KR20080098617A - 실장 방법 - Google Patents

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KR20080098617A
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다까시 마쯔무라
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소니 케미카루 앤드 인포메이션 디바이스 가부시키가이샤
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Abstract

기판의 양면에 전기 부품을 실장하는 실장 방법을 제공한다. 제1, 제2 압박 고무(15, 25)로 기판(31)의 표면 위와 이면 위의 전기 부품(32, 33)이 동시에 압박되므로 기판(31)의 표면과 이면으로의 전기 부품(32, 33)의 접속을 한번에 행할 수 있다． 제1, 제2 압박 고무(15, 25)가 변형될 때에는 그 주위는 댐 부재(16)로 둘러싸여져 있으므로 제1, 제2 압박 고무(15, 25)는 댐 부재(16)에 의해 막혀 퍼지지 않고, 전기 부품(32, 33)의 위치 어긋남이 발생하지 않는다. 전기 부품(32, 33)은 가압착 시와 동일한 위치에서 기판(31)에 접속되므로 접속 신뢰성이 높은 전기 부품(30a)이 얻어진다.
전기 부품, 압박 고무, 접속, 댐 부재, 기판

Description

실장 방법{MOUNTING METHOD}
본 발명은 전기 부품을 기판에 실장시키는 실장 방법에 관한 것이다.
종래부터 반도체 소자와 같은 전기 부품을 기판에 접속하는 실장 공정에는 압박 헤드에 의해 전기 부품을 기판에 압박하면서 가열하는 압착 장치가 이용되고 있다.
도14의 (a)의 부호 101은 종래 기술의 압착 장치를 나타내고 있으며, 압착 장치(101)는 받침대(126)와 압박 헤드(120)를 갖고 있다.
압박 헤드(120)는 금속 프레임에 압박 고무를 끼워 넣은 것, 금속 플레이트에 압박 고무를 접착제로 부착한 것, 금속 프레임에 액상의 고무를 유입시켜 고무를 금속 범위 내에서 경화시킨 것 등이 있다.
금속 프레임으로 이루어지는 헤드 본체(121)에 압박 고무(122)를 끼워 넣은 것에 관하여 설명하면 압박 고무(122)의 표면은 헤드 본체(121)의 표면과 동일면으로 되어 있거나 헤드 본체(121)의 표면보다도 하방으로 돌출되어져 있어, 받침대(126) 위의 압착 대상물(110)에 압박 헤드(120)를 압박하면 압박 고무(122)의 표면이 압착 대상물(110)에 접촉한다.
압착 대상물(110)은 기판(111)과, 기판(111) 위에 배치된 두께가 상이한 전 기 부품(116, 118)을 갖고 있으며, 전기 부품(116, 118)의 두께의 차에 의해 기판(111) 위에는 단차가 형성되어 있다.
압박 고무(122)는 힘이 가해지면 변형되는 탄성 재료로 구성되어 있고, 압박 고무(122)는 우선 가장 두꺼운 전기 부품(116)에 접촉되나, 압박 고무(122)는 변형되어 두꺼운 전기 부품(116)부터 얇은 전기 부품(118)까지 순서대로 접촉되어 결국 모든 전기 부품(116, 118)이 압박 고무(122)에 의해 압박된다.
압착 장치(101)에 의해 전기 부품(116, 118)을 압박하기 전에는 전기 부품(116, 118)과 기판(111)의 위치 정렬이 행해져 전기 부품(116, 118)의 단자가 접착제(115)를 개재하여 기판(111)의 단자의 바로 위에 위치하고 있다.
받침대(126)의 표면은 대략 수평으로 되고, 기판(111)은 그 표면에 수평 배치되어 있어 압착 대상물(110)을 가열하면서 압박 헤드(120)를 연직 하방으로 이동시켜 전기 부품(116, 118)을 압박하면 전기 부품(116, 118)은 접착제(115)를 밀어 젖히며 바로 아래로 이동하므로, 전기 부품(116, 118)의 단자와 기판(111)의 단자가 접촉되어 전기 부품(116, 118)과 기판(111)이 전기적으로 접속된다(도14의 (b)). 이와 같이, 종래의 압착 장치(101)는 높이가 상이한 전기 부품을 1매의 기판에 동시에 접속 가능하다.
그런데, 압박 고무(122)는 전기 부품(116, 118)을 압박할 때에 움푹 들어가면 그 반동으로 그 주위 부분이 팽창되는 성질을 갖고 있어, 압박 고무(122)의 팽창된 부분은 헤드 본체(121)의 프레임을 타고 넘어 압박 고무(122)의 표면이 수평 방향으로 퍼져 버린다.
도15는 압박 고무(122)의 표면이 수평 방향으로 퍼지는 모습을 도시하는 평면도이며, 압박 고무(122)는 그 평면 형상의 중심(C)을 중심으로 하여 방사 방향으로 흐른다. 압박 고무(122)의 중심(C) 근방에 비하여 단부에서 이동량이 많으므로 압박 고무(122)의 단부에 압박된 전기 부품(116, 118)은 압박 고무(122)가 퍼지는 동시에 수평 방향으로 이동하여 전기 부품(116, 118)의 단자가 기판(111)의 단자의 바로 위의 위치로부터 어긋나 버린다.
전기 부품(116, 118)의 위치 어긋남이 발생하면 전기 부품(116, 118) 단자와 기판(111)의 단자가 접촉되지 않게 되어 전기 부품(116, 118)과 기판(111)의 접속신뢰성이 저하된다.
또한, 기판(111)의 편면뿐만 아니라 양면에 전기 부품(116, 118)을 실장하는 경우에는 편면씩, 2회로 나누어 전기 부품(116, 118)의 실장을 행할 필요가 있어 실장에 필요한 시간이 길어진다.
게다가, 편면에 전기 부품(116, 118)을 실장하고 나서, 다른 한 쪽면에 전기 부품(116, 118)을 실장할 때에는 이미 전기 부품(116, 118)이 실장되는 면이 받침대(126)와 대면하기 때문에 실장 완료된 전기 부품(116, 118)이 압박에 의한 손상을 받기 힘들게 받침대(126)에 전기 부품(116, 118)의 형상에 따른 요철을 형성할 필요가 있다.
그러나，이 방법으로는 전기 부품(116, 118)과 기판(111)의 종류나, 전기 부품(116, 118)의 접속 장소가 바뀔 때마다 받침대(126)를 다시 만들 필요가 있다.
또한, 편면에 실장 완료된 전기 부품(116, 118)은 다른 한 쪽면에 전기 부 품(116, 118)을 접속할 때에 다시 가열 압박되게 되어 가열 압박이 반복됨으로써 전기 부품(116, 118)이 손상되는 경우가 있었다.
특허 문헌1 : 일본 특허 공개2002-359264호 공보
특허 문헌2 : 일본 특허 공개2005-32952호 공보
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 그 목적은 전기 부품과 기판을 확실하게 접속 가능한 실장 방법을 제공하는 것이다．
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은 제1, 제2 압박판과, 상기 제1, 제2 압박판 위에 배치된 제1, 제2 압박 고무를 갖는 압착 장치의, 상기 제1, 제2 압박 고무 사이에 전기 부품이 기판의 표면과 이면에 각각 배치된 압착 대상물을 배치하고, 상기 제1, 제2 압박 고무로 상기 전기 부품을 압박하여 상기 각 전기 부품을 상기 기판에 고정하는 전기 부품의 실장 방법이며, 상기 제1, 제2 압박 고무 주위의 표면보다도 높은 위치에 댐 부재를 위치시킨 상태로 상기 압착 대상물을 상기 제1, 제2 압박 고무로 압박하여 상기 압박에 의해 변형되는 상기 제1, 제2 압박 고무의 측면을 상기 댐 부재로 막는 실장 방법이다.
본 발명은 실장 방법이며, 상기 전기 부품은 상기 기판 표면과 상기 기판의 이면에 배치된 이방 도전성 필름의 접착력에 의해 배치되어 있고, 상기 제1, 제2 압박 고무로 상기 전기 부품을 압박할 때는 상기 이방 도전성 필름을 가열하는 실장 방법이다.
본 발명은 실장 방법이며, 상기 제1, 제2 압박 고무로 상기 전기 부품을 압박하기 전에 상기 제1 압박 고무와 상기 압착 대상물 사이와, 상기 제2 압박 고무와 상기 압착 대상물 사이에, 상기 이방 도전성 필름으로부터 박리 가능한 보호 필름을 배치해 두는 실장 방법이다.
본 발명은 상기한 바와 같이 구성되어 있고, 제1, 제2 압박 고무 표면을 전기 부품에 압박하여 제1, 제2 압박 고무를 변형시킬 때에는 제1, 제2 압박 고무의 표면 부분과, 제1, 제2 압박 고무의 표면 위의 공간은 각각 댐 부재로 둘러싸여 있다.
제1, 제2 압박 고무의 측면이 팽창되듯이 변형되어도 제1, 제2 압박 고무의 표면 부분은 직접 또는 보호 필름을 개재하여 댐 부재에 접촉되어, 그 이상은 팽창되지 않고, 또한 제1, 제2 압박 고무의 표면이 고조되어도 그 고조된 부분은 댐 부재를 타고 넘지 않으므로 압박 시에 전기 부품이 이동하지 않아 위치 어긋남이 방지된다.
제1, 제2 압박 고무의 주위를 각각 별도의 댐 부재로 둘러싸도 좋고, 선단부가 제1 압박 고무의 표면으로부터 돌출되도록 제1 압박 고무의 주위만을 댐 부재로 둘러싸고 나서 댐 부재의 선단부와 제1 압박 고무의 표면 사이의 공간에 제2 압박 고무를 삽입하여 제2 압박 고무의 주위를 제1 압박 고무와 동일한 댐 부재로 둘러싸도 좋다. 또한，1개의 댐 부재로 제1, 제2 압박 고무의 주위를 동시에 둘러싸도 좋다.
댐 부재로 제1, 제2 압박 고무를 둘러싸는 것은 제1, 제2 압박 고무가 변형되기 전이면, 제1, 제2 압박 고무를 전기 부품에 접촉시키기 전이어도 좋고, 전기 부품에 접촉시킨 후이어도 좋다.
기판의 표면과 이면에 전기 부품을 동시에 접속할 수 있으므로 실장 공정에 필요로 하는 시간이 짧아져 가열 압박에 의한 전기 부품의 데미지도 적어진다. 제1, 제2 압박 고무의 표면 부분은 수평 방향으로 이동하지 않으므로 기판의 표면 위에서도 이면 위에서도 전기 부품의 위치 어긋남이 발생하지 않는다. 또한, 제1, 제2 압박 고무가 수평 방향으로 퍼지지 않으면 제1, 제2 압박 고무가 변형되는 힘의 대부분이 압착 대상물을 압박하는 힘이 되므로 압박할 때의 프레스 압력의 낭비가 없어진다.
도1은 제1 예의 압착 장치를 설명하는 단면도.
도2는 압박 헤드와 받침대의 형상을 설명하는 평면도.
도3의 (a) 내지 (c)는 전기 부품을 기판에 실장하는 공정을 설명하는 단면도.
도4의 (a), (b)는 전기 부품이 기판에 접속되는 공정을 설명하는 확대 단면도.
도5의 (a) 내지 (c)는 제2 예의 압착 장치를 이용하여 전기 부품을 실장하는 공정을 설명하는 단면도.
도6은 압축 부재의 다른 예를 설명하는 단면도.
도7은 제3 예의 압착 장치를 설명하는 단면도.
도8의 (a) 내지 (c)는 전기 부품을 기판에 실장하는 공정을 설명하는 단면 도.
도9의 (a) 내지 (c)는 제4 예의 압착 장치를 이용하여 전기 부품을 기판에 실장하는 공정을 설명하는 단면도.
도10의 (a)는 제1, 제2 댐 부재가 제1, 제2 압박 고무로부터 분리된 상태를 도시하는 단면도, 도10의 (b)는 제1, 제2 댐 부재가 제1, 제2 압박 고무를 둘러싸는 상태를 도시하는 단면도.
도11은 댐 부재의 일례를 설명하는 평면도.
도12는 댐 부재의 다른 예를 설명하는 평면도.
도13은 댐 부재에 가는 홈을 형성한 상태를 설명하는 측면도.
도14의 (a), (b)는 종래 기술의 실장 방법을 설명하는 단면도.
도15는 압박 고무의 퍼짐을 설명하는 평면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1, 4, 6 내지 8 : 압착 장치
5 : 보호 필름
12 : 제1 압박판
15 : 제1 압박 고무
16 : 제1 댐 부재
22 : 제2 압박판
25 : 제2 압박 고무
66 : 제2 댐 부재
30 : 압착 대상물
31 : 기판
35 : 이방 도전성 필름
32, 33 : 전기 부품
도1의 부호 1은 본 발명에 이용하는 압착 장치의 제1 예를 도시하고 있으며, 이 압착 장치(1)는 제1, 제2 압박 헤드(10, 20)와, 작업대(9)와, 구동 장치(2)를 갖고 있다. 제1 압박 헤드(10)는 금속제의 헤드 본체(11)와, 상기 헤드 본체(11)에 형성된 바닥이 있는 구멍(19)과, 구멍(19) 내에 배치된 제1 압박 고무(15)를 갖고 있다.
제1 압박 고무(15)는 수평 방향으로 절단했을 때의 단면 형상이 제1 댐 부재(16)로 둘러싸여진 영역의 단면 형상과 대략 동일한 기둥 형상이며, 저면이 구멍(19)의 저면에 밀착되어 고정되고, 측면이 구멍(19)의 측벽에 접촉되어 있다.
제1 압박 고무(15)의 저면부터 표면까지의 높이는 구멍(19)의 깊이보다도 낮게 되고, 제1 압박 고무(15)의 주위는 구멍(19)의 측벽으로 구성되는 제1 댐 부재(16)로 둘러싸여진 상태로 되어 있으며, 제1 압박 고무(15) 표면과 제1 댐 부재(16)의 선단부(13) 사이에 제1 압박 고무(15) 표면을 저면으로 하고 제1 댐 부재(16)를 측면으로 하는 오목부(17)가 형성되어 있다.
제1 압박 헤드(10)는 오목부(17)의 개구(18)가 하측을 향하고, 제1 압박 고무(15)의 표면이 대략 수평하게 되도록 배치되어 있다.
제1 헤드 본체(11) 중 제1 압박 고무(15)의 저면과 밀착된 부분은 제1 압박판(12)이며, 제1 압박판(12)은 축(3)에 의해 구동 장치(2)에 설치되고, 구동 장치(2)를 동작시켜 축(3)을 신축시키면 제1 압박 고무(15)의 표면을 대략 수평을 향한 채 제1 압박판(12)이 제1 압박 고무(15)나 제1 댐 부재(16)와 함께 연직 방향으로 상하 이동하도록 구성되어 있다.
제1 압박 헤드(10)의 바로 아래 위치에는 작업대(9)가 배치되어 있고, 제2 압박 헤드(20)는 작업대(9) 위에 배치되어 있다.
제2 압박 헤드(20)는 금속제의 압박판으로 이루어지는 제2 헤드 본체(21)(제2 압박판)와, 제2 헤드 본체(21)의 표면에 배치된 제2 압박 고무(25)를 갖고 있으며, 제2 압박 헤드(20)는 제2 헤드 본체(21)측의 면이 작업대(9)와 밀착되고 제2 압박 고무(25)측의 면이 상측을 향하게 되어 있다. 따라서, 제2 압박 헤드(20)의 상측의 면에는 제2 압박 고무(25)의 표면이 노출되어 있다.
여기에서는, 제2 압박 고무(25)의 주위에는 아무것도 배치되어 있지 않고, 제2 압박 고무(25)의 평면 형상은 상술한 오목부(17)의 개구(18)와 동일하거나, 그보다도 작은 상사형(相似形)으로 되어 있으며(도2), 제2 압박 헤드(20)는 적어도 제2 압박 고무(25)의 상단부가 오목부(17)에 삽입 가능하게 되어 있다.
다음에, 이 압착 장치(1)에 의해 압착 가능한 압착 대상물과, 그 압착 대상물(30)을 압착하는 공정에 대하여 설명한다.
도4의 (a)의 부호 30은 압착 대상물을 도시하고 있으며, 압착 대상물(30)은 기판(31)과 이방 도전성 필름(35)과 전기 부품(32, 33)을 갖고 있다.
기판(31)의 표면과 이면에는 각각 단자(37)가 형성되어 있고, 이방 도전성 필름(35)은 기판(31) 표면의 단자(37) 위와, 기판(31) 이면의 단자(37) 위에 각각 배치되어 있다.
전기 부품(32, 33)은 범프나 랜드 등의 단자(38, 39)를 갖고 있으며, 각 전기 부품(32, 33)은 단자(38, 39)가 기판(31)의 단자(37) 위에 위치하도록 위치 정렬된 후, 도시되지 않은 탑재 헤드에 의해 이방 도전성 필름(35) 위에 개별적으로 재치되어 비교적 저온에서 가열되면서 탑재 헤드에 의해 작은 압력으로 압박되고 있으며, 이방 도전성 필름(35)이 발현되는 접착력에 의해 기판(31)의 표면 및 이면에 임시 접착되어 있다(가압착).
그러나，이 접착력은 약하여 전기 부품(32, 33)은 물리적 충격에 의해 기판(31) 위로부터 탈락되기 쉬우며, 또한 기판(31)의 단자(37)와 전기 부품(32, 33)의 단자(38, 39)는 물리적으로나 기계적으로나 접촉되어 있지 않으며, 그 단자(37, 38, 39) 사이에는 이방 도전성 필름(35)이 있다.
이방 도전성 필름(35)은 전기 부품(32, 33)의 평면 형상보다도 크게 형성되어 일부가 전기 부품(32, 33)으로부터 비어져 나와 전기 부품(32, 33) 사이로 노출되어 있다. 또한, 전기 부품(32, 33)으로부터 이방 도전성 필름(35)이 노출되어 있지 않은 경우에도 후술하는 압박 시에는 이방 도전성 필름(35)은 압박에 의해 전기 부품(32, 33)의 외주로부터 일부가 밀려 나온다.
제1, 제2 압박 고무(15, 25)는 이방 도전성 필름(35)에 접착 가능한 재료로 구성되어 있고, 제2 압박 고무(25)가 이방 도전성 필름(35)에 접촉되지 않도록 이 방 도전성 필름(35)에 대하여 접착성이 낮은 보호 필름(5)을 제2 압박 고무(25)의 표면에 배치하고 나서 압착 대상물(30)을 기판(31)의 표면이 위, 이면이 아래를 향한 상태로 제2 압박 고무(25) 위에 배치한다[도3의 (a)].
여기에서는, 제2 압박 고무(25)의 표면은 수평하게 되고, 보호 필름(5)의 막 두께는 균일하게 되어 있다. 따라서, 보호 필름(5) 표면의 제2 압박 고무(25) 위에 위치하는 부분은 대략 수평하게 되어 있다.
기판(31)의 이면에는 두께가 상이한 전기 부품(32, 33)이 접착되어 있으나, 기판(31)의 이면에는 가장 두꺼운 전기 부품(32)이 복수개 이격되어 배치되거나, 그렇지 않은 경우에는 제2 압박 고무(25) 위에 기판(31)을 지지하는 보조 부품이 배치되어 전기 부품(32)이나 보조 부품에 의해 유지됨으로써 기판(31)은 대략 수평하게 된다.
다음에, 제1 압박 고무(15)가 이방 도전성 필름(35)에 접촉되지 않도록 압착 대상물(30) 위에도 보호 필름(5)을 배치하고 압착 대상물(30)의 표면과 이면을 각각 보호 필름(5)으로 덮는다.
보호 필름(5)이 제2 압박 고무(25)의 평면 형상보다도 넓고 제2 압박 고무(25) 위의 보호 필름(5)이나, 압착 대상물(30) 위의 보호 필름(5)이 제2 압박 고무(25)의 측면으로 축 늘어진 경우에는 제2 압박 고무(25)의 평면 형상은 오목부(17)의 개구(18)보다도 작게 되고, 아래로 늘어진 보호 필름(5)을 포함하는 제2 압박 고무(25)의 외형이 개구(18)의 크기와 대략 동등하게 되어 있다.
압착 대상물(30)의 평면 형상은 제2 압박 고무(25) 평면 형상과 동일하거나, 그보다도 작아 압착 대상물(30)은 외주가 제2 압박 고무(25)로부터 비어져 나오지 않도록 위치하고 있으며, 제1, 제2 압박 헤드(10, 20)의 방향을 위치 정렬하여 보호 필름(5)을 포함하는 제2 압박 고무(25)의 외주와 개구(18)를 일치시키고 나서 제1 압박 헤드(10)를 하강시키면 압착 대상물(30)이 제1 압박 헤드(10)의 오목부(17) 내에 삽입된다.
기판(31) 표면 위에서 가장 두꺼운 전기 부품(32)의 두께와, 기판(31)의 이면 위에서 가장 두꺼운 전기 부품(32)의 두께와, 기판(31) 두께의 합계를 압착 대상물(30)의 두께로 하면 오목부(17)의 깊이, 즉 제1 댐 부재(16)의 선단부(13)의 제1 압박 고무(15) 표면으로부터의 높이는 압착 대상물(30)의 두께와 그 표면 및 이면을 덮는 보호 필름(5)의 두께의 합계와 동일하거나, 그 이상으로 되어 있어 압착 대상물(30)은 표면부터 이면까지 모두 오목부(17) 내에 수용된다.
오목부(17)의 깊이가 압착 대상물(30)의 두께와 보호 필름(5)의 두께의 합계보다도 클 경우에는 압착 대상물(30)이 오목부(17)에 수용되고 나서도 제1 압박 헤드(10)가 하강하나, 상술한 바와 같이 보호 필름(5)을 포함하는 제2 압박 고무(25)의 외형은 개구(18)의 크기와 대략 동등하게 되어 있기 때문에 제1 댐 부재(16)의 선단부(13)는 제2 압박 고무(25)의 표면에 압박되지 않아 제1 압박 헤드(10)의 하강이 정지되지 않는다.
또한, 보호 필름(5)은 압축 변형 가능한 재료로 구성되어 있어 보호 필름(5)을 포함하는 제2 압박 고무(25)의 외형이 개구(18)보다도 조금 큰 경우에도 보호 필름(5)이 압축 변형되어 제2 압박 고무(25)와 제1 댐 부재(16)의 간극에 들어가기 때문에 제1 압박 헤드(10)의 하강은 정지되지 않는다.
제1 압박 헤드(10)의 하강을 계속하면 압착 대상물(30)과 제1 압박 고무(15)가 상대적으로 근접하게 된다.
기판(31)의 표면에 두께가 상이한 복수 종류의 전기 부품(32, 33)이 접착된 경우에는 그 두께의 차에 의해 기판(31) 표면 위에 단차가 형성되어 있다. 여기에서는, 제1 압박 고무(15)의 표면은 대략 수평하게 되어 있고, 제1 압박 헤드(10)는 연직 방향을 따라 하강하므로 제1 압박 헤드(10)의 하강을 계속하면 기판(31) 표면에 접착된 전기 부품(32, 33) 중 가장 두꺼운 전기 부품(32)에 제1 압박 고무(15)의 표면이 보호 필름(5)을 개재하여 접촉된다.
도3의 (b)는 제1 압박 고무(15)가 기판(31) 표면 위의 각 전기 부품(32, 33)을 압박하기 전이며, 가장 두꺼운 전기 부품(32)에만 접촉된 상태를 도시하고 있으며, 오목부(17)의 깊이는 보호 필름(5)을 포함하는 압착 대상물(30)의 두께와 동일하거나 그 이상이기 때문에 가장 두꺼운 전기 부품(32)에 제1 압박 고무(15)가 접촉된 상태에서는 제1 댐 부재(16)의 선단부(13)는 제2 압박 고무(25)의 표면이 위치하는 평면(H)과 동일하거나 그보다도 하방에 위치한다.
제1, 제2 압박 고무(15, 25)는 힘이 가해지면 변형되고, 힘을 제거했을 때에 원래의 형태로 복귀되도록 탄성 재료(예를 들어 엘라스토머)로 구성되어 있고, 제1 압박 고무(15)의 측면은 구멍(19)의 내벽에 접촉되어 있으나, 상기 내벽에 고정되어 있지 않고, 또한 제2 압박 고무(25)는 주위에 아무것도 배치되어 있지 않으므로 제1, 제2 압박 고무(15, 25)는 중앙 부분뿐만 아니라 가장자리 부분도 변형 가능하 게 되어 있다.
따라서, 도3의 (b)에 도시한 상태로부터 제1 압박 헤드(10)를 하강시켜 제1, 제2 압박 고무(15, 25)로 압착 대상물(30)을 압박하면 가장자리 부분, 중앙 부분에 관계없이 제1, 제2 압박 고무(15, 25)의 전기 부품(32)과 접촉된 부분이 움푹 들어가게 된다.
또한 제1 압박 헤드(10)를 하강시켜 제1, 제2 압박 고무(15, 25)를 상대적으로 보다 근접시키면 두께가 두꺼운 전기 부품(32)으로부터 두께가 얇은 전기 부품(33)으로 갈수록 순차적으로 제1, 제2 압박 고무(15, 25)에 압박되어, 결국 모든 전기 부품(32, 33)이 기판(31)을 향하여 압박된다.
제1, 제2 압박 고무(15, 25)는 내부 균일한 탄성 재료와 같이 힘이 가해진 부분이 움푹 패이면 다른 부분이 팽창되는 재료로 구성되어 있으며, 제1 압박 고무(15)의 전기 부품(32, 33)과 접촉되지 않은 부분은 하방으로 팽창되고, 제2 압박 고무(25)의 전기 부품(32, 33)과 접촉되지 않은 부분은 상방으로 팽창된다[도3의 (c)].
제1, 제2 압박 고무(15, 25)는 변형되기 전보다도 상대적으로 근접하고 있기 때문에, 변형되기 전의 제2 압박 고무(25)의 표면과, 제1 댐 부재(16)의 선단부(13)가 동일한 경우에도 변형 후에는 제2 압박 고무(25) 중 적어도 표면 부분이 오목부(17) 내에 수용되어 오목부(17)에 수용된 부분의 측면은 제1 댐 부재(16)로 둘러싸여 있다.
그 측면은 제1 댐 부재(16)와 밀착되어 있거나, 상기 측면과 제1 댐 부 재(16) 사이에 간극이 있다고 해도 그 간극은 하방으로 팽창된 제1 압박 고무(15)가 유출되지 않을 정도로 좁다.
따라서, 제1 압박 고무(15)의 하방으로 팽창된 부분은 제1 댐 부재(16)로 막혀 수평 방향으로는 퍼지지 않고, 제2 압박 고무(25)의 측면 중 오목부(17)에 수용된 부분은 제1 댐 부재(16)로 막혀 그 이상 팽창되지 않는다.
제2 압박 고무(25) 측면과, 제1 댐 부재(16) 사이의 간극은 좁기 때문에 제2 압박 고무(25) 측면의 오목부(17)에 수용된 부분의 팽창은 무시할 수 있을 정도로 작다.
이와 같이, 제1, 제2 압박 고무(15, 25)는 전기 부품(32, 33) 사이의 오목부를 충전하도록 팽창되어도 제1, 제2 압박 고무(15, 25)의 표면 부분이 수평 방향, 즉 압박 방향과 직교하는 방향으로는 팽창되지 않는다.
따라서, 전기 부품(32, 33)에는 압박 방향과 직교하는 방향의 힘이 가해지지 않아, 전기 부품(32, 33)의 위치 어긋남이 발생하지 않으므로 전기 부품(32, 33)은 가압착 시와 동일한 장소에서 이방 도전성 필름(35)에 압박된다.
여기에서는 제2 헤드 본체(21)에 히터(28)가 내장되어 있으며, 히터(28)에 통전함으로써 압착 대상물(30)이 소정 온도로 가열되어, 가열에 의해 이방 도전성 필름(35)의 유동성이 높아지고 있다.
따라서, 전기 부품(32, 33)이 이방 도전성 필름(35)에 압박되면 이방 도전성 필름(35)을 밀어 젖혀 전기 부품(32, 33)의 단자가 이방 도전성 필름(35)에 빠져든다[도4의 (b)].
이방 도전성 필름(35) 중에는 도전성 입자(34)가 분산되어 있으며, 이방 도전성 필름(35)을 밀어 젖히면 전기 부품(32, 33)의 단자(38, 39)가 도전성 입자(34)를 개재하여 기판(31)의 단자(37)에 접촉되어 전기 부품(32, 33)과 기판(31)이 전기적으로 접속된다.
이방 도전성 필름(35)이 열경화성 수지를 함유하는 경우에는 가열에 의해 이방 도전성 필름(35)이 경화되고, 또한 이방 도전성 필름(35)이 열가소성 수지를 갖는 경우에는 가열 종료 후에 온도가 내려가면 이방 도전성 필름(35)이 고화된다.
따라서, 전기 부품(32, 33)은 기판(31)에 경화 또는 고화된 이방 도전성 필름(35)을 개재하여 기계적으로 고정되어 전기 장치(30a)를 얻을 수 있다.
전기 부품(32, 33)을 압박할 때에 위치 어긋남이 발생하면 전기 부품(32, 33)의 단자(38, 39)가 기판(31)의 단자(37)와 접촉되지 않게 되기 때문에 전기 장치(30a)의 신뢰성이 저하되나, 본 발명의 압착 장치(1)를 이용하면 상술한 바와 같이 전기 부품(32, 33)의 위치 어긋남은 발생하지 않으므로 신뢰성이 높은 전기 장치(30a)를 얻을 수 있다.
제1 압박 고무(15)와 압착 대상물(30) 사이와, 제2 압박 고무(25)와 압착 대상물(30) 사이에는 보호 필름(5)이 위치하기 때문에 전기 부품(32, 33)을 압박할 때에 전기 부품(32, 33)의 외주로부터 이방 도전성 필름(35)이 밀려 나와도 제1, 제2 압박 고무(15, 25)는 이방 도전성 필름(35)과 직접 접촉되지 않는다.
따라서, 제1, 제2 압박 고무(15, 25)는 이방 도전성 필름(35)에 접착되어 있지 않고, 제1 압박 헤드(10)를 상방으로 이동시키면 제1 압박 고무(15)는 전기 장 치(30a)로부터 분리되며, 이어서 전기 장치(30a)를 들어 올리면 전기 장치(30a)가 제2 압박 고무(25)로부터 분리되어 전기 장치(30a)를 압착 장치(1)로부터 취출할 수 있다.
이상은, 제1 압박 헤드(10)에 미리 형성된 오목부(17)에 압착 대상물(30)을 수용하고 나서, 제1 압박 고무(15)를 압착 대상물(30)에 접촉시키는 경우에 대해 설명했으나, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.
도5의 (a)의 부호 4는 본 발명에 이용하는 압착 장치의 제2 예를 나타내고 있으며, 이 압착 장치(4)는 제1 압박 고무(15)와 제1 압박판(12) 사이에 제1 압축 부재(46)가 배치된 것 이외에는 제1 예의 압착 장치(1)와 동일한 구성을 갖고 있으며, 제1, 제2 압박 헤드(10, 20)의 배치도 동일하게 되어 있다.
제1 압박 고무(15)가 상술한 내부 균일한 탄성 재료로 구성되어 있는 것에 대해, 제1 압축 부재(46)는 스폰지 형상의 고무와 같이 내부에 공극을 갖고，힘이 가해지면 그 공극이 눌려 체적이 감소되는 것으로 구성되어 있다.
제1 압박 고무(15)와 제1 압축 부재(46) 사이에는 가동판(47)이 배치되어 있고, 제1 압축 부재(46)는 상단부가 제1 압박판(12)의 표면에, 하단부가 가동판(47)의 표면에 설치되고, 제1 압박 고무(15)는 상단부가 가동판(47)의 이면에 설치되어 있다. 따라서, 제1 압축 부재(46)와, 가동판(47)과, 제1 압박 고무(15)는 제1 압박판(12)으로부터 연직 하방을 향하여 기재한 순서대로 배열되어 있다.
제1 압축 부재(46)는 제1 압박 고무(15)와 마찬가지로 수평 방향으로 절단했을 때의 단면 형상이 제1 댐 부재(16)로 둘러싸여진 영역의 단면 형상과 동일한 기 둥 형상으로 되어 있고, 제1 압축 부재(46)는 측면이 제1 댐 부재(16)에 접촉되어 있다.
그러나， 제1 압축 부재(46)는 측면이 제1 댐 부재(16)에 고정되어 있지 않고, 또한 제1 압박 고무(15)도 가동판(47)도 제1 댐 부재(16)에는 고정되어 있지 않다. 따라서, 제1 압박 고무(15)와 가동판(47)은 제1 압축 부재(46)의 두께가 바뀌면 제1 댐 부재(16)로 둘러싸여진 영역 내에서 이동 가능하게 구성되어 있다.
이 압착 장치(4)를 이용하여 전기 장치를 제조하기 위해서는, 제1 예의 압착 장치(1)를 이용한 경우와 마찬가지로 압착 대상물(30)을 제2 압박 고무(25) 상에 배치하고, 제1 압박 고무(15)를 보호 필름(5)을 개재하여 가장 두꺼운 전기 부품(32)에 접촉시킨다.
제1 압축 부재(46)를 변형시키는데 필요한 힘은 제1, 제2 압박 고무(15, 25)를 변형시키는데 필요한 힘보다도 작아, 제1 압박 헤드(10)를 더 하강시켜 제1 압박판(12)을 제1 압축 부재(46)에 압박하면 제1, 제2 압박 고무(15, 25)가 변형되기 전에 제1 압축 부재(46)가 압축되어 그 두께가 작아진다.
상술한 바와 같이, 제1 압박 고무(15)는 제1 댐 부재(16)로 둘러싸여진 영역 내에서 이동 가능하게 구성되어 있기 때문에, 제1 압축 부재(46)의 두께가 작아지면 제1 압박 고무(15)는 상방으로 이동하여, 제1 압축 부재(46)가 압축되기 전에는 없었던 오목부가 출현하여 압착 대상물(30)은 그 오목부 내에 수용된다. 제1 압축 부재(46)의 변형량은 한도가 있으므로 제1 압축 부재(46)가 어느 정도 변형되면 압축이 멈춘다.
도5의 (b)는 제1 압축 부재(46)의 압축이 멈춘 상태이며, 제1, 제2 압박 고무(15, 25)가 변형되기 전의 상태를 도시하고 있으며, 이 상태에서는 제1 압박 고무(15)가 상방으로 이동한 만큼 제1 댐 부재(16)의 선단부(13)가 제1 압박 고무(15) 표면보다도 하방으로 돌출되고, 그 선단(13)은 제2 압박 고무(25) 표면이 위치하는 평면(H)과 동일하거나, 그보다도 하방으로 돌출되어 있다.
제1 압축 부재(46)의 변형이 멈추고 나서도, 또한 제1 압박 헤드(10)를 하강 시키면 제1, 제2 압박 고무(15, 25)는 전기 부품(32, 33)에 압박되어 움푹 패이고, 전기 부품(32, 33)과 접촉되지 않은 부분은 팽창되나, 제1 예의 압착 장치(1)의 경우와 마찬가지로 제1 압박 고무(15)와, 제2 압박 고무(25)의 표면 부분은 제1 댐 부재(16)로 둘러싸이고 또한 제2 압박 고무(25)와 제1 댐 부재(16) 사이의 간극은 작으므로 제1 압박 고무(15)의 표면은 수평 방향으로 퍼지지 않는다.
또한, 제1, 제2 압박 고무(15, 25)의 변형에 의해, 제2 압박 고무(25)는 적어도 표면 부분이 오목부(17) 내에 수용되기 때문에 제2 압박 고무(25)는 표면이 상방으로 팽창되어도 수평 방향으로는 퍼지지 않고, 따라서 이 압착 장치(4)에 있어서도 전기 부품(32, 33)은 수평 방향으로 이동하지 않아 신뢰성이 높은 전기 장치(30a)를 얻을 수 있다.
제1 압축 부재(46)는 압박에 의해 체적이 감소되는 것이면 특별히 한정되지 않고, 도6에 도시한 바와 같이 압축 부재를 스프링(48)으로 구성하여도 되고, 제1 압박판(12)으로 압박함으로써 스프링(48)을 줄어들게 하면 제1 압박 고무(15)의 표면이 밀려 올라가 오목부가 출현한다. 또한, 제1 압박 고무(15)에 가해지는 힘이 제1 압축 부재(46)로 전달 가능하면 특별히 가동판(47)을 설치할 필요도 없다.
이상은, 제1 압박판(12)을 구동 장치(2)의 축(3)에 설치하고, 제1 압박 헤드(10)를 이동시켜 제1, 제2 압박 고무(15, 25)를 상대적으로 근접시켰으나, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니며, 제1, 제2 압박 고무(15, 25)가 상대적으로 이동 가능하면 제1 압박 헤드(10)를 정지시킨 상태로 제2 압박 헤드(20)를 이동시켜도 좋고, 제1, 제2 압박 헤드(10, 20)의 양 쪽을 이동시켜도 좋다.
이상은, 제2 압박 고무(25)의 표면에 압착 대상물(30)을 배치하고 나서 제1 압박 헤드(10)를 하강시키는 경우에 대해 설명했으나, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.
제2 압박 헤드(20)의 제2 압박 고무(25)가 배치된 측의 면을 하측을 향하여 배치하고, 제1 압박 헤드(10)를 제2 압박 헤드(20)의 하방 위치에서 오목부(17)가 형성된 면을 상측을 향하여 배치하고, 오목부(17)의 저면, 즉 제1 압박 고무(15)의 표면에 압착 대상물(30)을 배치하고 나서 제1, 제2 압박 헤드(10, 20) 중 어느 한 쪽 또는 양 쪽을 이동시켜 제1, 제2 압박 고무(15, 25)를 상대적으로 근접하게 하여 제2 압박 고무(25)의 표면을 압착 대상물(30)에 압박해도 좋다.
제1, 제2 압박 고무(15, 25)의 표면의 방향은 수평할 경우에 한정되지 않고, 제1, 제2 압박 고무(15, 25)의 표면이 대략 수직으로 되도록 제1, 제2 압박 헤드(10, 20)를 배치해도 좋다.
제1, 제2 압박 헤드(10, 20)의 이동 방향도 특별히 한정되지 않으나, 전기 부품(32, 33)의 위치 어긋남을 방지하기 위해서는 기판(31)의 표면 및 이면에 대하 여 대략 수직으로 이동하는 것이 바람직하며, 따라서 기판(31)이 제1, 제2 압박 고무(15, 25)의 표면과 평행한 경우에는 제1, 제2 압박 헤드(10, 20)의 이동 방향은 제1, 제2 압박 고무(15, 25)의 표면에 대하여 대략 수직으로 된다.
이상은 제2 압박 고무(25)의 주위에 아무것도 없고, 그 측면이 노출되는 경우에 대해 설명했으나, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니며 제2 압박 고무(25)가 제1 댐 부재(16)로 마찰되지 않도록 제2 압박 고무(25)의 측면을 박판(미끄럼 이동판)으로 덮어도 좋다.
미끄럼 이동판으로 제2 압박 고무(25) 측면이 덮인 경우, 그 제2 압박 헤드(20)를 오목부(17)에 수용했을 때에는 미끄럼 이동판이 제1 댐 부재(16)와 밀착되거나，또한 미끄럼 이동판과 제1 댐 부재(16) 사이에 간극이 있다고 해도 그 간극은 팽창된 제1 압박 고무(15)가 유출되지 않을 정도로 좁게 되어 있으므로 제1 압박 고무(15)는 수평 방향으로 퍼지지 않는다.
미끄럼 이동판은 막 두께가 작아 제2 압박 고무(25)와 함께 변형되어도 제1 댐 부재(16)에 접촉되어 그 변형이 멈춘다. 변형되기 전의 제1 댐 부재(16)와 미끄럼 이동판의 간극이 작기 때문에 그 변형량은 작아지고 따라서 제2 압박 고무(25)의 수평 방향의 퍼짐은 무시할 수 있을 정도로 작다.
또한, 제2 압박 고무(25)의 표면 가장자리 부분이 팽창되어 미끄럼 이동판을 타고 넘었다고 해도 미끄럼 이동판의 막 두께가 작아 상술한 바와 같이 미끄럼 이동판과 제1 댐 부재(16)의 간극도 작기 때문에 미끄럼 이동판을 타고 넘은 부분의 수평 방향의 퍼짐량은 작다.
이와 같이 제1, 제2 압박 고무(15, 25)는 수평 방향으로는 퍼지지 않고, 퍼졌다고 해도 그 퍼짐량은 무시할 수 있을 정도로 작기 때문에 전기 부품(32, 33)의 위치 어긋남이 발생하기 어렵다.
제1, 제2 예의 압착 장치(1, 4)에 의해 제1 댐 부재(16)와 제2 압박 고무(25) 사이의 간극이 클 경우에는 보호 필름(5)으로 제2 압박 고무(25)의 측면을 덮으면 그 간극이 보호 필름(5)으로 메워진다.
따라서, 제1, 제2 댐 부재(16)를 금형 등을 이용하지 않고 저렴한 비용으로 제조하여, 그 성형 정밀도가 나쁜 경우에도 보호 필름(5)의 막 두께를 적절하게 선택함으로써 제1 댐 부재(16)와 제2 압박 고무(25) 사이의 간극이 메워져 제1 압박 고무(15)가 간극으로부터 유출되지 않게 된다.
이상은 제1 압박 헤드(10)만으로 댐 부재가 설치된 경우에 대해 설명했으나, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.
도7의 부호 6은 본 발명에 이용하는 압착 장치의 제3 예를 도시하고 있으며, 이 압착 장치(6)는 제1, 제2 압박 헤드(10, 60)를 갖고 있다. 제1, 제2 압박 헤드(10, 60)는 제1, 제2 헤드 본체(11, 61)와 제1, 제2 압박 고무(15, 65)를 갖고 있다.
제1, 제2 헤드 본체(11, 61)에는 제1 예의 압착 장치(1)의 제1 압박 헤드(10)와 마찬가지로 바닥이 있는 구멍(제1, 제2 구멍)(19, 69)이 각각 형성되어 있다.
제1, 제2 압박 고무(15, 65)의 배치도 제1 예의 압착 장치(1)의 제1 압박 고 무(15)와 동일하며, 제1, 제2 압박 고무(15, 65)는 제1, 제2 구멍(19, 69)의 측벽으로 구성되는 제1, 제2 댐 부재(16, 66)로 둘러싸여, 제1, 제2 압박 고무(15, 65)의 표면을 저면으로 하고 제1, 제2 댐 부재(16, 66)를 측면으로 하는 제1, 제2 오목부(17, 67)가 형성되어 있다.
제1, 제2 구멍(19, 69)의 개구(18, 68)의 형상은 대략 동일하며, 개구(18, 68)의 가장자리가 일치하도록 위치 정렬하여 제1, 제2 압박 헤드(10, 60)를 서로 압박하면 제1, 제2 댐 부재(16, 66)의 선단부끼리 서로 접촉하게 되어 있다.
여기에서는, 제1 압박 헤드(10)의 배치와 구동 장치(2)로의 접속은 제1 예의 압착 장치(1)의 제1 압박 헤드(10)와 동일하며, 제1 압박 헤드(10)는 제1 압박 고무(15)의 표면을 대략 수평하게 향한 채, 구동 장치(2)에 의해 작업대(9)를 연직 방향으로 상하 이동 가능하게 되어 있다.
제2 압박 헤드(60)는 제2 오목부(67)의 개구(68)를 상측을 향하여 작업대(9) 상에 배치되어 있고, 제2 오목부(67)의 저면을 구성하는 제2 압박 고무(65)의 표면은 대략 수평하게 되어, 그 표면이 압착 대상물(30)을 재치하는 재치면이 된다.
이 압착 장치(6)를 이용하여 상술한 압착 대상물(30)을 접속하는 경우에 대해 설명하면 제1, 제2 압박 고무(15, 65)와 이방 도전성 필름(35)의 접촉을 피하기 위해 제2 압박 고무(65)의 표면에 보호 필름(5)을 배치하고 나서 압착 대상물(30)을 기판(31)의 표면을 위, 이면을 아래로 향하여 제2 압박 고무(65) 위에 배치하고, 또한 압착 대상물(30) 표면에도 보호 필름(5)을 배치한다[도8의 (a)].
제1, 제2 오목부(17, 67)의 깊이의 합계, 즉 제1 압박 고무(15)의 표면부터 제1 댐 부재(16) 선단부까지의 높이와, 제2 압박 고무(65)의 표면부터 제2 댐 부재(66)의 선단부까지의 높이의 합계는 압착 대상물(30)의 두께와 그 표면 및 이면을 덮는 보호 필름(5)의 두께의 합계보다도 작게 되어 있다.
따라서, 압착 대상물(30)을 재치면 위의 보호 필름(5)에 재치하고, 개구(18, 68)의 가장자리를 일치시키고 나서 제1 압박 헤드(10)를 하강시키면 제1, 제2 댐 부재(16, 66)의 선단부가 접촉되기 전에 제1 압박 고무(15)의 표면이 보호 필름(5)을 개재하여 압착 대상물(30)에 접촉된다.
도8의 (b)는 제1 압박 고무(15)가 보호 필름(5)을 개재하여 압착 대상물(30)의 표면과 접촉된 상태이며, 제1, 제2 압박 고무(15, 65)가 압착 대상물(30)을 압박하기 전의 상태를 도시하고 있으며, 제1 댐 부재(16)의 선단부와 제2 댐 부재(66)의 선단부 사이에는 간극이 있다.
제1, 제2 헤드 본체(11, 61) 중 제1, 제2 압박 고무(15, 65) 저면이 밀착되는 부분을 제1, 제2 압박판(12, 62)으로 하면, 제1, 제2 압박 고무(15, 65)는 각각 저면이 제1, 제2 압박판(12, 62)에 고정되어 있으나, 측면은 제1, 제2 댐 부재(16, 66)에 고정되어 있지 않고, 제1, 제2 압박 고무(15, 65)는 중앙 부분도 가장자리 부분도 변형 가능하게 구성되어 있다.
따라서, 제1 압박 헤드(10)를 더 하강시켜 제1, 제2 압박 고무(15, 25)를 상대적으로 근접하게 하면, 제1 예의 압착 장치(1)의 경우와 마찬가지로 두께가 두꺼운 전기 부품(32)으로부터 두께가 얇은 전기 부품(33)으로 갈수록 순차적으로 제1, 제2 압박 고무(15, 65)가 압박되어 제1, 제2 압박 고무(15, 65)의 전기 부품(32, 33)과 접촉되지 않은 부분이 팽창되어 압착 대상물(30)이 압박된다.
압착 대상물(30)을 압박할 때의 압력은 이방 도전성 필름(35)이나 전기 부품(32, 33)의 두께나, 이방 도전성 필름(35)의 가열 온도에 의해 설정되어 있다.
상술한 제1, 제2 오목부(17, 67)의 깊이의 합계는 설정된 압력으로 압착 대상물(30)을 압박할 때에 제1, 제2 압박 고무(15, 65)가 변형되어도 제1, 제2 댐 부재(16, 66)의 선단부끼리 직접 접촉되지 않을 깊이로 되어 있어, 제1 압박 헤드(10)는 제1, 제2 압박 고무(15, 65)의 변형이 계속되는 한 하강하고, 제1, 제2 압박 고무(15, 65)의 변형이 멈춘 후에는 제1 압박 헤드(10)를 하강시키는 힘은 압착 대상물(30)을 압박하는 힘이 된다[도8의 (c)].
또한, 보호 필름(5)의 가장자리 부분이 개구(18, 68)로부터 비어져 나와, 제1, 제2 댐 부재(16, 66)의 선단부끼리 비어져 나온 보호 필름(5)을 끼워 접촉되는 경우에도 보호 필름(5)이 상술한 바와 같이 압축 변형 가능한 재료로 구성되어 있으면, 보호 필름(5)이 압축 변형됨으로써 압착 대상물(30)로의 압박이 유지된다.
압착 대상물(30)을 압박할 때에는 제1, 제2 압박 고무(15, 65)의 표면이 팽창되나, 제1, 제2 압박 고무(15, 65)는 선단부가 그 표면으로부터 돌출된 제1, 제2 댐 부재(16, 66)로 둘러싸여 있으므로 제1, 제2 압박 고무(15, 65) 표면의 팽창된 부분은 제1, 제2 댐 부재(16, 66)로 막을 수 있다. 따라서, 이 압착 장치(6)에 있어서도 제1, 제2 압박 고무(15, 65) 표면이 수평 방향으로 퍼지지 않아 전기 부품(32, 33)의 위치 어긋남이 발생하지 않는다.
제1, 제2 압박 헤드(10, 60) 중 어느 한 쪽 또는 양 쪽에 가열 수단이 설치 되어 있으며, 제1 예의 압착 장치(1)와 마찬가지로 압착 대상물(30)을 가열하면서 압박함으로써 전기 부품(32, 33)이 기판(31)에 전기적으로나 기계적으로나 접속되어 전기 장치(30a)를 얻을 수 있다.
이상은 제1, 제2 압박 고무(15, 65)가 압착 대상물(30)에 접촉되기 전에 제1, 제2 오목부(17, 67)가 형성된 경우에 대하여 설명했으나 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.
도9의 (a)의 부호 7은 본 발명에 이용하는 압착 장치의 제4 예를 도시하고 있다. 이 압착 장치(7)는 제1, 제2 압박판(12, 62)과 제1, 제2 압박 고무(15, 65) 사이에 제1, 제2 압축 부재(46, 76)가 배치된 것 이외에는 상기 제3 예의 압착 장치(6)와 동일한 구조를 갖고 있으며, 제1, 제2 압박 헤드(10, 60)의 배치도 상기 제3 예의 압착 장치(6)와 동일하게 되어 있다.
제1, 제2 압축 부재(46, 76)의 구성과 배치는 상술한 제2 예의 압착 장치(4)의 제1 압축 부재(46)와 동일하며, 제1, 제2 압박 고무(15, 65)로 압착 대상물(30)을 끼워 넣으면 제1, 제2 압박 고무(15, 65)가 변형되기 전에 제1, 제2 압축 부재(46, 76)가 압축되어 막 두께가 감소되고, 제1, 제2 압박 고무(15, 65)가 제1, 제2 압박판(12, 62)에 압박되어 가동판(47, 77)과 함께 구멍(19, 69) 내를 이동한다.
도9의 (b)는 제1, 제2 압축 부재(46, 76)의 막 두께가 감소된 상태이며, 제1, 제2 압박 고무(15, 65)가 변형되기 전의 상태를 도시하고 있으며, 압착 대상물(30)을 끼워 넣기 전에 오목부가 형성되어 있지 않아도 제1, 제2 압박 고무(15, 65)가 제1, 제2 압박판(12, 62)에 근접함으로써 제1, 제2 압박 고무(15, 65)의 표면을 저면으로 하고 제1, 제2 댐 부재(16, 66)를 측벽으로 하는 오목부가 각각 형성된다.
이때의 오목부의 깊이의 합계, 즉 제1, 제2 압축 부재(46, 76)가 압축되었을 때의, 제1 압박 고무(15) 표면부터 제1 댐 부재(16) 선단부까지의 높이와, 제2 압박 고무(65) 표면부터 제2 댐 부재(66) 선단부까지의 높이의 합계는 제2 압박 고무(65) 표면의 보호 필름(5)과, 압착 대상물(30) 표면의 보호 필름(5)을 포함하는 압착 대상물(30)의 두께보다도 작게 되어 있다.
제1, 제2 압축 부재(46, 76)가 압박되었을 때에는 제1, 제2 댐 부재(16, 66)의 선단부는 접촉되지 않아 제1 압박 헤드(10)의 하강을 방해하는 것이 없으므로 제1 압박 헤드(10)를 더 하강시키면 제1, 제2 압박 고무(15, 65)가 근접하고, 제1, 제2 압박 고무(15, 65)의 전기 부품(32)에 접촉된 부분이 움푹 패어, 결국 모든 전기 부품(32, 33)이 제1, 제2 압박 고무(15, 65)에 의해 압박된다.
상술한 오목부의 깊이의 합계는 전기 부품(32, 33)을 기판(31)에 압박할 때에도 제1, 제2 댐 부재(16, 66)의 선단부가 접촉되지 않아 압착 대상물(30)에 소정의 압력이 가해지도록 설정되어 있으므로 압착 대상물(30)을 가열하면서 압박을 계속하면 상기 제1 예의 압착 장치(1)를 이용한 경우와 마찬가지로 전기 부품(32, 33)이 기판(31)에 접속되어 전기 장치(30a)를 얻을 수 있다.
제1, 제2 압박 고무(15, 65)에 의해 전기 부품(32, 33)을 압박할 때에는 제1, 제2 압박 고무(15, 65)의 전기 부품(32, 33)과 접촉되어 있지 않은 부분이 팽창 되나, 제1, 제2 전기 부품(32, 33)을 압박할 때에는 오목부가 형성되어 있으므로, 상술한 제3 예의 압착 장치(6)의 경우와 마찬가지로 제1, 제2 압박 고무(15, 65)는 제1, 제2 댐 부재(16, 66)로 막혀 수평 방향으로는 퍼지지 않는다. 따라서, 이 압착 장치(7)를 이용한 경우에도 전기 부품(32, 33)의 위치 어긋남이 발생하지 않아, 신뢰성이 높은 전기 장치(30a)를 얻을 수 있다.
이상은 제1, 제2 압박 고무(15, 25)의 어느 한 쪽 또는 양 쪽이 미리 댐 부재로 둘러싸여진 경우에 대해 설명했으나, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 도10의 (a)의 부호 8은 본 발명에 이용하는 압착 장치의 제5 예를 도시하고 있으며, 이 압착 장치(8)는 제1, 제2 압박 헤드(80, 90)와 댐 부재(86)를 갖고 있다.
제1, 제2 압박 헤드(80, 90)는 금속제의 제1, 제2 압박판(82, 92)과, 제1, 제2 압박판(82, 92)의 표면 위에 배치된 제1, 제2 압박 고무(85, 95)를 갖고 있으며, 제1, 제2 압박 고무(85, 95) 주위에는 아무것도 배치되어 있지 않아 제1, 제2 압박 고무(85, 95)의 측면은 노출되어 있다. 제1, 제2 압박 고무(85, 95)의 표면의 평면 형상은 동일하거나, 상사형으로 되어 있다.
도11에 도시한 바와 같이 댐 부재(86)는 통 형상이며, 통의 양 단부의 개구의 형상은 제1, 제2 압박 고무(85, 95)의 표면의 형상과 동일하거나, 그보다도 큰 상사형으로 되어 있다. 따라서, 제1, 제2 압박 고무(85, 95)의 적어도 표면 부분은 댐 부재(86)의 개구에 각각 삽입 가능하게 되어 있다.
여기에서는, 제1, 제2 압박 고무(85, 95)의 측면은 그 표면에 대하여 대략 수직으로 되고, 제1, 제2 압박 고무(85, 95)는 표면에 대하여 평행 방향으로 절단했을 때의 평면 형상이 표면부터 이면까지 대략 동등하게 되어 있다.
댐 부재(86)는 양단부의 개구에 대하여 내벽면이 대략 수직으로 되고, 상기 개구에 대하여 평행하게 절단했을 때의 단면 형상은 일단부부터 타단부까지 대략 동등하게 되어 있으며, 제1, 제2 압박 고무(85, 95)는 표면 부분뿐만 아니라 그 측면도 댐 부재(86)에 삽입 가능하게 되어 있다.
제1 압박 헤드(80)는 제1 압박 고무(85)가 배치된 측의 면을 하측을 향하여 배치되어 있다. 제1 압박 헤드(80)의 하방에는 작업대(9)가 배치되고, 제2 압박 헤드(90)는 제2 압박 고무(95)가 배치된 측의 면을 상측을 향하여 작업대(9) 위에 배치되어 있다.
도시되지 않은 반송 수단에 의해, 제1 압박 고무(85)를 댐 부재(86)의 일단부로부터 통의 내부에 삽입시켜 제1 압박판(82)에 댐 부재(86)를 설치한다. 이 상태로는 제1 압박 고무(85)의 주위는 댐 부재(86)로 둘러싸이고, 댐 부재(86)의 타단부는 제1 압박 고무(85)의 표면보다 하방으로 돌출되어 있다.
제2 압박 고무(95)의 표면에 보호 필름(5)을 배치하고 나서 그 보호 필름(5) 위에 압착 대상물(30)을 배치하고, 또한 압착 대상물(30)의 표면에 보호 필름(5)을 배치한다.
제2 압박 고무(95)가 댐 부재(86)의 하단부의 개구의 내측에 위치하도록 위치 정렬 후, 제1 압박 헤드(80)와 함께 댐 부재(86)를 하강시키면 압착 대상물(30)이 댐 부재(86)의 내부에 삽입되고 제1 압박 고무(85)가 보호 필름(5)을 개재하여 압착 대상물(30)에 접촉된다.
댐 부재(86)의 통의 길이는 제1 압박 고무(85)가 압착 대상물(30)에 접촉되었을 때이며, 제1, 제2 압박 고무(85, 95)가 변형되기 전의 상태로는 그 하단부가 제2 압박 고무(95)의 표면과 동일면이거나, 그보다도 하방으로 돌출되게 되어 있어, 상술한 제1 예의 압착 장치(1)의 경우와 마찬가지로 압착 대상물(30)을 압박할 때에 제1, 제2 압박 고무(85, 95)는 수평 방향으로 퍼지지 않으므로 전기 부품(32, 33)의 위치 어긋남이 발생하기 어렵다.
이상은 댐 부재(86)가 통 형상으로 일체 성형된 경우에 대해 설명했으나, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 도12의 부호 96은 댐 부재의 다른 예를 나타내고 있다. 이 댐 부재(96)는 복수의 판 형상의 벽재(99)를 갖고 있으며, 도시되지 않은 이동 수단에 의해 각 벽재(99)는 표면을 연직 방향을 향한 상태로 제1 압박 고무(85)의 측면을 따라 배열되어 제1 압박판(82)에 설치되어 제1 압박 고무(85)의 주위를 둘러싸는 1개의 통이 형성된다.
그 상태로는 각 벽재(99)의 하단부는 제1 압박 고무(85)의 표면보다도 하방으로 돌출되어 있으며, 따라서 제1 압박 고무(85)의 주위를 둘러싸는 통의 하단부는 제1 압박 고무(85)의 표면보다도 하방으로 돌출되고, 그 하방으로 돌출된 부분에 압착 대상물(30)과 제2 압박 고무(95)가 삽입 가능하게 된다.
이상은 댐 부재(86, 96)로 제1 압박 고무(85)를 둘러싸고 나서, 그 하단부에 제2 압박 고무(95)를 삽입하는 경우에 대해 설명했으나, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.
우선, 제2 압박 고무(95)의 주위를 둘러싸고, 선단부가 제2 압박 고무(95)의 표면보다도 상방으로 돌출되도록 댐 부재(86, 96)를 제2 압박 헤드(90)에 설치하고, 제1 압박 고무(85)를 댐 부재(86, 96)의 상방으로 돌출된 개구로부터 댐 부재(86, 96)의 내부로 삽입해도 좋다.
이상은 댐 부재(86, 96)를 제1, 제2 압박 헤드(80, 90) 중 어느 한 쪽이 설치하는 경우에 대해 설명했으나, 본 발명은 이것에 한정되지 않고 댐 부재(86, 96)를 제1, 제2 압박 헤드(80, 90) 어디에도 설치하지 않고, 제1, 제2 압박 고무(85, 95)를 압착 대상물(30)에 접촉시키고 나서 압착 대상물(30)의 압박을 개시할 때까지 제1, 제2 압박 고무(85, 95)의 주위를 댐 부재(86, 96)로 둘러싸도 좋다.
또한, 댐 부재(86, 96)를 제1, 제2 압박 헤드(80, 90)에 각각 설치하고, 제1, 제2 압박 고무(85, 95) 주위와 댐 부재(86, 96)로 둘러싸고 나서 압착 대상물(30)의 압박을 행해도 된다. 이 경우, 댐 부재(86, 96)가 설치된 상태의 제1, 제2 압박 헤드(80, 90)는 구성과 배치가 상기 제3 예의 압착 장치(6)의 제1, 제2 압박 헤드(10, 60)와 동일하게 되는 것이 바람직하다.
댐 부재(86, 96)의 통의 길이나, 댐 부재(86, 96)의 배치도 특별히 한정되지 않고, 압착 대상물(30)을 압박할 때에 적어도 제1, 제2 압박 고무(85, 95)의 표면 부분을 둘러싸고 있는 것이면, 제1, 제2 압박 고무(85, 95)의 표면부터 이면까지 전부 둘러싸도 좋고, 제1, 제2 압박 고무(85, 95)뿐만 아니라 제1, 제2 압박판(82, 92)을 둘러싸도 좋다.
또한, 상기 제5 예의 압착 장치(8)에 있어서도 제1, 제2 압박 고무(85, 95) 를 제1, 제2 압박판(82, 92)에 직접 설치해도 좋고, 제4 예의 압착 장치(7)와 같이 제1, 제2 압박판(82, 92)과 제1, 제2 압박 고무(85, 95) 사이에 압축 부재를 설치해도 좋다.
보호 필름(5)은 제1, 제2 댐 부재(86, 96)로 제1, 제2 압박 고무(85, 95) 주위를 둘러싸기 전에 제1, 제2 압박 고무(85, 95) 표면에 배치해도 좋고, 제1, 제2 댐 부재(86, 96)로 제1, 제2 압박 고무(85, 95) 주위를 둘러싼 후에 제1, 제2 압박 고무(85, 95) 표면에 배치해도 좋다.
이상은 제1, 제2 댐 부재(16, 66, 86, 96)로 제1, 제2 압박 고무(15, 65, 85, 95)의 전체 둘레를 둘러싸는 경우에 대해 설명했으나, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 제1, 제2 압박 고무(15, 25, 65, 85, 95)의 수평 방향의 퍼짐 방지가 가능하면, 도13에 도시한 바와 같이 제1, 제2 댐 부재(16, 66, 86, 96) 중 어느 한 쪽 또는 양 쪽에 제1, 제2 압박 고무(15, 25, 65, 85, 95)의 측면의 일부가 노출되는 가는 홈(98)을 형성해도 좋다.
보호 필름(5)의 형상이나 크기도 특별히 한정되는 것은 아니며, 이방 도전성 필름(35)과 제1, 제2 압박 고무(15, 25, 65, 85, 95)의 접촉을 회피할 수 있는 것이면 제1, 제2 압박 고무(15, 25, 65, 85, 95) 표면으로부터 비어져 나오지 않을 크기의 보호 필름(5)을 사용해도 되고, 압착 대상물(30)의 일부 표면만을 덮는 보호 필름(5)을 사용해도 된다.
사용하는 이방 도전성 필름(35)과 제1, 제2 압박 고무(15, 25, 65, 85, 95)의 접착성이 낮을 경우에는 보호 필름(5)을 이용하지 않고, 제1, 제2 압박 고 무(15, 25, 65, 85, 95)를 직접 압착 대상물(30)에 접촉시켜도 된다.
제1, 제2 압박 고무(15, 25, 65, 85, 95)와 이방 도전성 필름(35)의 접착성을 낮추는 방법으로서는 제1, 제2 압박 고무(15, 25, 65, 85, 95)의 구성 재료를 이방 도전성 필름(35)과 접착성이 낮은 것으로 바꾸거나, 제1, 제2 압박 고무(15, 25, 65, 85, 95)의 표면에 이방 도전성 필름(35)에 대하여 이형성을 갖는 이형층을 설치하는 방법이 있다.
가열 수단을 설치하는 장소는 특별히 한정되지 않고, 가열 수단은 제1, 제2 압박 헤드 중 어느 한 쪽 또는 양 쪽에 설치해도 되고, 열전도 가능하면 작업대(9)에 설치해도 된다. 본 발명에 이용하는 기판(31)의 종류도 특별히 한정되지 않고, 리지드 기판, 가요성 기판 등 다양한 것을 이용할 수 있다.
열가소성 수지와 열경화성 수지는 어느 한 쪽만을 이방 도전성 필름(35)에 함유시켜도 좋고, 양 쪽을 함유시켜도 좋다.
열경화성 수지와 열가소성 수지의 종류는 특별히 한정되지 않으나, 열경화성 수지로서는 에폭시 수지, 아크릴 수지, 우레탄 수지 등을 1종류 이상 이용할 수 있고, 열가소성 수지로서는 예를 들어 페녹시 수지, 폴리비닐알코올 등을 1종류 이상 이용할 수 있다.
도전성 입자의 종류도 특별히 한정되지 않고, 금속 입자 외에 수지 입자의 표면에 금속층을 설치한 것을 이용할 수 있다. 또한, 이방 도전성 필름(35) 대신에 페이스트 형상의 이방 도전성 접착제를 기판(31) 표면에 도포하고 나서 그 이방 도전성 접착제에 전기 부품을 접착시켜 압착 대상물(30)로 해도 좋다.
또한, 전기 부품(32, 33)의 실장 조건에 따라서는 이방 도전성 필름(35)이나, 이방 도전성 접착제 대신에 도전성 입자를 함유하지 않는 접착제를 이용할 수도 있다.
보호 필름의 종류는 특별히 한정되지 않으나, 상술한 이방 도전성 필름(35)에 대하여 박리성을 갖는 것이 바람직한데, 예를 들어 폴리테트라플루오로에틸렌을 필름 형상으로 성형한 것, 실리콘 고무를 필름 형상으로 성형한 것을 이용할 수 있다.
제1, 제2 압박 고무를 구성하는 탄성 재료는 특별히 한정되지 않으나, 일례를 서술하면 고무 경도(JIS S 6050에 준거)가 40, 80인 엘라스토머가 사용 가능하였다.
고무 경도 JIS S 6050 : 2002의 「6. 시험 방법」에 기재된 방법으로 측정된다. 그 내용을 하기에 기재한다.
시험에 이용하는 시료는 제조 후 24시간 이상 경과한 것을 이용한다. 또한, 화학 분석에 공통되는 일반 사항은 JIS K 0050에 의한다. 경도의 시험은 경도 시험기를 이용하여 수평으로 유지한 시험편의 표면에 시험기의 압침이 연직되어지도록 하여 가압면을 접촉시켜, 바로 눈금을 양수로 판독한다. 또한, 시험편의 측정 개소는 표면의 전체를 3등분하여 각각의 중앙 부분을 1개소씩 측정하여 그 중앙값을 시험편의 경도로 한다.
또한, 경도 시험기란, 압침 형상이 직경 5.08㎜ 플러스 마이너스 0.02㎜의 반구 형상의 스프링 경도 시험기를 말한다. 압침의 높이는 눈금이 0일 때 2.54 플 러스 마이너스 0.22㎜, 100일 때 0㎜이다. 눈금과 스프링의 힘의 관계는 하기 표 1에 의한다．
표 1 : 눈금과 스프링의 힘의 관계
눈금 0 10 20 25 30 40 50 60 70 75 80 90 100
스프링의 힘 N 0.54 1.32 2.11 2.50 2.89 3.68 4.46 5.25 6.03 6.42 6.82 7.60 8.39
또한, 고무 경도가 각각 40, 60, 80의 엘라스토머에 대해 측정 온도 30℃ 내지 240℃의 범위에서 30℃마다 고무 경도를 측정한 바, 고무 경도의 변화는 ±2이었다. 이 값은 측정 오차 범위라고 할 수 있으므로, 고무 경도는 온도 변화에 따른 영향을 받지 않는 값인 것을 알 수 있었다.
제1, 제2 압박 고무에 이용하는 엘라스토머로서는 천연 고무, 합성 고무 모두를 이용할 수 있으나, 내열성, 내압성의 관점에서는 실리콘 고무를 이용하는 것이 바람직하다. 제1, 제2 압박 고무는 동일한 재료로 구성하여 그 고무 경도를 동일하게 해도 좋고, 제1, 제2 압박 고무를 별도의 재료로 구성하여 그 고무 경도를 상이하게 해도 좋다.
기판(31)에 접속하는 전기 부품(32, 33)의 종류는 특별히 한정되지 않고, 구체적으로는 반도체 소자, 저항 소자, 다른 기판 등이 있다.
기판(31)의 표면 및 이면에 전기 부품(32, 33)을 접속하기 전, 기판(31)의 표면에 전기 부품(32, 33)을 접속하고 나서 이면으로의 전기 부품(32, 33)의 접속을 개시하는 동안, 또는 기판(31)의 표면과 이면의 양 쪽에 전기 부품(32, 33)을 접속한 후에 기판(31)의 표면과 이면 중 어느 한 쪽 또는 양 쪽에 CR 부품과 같은 다른 전기 부품을 접속해도 좋다.
이상은 기판(31)의 표면과 이면에 각각 두께가 상이한 복수 종류의 전기 부품(32, 33)을 접속할 경우에 관하여 설명했으나, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 기판(31)의 표면과 이면에 동일한 두께의 전기 부품을 접속할 경우나, 기판(31)의 표면 또는 이면 중 어느 한 쪽에 전기 부품을 접속할 경우에도 본 발명에는 포함된다.

Claims (3)

  1. 제1, 제2 압박판과,
    상기 제1, 제2 압박판 위에 배치된 제1, 제2 압박 고무를 갖는 압착 장치의,
    상기 제1, 제2 압박 고무 사이에 전기 부품이 기판의 표면과 이면에 각각 배치된 압착 대상물을 배치하고,
    상기 제1, 제2 압박 고무로 상기 전기 부품을 압박하여 상기 각 전기 부품을 상기 기판에 고정하는 전기 부품의 실장 방법이며,
    상기 제1, 제2 압박 고무 주위의 표면보다도 높은 위치에 댐 부재를 위치시킨 상태로 상기 압착 대상물을 상기 제1, 제2 압박 고무로 압박하고,
    상기 압박에 의해 변형되는 상기 제1, 제2 압박 고무의 측면을 상기 댐 부재로 막는 실장 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전기 부품은, 상기 기판 표면과 상기 기판의 이면에 배치된 이방 도전성 필름의 접착력에 의해 배치되어 있고,
    상기 제1, 제2 압박 고무로 상기 전기 부품을 압박할 때는 상기 이방 도전성 필름을 가열하는 실장 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1, 제2 압박 고무로 상기 전기 부품을 압박하기 전에 상기 제1 압박 고무와 상기 압착 대상물 사이와, 상기 제2 압박 고 무와 상기 압착 대상물 사이에 상기 이방 도전성 필름으로부터 박리 가능한 보호 필름을 배치해 두는 실장 방법.
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