電氣元件連接裝置的製作方法

2023-05-16 23:05:01 2

專利名稱：電氣元件連接裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用來連接例如撓性板的電氣元件的裝置，該撓性板至少 部分包括撓性區域。
背景技術：
做在主體體積受限的設備中用於電連接引線板、液晶顯示面板、照相機模塊 等的連接裝置。撓性板的兩端都用作連接區域，並且連接端子陣列形成於這 些端子上。因此，對於撓性板將連接到引線板等的情形，使用電氣元件連接 裝置來矯正撓性板的變形，該電氣元件連接裝置包含第一保持部(通常用作 吸著和加熱的熱壓接合頭)用來保持將被連接的連接區域之一，以及第二保 持部用來保持另一連接區域。如此，形成在連接區域之一上的端子陣列可以 非常準確地連接到引線板等連接目標(見專利文獻1 )。[專利文獻1] JP-A-2004-148436根據專利文獻l描述的裝置，驅動系統設置給第二保持部，並且撓性板 的形狀可以變化，該驅動系統相對於將被連接的一個連接區域垂直地變化另 一連接區域的高度。共同作為傳輸頭用以運送所保持的撓性板的該第一保持 部和第二保持部保持一收納在盤架(tray)上的撓性板，將該撓性板輸送到 引線板供連接，並且執行對準。由於該驅動系統設置給第二保持部，因此， 不僅傳輸頭的尺寸增加，而且傳輸頭的重量也增加，且尤其難以應對需要在 低負荷下進行結合的情況。此外，對於該裝置，由於無法假設連接操作可以 在具有高封裝密度的引線板的有限連接區域附近執行，因此該裝置不適合用 於將撓性板連接到其上安裝有電氣元件的引線板。發明內容因此，本發明的一個目的是提供一種電氣元件連接裝置，該電氣元件連 接裝置在低負荷下能可以將例如撓性板的電氣元件連接到其上高密度安裝有電氣元件的引線板的有限連接區域。根據本發明，電氣元件連接裝置包括第一單元，包括第一吸著部，用 於通過吸著來保持電氣元件的正面(observe face )的一個端部，該電氣元件 至少部分包含一撓性區域並且該電氣元件的一個端部和另一端部的相對高 度位置可以改變，以及用於將形成於反面的一個端部上的連接端子陣列壓抵 形成於引線板上的連接端子陣列，以及第二吸著部，用於通過吸著在高於該 電氣元件的一個端部的位置保持該正面的另 一端部，使得通過吸著被該第一 吸著部和第二吸著部保持的該電氣元件的連接端子陣列被連接到形成於該 引線板上的連接端子陣列；第二單元，與該第一單元獨立地^皮設置，該第二 單元包括用來在一個端部附近支持該電氣元件的反面的第 一支持部，用來在 另 一端部附近支持該電氣元件的反面的第二支持部，以及用來改變該第一支 持部和第二支持部的相對高度位置的第一高度位置改變裝置；以及第二高度位置改變裝置，用於改變該第一單元和第二單元的相對高度位置，其中該第 二單元將所支持的電氣元件傳輸到該第 一單元，同時維持該另 一端部置為高 於該一個端部的姿態。優選地，該第 一吸著部和第二吸著部的高度位置是可改變的。 此外，該第 一吸著部和第二吸著部之間的距離是可改變的。 根據本發明，該電氣元件連接裝置是由兩個單元組成，改變該電氣元件 一個端部相對於另一端部的高度位置的高度位置改變裝置設置給該第二單 元，且將電氣元件連接到引線板的第一單元的尺寸和重量可以減少。因此， 電氣元件可以在低負荷下被連接到引線板的有限連接區域。


圖1為示出根據本發明一個模式的電氣元件連接裝置的側視圖。圖2A和2B為用於解釋撓性板連接到可1線板的平面圖。圖3是用於解釋利用本發明模式的電氣元件連接裝置的撓性板和引線板連接方法的側視圖。圖4是用於解釋利用本發明模式的電氣元件連接裝置的撓性板和引線板連接方法的側視圖。圖5是用於解釋利用本發明模式的電氣元件連接裝置的撓性板和引線板連接方法的側視6是用於解釋利用本發明模式的電氣元件連接裝置的撓性板和引線板連接方法的側;現圖。圖7是用於解釋利用本發明模式的電氣元件連接裝置的撓性板和引線板 連接方法的側視圖。圖8是用於解釋利用本發明模式的電氣元件連接裝置的撓性板和引線板 連接方法的一個側視圖。圖9A和9B是用於解釋照相機模塊連接到引線板的平面圖。圖10是用於解釋利用本發明模式的電氣元件連接裝置的照相機模塊和 1線板連接方法的側視圖。
具體實施方式
參考附圖描述本發明的 一個模式。首先，將參考圖l描述電氣元件連接裝置的布置。連接裝置1由可以相 互獨立上升或下降的第一單元2和第二單元3組成。第一單元包括第一吸 著部5,應用吸著到撓性板4正面上的一個端部4a;以及第二吸著部6，應 用吸著到撓性板4正面上的另一端部4b的任意部位。並且第一單元通過應 用吸著到端部4a和另 一端部4b這兩個位置來支持撓性板4。熱壓接合工具7製備在第一吸著部5的下端部。與吸著孔8連通的吸著 孔7b開鑿在熱壓接合工具7的加壓面7a內。吸著孔8通過電石茲閥9連接到 負壓力發生裝置27,且當電磁閥9打開或關閉時，該模式切換到吸著應用模 式或無吸著應用模式，該吸著應用模式用於設置吸著孔7b為負壓力，該無 吸著應用模式用於釋放該負壓力並且恢復到大氣壓力。當該模式切換到吸著 應用模式時，撓性板4正面的端部4a被向上吸到加壓面7a,其中負壓力下 的吸著孔7b應用吸著到該撓性板4正面的端部4a。通過從置於附近的加熱 器IO傳輸來的熱量，熱壓接合工具7的溫度上升。利用熱絕緣材料11將熱 壓接合工具7與加熱器10布置在第一吸著部5下面相互分離。吸著墊6a設於第二吸著部6的下端部。吸著墊6a與通過電磁閥13連 接到負壓力發生裝置27的吸著孔12連通，且當電磁閥13打開或關閉時， 該模式切換到吸著應用模式或無吸著應用模式，該吸著應用模式用於設置吸 著墊6a為負壓力，該無吸著應用模式用於釋放該負壓力並且恢復到大氣壓 力。當吸著應用模式被選4奪時，撓性板4正面的另一端部4b可以被向上吸到吸著墊6a上，該吸著墊6a已設置為負壓力。第二吸著部6通過滑塊14a安裝在沿水平方向延伸的軌道14上。第二 吸著部6可以沿著軌道14在水平方向上移動，並且可以利用固定塊(fitting) 14b固定在任意位置。軌道14的一個端部通過滑塊15a附著到為第一吸著部 5設置且沿垂直方向延伸的軌道15上。軌道14可以沿著軌道15在垂直方向 上移動，並且可以利用固定塊15b固定在任意位置。由於第二吸著部6可以 沿著軌道14水平移到任意位置(見箭頭a),且可以沿著軌道15垂直移到任 意位置(見箭頭b)，因此第二吸著部6相對於第一吸著部5的高度位置和距 離可以變化。因此，第一單元2可以將撓性板4的另一端部4b固持在任意 位置，且可以支持撓性板4處於另 一端部4b維持在高於端部4a的位置的姿態。第二單元3包括第一支持部20,在撓性板4的反面支持端部4a;以 及第二支持部21,在撓性板4的反面支持另一端部4b。因此，第二單元3 在端部4a和另一端部4b這兩個位置支持撓性板4。吸著表面20a設於第一 支持部20的上端部，/人而應用吸著到撓性板4反面的端部4a。而且，與吸 著孔22連通的吸著孔20b形成於吸著表面20a內。吸著孔22通過電磁閥23 連接到負壓力發生裝置27，且當電磁閥23打開或關閉時，該模式切換到吸 著應用模式或無吸著應用模式，該吸著應用模式用於設置吸著孔20b在負壓 力下，該無吸著應用模式用於釋放該負壓力並且恢復到大氣壓力。當吸著應 用模式被選擇時，被向下吸到設置為負壓力的吸著孔20b的撓性板4反面的 端部4a，通過吸著可以被固持到吸著表面20a。吸著墊21a設於第二支持部21的上端部。吸著墊21a與通過電石茲閥25 連接到負壓力發生裝置27的吸著孔24連通，且當電^f茲閥25打開或關閉時， 該模式可以在吸著應用模式和無吸著應用模式之間切換，該吸著應用模式用 於設置吸著墊21a為負壓力，該無吸著應用模式用於釋放該負壓力並且恢復 到大氣壓力。當吸著應用模式被選擇時，撓性板4反面的另一端部4b可以 向下吸到吸著墊21a,該吸著墊21a已設置為負壓力。第一支持部20與第二支持部21附著到基部26，且第二支持部21通過 結合在基部26內的進給螺杆機構、氣筒機構等在垂直方向上移動(見箭頭 c)。因此，第二單元3可以將撓性板4支持在另一端部4b置為高於端部4a 的姿態。進給螺杆機構組成一用以改變第二支持部21相對於第一支持部20的高度位置的高度位置改變裝置，並設置給第二單元3，使得第一單元2的尺寸和重量可以減少，該第一單元2不需要包括高度位置改變裝置，例如進給螺杆機構。在如此布置的電氣元件連接裝置1中，撓性板4被第二單元3從反面支 持，處在另一端部4b置為高於端部4a的姿態；在該姿態被保持的同時，撓 性板4傳輸到第一單元2，並且其正面由第一單元2支持；且隨後，如圖2A 和2B所示，形成於撓性板4反面上的端部4a上的連接端子陣列4c連接到 形成於引線板30上的連接端子陣列30a。現在將描述將撓性板連接到引線板的方法。同時參考圖3，第二單元3 通過在撓性板4反面的兩個位置，即第一支持部20和第二支持部21,應用 吸著來支持撓性板4。對於在這種情況下由第二單元3應用吸著到撓性板4 的方法，存在一種由第二單元3將吸著直接應用到撓性板4的方法，該撓性 板4保持在諸如盤架的收納部內；以及一種採用獨立傳輸裝置將撓性板4從 盤架傳輸到第二單元3的方法。在涉及第一種方法的情況中，需要用於將第 二單元移動到盤架的機構和將用於反轉撓性板4將該撓性板上下反轉的機 構。然而，無論採用哪種方法，吸著表面20a和吸著墊21a的相對高度位置 可以對準，使得在撓性板4在盤架內保持水平姿態的狀態下，可以應用合適 的吸著。第一單元2置於第二單元3上方，並且熱壓接合工具7在垂直方向上面 對第一支部20，同時第二吸著部6在垂直方向上面對第二支持部21。第二 吸著部6相對於第一吸著部5的高度位置被預先調整。同時參考圖4,第二單元3上升，使由第一支持部20支持的撓性板4 的端部4a的正面與熱壓接合工具7形成接觸；且第二支持部21從第二單元 3上升，使由第二支持部21支持的撓性板4的另一端部4b的正面與第二吸 著部6的吸著墊6a形成接觸。此時，第二支持部21改變到無吸著應用模式， 且當該上升過程繼續時，從反面的吸著已經釋放的另一端部4b趨於相對於 吸著墊21a水平地移位。因此，端部4a沒有水平移位與吸著表面20a分離， 且兩者之間沒有發生位置偏移。在撓性板4正面上的端部4a接觸熱壓接合工具7之後，第二單元3應 繼續該上升過程，且端部4a應夾在第一支持部20和熱壓接合工具7之間， 使得端部4a的位移可以被更加有效地抑制。當端部4a相對於熱壓接合工具7的位移被抑制時，可以防止撓性板4的連接端子陣列4c的位置大幅偏離熱 壓接合工具7的加壓面7a。再者，當連接端子陣列4c與形成於引線板30上 的連接端子陣列30a對準時，施加在保持撓性板4的第一單元2上的位置修 正負荷可以減少，且定位精度也可以增加。參考圖5，第一吸著部5和第二吸著部6改變到吸著應用對莫式，第一支 持部20和第二支持部21改變到在無吸著應用模式，隨後第二單元3下降。 這樣，撓性板4從第二單元3傳輸到第一單元2。在被傳輸到第一單元2之 後，撓性板4保持在另一端部4b置為高於端部4a的姿態，且得到一種狀態， 其中端部4a通過吸著而被保持到位於第一單元2最低點的熱壓接合工具7。參考圖6，通過移動第一單元2，撓性板4在引線^反30上方傳送，從而 將連接端子陣列4c與形成於引線板30上的連接端子陣列30a對準。由於第 一單元2的尺寸和重量減小，慣性質量減小，因此對準可以更快更準確。各種電氣元件31安裝在引線板30正面上的區域內，而不是連接端子陣 列30a所在的連接區域。電氣元件31也可以安裝在幾乎整個反面。利用以 恰當間隔布置的支持銷32，從反面支持引線板30。支持銷32在引線板30 反面上沒有安裝電氣元件31的位置支持引線板30。隨後，當引線板30沿著 傳輸軌道33傳送時，支持銷32向下移動，且在撓性板4連接之後，支持銷 32再次向下移動並縮回，使其不與電氣元件31幹涉。參考圖7，第一單元2被降低，且已被加熱的熱壓接合工具7被用於將 端部4a壓抵引線板30的連接區。熱固性樹脂膏應用到引線板30的連接區 域，其中在該熱固性樹脂膏中分散了例如焊料粒的低熱熔點導體。因此，在 焊料粒炫融的同時，該熱固性樹脂的固化通過加熱而進行，並且撓性板4的 端部4a與引線板30的連接區域通過已經固化的熱固性樹脂粘結在一起，同 時，連接端子陣列4c和連接端子陣列30a通過熔融的焊料粒粘結在一起。 因此，形成於引線板30上的連接端子陣列30a電連接到形成於撓性板4的 端部4a上的連接端子陣列4c，且由於該熱固樹脂的粘結強度，連接可靠性 得到保證。因為撓性板4下述狀態，其中端部4a向上吸到位於第一單元2最底部 的熱壓接合工具7，因此在連接時，僅端部4a連接於引線板30,且另一端 部4b遠離引線板30。因此，撓性板4可以連接到引線板30,而不幹涉已經 安裝的電氣元件31。此外，在連接時必須從下部支持引線板30，因為熱壓接合工具7向下壓在引線板30的連接區域上；然而，由於熱壓接合工具7 <又<又施加一足以用於加壓和熔融連接端子陣列4c和連接端子陣列30a之間 的低熱熔點焊料粒的負荷，因此若干合理布置的支持銷32足以支持該負荷， 而不會發生引線板30過度變形。此外，由於熱壓接合工具7所在的第一單 元2的尺寸和重量減少，第一單元2是用於執行不對支持銷32施加過多壓 力的低負荷粘結的合適裝置，或是用於在引線板30的有限連接區域附近執 行操作的合適裝置。因此，只要至少在撓性板4的端部4a獲得用於引線板 30的連接區域，則可以執行連接到撓性板4,即使在電氣元件31高密度地 安裝在包括與連接區域反面對應的區域的整個區域。參考圖8,當引線板30與撓性板4的連接完成之後，第一吸著部5和第 二吸著部6改變到無吸著應用模式以提升第一單元2。連接有撓性板4的引 線板30移出，而未連接的引線板移入。第一單元2從第二單元3接收新的 撓性板，並且將該撓性板連接到未連接的引線板。在這種模式中，第一單元2和第二單元3是由高度位置改變裝置獨立地 提升和下降的，該高度位置改變裝置改變第一單元和第二單元的相對高度位 置；然而，任一單元可以被提升或下降以將這些靠近或分離。此外，撓性板 4整體上是撓性的；然而，至少部分包括撓性區域並可以改變一個端部與另 一端部的相對高度位置的電氣元件也可以被連接到引線板30上。例如，在圖9所示的電氣元件的情況中，其中撓性線41預先連接到照 相機模塊40，如圖IO所示，線41的連接端子陣列41a所形成於的一個端部 41b從第一支持部20傳輸到第一吸著部5,且照相機模塊40從第二支持部 21傳輸到第二吸著部6。結果，電氣元件從第二單元3傳輸到第一單元2。根據本發明，電氣元件連接裝置由兩個單元組成，改變電氣元件的一個 端部相對於另一端部的高度位置的該高度位置改變裝置設置給第二單元，且 將電氣元件連接到引線板的第一單元的尺寸和重量可以減小。因此，作為有 益效果，本發明提供這樣的事實，電氣元件可以在低負荷下被連接到引線板 的有限連接區域，並且在工業領域中可用於將諸如撓性板的電氣元件連接到 其上高密度地安裝有電氣元件的引線板，該電氣元件至少部分包括撓性區 域，且該電氣元件的一個端部和另一端部的相對高度位置可以改變。
權利要求
1.一種電氣元件連接裝置，包括第一單元，包括第一吸著部，用於通過吸著來保持電氣元件的正面的一個端部，所述電氣元件至少部分包括撓性區域並且所述電氣元件的一個端部和另一端部的相對高度位置可以改變；以及用於將形成於反面的一個端部上的連接端子陣列壓抵形成於引線板上的連接端子陣列，以及第二吸著部，用於通過吸著在高於所述電氣元件的一個端部的位置保持所述正面的另一端部，使得通過吸著被所述第一吸著部和第二吸著部保持的所述電氣元件的連接端子陣列被連接到形成於所述引線板上的連接端子陣列；第二單元，與所述第一單元獨立地被設置，包括第一支持部，用來在一個端部附近支持所述電氣元件的反面，第二支持部，用來在另一端部附近支持所述電氣元件的反面，以及第一高度位置改變裝置，用來改變所述第一支持部和第二支持部的相對高度位置；以及第二高度位置改變裝置，用於改變所述第一單元和第二單元的相對高度位置，其中所述第二單元將所支持的電氣元件傳輸到所述第一單元，同時維持所述另一端部置為高於所述一個端部的姿態。
2. 如權利要求1的電氣元件連接裝置，其中所述第一吸著部和第二吸 著部的高度位置是可改變的。
3. 如權利要求1的電氣元件連接裝置，其中所述第一吸著部和第二吸 著部之間的距離是可改變的。
4. 如權利要求2的電氣元件連接裝置，其中所述第一吸著部和第二吸 著部之間的距離是可改變的。
全文摘要
電氣元件4的連接裝置是由兩個單元2和3組成，改變電氣元件4的一個端部4a相對於另一端部4b的高度位置改變裝置被設置給第二單元3，且將電氣元件4連接到引線板的第一單元2的尺寸和重量可以減小。因此，電氣元件4可以在低負荷下被連接到引線板的有限連接區域。
文檔編號B25J15/06GK101242737SQ20081000959
公開日2008年8月13日 申請日期2008年2月13日 優先權日2007年2月6日
發明者中西智昭 申請人:松下電器產業株式會社