专利名称：基板衬垫装置以及基板的热压接装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及基板衬垫装置(Substrate Backing Device)以及使用了该基板衬垫装置的基板的热压接装置。本发明尤其适合将薄膜状的挠性基板等具有可挠性的第1基板热压接于刚性基板等硬质的第2基板。
背景技术：
在便携式电话等寻求小型化和高功能化的电子设备中，一般使用将CCD照相机和显示面板等各个功能模块隔着薄膜状的挠性基板与设置于刚性基板的主电子电路模块相连接的构成。作为将设置于挠性基板的端子与设置于刚性基板的电路电极相连接的方法， 已知利用使热固化性树脂含有焊锡等导电粒子的导电性粘结剂的连接方法(例如参照专利文献1、幻。在这些连接方法中，在电路电极上提供导电性粘结剂，并通过热压接装置将挠性基板热压接于刚性基板。通过该热压接，通过夹在电路电极与端子之间的导电粒子，能够获得电路电极与端子的电导通。此外，通过在热压接时发生了热固化的热固化性树脂，挠性基板和刚性基板被相互接合。(在先技术文献)(专利文献)专利文献1 JP特开2007-149815号公报专利文献2 JP特开2007-214559号公报(发明的概要)(发明要解决的课题)近年来，伴随电子设备的小型化和高功能化的进一步发展，电子构件向基板的安装密度存在进一步高密度化的倾向。因此，寻求刚性基板的高密度安装基板化。具体来说， 首先，对于刚性基板，需要采用在表背两面安装构件的两面安装。并且，在两面安装的刚性基板上，需要在设置有用于连接挠性基板的电路电极的面的相反侧的面中、与电路电极的背面侧相当的区域中也安装部件。但是，若刚性基板被高密度安装基板化，则在应用了利用上述导电性粘结剂的热压接进行的与挠性基板的连接之后，存在以下所述的问题。在导电性粘结剂是在热固化性树脂中含有焊锡作为导电粒子的导电性粘结剂的情况下，通过热压接而使焊锡熔融并且碾碎。为了高水准地确保刚性基板与挠性基板的连接的可靠性，需要在端子与电路电极之间形成良好的形状的焊锡接合部。因此，在热压接时需要通过高精度地控制压接负荷，来使熔融的焊锡不过度碾碎地遍布于电路电极和端子的接合面。在导电性粘结剂的导电粒子由焊锡以外的材料构成的情况下也同样需要热压接时的压接负荷的高精度的控制。但是，为了与刚性基板的高密度安装基板化对应地用已知的热压接装置来实现热压接时的压接负荷的高精度的控制，无法避免热压接装置的构成的大幅复杂化，导致设备成本上升。此外，为了用已知的热压接装置高精度地控制热压接时的压接负荷，需要精准的按压力控制，因此难以确保稳定的连接品质。
发明内容
因此，本发明的目的在于，提供一种能够以简易的构成，且无需精准的按压力控制地，确保稳定的连接品质的基板衬垫装置。此外，本发明的目的在于，提供一种使用了这样的基板衬垫装置的基板的热压接装置。(解决课题的手段)本发明的第1方式的基板衬垫装置，是载置并保持第1基板，并且承受将第2基板热压接于所述第1基板时的按压力的基板衬垫装置，所述基板衬垫装置具备基底部，其在上表面设置有水平的平坦面；和衬垫板，其下表面与所述基底部的所述平坦面相抵接，在与所述下表面平行的上表面设置有与所述第1基板的下表面相抵接来进行支撑的衬垫支撑面，所述衬垫支撑面具有对载置于所述衬垫板的所述第1基板的下表面进行保持的保持平面部；包含将第2基板压接于所载置的所述第1基板的压接区域的位置以及形状的开口部；和与所述开口部相邻地设置，对从上表面侧抵接的所述第2基板的高度位置进行限制的高度基准部，还具备承接部件，其配置于所述开口部内，在所述热压接时与所述第1基板的下表面以及在该下表面的与所述压接区域相对应的区域预先安装的构件相抵接，赋予与所述按压力相对应的向上的支撑反作用力。具体来说，所述承接部件具备反弹部件，其将通过被与上表面相抵接的所述第1 基板的所述下表面以及所述构件向下方挤压而产生的向上的反弹力，作为支撑反作用力而作用于所述第1基板以及所述构件。所述反弹部件，优选具备通过从上表面延伸的切缝来划定，能够被分别挤压的多个块。本发明的第2方式的基板的热压接装置，是将第2基板按压于第1基板来进行热压接的热压接装置，所述基板的热压接装置具备前述的基板衬垫装置；工件转移机构，其保持所述第2基板，向保持于所述基板衬垫装置的所述第1基板转移；压接部，其将被转移的所述第2基板按压于所述第1基板来进行热压接；和相对移动机构，其使所述压接部相对于所述基板衬垫部相对移动。(发明的效果)在本发明的基板衬垫装置以及使用了该基板衬垫装置的基板的热压接装置中，在衬垫板的衬垫支撑面上设置的开口部内配置有支撑部件。在将第2基板热压接于第1基板时，在第2基板被压接的第1基板的压接区域，第1基板的下表面以及预先安装于第1基板下表面的构件通过从承接部件赋予的支撑反作用力而被支撑。具体来说，承接部件具备将通过被第1基板的下表面以及构件挤压而产生的反弹力作为支撑反作用力来作用的反弹部件。能够以在开口部内配置支撑部件这种简易的构成，在热压接时对第1基板赋予适当的支撑反作用力。因此，能够以廉价的设备成本且不需要精准的按压力控制地，确保稳定的连接品质。特别是，通过在支撑部件所具备的反弹部件中设置由切缝划定的多个块，从而在压接区域中，相对于由第1基板的下表面和安装于该下表面的构件构成的凹凸，反弹部件被挤压从而发生变形的追随性提高。其结果，能够将作用于第1基板的下表面以及构件的支撑反作用力进一步均勻化从而提高恰当度。
5
图1是使用了本发明的第1实施方式的基板衬垫装置的基板的热压接装置的立体图。图2是本发明的第1实施方式的基板衬垫装置的立体图。图3是本发明的第1实施方式的基板衬垫装置的分解立体图。图4A是本发明的第1实施方式的基板衬垫装置的平面图。图4B是图4A的IV-IV线的剖面图。图5A是表示衬垫板的第1代替方案的立体图。图5B是表示衬垫板的第2代替方案的立体图。图6A是用于说明将刚性基板载置于基板衬垫装置的动作的立体图。图6B是用于说明将刚性基板载置于基板衬垫装置的动作的立体图。图7A是用于说明将刚性基板载置于基板衬垫装置的动作的剖面图。图7B是用于说明将刚性基板载置于基板衬垫装置的动作的剖面图。图7C是用于说明使挠性基板移动的动作的剖面图。图7D是用于说明热压接的剖面图。图8A是用于说明热压接时的承接部件的动作的放大剖面图。图8B是用于说明热压接时的承接部件的动作的放大剖面图。图9A是代替方案的承接部件的放大剖面图。图9B是在代替方案的承接部件上配置了刚性基板的状态的放大剖面图。图9C是表示代替方案的承接部件的热压接时的动作的放大剖面图。图10是使用了本发明的第2实施方式的基板衬垫装置的基板的热压接装置的立体图。图11是表示承接部件的立体图。图12是表示切缝的代替方案的放大剖面图。图13A是承接部件的放大剖面图。图1 是在承接部件上配置了刚性基板的状态的放大剖面图。图13C是表示承接部件的热压接时的动作的放大剖面图。图14A是表示承接部件的第1代替方案的立体图。图14B是表示承接部件的第2代替方案的立体图。图14C是表示承接部件的第3代替方案的立体图。
具体实施例方式接着，参照附图对本发明的实施方式进行说明。(第1实施方式)首先，参照图1，对具备本发明的第1实施方式所涉及的基板衬垫装置3的基板的热压接装置1的构成以及功能进行说明。基板的热压接装置1，具备将具有可挠性的第2基板即挠性基板8按压于硬质的第1基板即刚性基板6的边缘部，来进行热压接的功能。本实施方式中的热压接装置1，除了具备基板衬垫装置3之外，还具备工件转移装置7、压接部9、摄像单元10、以及压接移动机构11。此外，热压接装置1具备对包括基板衬垫装置3、工件转移装置6、摄像单元10、以及压接移动机构11在内的装置整体的动作进行控制的控制器20 ο一并参照图6Α以及图7Β，本实施方式的刚性基板6具备连接端子部6a，该连接端子部6a是作为用于将挠性基板1压接于图中上表面侧的一端附近来进行连接的电路电极而发挥作用的部位。更具体来说，刚性基板6的连接端子部6a和挠性基板8，经由包含焊锡粒子等导电剂的导电性粘结剂，通过热压接而被连接。此外，在刚性基板6的上表面，在前序工序中预先安装了芯片构件6b和层叠安装构件16。在前序工序中，在刚性基板6的下表面侧也预先安装了芯片构件6c、6d。芯片构件6c位于层叠安装构件16的背面侧，并远离连接端子部6a。另一方面，芯片部6d位于连接端子部6a的背面侧。在图1中，在基台2的上表面配设有基板衬垫装置3。在基板衬垫装置3所具备的基底部12的上表面载置有衬垫板4。在衬垫板4设置有用于吸附并保持刚性基板6的衬垫支撑面如以及承接部件5。根据此构成，在将刚性基板6载置于衬垫板4的上表面并通过设置于衬垫支撑面如的凹部4b来吸附保持，并且对挠性基板8进行热压接的热压接动作时，由承接部件5来承受按压力。刚性基板6由工件转移机构7所具备的吸附盘7a来吸附保持，通过对工件转移机构7进行驱动，刚性基板6被载置在基板衬垫装置3的衬垫板4上从而被吸附保持(箭头 a)。热压接于刚性基板6的挠性基板8，通过设置于压接部9的压接工具9a的吸附功能以及辅助喷嘴9b来保持。通过对压接部移动机构11进行驱动，从而挠性基板8位于刚性基板6的连接端子部6a的上方。压接部移动机构11，是使压接部9相对于基板衬垫装置3相对移动的相对移动机构。摄像单元10能够实现对刚性基板6的连接端子部6a以及挠性基板8双方进行摄像并识别的上下双方向识别。控制器20使摄像单元10在载置于衬垫板4上的刚性基板6 与吸附于压接部9而位于上方的挠性基板8之间进出，并对它们进行摄像，由此来检测连接端子部6a与挠性基板8之间的位置偏离状态。并且，在进行使压接部9下降并通过压接工具9a将挠性基板8按压于刚性基板6的热压接动作(箭头b)时，基于由摄像单元10检测出的位置偏差检测结果，由压接部移动机构11来对压接部9进行校正，使挠性基板8与连接端子部6a对准。接着，进一步参照图2到图4B，对基板衬垫装置3的构造以及功能进行说明。基板衬垫装置3具有如下功能在基板的热压接装置1中，当通过压接部9将挠性基板8按压于设置在刚性基板6的边缘部的连接端子部6a来进行热压接时，载置并保持刚性基板6并且承受热压接动作时的按压力。另外，图3示出将图2的构成部件分解后的状态。在图2以及图3中，基底部12是矩形状的板部件，在上表面设置有平坦面12a。板状的衬垫板4的下表面抵接于平坦面12a。本实施方式中的衬垫板4作为整体是厚度固定的板状，在与下表面平行地设置的衬垫板4的上表面，设置有与刚性基板6的下表面相抵接来进行支撑的衬垫支撑面如。如图2以及图3所示，在基底部12的平坦面12a，植设有用于衬垫板4在X方向、 Y方向的定位的定位销14X、14Y。并且，在与定位销14X、14Y对置的位置，配设有夹紧机构 13X、13Y。夹紧机构13X、13Y，都是从固定块13a经由弹簧销13c使棋子形状的抵接块13b突出的构成。在要将衬垫板4安装于基底部12时，在将衬垫板4的两个侧面分别紧贴于这些定位销14X、14Y的状态下，使抵接块13b与衬垫板4的侧面相抵接(箭头c、d)。由此， 如图4A所示，衬垫板4通过夹紧机构13X、13Y的弹簧销13c的弹性推力而被夹紧，衬垫板 4在基底部12上的位置被固定。通过相对于被定位销14X、14Y和夹紧机构13X、13Y保持的状态的衬垫板4，使保持于工件转移机构7的刚性基板6下降，从而刚性基板6被保持在图4A中虚线框所示的平面形状的刚性基板6的载置位置。此外，在基底部12的平坦面1 上，在与后述的衬垫板4的吸引孔如相连通的位置，开孔有吸引孔12b。参照图4B，衬垫板4的上表面的衬垫支撑面4a，能够根据在衬垫板4上载置并承受刚性基板6时的功能，来区分为多个部分。首先，保持平面部A具有对载置于衬垫板4的状态的刚性基板6的下表面进行面保持的功能。在保持平面部A，形成有避免与已经安装于刚性基板6的下表面的芯片构件6c之间干扰的躲避用的凹部4b。凹部4b的位置、形状、以及尺寸，根据作为操作对象的刚性基板6上的芯片构件6c的配置来设定。通过将已安装的芯片构件6c配置并收容在凹部4b内，能够使刚性基板6的下表面与衬垫支撑面如密接。并且，在凹部4b的底面开孔有吸引孔如，在将衬垫板4安装于基底部12的状态下，如图4B所示，吸引孔如与在平坦面1 开孔的吸引孔12b相连通。吸引孔12b与在基底部12的内部沿水平方向设置的吸引孔12c相连通。吸引孔12c经由空压配管端子15与真空吸引源(省略图示)连接。通过在衬垫支撑面如上载置了刚性基板6的状态下从吸引孔12c对凹部4b内进行真空排气，从而将刚性基板6的下表面真空吸附并保持于衬垫支撑面如的保持平面部A。 在衬垫支撑面如中的、包含所载置的刚性基板6的压接对象部位即与连接端子部 6a相对应的位置的压接平面部B，设置有开口部4d。开口部4d的位置、形状、以及尺寸，按照包含包括通过热压接来连接刚性基板6和挠性基板8的区域、即连接端子部6a在内的压接区域的方式来设定。在本实施方式中，开口部如的俯视下的位置、形状、以及尺寸被设定为包围包含连接端子部6a在内的压接区域的矩形。在保持平面部A与压接平面部B之间、即保持平面部A的附近，是对载置并抵接于衬垫支撑面如的刚性基板6的高度位置进行限制的高度基准部C。即，所载置的刚性基板 6的下表面以密接状态抵接于高度基准部C，从而刚性基板6在与挠性基板8的热压接动作中被保持在适当的高度位置。在设置于衬垫板4的衬垫支撑面如(压接平面部B)上的开口部4d内，收容并安装有承接部件5。承接部件5具有如下功能在热压接动作时与位于刚性基板6的下表面中包含连接端子部6a的压接区域的背面侧的部分、和预先安装于该部分的芯片构件6d相抵接，赋予与按压力相对应的向上的支撑反作用力。针对热压接的对象的刚性基板6所需要的支撑特性，按照作为对象的刚性基板6以及挠性基板8的每种组合而不同。因此，本实施方式的承接部件5根据热压接对象的基板种类自由更换。如图3所示，本实施方式中的承接部件5，具备厚度分别为ta、tb的板状的2个反弹部件fe、5b、和厚度为tc的板状的1个厚度调整部件5c。即，承接部件5具备板状的反弹部件如、5比其作用通过被与上表面相抵接的刚性基板6的下表面以及已经安装的芯片构件6c向下方挤压而产生的向上的反弹力，将该反弹力作为对刚性基板6以及芯片构件 6c的支撑反作用力；和厚度调整部件5c，其配置于该反弹部件恥的下表面，对该承接部件 5整体的厚度进行调整。2个反弹部件5ajb和1个厚度调整部件5c，在层叠为一体的状态下安装于开口部4d内(箭头e)。反弹部件fejb使用树脂或橡胶等弹性体、海绵、毛毡等，具有通过外力而自由伸缩，根据压缩的程度来产生规定的反弹力，并且通过去除外力而恢复原形状的特性的材质。另外，作为反弹部件如、513，既可以层叠相同材质的部件来使用，而且也可以组合不同材质的部件来使用。在采用相同材质的情况下，也可以使反弹部件fedb成为一体的板状部件。并且，反弹部件 、5b的各自的厚度ta、tb，若为了使按压力、伸缩容限、反弹力等特性成为希望的组合，则根据需要，可以采用相同厚度或者不同厚度。厚度调整部件5c是将金属、硬质树脂、陶瓷等材质构成为厚度tc的矩形板状的板状部件，按照反弹部件如、恥和厚度调整部件5c的总厚度(ta+tb+tc)与衬垫板4的厚度t 一致的方式来设定tc。换言之，收容在衬垫板4的开口部4d中的承接部件5的上表面(上层的反弹部件fe的上表面)和衬垫板4的衬垫支撑面如的压接平面部B，位于同一高度。在本实施方式中，设置于衬垫板4的用于安装承接部件5的开口部4d是与承接部件5的俯视下的形状大体一致的矩形。即，本实施方式中的开口部4d是俯视下完全闭合的形状。但是，只要是能够对承接部件5的水平方向的位置进行限制的形状，则开口部4不需要为完全闭合的形状，也可以为图5A、B所示的形状。首先，在图5A所示的例子中，按照从开口部4d贯通衬垫板4的图中右侧的侧壁的方式，形成有比开口部4d宽度(图中进深方向的尺寸)窄的缺口 4e。此外，在图5B所示的例子中，按照从开口部4d贯通衬垫板4的图中右侧的侧壁的方式，形成有与开口 4d相同宽度的宽缺口如。通过设置这样的缺口如使开口部4d在水平方向上也开口，从而承接部件5的更换时的操作性提高。接着，参照图6A到图8B，对通过使用了基板衬垫装置3的基板的热压接装置1来将挠性基板8热压接于刚性基板6的热压接动作进行说明。首先，图6A到图7B，示出了将刚性基板6载置并保持于基板衬垫装置3的动作。 如前所述，在刚性基板6的上表面设置有连接端子部6a，并安装有芯片构件6b和层叠安装构件16。此外，在刚性基板6的下表面安装有芯片构件6c、6d。如图8A以及图8B所示，在刚性基板6的边缘部，覆盖连接端子部6a的上表面而预先涂覆有导电性粘结剂17。导电性粘结剂17是在热固化性树脂中含有焊锡粒子等导电性粒子的粘结剂。导电性粘结剂17，在热压接过程中，通过来自上侧的按压力和温度作用， 来使形成于挠性基板8的下表面的连接用的端子(省略图示)和连接端子部6a电气导通， 并且将挠性基板8的下表面和刚性基板6的上表面相接合。首先，如图6A所示，通过在基底部12安装衬垫板4，并由夹紧机构13X、13Y将衬垫板4的侧端面推抵于定位销14X、14Y来进行夹紧，从而衬垫板4被定位。另外，在图6A以及图6B中省略了对刚性基板6进行保持并转移的工件转移机构7的图示。接着，如图7A所示，使摄像单元10在衬垫板4与由工件转移机构7保持的刚性基板6之间进出，并对它们进行摄像。基于该摄像结果，由工件转移机构7将刚性基板6与衬垫板4对准，同时如图6B以及图7B所示，使刚性基板6相对于衬垫板4而下降。刚性基板 6被衬垫支撑面如保持。此时，刚性基板6的下表面被保持平面部A吸附保持，而且包含连接端子部6a的压接区域位于压接平面部B，由此用于赋予与热压接动作时的按压力相应的支撑反作用力的准备完成。此时，如图8A所示，从刚性基板6的下表面的连接端子部6a 的背面侧的位置向下方突出的状态的芯片构件6c抵接于承接部件5的上表面，由此，刚性基板6在压接平面部B的范围内成为稍微从衬垫支撑面如上浮的状态。另外，该上浮的状态，通过在热压接动作中从上表面侧按压刚性基板6而解除，刚性基板6的下表面与高度基准部C密接，由此刚性基板6的高度位置被正确地保持。接着，如图7C所示，通过压接部移动机构11使由压接工具9a和辅助喷嘴9b吸附保持了挠性基板8的压接部9移动，使挠性基板8的压接对象部位位于刚性基板6的连接端子部6a的上方。并且，在此状态下使摄像单元10在刚性基板6与挠性基板8之间进出， 对刚性基板6和挠性基板8进行摄像并进行位置识别。由此，压接对象部位的位置偏差被检测出。如图7B所示，通过一边校正位置偏差一边使压接部9下降(箭头f)，保持在压接工具9a的下表面的挠性基板8的热压接部位，被推抵于刚性基板6的连接端子部6a，并以规定的按压力被按压。此时，刚性基板6的下表面(与连接端子部6a的背面侧相当的部分及其周边部分)和存在于刚性基板6的下表面的芯片构件6d，抵接于承接部件5的最上层的反弹部件fe并被推压。图8A以及图8B，是说明在该热压接过程中承接部件5的反弹部件fe，对刚性基板 6的下表面以及芯片构件6d赋予的支撑反作用力的产生机构的图。即，如图8A所示，在仅将刚性基板6载置于衬垫支撑面如而不作用来自上方的按压力的状态下，在压接平面部B， 刚性基板6的下表面没有与反弹部件fe全面接触，仅有从刚性基板6的下表面向下方突出的芯片构件6d与反弹部件fe相抵接。并且，在该抵接部分，刚性基板6被保持平面部A吸附保持所产生的力将反弹部件5a的表面向下方押下，由此反弹部件fe的上表面局部下沉。接着，如图8B所示，通过从该状态使压接部9下降(箭头g)，并利用压接工具9a 将挠性基板8押下，从而在挠性基板8的下表面形成的端子(省略图示)经由导电性粘结剂17与连接端子部6a相抵接，将刚性基板6押下。由此，刚性基板6整体被推抵于衬垫支撑面4a，且刚性基板6的下表面与高度基准部C密接，从而停止刚性基板6的押下，高度被限制。并且，在该状态下，在压接平面部B，刚性基板6的下表面与反弹部件fe的上表面密接，并且已安装的芯片构件6d成为以与该芯片构件6d的高度(在图8A中从刚性基板6的下表面到芯片构件6d的下端的距离)相当量的下沉容限而向反弹部件fe内下沉的状态。此时，通过适当地设定承接部件5中的反弹部件5a、反弹部件恥的材质、厚度尺寸的组合，在作为对象的刚性基板6和挠性基板8的热压接动作中，能够产生为了将连接端子部6a和挠性基板8经由导电粒子良好地接合的适当的支撑反作用力。这样的反弹部件 5a,5b的材质、厚度尺寸的组合，通过在使这些组合参数系统地变化的多个试验条件下实际地执行热压接，并对它们的试验结果进行解析来选定。图9A到图9C表示承接部件5的代替方案。在该代替方案的承接部件5中，在最上层的反弹部件如的上表面的刚性基板6的下表面的芯片构件6d所接触的位置，设置有凹部18。如图9A所示，在将刚性基板6载置于衬垫板4时，按照下表面的芯片构件6c位于凹部18的上方的方式来将刚性基板6对准。
接着，如图9B所示，将刚性基板6载置于衬垫支撑面如。由此，在高度基准部C， 刚性基板6的下表面被衬垫支撑面如支撑，并且芯片构件6d嵌入到凹部18内。此时，由于凹部18的深度比芯片构件6c的高度(从刚性基板6的下表面到芯片构件6d的下端的距离)小，因此刚性基板6的下表面不至于抵接于反弹部件fe的上表面。之后，如图9C所示，使压接部9下降(箭头h)，由压接工具9a来押下挠性基板8， 从而形成于挠性基板8的下表面的端子，经由导电性粘结剂17与连接端子部6a相抵接，将刚性基板6押下。由此，在刚性基板6整体被推抵于衬垫支撑面4a，且刚性基板6的下表面与高度基准部C密接的状态下，刚性基板6的押下停止，高度被限制。在此状态下，在压接平面部B，刚性基板6的下表面与反弹部件fe上表面密接，并且芯片构件6d将凹部18的底面押下，使凹部18的附近整体的反弹部件fe下沉。由此，与反弹部件fe的下沉量相当的反弹力作用于芯片构件6d，对于刚性基板6和挠性基板8的热压接动作，能够获得适当的支撑反作用力。通过在与芯片构件6d相对应的位置设置凹部18，能够防止反弹部件fe在芯片构件6d的部分的下沉量与芯片部6d的周边的刚性基板6的部分相比过度地增加。如上所述，在本实施方式所示的基板的热压接装置中，使载置并保持刚性基板6 并且承受热压接动作时的按压力的基板衬垫部3，成为具备如下部分的构成在上表面设置有水平的平坦面12a的基底部12 ；和下表面与基底部12的平坦面1 相抵接，在上表面设置有与刚性基板6的下表面相抵接来进行支撑的衬垫支撑面如的板形状的衬垫板4，在衬垫支撑面如设置以包含将刚性基板6和挠性基板8连接的压接区域在内的平面形状开口的开口部4d，并且在该开口部4d内，具备在热压接动作中与刚性基板6的下表面以及在下表面的压接区域预先安装的芯片构件6d相抵接，赋予与按压力相对应的向上的支撑反作用力的承接部件5。由此，能够不使用在现有技术中所需要的为了高精度地控制热压接时的压接负荷的复杂的构成的压接机构，对刚性基板6赋予适当的支撑反作用力，能够以廉价的设备成本且不需要精准的按压力控制，确保稳定的连接品质。(第2实施方式)图10所示的第2实施方式的承接部件21的构成与第1实施方式不同。具体来说， 如图11所示，本实施方式中的承接部件21具备单一的反弹部件21a。反弹部件21由树脂或橡胶等弹性体、海绵、毛毡等，具有通过外力而自由伸缩，根据压缩的程度来产生规定的反弹力，并且通过去除外力而恢复原形状的特性的材质构成。在大致扁平的长方体状的反弹部件21a中从上表面向着下表面设置有多个切缝22a、22b。具体来说，切缝2 是在图中沿着宽度方向延伸的直线状，且相互以等间隔配置。此外，切缝22b是在图中沿着进深方向延伸的直线状，且以与切缝2 相同的等间隔配置。切缝22a、22b在俯视下沿着相互正交的方向延伸。因此，若进行俯视，则在反弹部件21a的上表面由切缝22a、22b形成了正方形的格子(grid)。切缝22a、22b不一定需要相同，切缝22a、22b也不需要相互正交。在这些情况下，若进行俯视，则在反弹部件21a的上表面由切缝22a、22b形成正方形以外的四边形的格子。切缝22a、22b的深度被设定为不到达反弹部件21a的下表面。在本实施方式中， 虽然将所有的切缝22a、22b的深度设定为相同，但也可以根据与反弹部件21a的上表面相抵接的芯片构件6d(参照图13A到图13C)的个数、形状、尺寸等条件，使深度在切缝22a、 22b之间不同。
被彼此相邻的2条横向的切缝2 和彼此相邻的纵向的切缝22b包围的区域构成了细长的棱柱状的块23。换言之，反弹部件21a的上表面侧密接地聚集多个块23而形成。由于各个棱柱部23实际上通过切缝22a、22b从反弹部件21a分离，因此尤其能够在反弹部件21a的厚度方向大致独立地变形。换言之，各个块23能够大致独立地进行压缩变形。在本实施方式中，切缝22a、22b的宽度设定为将反弹部件21分离所需要的最小限度的宽度。即，在不作用外力的初始状态下，相邻的块23的侧壁相互接触。但是，如图12所示，也可以使切缝22a、22b具有某种程度的宽度，在初始状态的相邻的块23间设置间隙。此外，块23不一定需要是像本实施方式这样的棱柱。只要反弹部件21a的上表面侧由能够进行大致独立的压缩变形的块构成，则各个块的形状也可以为三棱柱状、柱状、椭圆柱状等其他形状，各个块的尺寸和形状也可以不同。如图13A所示，使刚性基板6向着衬垫板4下降。如图13A所示，在仅将刚性基板 6载置于衬垫支撑面如而不作用来自上方的按压力的状态下，在压接平面部B，刚性基板6 的下表面不与反弹部件如全面接触，仅有从刚性基板6的下表面向下方突出的芯片构件6d 与反弹部件fe相抵接。与芯片构件6d相抵接的块23被芯片部件6d向下押下，由此反弹部件21a的上表面局部下沉。如图13C所示，使保持挠性基板8的压接部9下降，通过压接工具9a将挠性基板 8押下，并通过导电性粘结剂17将挠性基板8热压接于连接端子部6a。在该压接时，在包含连接端子部6a的压接区域，根据由刚性基板6的下表面和安装于该下表面的芯片构件6d 构成的凹凸，多个块23被个别地挤压而发生变形。即，与从刚性基板6的下表面突出的芯片构件6d相抵接并被挤压的块23的挤压变形量比较大，与此相对，与刚性基板6的下表面相抵接并被挤压的块23的挤压变形量比较小。这样，通过设置由切缝22a、22b划定的块23， 相对于由刚性基板6的下表面和芯片构件6d构成的凹凸，反弹部件21a被挤压从而发生变形的追随性提高。其结果，能够将在进行热压接动作时作用于刚性基板6的下表面以及芯片部件6c的支撑反作用力进一步均勻化，从而更加恰当地对刚性基板6进行支撑。第2实施方式的其他的构成以及动作与第1实施方式同样，因此对相同或同样的要素赋予相同的符号并省略说明。图14A到图14C表示与第2实施方式的承接部件21的层叠构造相关的代替方案。 图14A所示的代替方案的承接部件21，是在通过切缝22a、22b设置了块23的反弹部件21a 的下侧配置了由比较硬质的材料构成的厚度调整部件21b的构成。图14B所示的代替方案的承接部件21，是在通过切缝22a、22b设置了块23的反弹部件21a的下侧配置没有形成切缝的反弹部件21c，并且在其下侧配置了厚度调整部件21b的构成。图14C所示的代替方案的承接部件21是在通过切缝22a、22b设置了块23的反弹部件21a的下侧配置厚度调整部件21b，另一方面，用具有柔软性和伸缩性的保护膜M将反弹部件21a的上表面覆盖的构成。另外，在像第2实施方式那样在最上层的反弹部件21a中通过切缝22a、22b设置了块 23的情况下，如图9A到图9C中符号18所示，也可以在反弹部件21的上表面中刚性基板6 的下表面的芯片构件6d所接触的位置设置凹部。(工业实用性)本发明的基板衬垫装置以及基板的热压接装置，具有能够以廉价的设备成本且不需要精准的按压力控制，确保稳定的连接品质的效果，能够利用于在小型的携带用电子设备等中将薄膜状的挠性基板接合于在刚性基板上设置的电极的领域。(符号说明)1热压接装置3基板衬垫装置4 衬垫板4a 衬垫支撑面4b 凹部4c 吸引孔4d 开口部5 承接部件5a反弹部件5b 反弹部件5c厚度调整部件6刚性基板6a连接端子部6c 已安装构件8挠性基板9压接部10 摄像单元12基底部13XU3Y 夹紧机构14XU4Y 定位销17导电性粘结剂20控制器21 承接部件21a反弹部件21b厚度调整部件21c反弹部件22a、22b 切缝23 块24保护膜
权利要求
1.一种基板衬垫装置，其载置并保持第1基板，并且承受将第2基板热压接于所述第1 基板时的按压力，所述基板衬垫装置具备基底部，其在上表面设置有水平的平坦面；和衬垫板，其下表面与所述基底部的所述平坦面相抵接，在与所述下表面平行的上表面设置有与所述第1基板的下表面相抵接来进行支撑的衬垫支撑面，所述衬垫支撑面具有对载置于所述衬垫板的所述第1基板的下表面进行保持的保持平面部；包含将第2基板压接于所载置的所述第1基板的压接区域的位置以及形状的开口部；和与所述开口部相邻地设置，对所述第1基板的高度位置进行限制的高度基准部，还具备承接部件，其配置于所述开口部内，在所述热压接时与所述第1基板的下表面以及在该下表面的与所述压接区域相对应的区域预先安装的构件相抵接，赋予与所述按压力相对应的向上的支撑反作用力。
2.根据权利要求1所述的基板衬垫装置，其特征在于，所述承接部件具备反弹部件，其将通过被与上表面相抵接的所述第1基板的所述下表面以及所述构件向下方挤压而产生的向上的反弹力，作为支撑反作用力而作用于所述第1 基板以及所述构件。
3.根据权利要求2所述的基板衬垫装置，其特征在于，所述反弹部件具备多个块，所述多个块通过从上表面延伸的切缝来划定，能够被分别挤压。
4.根据权利要求3所述的基板衬垫装置，其特征在于，所述切缝具备按照在俯视下沿着第1方向线状地延伸的方式相互隔开间隔地配置的多个第1切缝；和在俯视下沿着与所述第1方向交叉的方向线状地延伸的相互隔开间隔地配置的多个第2切缝，所述块是由所述第1切缝以及所述第2切缝划定的柱状。
5.根据权利要求2 4中任一项所述的基板衬垫装置，其特征在于，所述反弹部件通过将由反弹特性不同的材质构成的多个部件组合而构成。
6.根据权利要求2 5中任一项所述的基板衬垫装置，其特征在于，所述承接部件还具备厚度调整部件，其配置于所述反弹部件的下侧，对该承接部件整体的厚度进行调整。
7.根据权利要求1 6中任一项所述的基板衬垫装置，其特征在于，所述开口部，具有在俯视下至少在一个方向上从所述衬垫板的侧面与外部连通的缺口部，能够通过该缺口部将所述承接部件在水平方向上装卸。
8.根据权利要求1 7中任一项所述的基板衬垫装置，其特征在于，在所述保持平面部，形成有用于避免与已经安装于所述第1基板的下表面的所述构件之间的干扰的凹部。
9.根据权利要求8所述的基板衬垫装置，其特征在于，还具备真空吸引孔，其在所述凹部的壁面开口 ；和真空排气系统，其通过从所述真空吸引孔对所述凹部内进行真空排气，从而在所述保持平面部对所述第1基板的下表面进行真空吸附并保持。
10.根据权利要求1 9中任一项所述的基板衬垫装置，其特征在于， 所述第1基板是具有可挠性的基板，所述第2基板是硬质的基板。
11.一种基板的热压接装置，其将第2基板按压于第1基板来进行热压接， 所述基板的热压接装置具备权利要求1 9中任一项所述的基板衬垫装置；工件转移机构，其保持所述第2基板，向保持于所述基板衬垫装置的所述第1基板转移；压接部，其将被转移的所述第2基板按压于所述第1基板来进行热压接；和相对移动机构，其使所述压接部相对于所述基板衬垫部进行相对移动。
全文摘要
基板衬垫装置(3)载置并保持刚性基板(6)，并且承受挠性基板(8)的热压接动作时的按压力。基板衬垫装置(3)具备设置有抵接于刚性基板(6)的下表面来进行支撑的衬垫支撑面(4a)的板状的衬垫板(4)。在衬垫支撑面(4a)设置以包含刚性基板(6)和挠性基板(8)的压接区域的平面形状开口的开口部(4d)。在开口部(4d)内，设置在热压接动作中与刚性基板(6)的下表面以及该下表面的预先安装于压接区域的已安装构件(6c)相抵接来赋予与按压力相对应的向上的支撑反作用力的承接部件(5)。
文档编号H05K13/04GK102598897SQ201180004369
公开日2012年7月18日 申请日期2011年7月5日 优先权日2010年9月10日
发明者圆尾弘树, 境忠彦, 本村耕治, 永福秀喜 申请人:松下电器产业株式会社