專利名稱：熱壓合裝置及采用該裝置的熱壓合方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱壓合裝置及采用該裝置的熱壓合方法。
技術(shù)背景隨著電子業(yè)的發(fā)展，電子元件之間的焊接壓合技術(shù)獲得越 來越廣泛地應用，如何保證壓合后電子元件間的精確電連接性、 機械抗拉伸性及壓合表面平整度等可靠指標越來越受業(yè)界觀 注。如在液晶顯示.模組的組裝過程中，包括將液晶顯示面板、 驅(qū)動集成電路、軟性電路板、印刷電路板等元件接合，上述壓 合制程通常用熱壓合裝置，將各向異性導電黏著劑作為焊料設(shè) 在兩個待壓合電子元件間，同時加熱及加壓，在各向異性導電黏著劑厚度方向產(chǎn)生導電性，使該兩個待壓合電子元件的電子 線路平整壓合接觸并形成良好電連接及機械連接。請參閱圖1，該熱壓合裝置1包括一基臺11、 一承載基板13及一熱壓觸頭15。該承載基板13設(shè)置在該基臺11上，并能 夠相對該基臺11在水平面內(nèi)自由移動。請參閱圖2，是該熱壓觸頭15的立體放大示意圖。該熱壓 觸頭15包括一加熱本體151及一4氐接端153。該加熱本體151 為一用以將電能轉(zhuǎn)換為熱能的熱源提供裝置；該抵接端153為 一用以傳導熱量至待壓合電子元件，其靠近該熱壓觸頭15的端 部設(shè)置。當使用該熱壓合裝置l工作前，首先將一印刷電路板17及 一液晶顯示面板19固設(shè)在該承載基板13上， 一各向異性導電 教著劑層18夾設(shè)在該印刷電路板17及該液晶顯示面板19之間。在焊接過程中，該印刷電路板1 7及該液晶顯示面板19已 經(jīng)固設(shè)在該承載基板1 3上，并在水平面內(nèi)移動該承載基板13 , 使該印刷電路板1 7的待壓合部位在高度方向上與該熱壓觸頭15
相對應；然后調(diào)整該熱壓觸頭15的高度，使得該抵接端153抵 接該印刷電路板1 7的待焊接部位以對該待壓合部位加壓；接著 施加驅(qū)動控制信號對該加熱本體151通電，該加熱本體151轉(zhuǎn) 換電能為熱能，該抵接端153傳導熱量至該印刷電路板17以對 待壓合部位加熱，使該各向異性導電黏著劑18軟化，將該印刷 電路板17與該液晶顯示面板19機械性及電性連接。但是釆用該類熱壓合裝置1工作時，仍存在加熱不均勻的 問題。在該熱壓合裝置l中，由于該熱壓觸頭15抵接端153的熱 量均由該加熱本體151提供，所以該加熱本體151邊緣位置與 其中央位置熱傳導速度不同易導致熱壓觸頭15工作過程中表面 溫度不均勻，且控制加熱本體151溫度上升以及降低的驅(qū)動信 號的控制自由度不高，也會引起熱壓舉頭15工作過程中熱釋放 速度不均造成表面溫度不均勻。對待壓合的電子元件而言，因 為溫度不均勻易造成該兩個電子元件17、 19焊接電路偏差，影 響該兩個電子元件17、 19焊接后的電連接性；另在焊接表面還 容易因溫度不均勻產(chǎn)生突起、虛焊等缺陷，導致焊接后的兩個 電子元件17、 19機械連接性能降低。發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)中壓合表面溫度不均勻的問題，有必要 提供一種提高壓合表面溫度均勻性的熱壓合裝置。同時有必要提供一種采用上述熱壓合裝置的熱壓合方法。一種熱壓合裝置，其包括一控制單元及一與該控制單元電 連接的熱壓觸頭，該熱壓觸頭包括多個加熱本體，該控制單元 分別控制每 一 加熱本體工作。一種熱壓合方法，其包括如下步驟提供一熱壓合裝置， 其包括 一 控制單元及 一 與該控制單元電連接的熱壓觸頭，該熱 壓觸頭包括多個加熱本體；提供兩個待壓合電子元件及夾置于 該電子元件間的焊料；調(diào)整該熱壓觸頭，使其抵接該待壓合元 件；該控制單元驅(qū)動產(chǎn)生驅(qū)動信號控制每 一 加熱本體工作；該 多個加熱本體同步傳導熱量至該待壓合電子元件。相較于現(xiàn)有技術(shù)，在本發(fā)明熱壓合裝置的熱壓觸頭包括多 個加熱本體，通過該控制羊元控制每一加熱本體產(chǎn)生熱量，使 得該多個加熱本體同時傳輸熱量至待壓合元件，保證該熱壓觸 頭可以均勻傳導熱量以及待壓合電子元件壓合位置表面熱量均 勻釋放，避免因熱量傳輸及釋放引起待壓合電子元件壓合位置 表面溫度不均，進而造成對熱壓合電子元件的電連接性及機械 性能影響，提高壓合品質(zhì)。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)一種熱壓合裝置平面示意圖。圖2是圖l所示熱壓合裝置的熱壓觸頭立體放大示意圖。 圖3是本發(fā)明一種較佳實施方式所揭示熱壓合裝置的立體 示意圖。圖4是本發(fā)明所示熱壓合裝置另一角度工作狀態(tài)平面示意圖。圖5是圖3所示熱壓合裝置的熱壓觸頭立體放大示意圖。 圖6是圖4所示熱壓合裝置的控制單元工作原理示意圖。
具體實施方式
請一并參閱圖3及圖4，圖3是本發(fā)明 一種較佳實施方式所 揭示的熱壓合裝置立體示意圖，圖4是本發(fā)明所示熱壓合裝置 另一角度工作狀態(tài)平面示意圖。該熱壓合裝置2用以使兩個待 壓合的電子元件31、 32通過焊料33接合，其包括一基臺21、 一X-Y機臺22、 一紅外線溫度感應儀23、 一熱壓觸頭24、 一 升降機構(gòu)25、 一可動臺26、 一水平框架27及一控制單元28。該X-Y機臺22設(shè)置在該基臺21上起支撐作用，其可以在 水平面內(nèi)沿相互垂直的X方向及Y方向移動。該紅外線溫度感應儀23用于感應溫度，并將感應到的溫度 信號轉(zhuǎn)換為電信號的儀器，其設(shè)置在該X-Y機臺22內(nèi)，該X-Y 機臺22的自由移動帶動該紅外線溫度感應儀23在水平面內(nèi)移 動。該熱壓觸頭24是一用以壓合待壓合電子元件的熱源提供裝 置，其連接該升降機構(gòu)25的 一端。該升降機構(gòu)25的另一端與該可動臺26固接。該升降機構(gòu) 25可以是汽缸或其它能夠驅(qū)動該熱壓觸頭24上下移動的機構(gòu)。該可動臺26同時套設(shè)在該水平框架27上。該水平框架27 固設(shè)在該基臺21上，該可動臺26可以相對該水平框架27沿該 水平框架27方向自由移動。通過該可動臺26相對該水平框架 27的移動帶動該熱壓觸頭24及該升降機構(gòu)25沿水平框架27移 動。該控制單元28是 一 用以產(chǎn)生驅(qū)動控制信號控制該熱壓觸頭 24工作的控制裝置，其包括多個分控制單元281及一比較器 283,并且該分控制單元281與該熱壓觸頭24電連接，該比較 器283與該紅外線溫度感應儀23電連接設(shè)置。再請參閱圖5 ,該熱壓觸頭24包括多個加熱本體241及一 抵接端243，該多個加熱本體241分別平行間隔排列設(shè)置，每一 加熱本體241是截面為一根部扁平而端部狹窄的柱體的熱源提 供裝置，其接收驅(qū)動控制信號后，將電能轉(zhuǎn)換為熱能。該抵接 端243是由該加熱本體241端部連接形成的水平延伸的平坦平 面。該加熱本體241采用熱良導體制得，其將產(chǎn)生的熱能傳導 至該纟氏接端243。請參閱圖6，是該控制單元28的工作原理示意圖。該控制單元28的每 一 分控制單元281與該比較器283電連 接，每一分控制單元281同時分別與一加熱本體241電連接， 該比較器283同時接收來自分控制單元281的驅(qū)動控制信號及 紅外線溫度感應儀23的溫度反饋信號，對該兩個信號比較后， 根據(jù)比較結(jié)果對分控制單元281的驅(qū)動控制信號進行反饋控制， 調(diào)整驅(qū)動4空制號以對該加熱本體241的控制。在壓合過程中，該控制單元28傳輸驅(qū)動控制信號至每 一 加 熱本體241，該驅(qū)動控制信號可以是脈沖信號，還可以是恒壓信 號；該加熱本體241在該驅(qū)動控制信號作用下產(chǎn)生熱量，并分
別傳導該熱量至該4氏接端243，該纟氏接端243傳導熱量至待壓合 元件31的表面；該紅外線溫度感應儀23感應該待壓合元件32 的表面溫度，并反饋信號至該控制單元28的比較器283，該比 較器283對該反饋信號與驅(qū)動控制信號進行比較，并根據(jù)該比 較結(jié)果對最初設(shè)定的驅(qū)動控制信號進行反饋控制，使得該分控 制單元281調(diào)整驅(qū)動控制信號控制該加熱本體241的工作，保 i正該待壓合元件的表面溫度趨于一致。在該熱壓合裝置2中，由于該熱壓觸頭24包括多個加熱本 體241，所以當每一加熱本體241同步工作時，相當于該4氐接端 243有多個熱源同時傳導熱量至待壓合元件的表面，因每兩個相 鄰加熱本體241間熱傳導速率差別不大，從而保證該加熱觸頭 24本身基本具有相同溫度。該熱壓觸頭24傳導熱量至待壓合元 件31表面，該抵接端243與該待壓合元件31、 32具有相同溫 度，保證該抵接端243可以均勻釋放熱量，使得該待壓合元件 31 、 32機械及電連接。另外，該控制單元28配合該紅外線溫度感應儀23控制每 一加熱本體241的驅(qū)動信號，以矯正該抵接端243與待壓合元 件的表面溫度不一致或者與設(shè)定值間的偏差。如當待壓合元 件本身壓合線路設(shè)計不對稱使得不同壓合位置表面溫度不均 時，該紅外線溫度感應儀23能夠適時反饋信號至該控制單元28 ， 該控制單元28憑借該反饋信號調(diào)整對應加熱本體241的驅(qū)動信 號，保證壓合表面溫度與加熱本體241的設(shè)定值一致，避免因 待壓合元件因溫度不均導致壓合缺陷。在該實施方式中，該紅外線溫度感應儀23還可以為其它溫 度感應儀。相較于現(xiàn)有技術(shù)，將現(xiàn)有技術(shù)中熱壓觸頭的加熱本體分割 為多個平行間隔設(shè)置的加熱本體241，則在采用該熱壓合裝置2 工作時，該多個加熱本體241同時傳導熱量至該抵接端243,避 免該熱壓觸頭24本身邊緣位置與中央位置因傳導速率及熱釋放 速率導致溫度不一致。對于待壓合元件本身壓合線路設(shè)計不同 導致壓合位置表面溫度不均現(xiàn)象，通過該紅外線溫度感應儀23
適時監(jiān)控壓合位置表面溫度，并反饋信號使該控制單元28調(diào)整 驅(qū)動信號以調(diào)整。采用上迷熱壓合裝置2的熱壓合方法，包括以下步驟 利用該熱壓合裝置2對該待壓合電子元件31、 32進行壓合 前，將該電子元件31、 32及焊料33固設(shè)在該熱壓合裝置2的 X-Y機臺22上，且該焊料33夾置在該電子元件31、 32間的對 應焊接部位。設(shè)置在該X-Y機臺22上的紅外線溫度感應儀23 靠近該電子元件32側(cè)設(shè)置，且在該基臺21高度方向上與該電 子元件32的焊接部位相對應。然后調(diào)整該可動臺26及該X-Y機臺22在水平面內(nèi)移動， 使得該紅外線溫度感應儀23、該熱壓觸頭24及該電子元件31、 32的待焊接部位在高度方向位于同一直在線。同時調(diào)整該升降 機構(gòu)25使得該熱壓觸頭24壓合于該待壓合電子元件31、 32重 疊部分。該控制單元28的每 一 分控制單元281產(chǎn)生驅(qū)動信號驅(qū)動對 應的加熱本體241轉(zhuǎn)換電能為熱能，并傳導該熱量至該4氐4妻端 243以融化焊料33;該紅外線溫度感應儀23感應該待壓合電子元件32的重疊 部位的溫度，并反饋該溫度信號至該控制單元28的比較器283， 該比較器283對該反饋的溫度信號與設(shè)定的溫度信號進行比較， 根據(jù)比較結(jié)果適時調(diào)整對應分控制單元281的驅(qū)動信號，以保 證該熱壓觸頭24的每 一 加熱本體241有相同溫度。相較于現(xiàn)有技術(shù)，在該X-Y機臺22上設(shè)置紅外線溫度感應 儀23適時監(jiān)測壓合位置的溫度，并反饋至控制單元28，該控制 單元28分別控制對應加熱本體241的驅(qū)動脈沖信號，以保證該 抵接端243與該壓合表面壓合的每一位置始終具有一致且均勻 溫度，避免因溫度不均勻引起的電連接效果不佳及機械性能不 良的缺陷。
權(quán)利要求
1.一種熱壓合裝置，其包括一控制單元及一與該控制單元電連接的熱壓觸頭，其中該熱壓觸頭包括多個加熱本體，該控制單元分別控制每一加熱本體。
2. 如權(quán)利要求1所述的熱壓合裝置，其特征在于該熱壓合 裝置還包括一與該控制單元電連接的溫度感應儀。
3. 如權(quán)利要求2所述的熱壓合裝置，其特征在于該控制單 元還包括一與該溫度感應儀電連接的比較器。
4. 如權(quán)利要求3所述的熱壓合裝置，其特征在于該控制單 元包括多個分控制單元，每一分控制單元對應控制一加熱本體。
5. 如權(quán)利要求4所述的熱壓合裝置，其特征在于該比較器 接收該溫度感應儀的溫度信號，并反饋信號至該分控制單元。
6. 如權(quán)利要求1所述的熱壓合裝置，其特征在于該多個加 熱本體均勻間隔設(shè)置。
7. 如權(quán)利要求1所述的熱壓合裝置，其特征在于該熱壓觸 頭還包括一抵接端，其位于該熱壓觸頭的端部。
8. 如權(quán)利要求1所述的熱壓合裝置，其特征在于該熱壓觸 頭相對待壓合電子元件上下自由移動。
9. 一種采用熱壓合方法，其包括如下步驟提供一熱壓合裝 置，其包括一控制單元及一與該控制單元電連接的熱壓觸頭，該 熱壓觸頭包括多個加熱本體；提供兩個待壓合電子元件及夾置于 該電子元件間的焊料；調(diào)整該熱壓觸頭，使其抵接該待壓合元件； 該控制單元驅(qū)動每一加熱本體產(chǎn)生熱量；該多個加熱本體同步傳 導熱量至該待壓合電子元件。
10. 如權(quán)利要求9所述的熱壓合方法，其特征在于該控制單 元包括多個分控制單元及一比較器，每一分控制單元對應控制一 加熱本體工作，該比較器與該溫度感應儀電連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用以使兩個待壓合電子元件電性及機械連接的熱壓合裝置及采用該熱壓合裝置的熱壓合方法。該熱壓合裝置包括一控制單元及一與該控制單元電連接的熱壓觸頭，其中該熱壓觸頭包括多個加熱本體，該控制單元分別控制每一加熱本體工作。該熱壓合裝置通過該控制單元控制該多個加熱本體的工作，保證待壓合電子元件壓合位置表面的溫度均勻，避免因熱量傳輸及釋放不均引起壓合位置溫度不均，進而造成對壓合品質(zhì)的影響。
文檔編號B23K3/08GK101125386SQ20061006219
公開日2008年2月20日 申請日期2006年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月18日
發(fā)明者陳益瑩 申請人:群康科技(深圳)有限公司;群創(chuàng)光電股份有限公司