精密型恒温式主压压头装置的制作方法

本发明涉及液晶模组的后处理技术领域，尤其涉及一种精密型恒温式主压压头装置。

背景技术：

众所周知，液晶模组的后处理过程中,需要将IC和FPC与LCD的线路连接在一起，这一过程需要两个工序完成,预压(PRE-BONDIND)和主压(MAIN BONDIND)。恒温式主压压头机构用于后一个工序。在预压工序中，已经将IC或FPC通过ACF(Anisotropic Conductive Film，异方性导电胶膜)初步贴合在LCD上，然后，在主压工序中，恒温的压头在IC或FPC上施加恒定的压力，ACF的温度要达到180℃，经过一定时间(IC通常为8秒，FPC通常为12秒)，实现IC或FPC的最终贴合。虽然该工序看似简单，但是，却有极高的压力精确性控制和邦定(BONDIND)精度要求。首先，ACF粒子爆破要均匀；其次，IC上的BUMP和LCD上的线路是对应的，对IC来说，线路之间的间距(PITCH)很小,要求完成主压之后的对位精度为±3μ，FPC上的线路与LCD的线路也是对应的，对位精度为±10μ，而产品的质量(粒子爆破均匀性和邦定精度)主要由主压压头机构来保证。因此，压头结构的性能直接决定邦定质量。其中,压头于IC或FPC支撑平台之间的平行度是保证质量的前提。

主压压头是COG、FOG模组设备的核心机构，压头结构设计得合理与否，决定着LCD或LCM产品质量的品质和生产效率，现有主压压头的结构设计,主要分为四个部分结构，第一部分为驱动结构，主要包括有气缸、气缸安装座和浮动接头等零件，第二部分为导向结构，主要零件是线性导轨，第三部分为压头平行度调整结构，用于调整压头与LCD的平行度,主要零件有X向调整零件、Y向调整零件、连接片等零件，第四部分为压头执行结构，主要零件包括散热块、隔热板、压头安装座、加热块、压头等零件。然而，在实际操作中，我们发现，现有主压压头存在以下设计上的缺陷：1、气缸与压头的连接采用SMC的浮动接头，该浮动接头径向间隙大，气缸作用于压头的压力容易倾斜，影响邦定精度；2、压头的平行度调整机构不合理，依靠零件的变形来实现平行度的调整，其机构不稳定，需要经常调整，影响生产效率；3、原有压头机构质量过大，结构庞大，不能实现小压力输出，不能满足小尺寸IC或FPC的邦定；4、平行度调整机构的稳定性差，在生产过程中经常变化,导致偏位和粒子爆破状态不均匀。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种精密型恒温式主压压头装置，其不仅解决了浮动接头的径向间隙问题，同时通过采用双层隔热机构，有效地阻止了加热体的热量向导轨的传递，保证了导轨的精度，延长了导轨的寿命。

本发明是这样实现的：

一种精密型恒温式主压压头装置，包括压头安装板、安装于所述压头安装板上的气缸安装座、安装于所述压头安装板上且沿所述压头安装板的纵向设置的线性导轨、安装于所述线性导轨的滑块上的平行度调节机构、低摩擦气缸、弹簧连接机构、双层隔热机构以及加热压头机构，所述低摩擦气缸安装于所述气缸安装座上，且所述低摩擦气缸通过所述弹簧连接机构驱动连接所述平行度调节机构的上侧，所述加热压头机构通过所述双层隔热机构安装于所述平行度调节机构的下侧。

作为上述精密型恒温式主压压头装置的改进，所述平行度调节机构包括导轨安装板、X向调整板以及Y向调整板，所述导轨安装板安装于所述线性导轨的滑块上，所述X向调整板的下侧通过X向销轴和X向轴套的相互配合与所述导轨安装板的下侧进行活动连接，使得所述X向调整板以所述X向销轴为中心相对于所述导轨安装板转动，所述X向调整板的上侧与所述导轨安装板的上侧之间设置有X向调节结构与X向复位结构，所述Y向调整板的下侧通过Y向销轴和Y向轴套的相互配合与所述X向调整板的下侧进行活动连接，使得所述Y向调整板以所述Y向销轴为中心相对于所述X向调整板转动，

所述Y向调整板的上侧与所述X向调整板的上侧之间设置有Y向调节结构与Y向复位结构。

作为上述精密型恒温式主压压头装置的改进，所述X向调节结构包括安装于所述X向调整板上的第一螺钉顶板以及安装于所述导轨安装板上的X向调节螺钉，所述X向调节螺钉的一端与所述第一螺钉顶板抵接连接，所述Y向调节结构包括安装于所述Y向调整板上的第二螺钉顶板以及安装于所述X向调整板上的Y向调节螺钉，所述Y向调节螺钉的一端与所述第二螺钉顶板抵接连接。

作为上述精密型恒温式主压压头装置的改进，所述X向复位结构包括X向复位弹簧、设置于所述导轨安装板上的第一X向弹簧卡槽以及设置于所述X向调整板上的第二X向弹簧卡槽，所述第一X向弹簧卡槽与所述第二X向弹簧卡槽对应设置共同构成容纳所述X向复位弹簧的第一弹簧作用空间；所述Y向复位结构包括Y向复位弹簧、设置于所述X向调整板上的第一Y向弹簧卡槽以及设置于所述Y向调整板上的第二Y向弹簧卡槽，所述第一Y向弹簧卡槽与所述第二Y向弹簧卡槽对应设置共同构成容纳所述Y向复位弹簧的第二弹簧作用空间。

作为上述精密型恒温式主压压头装置的改进，所述弹簧连接机构包括两弹簧芯轴、两弹簧托架以及两压缩弹簧，所述低摩擦气缸的活塞杆上安装有气缸接头，所述两弹簧托架分别安装在所述气缸接头的左右两侧平面上，每一所述弹簧芯轴的一端分别依次穿过一所述压缩弹簧及一所述弹簧托架后拧入所述Y向调整板的螺孔内，每一所述弹簧芯轴的另一端依次设置有垫圈及两螺母，使得每一所述压缩弹簧的两端分别与相应的所述垫圈及相应的所述弹簧托架抵接连接，进而使得所述低摩擦气缸通过所述弹簧连接机构驱动连接所述平行度调节机构的上侧。

作为上述精密型恒温式主压压头装置的改进，所述双层隔热机构包括第一隔热块、隔热转接块以及第二隔热块，所述加热压头机构包括加热组件及固定于所述加热组件上的压头，所述Y向调整板的下侧与所述加热组件之间依次设置有所述第一隔热块、所述隔热转接块以及所述第二隔热块。

作为上述精密型恒温式主压压头装置的改进，所述加热组件包括加热体以及安装于所述加热体上的若干加热管。

作为上述精密型恒温式主压压头装置的改进，所述平行度调节机构为铝合金结构。

本发明的有益效果是：本发明提供的精密型恒温式主压压头装置，其低摩擦气缸通过弹簧连接机构驱动连接平行度调节机构的上侧，以通过采用弹簧连接机构来取代现有的浮动接头，可确保低摩擦气缸的输出压力垂直作用于IC或FPC表面，进而解决了现有技术中采用浮动接头进行连接而存在的径向间隙问题。同时，其加热压头机构通过双层隔热机构固定于平行度调节机构的下侧，以通过双层隔热机构有效地阻止了加热体的热量向导轨的传递，保证了导轨的精度，延长了导轨的寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明精密型恒温式主压压头装置一种较佳实施例的整体结构示意图。

图2为图1所示精密型恒温式主压压头装置的平行度调节机构的拆分结构示意图。

图3为图1所示精密型恒温式主压压头装置的局部拆分结构示意图一。

图4为图1所示精密型恒温式主压压头装置的局部拆分结构示意图二。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本实施例提供一种精密型恒温式主压压头装置1，精密型恒温式主压压头装置1包括压头安装板11、安装于压头安装板11上的气缸安装座12、安装于压头安装板11上且沿压头安装板11的纵向设置的线性导轨13、安装于线性导轨13的滑块上的平行度调节机构14、低摩擦气缸15、弹簧连接机构16、双层隔热机构17以及加热压头机构18，低摩擦气缸15安装于气缸安装座12上，且低摩擦气缸15通过弹簧连接机构16驱动连接平行度调节机构14的上侧，加热压头机构18通过双层隔热机构17安装于平行度调节机构14的下侧。

在本实施例中，如图1及图2所示，平行度调节机构14包括导轨安装板141、X向调整板142以及Y向调整板143，导轨安装板141安装于线性导轨13的滑块上，X向调整板142的下侧(有安装孔)通过X向销轴1441和X向轴套1442的相互配合与导轨安装板141的下侧(有安装孔)进行活动连接，使得X向调整板142以X向销轴1441为中心相对于导轨安装板141转动，具体地，X向销轴1441通过销轴固定螺钉1443安装于导轨安装板141上，外面套上X向轴套1442，X向轴套1442的外径与X向调整板142的下侧的孔配合，这样，X向调整板142的一侧能够通过X向销轴1441和X向轴套1442的相互配合来相对于导轨安装板141做X向摆动。X向调整板142的上侧与导轨安装板141的上侧之间设置有X向调节结构与X向复位结构，其中，X向调节结构包括安装于X向调整板142上的第一螺钉顶板1451以及安装于导轨安装板141上的X向调节螺钉1452，X向调节螺钉1452的一端与第一螺钉顶板1451抵接连接，X向复位结构包括X向复位弹簧1461、设置于导轨安装板141上的第一X向弹簧卡槽1462以及设置于X向调整板142上的第二X向弹簧卡槽(未图示)，第一X向弹簧卡槽1462与第二X向弹簧卡槽对应设置共同构成容纳X向复位弹簧1461的第一弹簧作用空间，工作时，当顺时针方向拧动X向调节螺钉1452时，该螺钉会顶住第一螺钉顶板1451使得X向调整板142顺时针方向摆动(以X向销轴1441为中心)。当逆时针方向拧动X向调节螺钉1452时，由于X向复位弹簧1461的作用，X向调整板142会逆时针方向摆动(以X向销轴1441为中心)。由于Y向调整板143是安装在X向调整板141上的，因此，Y向调整板143跟随X向调整板141一起运动(X方向)。

同样的，如图1及图2所示，Y向调整板143的下侧(有安装孔)通过Y向销轴1471和Y向轴套1472的相互配合与X向调整板142的下侧(有安装孔)进行活动连接，使得Y向调整板143以Y向销轴1471为中心相对于X向调整板142转动，具体地，Y向销轴1471通过销轴固定螺钉1473安装于X向调整板142上，外面套上Y向轴套1472，Y向轴套1472的外径与Y向调整板143的下侧的孔配合，这样，Y向调整板143的下侧能够通过Y向销轴1471和Y向轴套1472的相互配合来相对于X向调整板142做Y向摆动。Y向调整板143的上侧与X向调整板142的上侧之间设置有Y向调节结构与Y向复位结构，其中，Y向调节结构包括安装于Y向调整板143上的第二螺钉顶板1481以及安装于X向调整板142上的Y向调节螺钉1482，Y向调节螺钉1482的一端与第二螺钉顶板1481抵接连接。Y向复位结构包括Y向复位弹簧1491、设置于X向调整板142上的第一Y向弹簧卡槽(未图示)以及设置于Y向调整板143上的第二Y向弹簧卡槽1493，第一Y向弹簧卡槽与第二Y向弹簧卡槽1493对应设置共同构容纳Y向复位弹簧1491的第二弹簧作用空间。工作时，当顺时针拧动Y向调节螺钉1482时，该螺钉顶着Y向调整板143上的第二螺钉顶板1481，使得Y向调整板143做逆时针方向摆动(以Y向销轴1471为中心)。当逆时针方向拧动Y向调节螺钉1482时，被压缩的Y向复位弹簧1491推动Y向调整板143做顺时针方向摆动(以Y向销轴1471为中心)。可见，在本精密型恒温式主压压头装置1的平行度调节机构14中，其采用了新的调整原理，结构精巧且容易调整，对于平行度的保持非常稳定。而且，本平行度调整机构14为铝合金结构，使得本精密型恒温式主压压头装置1的重量大大减轻，实现了小压力0.5KG的稳定输出，能满足所有产品的需求。

如图1及图3所示，弹簧连接机构16包括两弹簧芯轴161、两弹簧托架162以及两压缩弹簧163，低摩擦气缸15的活塞杆上安装有气缸接头151，两弹簧托架162分别安装在气缸接头151的左右两侧平面上，每一弹簧芯轴161的一端分别依次穿过一压缩弹簧163及一弹簧托架162后拧入Y向调整板143的螺孔内，每一弹簧芯轴161的另一端依次设置有垫圈164及两螺母165，使得每一压缩弹簧163的两端分别与相应的垫圈164及相应的弹簧托架162抵接连接，进而使得低摩擦气缸15通过弹簧连接机构16驱动连接平行度调节机构14的上侧。本实施例中的本精密型恒温式主压压头装置1,气缸接头151安装于低摩擦气缸15的活塞杆上，其下面的圆弧形头部顶住Y向调整板143上面的平面，压缩弹簧163内的弹簧芯轴161安装在Y向调整板143上，弹簧托架162固定在气缸接头151上，通过调节螺母165的高低位置可以调整气缸接头151与Y向调整板143之间的作用力大小，使Y向调整板143在工作过程中不至于因为重力而脱离气缸接头151。由于实现了点接触，保证压头在IC施加的压力与IC垂直，受力状态最佳，保证了压头的邦定(BONDING)精度。

如图1及图4所示，双层隔热机构17包括第一隔热块171、隔热转接块172以及第二隔热块173，加热压头机构18包括加热组件181及固定于加热组件181上的压头182，Y向调整板143的下侧与加热组件181之间依次设置有第一隔热块171、隔热转接块172以及第二隔热块173。加热组件181包括加热体1811以及安装于加热体1811上的若干加热管1812。具体地，若干加热管1812安装于加热体1811上，压头182通过一块压板被四个杯头螺钉固定在加热体1811上，共同组成加热压头机构18。四个杯头螺钉191从上面往下穿过隔热转接块172、第二隔热板173与加热体1811相连，使得隔热转接块172、第二隔热板173与加热压头机构18成为一个整体。其中，每个杯头螺钉191上都各装一个隔热垫圈192和一个金属保护垫圈193，金属保护垫圈193的目的是为了防止螺钉头将隔热垫圈192压坏。四个杯头螺钉194从下面往上穿过隔热转接块172、第一隔热板171与Y向调整板143相连，至此，加热压头机构18、双层隔热机构17和Y向调整板143被连接成一个整体，同样的，每个杯头螺钉194上都各装一个隔热垫圈195和一个金属保护垫圈196。通过在隔热转接块172的两侧分别设置第一隔热块171与第二隔热板173，实现了双层隔热。并且，在隔热转接块172中，有加工成形的冷却循环通道，与后面的接头相通，实现气动循环冷却，进一步阻止了加热体1811的热量向线性导轨13传导，保证了压头的运动精度，延长了线性导轨的寿命。

如图1至图4所示，本精密型恒温式主压压头装置1工作时需进行以下步骤：

步骤一：调整压头与LCD压着平台的平行度。具体地，在LCD压着平台上放置感压纸，并使压头182下降，压在感压纸上，时间小于0.3秒，即将压头182升起。根据感压纸的颜色变化情况，分别旋动X向调节螺钉1451和Y向调节螺钉1471，压头182与LCD压着平台会相应地趋于平行，再次在LCD压着平台上放置感压纸，将压头182下降，再次观察感压纸的颜色变化，根据颜色变化情况，按照上述方法再次对压头的平行度进行调整。直到感压纸的颜色在压头范围内均匀一致后，锁紧X向调整板142的X向紧固螺钉1421和Y向调整板143的Y向紧固螺钉1431。

步骤二：调节背压大小。具体地，为了精确地控制压头182作用在IC上的压力，需要同时给低摩擦气缸15的两侧供给压力不同的气源，利用两者的压力差来控制压头182作用于IC上的力，低摩擦气缸15的上进气口压力被称为主压，低摩擦气缸15的下进气口压力被称为背压,背压的作用是抵消本精密型恒温式主压压头装置1的运动部分的重力。调节时，先将主压调节到零压力，然后，逐步旋动背压的精密调压阀，用手上下推动本精密型恒温式主压压头装置1的运动部分，使得压头182能够停留在行程范围内的任意位置而且静止不动，此时，压头182不能因重力而自动下降，此时就是需要的背压压力。由于本发明采用铝合金结构制造本精密型恒温式主压压头装置1的运动部分(即平行度调节机构14)，大大减轻了本精密型恒温式主压压头装置1的运动部分的重量，且使用低摩擦气缸15来驱动压头182的升降,因此能够使得压头182在更小的压力下工作。

步骤三：将压头182升温，直至达到压头182的设置温度(温控表的显示温度大约在300℃)。

步骤四：运行流程。当LCD到达工作位时，在程序控制下低摩擦气缸15会下降，通过弹簧连接机构16，压头182沿着线性导轨13一起下降，直至压头182工作面落于LCD的IC或FPC上，并持续保持一段时间的恒压，IC保持恒压的时间一般为8秒，FPC保持恒压的时间一般为12秒。然后压头182升起完成IC或FPC在LCD上的邦定(BONDING)。

本实施例提供的精密型恒温式主压压头装置，其低摩擦气缸通过弹簧连接机构驱动连接平行度调节机构的上侧，以通过采用弹簧连接机构来取代现有的浮动接头，可确保低摩擦气缸的输出压力垂直作用于IC或FPC表面，进而解决了现有技术中采用浮动接头进行连接而存在的径向间隙问题。同时，其加热压头机构通过双层隔热机构固定于平行度调节机构的下侧，以通过双层隔热机构有效地阻止了加热体的热量向导轨的传递，保证了导轨的精度，延长了导轨的寿命。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。