electronic component is first mounted on a substrate supplied with a resin adhesive at the mounting position. Then, the electronic component is heated and pressed with a pressure bonding tool to maintain a predetermined load and heat condition, so that the electronic component is thermally bonded to the substrate.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In order to ensure good thermocompression bonding quality in the above mounting operation, it is required to press the electronic component with a uniform load with a crimping tool. For this reason, the lower surface of the crimping tool must be kept in good linearity, but generally the lower surface of the crimping tool tends to warp in the vertical and horizontal directions. If you use a crimping tool with warping deformation, the electronic parts will be pressed differently. Conventionally, a plurality of adjustment bolts are provided on the crimping tool. The degree was corrected. However, since the adjustment work for this correction is a work that is performed while performing precise measurement and confirming the linearity, the work requires time and effort, and a method of performing this work efficiently has been desired.
[0004]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a thermocompression bonding apparatus and a thermocompression bonding method for an electronic component that can efficiently and accurately correct warpage deformation of the lower surface of a pressure bonding tool and ensure the pressure bonding quality.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The thermocompression bonding apparatus for an electronic component according to claim 1 is a thermocompression bonding apparatus for an electronic component that presses a contact portion of a heated crimping tool against the electronic component and crimps the electronic component to a substrate. A first heating part for heating the crimping tool from the side surface of the crimping tool near the part, a second heating part for heating the crimping tool from the side surface of the crimping tool above the heating position of the crimping tool by the first heating part, Based on the third heat generating part for heating the pressure bonding tool from the side opposite to the side surface of the pressure bonding tool heated by the second heat generating part, and the set temperature for realizing the pressure bonding temperature determined by the pressure bonding condition. A first heater control unit for controlling the heater of the first heat generating unit, and a second heater control unit for controlling the second heat generating unit based on a set temperature set for the purpose of correcting vertical deformation of the crimping tool. When On the basis of the set temperature set for the purpose of correcting the horizontal deformation of the crimping tool and a third heater control unit for controlling the third heating unit, also the said crimping tool and said first heat generating portion A pressing unit that presses against the second heat generating portion is provided.
[0006]
The electronic component thermocompression bonding method according to claim 2 includes a first heat generating portion that heats the pressure bonding tool from the side surface in the vicinity of the contact portion of the pressure bonding tool, and pressure bonding above the heating position of the pressure bonding tool by the first heat generation portion. A second heat generating part for heating the crimping tool from the side of the tool, and a third heat generating part for heating the crimping tool from the side opposite to the side of the crimping tool heated by the second heating part. An electronic component thermocompression bonding method that presses the contact portion of the crimping tool against the electronic component and crimps the electronic component to the substrate, based on a set temperature for realizing a crimping temperature determined by the crimping conditions. The heater of the first heat generating part is controlled, the second heat generating part is controlled based on a set temperature set for the purpose of correcting the vertical deformation of the crimping tool, and the horizontal deformation of the crimping tool is controlled. to correct So as to control the third heat generating section based on the set temperature setting target, the pressing means and pressing said bonding tool into said second heat generating portion and said first heat generating portion is provided.
[0007]
According to the present invention, the warpage of the crimping tool is controlled by controlling the temperatures of the first to third heat generating portions disposed on the side surface of the crimping tool and heating them at a predetermined set temperature according to the warp deformation of the crimping tool. The deformation can be corrected by the thermal stress due to the temperature difference, the crimping temperature can be properly maintained, and the vertical and horizontal warpage deformation of the lower surface of the crimping tool can be accurately corrected by a simple method.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of an electronic component thermocompression bonding apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view of a crimping tool of the electronic component thermocompression bonding apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. The block diagram which shows the structure of the temperature control system of the thermocompression bonding apparatus of the electronic component of one embodiment of FIG. 4, FIG. 4 is explanatory drawing of the curvature deformation correction of the crimping | compression-bonding tool of the thermocompression bonding apparatus of the electronic component of one embodiment of this invention. It is.
[0009]
First, the configuration of a thermocompression bonding apparatus for electronic components will be described with reference to FIG. In FIG. 1, a positioning table 2 is disposed on a base 1. The positioning table 2 is configured by stacking substrate holders 5 each having a θ table for positioning in the θ direction on an X table 3 and a Y table 4. A substrate 6 to which the electronic component 7 is thermocompression bonded is placed and held on the substrate holding unit 5. An anisotropic conductive agent for adhering electronic components is attached to the substrate 6 in the previous step, and an electronic component 7 is mounted thereon. By driving the positioning table 2, the substrate 6 moves in the horizontal direction and the vertical direction, and the position can be adjusted during thermocompression bonding.
[0010]
On the side of the positioning table 2, a crimping part 10 is provided. In the main body frame 11 of the crimping portion 10, a crimping head 13 including a crimping tool 21 is provided so as to be vertically movable by a head vertical movement mechanism 12. The crimping tool 21 has an elongated shape with the X direction as the longitudinal direction, and a contact portion 21a having a shape in which the width in the Y direction is narrowed is protruded from the lower end portion. Below the pressure-bonding head 13, a lower receiving portion 17 is disposed in the X direction. At the time of thermocompression bonding, the positioning table 2 is driven to align the substrate 6, whereby the edge of the substrate 6 is placed on the upper surface of the lower receiving portion 17.
[0011]
By driving the head up-and-down mechanism 12, the crimping head 13 is lowered, and the abutting portion 21 a at the lower end of the crimping tool abuts against the electronic component 7 mounted on the upper surface of the substrate 6 and presses against the substrate 6. At this time, the substrate 6 is supported by the lower receiving portion 17 from below, and the pressing force by the crimping tool 21 is supported by the lower receiving portion 17.
[0012]
A pressing member 16 is disposed at the center of the front side surface (first side surface 21 b) parallel to the longitudinal direction of the crimping tool 21, and one heat block 15 is horizontally disposed on each side of the pressing member 16. Arranged in the direction. A heating block 14 is disposed on the opposite surface (second side surface 21 c) of the crimping tool 21 to the first side surface. The heat block 15 heats the crimping tool 21 from the first side surface 21b side, and the heating block 14 heats the crimping tool 21 from the second side surface 21c side.
[0013]
FIGS. 2A and 2B show vertical cross sections in the Y direction at the center of the crimping head 13 and at both sides of the center, respectively. In FIG. 2A, the crimping head 13 has a configuration in which a crimping tool 21 is held on the lower surface of the elevating unit 20 via a heat insulating member 22. On the left side surface (first side surface 21 b) of the crimping tool 21, the pressing member 16 is disposed in the vertical direction across the elevating part 20 and the crimping tool 21. An upper end portion of the pressing member 16 is fixed to the elevating portion 20 with a bolt 26 via a heat insulating member 24, and a lower end portion 16 a of the pressing member 16 is in contact with the crimping tool 21 via a heat insulating member 27.
[0014]
Further, the heating block 14 is disposed in contact with the right side surface (second side surface 21 c) of the crimping tool 21. The heating block 14 has an upper end fixed to the elevating part 20 with a bolt 25 via a heat insulating member 23, and is divided into two upper and lower stages by a slit directed in the horizontal direction, and two rows of heat blocks 14A and 14B are formed. It is the structure arranged in the horizontal direction. The heat blocks 14A and 14B include heaters 14a and 14b, respectively.
[0015]
Of these heat blocks 14A and 14B, the lower heat block 14A (first heat generating portion) is close to the abutting portion 21a at the lower end of the crimping tool 21, and is related to the crimping temperature by the crimping tool 21 during thermocompression bonding. It is controlled so as to achieve the set temperature. Further, the upper heat block 14B (second heat generating portion) can be controlled in temperature independently of the heat block 14A, and is controlled to maintain a predetermined temperature difference with respect to the set temperature. As will be described later, this temperature difference is artificially set in order to correct the vertical warping deformation of the crimping tool 21 by the thermal stress due to the temperature difference. That is, a set temperature is set for the lower heat block 14 </ b> A for the purpose of realizing the crimping condition, and a set temperature is set for the upper heat block 14 </ b> B for the purpose of correcting variations in the crimping by the crimping tool 21.
[0016]
In FIG. 2A, the lower end 16 a presses the crimping tool 21 against the heating block 14 via the heat insulating member 27 by fastening the bolt 26 that fixes the pressing member 16 to the elevating unit 20. Thereby, the adhesiveness of the crimping | compression-bonding tool 21 and the heating block 14 improves, and the heating characteristic by heater 14a, 14b is improved.
[0017]
As shown in FIG. 2B, the upper portion of the heat block 15 is fixed by a bolt 29 via a heat insulating member 28, and the lower portion is in contact with the first side surface 21 b of the crimping tool 21. By tightening the bolt 29, the heat block 15 is pressed against the first side surface 21b. Similar to the pressing member 16, the heat block 15 also functions as pressing means for pressing and fixing the crimping tool 21 against the heat blocks 14A and 14B contacting the second side surface 21c.
[0018]
The heat block 15 disposed on the left side surface (first side surface 21b) of the crimping tool 21 includes a heater 15a. The heat block 15 is provided to supplement heat that escapes from the pressing member 16 and the first side surface 21b to the atmosphere. When the temperature difference between the first side surface 21b side and the second side surface 21c side of the crimping tool 21 increases, the crimping tool 21 is deformed in the horizontal direction due to this temperature difference. Can be prevented. The set temperature of the heat block 15 is set for the purpose of preventing horizontal deformation of the crimping tool.
[0019]
Next, the configuration of the temperature control system of the crimping head 13 will be described with reference to FIG. In FIG. 3, the heaters 14a, 14b, 15a of the heat blocks 14A, 14B, 15 are connected to a first heater control unit 34, a second heater control unit 35, and a third heater control unit 36, respectively. The heating temperature of each heater is controlled by the control unit. The heaters 14a, 14b, and 15a have temperature detectors 31, 32, and 33, respectively. The temperature of the heat blocks 14A, 14B, and 15 at the time of heating is detected, and the first heater controller 34 and the second heater 14 are detected. The detected temperature is fed back to the heater controller 35 and the third heater controller 36.
[0020]
The first heater control unit 34 is connected to the pressure bonding temperature setting unit 39, the second heater control unit 35 is connected to the vertical warp correction temperature setting unit 38, and the third heater control unit 36 is connected to the horizontal warp correction temperature setting unit 37. The horizontal warp correction temperature setting unit 37, the vertical warp correction temperature setting unit 38, and the pressure bonding temperature setting unit 39 are connected to an operation unit 40 capable of inputting numerical values. Therefore, the set temperature set according to the purpose from the operation unit 40 is input to the horizontal warpage correction temperature setting unit 37, the vertical warp correction temperature setting unit 38, and the pressure bonding temperature setting unit 39 and set.
[0021]
That is, a temperature determined for the purpose of preventing horizontal deformation of the crimping tool 21 is set in the horizontal warpage correction temperature setting section 37, and the vertical warpage of the crimping tool 21 is set in the vertical warpage correction temperature setting section 38. The temperature determined for the purpose of correcting the pressure is set, and the temperature for realizing the pressure bonding temperature determined by the pressure bonding condition is set in the pressure bonding temperature setting unit 39.
[0022]
Thus, the first heater control unit 34 controls the heater 14a of the heat block 14A (first heat generating unit) based on the set temperature set in the pressure bonding temperature setting unit 39, and the second heater control unit 35 controls the heat block 14B ( The heater 14b of the second heat generating part) is controlled based on the set temperature set in the vertical warp correction temperature setting part 38, and the third heater control part 36 controls the heater 15a of the heat block 15 (third heat generating part) horizontally. Control is performed based on the set temperature set in the correction temperature setting unit 37.
[0023]
This electronic component thermocompression bonding apparatus is configured as described above, and the warping deformation correction of the crimping tool during electronic component compression will be described below with reference to FIG. In thermocompression bonding of electronic components, it is necessary to press the electronic components against the substrate with an equal load. For this reason, the straightness of the contact portion 21a at the lower end portion of the crimping tool 21 that contacts and presses the electronic component needs to be maintained with high accuracy.
[0024]
However, when the size of the substrate to be subjected to thermocompression bonding increases, it is not easy to maintain the straightness at the correct level throughout the longitudinal direction of the crimping tool 21. For example, as shown in FIG. 4A, the contact portion 21a of the crimping tool 21 may exhibit so-called vertical warpage deformation in which an arc-shaped deformation (see arrow a) is indicated in the vertical direction (Z direction).
[0025]
In such a case, vertical warp correction is performed based on the straightness measurement result of the contact portion 21a. That is, the temperature difference in the vertical direction (temperature difference between the heat block 14A and the heat block 14B) necessary for realizing thermal deformation corresponding to the amount of warp deformation is obtained in advance by calculation or experiment, and the target electronic component In addition, the temperature considering the temperature difference is input to the vertical warp correction temperature setting unit 38 and set with respect to the crimping temperature (set temperature of the heat block 14A) individually set by the substrate. As a result, the contact portion 21a is heated to an appropriate crimping temperature according to the object, and a temperature difference in the vertical direction necessary for correcting the vertical warp deformation is generated in the crimping tool 21, and the vertical warp deformation is heated. It can be corrected by stress.
[0026]
In addition, as shown in FIG. 4B, the contact portion 21a of the crimping tool 21 may exhibit a so-called horizontal warpage deformation that exhibits an arcuate deformation (see arrow b) in the horizontal direction (Y direction). In such a case, horizontal warp correction is performed based on the straightness measurement result of the contact portion 21a. That is, a temperature difference in the horizontal direction (temperature difference between the heat block 14A or 14B and the heat block 15) necessary for realizing horizontal heat deformation corresponding to the horizontal warp deformation amount is obtained in advance by calculation or experiment. The temperature considering the temperature difference is input to the horizontal warpage correction temperature setting unit 37 and set. Thereby, as in the case of the above-described vertical warpage correction, the contact portion 21a is heated to an appropriate pressure bonding temperature depending on the object, and the pressure direction of the pressure bonding tool 21 is required to correct horizontal warpage deformation. Thus, the horizontal warp deformation can be corrected by thermal stress.
[0027]
As described above, the heat blocks 14A, 14B, 15 for heating the crimping tool 21 and the temperature control system are configured as described above, thereby ensuring an appropriate crimping temperature according to the electronic component to be crimped, and The warp deformation of the shape of the abutting portion 21a at the lower end can be accurately corrected, and proper crimping conditions can be maintained and the crimping quality can be ensured.
[0028]
Further, by correcting the warpage deformation by a thermal stress due to a temperature difference generated in the crimping tool 21 itself, finer correction can be easily performed as compared with a mechanical adjustment method using a conventional adjustment bolt. Therefore, the accuracy and workability of the adjustment work can be improved.
[0029]
Although the present embodiment has been described above, various design changes can be made within the scope of the present invention. For example, the positional relationship between the heat block 14B and the heat block 15 can be exchanged. Further, the same set temperature may be set in the vertical warp correction temperature setting unit 38 and the horizontal warp temperature setting unit 37. If it is assumed that both set temperatures are always used at the same set temperature, the vertical warp correction temperature setting unit 38 and the horizontal warp correction temperature setting unit 37 can be integrated into one temperature setting unit. . In this case, one integrated temperature setting unit functions as a vertical warp correction temperature setting unit and a horizontal warp temperature setting unit.
[0030]
【The invention's effect】
According to the present invention, the temperature of the first to third heat generating portions arranged on the side surface of the crimping tool is controlled and heated at a predetermined set temperature according to the warp deformation of the crimping tool. Warpage deformation can be corrected by thermal stress due to temperature difference, and the crimping temperature can be properly maintained, and warpage deformation in the vertical and horizontal directions of the lower surface of the crimping tool can be accurately corrected by a simple method. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an electronic component thermocompression bonding apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a sectional view of a crimping tool of an electronic component thermocompression bonding apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a temperature control system of a thermocompression bonding apparatus for an electronic component according to an embodiment of the present invention. Figure [Explanation of symbols]
2 Positioning table 5 Substrate holding part 6 Substrate 7 Electronic components 14A, 14B, 15 Heat block 16 Pressing member 21 Crimping tool 34 First heater control part 35 Second heater control part 36 Third heater control part 37 Horizontal warpage correction temperature setting part 38 Vertical warp correction temperature setting part 39 Pressure bonding temperature setting part

Claims

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、また前記圧着ツールを前記第１発熱部と前記第２発熱部に押し付ける押し付け手段を備えたことを特徴とする電子部品の熱圧着装置。 An electronic component thermocompression bonding apparatus that presses a contact portion of a heated crimping tool against an electronic component and crimps the electronic component to a substrate, and heats the crimping tool from a side surface of the crimping tool near the contact portion. A first heat generating portion; a second heat generating portion that heats the pressure bonding tool from the side surface of the pressure bonding tool above the heating position of the pressure bonding tool by the first heat generation portion; and a side surface of the pressure bonding tool heated by the second heat generation portion. A first heating unit for controlling the heater of the first heating unit based on a third heating unit for heating the crimping tool from a side surface opposite to the side and a set temperature for realizing a crimping temperature determined by the crimping condition A second heater control unit that controls the second heat generating unit based on a set temperature set for the purpose of correcting vertical deformation of the crimping tool, and correcting horizontal deformation of the crimping tool And a third heater control unit for controlling the third heating unit based on the set the set temperature in order that, also comprising means pressing presses the crimping tool to the second heating portion and the first heat generating unit thermocompression bonding apparatus that electronic components to said ever.

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発熱部を制御するようにし、且つ前記圧着ツールを前記第１発熱部と前記第２発熱部に押し付ける押し付け手段が備えられていることを特徴とする電子部品の熱圧着方法。 A first heat generating unit that heats the crimping tool from the side surface in the vicinity of the contact portion of the crimping tool, and a second heat generating unit that heats the crimping tool from the side surface of the crimping tool above the heating position of the crimping tool by the first heating unit. And a third heat generating part for heating the crimping tool from the side opposite to the side of the crimping tool heated by the second heat generating part, and presses the contact part of the heated crimping tool against the electronic component An electronic component thermocompression bonding method for crimping the electronic component to a substrate, the heater of the first heat generating unit being controlled based on a set temperature for realizing a crimping temperature determined by a crimping condition, and the crimping The second heat generating unit is controlled based on a set temperature set for the purpose of correcting the vertical deformation of the tool, and based on the set temperature set for the purpose of correcting the horizontal deformation of the crimping tool. 3 so as to control the heating unit, and the thermocompression bonding method you wherein electronic components that the bonding tool is pressing means presses the second heat generating portion and said first heat generating portion is provided.