JP3244664B2 - 超音波振動接合装置 - Google Patents
超音波振動接合装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、第１部材の衝撃に
脆い基部に設けられた金属製の被接合部と第２部材の金
属製の被接合部とが重ね合わせると共に、第１部材の基
部が共振器の接合作用部側になり、第２部材が受台側と
して、第１部材と第２部材とが共振器と受台とで加圧挟
持され、振動子より共振器に伝達された超音波振動によ
り第１部材の被接合部と第２部材の被接合部とを接合す
る、超音波振動接合装置に関する。
脆い基部に設けられた金属製の被接合部と第２部材の金
属製の被接合部とが重ね合わせると共に、第１部材の基
部が共振器の接合作用部側になり、第２部材が受台側と
して、第１部材と第２部材とが共振器と受台とで加圧挟
持され、振動子より共振器に伝達された超音波振動によ
り第１部材の被接合部と第２部材の被接合部とを接合す
る、超音波振動接合装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体装置のフリップチップやベ
アチップ等と呼ばれるＩＣチップやＢＧＡと呼ばれるＬ
ＳＩパッケージを回路基板に表面実装する場合、超音波
振動接合装置が用いられることは周知である。それは、
ＩＣチップやＬＳＩパッケージの表面に設けられた金又
は半田のようなバンプと回路基板の表面に設けられた金
又は半田のようなバンプとが重ね合わされ、ＩＣチップ
やＬＳＩパッケージの基部が超音波振動接合装置におけ
るの共振器の接合作用部側になり、回路基板が超音波振
動接合装置の受台側として、ＩＣチップやＬＳＩパッケ
ージと回路基板とが共振器と受台とで加圧挟持される。
その状態において、超音波振動接合装置の振動子より共
振器に伝達された超音波振動により第１部材の被接合部
と第２部材の被接合部とを接合する。
アチップ等と呼ばれるＩＣチップやＢＧＡと呼ばれるＬ
ＳＩパッケージを回路基板に表面実装する場合、超音波
振動接合装置が用いられることは周知である。それは、
ＩＣチップやＬＳＩパッケージの表面に設けられた金又
は半田のようなバンプと回路基板の表面に設けられた金
又は半田のようなバンプとが重ね合わされ、ＩＣチップ
やＬＳＩパッケージの基部が超音波振動接合装置におけ
るの共振器の接合作用部側になり、回路基板が超音波振
動接合装置の受台側として、ＩＣチップやＬＳＩパッケ
ージと回路基板とが共振器と受台とで加圧挟持される。
その状態において、超音波振動接合装置の振動子より共
振器に伝達された超音波振動により第１部材の被接合部
と第２部材の被接合部とを接合する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ＩＣチップや
ＬＳＩパッケージ等の第１部材は、衝撃に脆いセラミッ
ク等の基部にパンプである金属製の被接合部を有する形
態である。又、第１・第２部材における厚さが公差範囲
内でのばらつきを持っている。或いは、接合作用部と受
台との平行度が狂っていることもある。これらの要因に
より、接合中において、基部が超音波の衝撃により破損
したり、又は、基部が破損はしないものの、第１・第２
部材の被接合部相互に接合不良を生じることがあった。
ＬＳＩパッケージ等の第１部材は、衝撃に脆いセラミッ
ク等の基部にパンプである金属製の被接合部を有する形
態である。又、第１・第２部材における厚さが公差範囲
内でのばらつきを持っている。或いは、接合作用部と受
台との平行度が狂っていることもある。これらの要因に
より、接合中において、基部が超音波の衝撃により破損
したり、又は、基部が破損はしないものの、第１・第２
部材の被接合部相互に接合不良を生じることがあった。
【０００４】そこで、本発明は、第１・第２部材におけ
る固有の厚さのばらつきや接合作用部と受台とにおける
平行度の狂いを吸収し、第１部材における基部の破損防
止と第１・第２部材における被接合部相互の接合不良防
止とが図れる超音波振動接合装置を提供しようとするも
のである。
る固有の厚さのばらつきや接合作用部と受台とにおける
平行度の狂いを吸収し、第１部材における基部の破損防
止と第１・第２部材における被接合部相互の接合不良防
止とが図れる超音波振動接合装置を提供しようとするも
のである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明にあって
は、第１部材の衝撃に脆い基部に設けられた金属製の被
接合部と第２部材の金属製の被接合部とが重ね合わせら
れると共に、第１部材の基部が共振器の接合作用部側に
なり、第２部材が受台側として、第１部材と第２部材と
が共振器と受台とで加圧挟持され、振動子より共振器に
伝達された超音波振動により第１部材の被接合部と第２
部材の被接合部とを接合する超音波振動接合装置におい
て、共振器の接合作用部と第１部材の基部との間に挟ま
れる緩衝部材を備えたことを特徴としている。請求項２
の発明にあっては、請求項１に記載の緩衝部材が接合作
用部に設けられたことを特徴としている。請求項３の発
明にあっては、請求項１に記載の衝撃部材が第１部材に
設けられたことを特徴としている。
は、第１部材の衝撃に脆い基部に設けられた金属製の被
接合部と第２部材の金属製の被接合部とが重ね合わせら
れると共に、第１部材の基部が共振器の接合作用部側に
なり、第２部材が受台側として、第１部材と第２部材と
が共振器と受台とで加圧挟持され、振動子より共振器に
伝達された超音波振動により第１部材の被接合部と第２
部材の被接合部とを接合する超音波振動接合装置におい
て、共振器の接合作用部と第１部材の基部との間に挟ま
れる緩衝部材を備えたことを特徴としている。請求項２
の発明にあっては、請求項１に記載の緩衝部材が接合作
用部に設けられたことを特徴としている。請求項３の発
明にあっては、請求項１に記載の衝撃部材が第１部材に
設けられたことを特徴としている。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１〜図２は本発明の第１実施形
態であって、図１は超音波振動接合装置を縦方向に切断
した断面を示し、図２は図１の符号Ａで囲んだ部分を拡
大して示す。
態であって、図１は超音波振動接合装置を縦方向に切断
した断面を示し、図２は図１の符号Ａで囲んだ部分を拡
大して示す。
【０００７】図１を参照し、超音波振動接合装置につい
て説明する。装置本体１はその前側下部において前方及
び左右に開放された作業空間２を備える。作業空間２の
上部を区画した装置本体１の内部には加圧機構としての
エアシリンダ３を有する。エアシリンダ３の下方に突出
するピストンロッド３ａの下端にはホルダ４が連結部材
５を介して装着される。エアシリンダ３の両側におい
て、装置本体１の内部には一対のスプリングシート６を
有し、スプリングシート６とホルダ４とにはコイルスプ
リングような弾性部材７が係留される。弾性部材７はホ
ルダ４に上向きの弾性力を与えるものであって、特に、
エアシリンダ３に図外の圧力空気供給回路から上昇作動
用の圧力空気が未供給状態である場合に、上記弾性力に
より、ホルダ４の自重落下を防止し、ホルダ４を上昇限
度位置に保持する。
て説明する。装置本体１はその前側下部において前方及
び左右に開放された作業空間２を備える。作業空間２の
上部を区画した装置本体１の内部には加圧機構としての
エアシリンダ３を有する。エアシリンダ３の下方に突出
するピストンロッド３ａの下端にはホルダ４が連結部材
５を介して装着される。エアシリンダ３の両側におい
て、装置本体１の内部には一対のスプリングシート６を
有し、スプリングシート６とホルダ４とにはコイルスプ
リングような弾性部材７が係留される。弾性部材７はホ
ルダ４に上向きの弾性力を与えるものであって、特に、
エアシリンダ３に図外の圧力空気供給回路から上昇作動
用の圧力空気が未供給状態である場合に、上記弾性力に
より、ホルダ４の自重落下を防止し、ホルダ４を上昇限
度位置に保持する。
【０００８】ホルダ４は作業空間２の上側内部にチタン
等のような良好な音響特性を有する材料からなる棒状の
共振器８を両端支持の横置き状態で保持する。共振器８
の一端には音響変換器又は磁歪変換器のような振動子９
が同軸状に結合された状態において、振動子が超音波発
振器１０から電線１１を通して受けた電気的なエネルギ
ーにより超音波振動を発生することにより、共振器８が
振動子９から伝達された周波数によって決まる共振周波
数に整合する形状に形成される。共振器８は両端に共振
周波数の最小振動振幅点を有し、少なくとも中央に共振
周波数の最大振動振幅点を有し、その中央の外周面より
突出する接合作用部８ａを有する。接合作用部８ａは第
１部材１５の基部１５ａと略同形の平坦な表面を備え
る。この表面には緩衝部材１２を固定的に有する。緩衝
部材１２は、テフロン、ポリエチレン、ポリプロピレン
等の１つの材料より表面の全域に平坦な層状にコーティ
ングされた形態である。
等のような良好な音響特性を有する材料からなる棒状の
共振器８を両端支持の横置き状態で保持する。共振器８
の一端には音響変換器又は磁歪変換器のような振動子９
が同軸状に結合された状態において、振動子が超音波発
振器１０から電線１１を通して受けた電気的なエネルギ
ーにより超音波振動を発生することにより、共振器８が
振動子９から伝達された周波数によって決まる共振周波
数に整合する形状に形成される。共振器８は両端に共振
周波数の最小振動振幅点を有し、少なくとも中央に共振
周波数の最大振動振幅点を有し、その中央の外周面より
突出する接合作用部８ａを有する。接合作用部８ａは第
１部材１５の基部１５ａと略同形の平坦な表面を備え
る。この表面には緩衝部材１２を固定的に有する。緩衝
部材１２は、テフロン、ポリエチレン、ポリプロピレン
等の１つの材料より表面の全域に平坦な層状にコーティ
ングされた形態である。
【０００９】共振器８は、中央の最大振動振幅点と両端
の最小振動振幅点との間に存在する２つの最小振動振幅
点の外周面より突出する環状の支持部８ｂがホルダ４の
相対峙する先端部に挿入装着された形態で、共振器８が
ホルダ４に取付けられる。なお、共振器８は単一体に形
成される場合もあるが、接合作用部８ａを有するホーン
の両端に支持部８ｂを有する２つのブースタが同軸状に
無頭ねじを介して連結された複合体に形成しても良い。
そして、ホルダ４がエアシリンダ３により受台１３に向
けて下降動作することにより、共振器８の緩衝部材１２
の下面が受台１３の平坦な上面と平行を保ちつつ受台１
３の側に下降する。この下降距離は、緩衝部材１２が受
台１３と接触する距離でも良いが、第１部材１５の被接
合部１５ｂと第２部材１６の被接合部１６ａとが互いに
接触し、第１部材１５と第２部材１６とが重ね合わされ
た厚さｔよりも僅かに小寸法であって、第１部材１５と
第２部材１６とが圧縮された緩衝部材１２を介して接合
作用部８ａと受台１３とで加圧挟持され、かつ、第１部
材１５の基部１５ａが破損を受けない寸法であれば、最
良である。受台１３は、作業空間２の背部を区画した装
置本体１の下側部分は超音波装置を例えば半導体装置の
表面実装等のような製造ラインに組付けるためのベース
を構成する定盤１４に設置される。
の最小振動振幅点との間に存在する２つの最小振動振幅
点の外周面より突出する環状の支持部８ｂがホルダ４の
相対峙する先端部に挿入装着された形態で、共振器８が
ホルダ４に取付けられる。なお、共振器８は単一体に形
成される場合もあるが、接合作用部８ａを有するホーン
の両端に支持部８ｂを有する２つのブースタが同軸状に
無頭ねじを介して連結された複合体に形成しても良い。
そして、ホルダ４がエアシリンダ３により受台１３に向
けて下降動作することにより、共振器８の緩衝部材１２
の下面が受台１３の平坦な上面と平行を保ちつつ受台１
３の側に下降する。この下降距離は、緩衝部材１２が受
台１３と接触する距離でも良いが、第１部材１５の被接
合部１５ｂと第２部材１６の被接合部１６ａとが互いに
接触し、第１部材１５と第２部材１６とが重ね合わされ
た厚さｔよりも僅かに小寸法であって、第１部材１５と
第２部材１６とが圧縮された緩衝部材１２を介して接合
作用部８ａと受台１３とで加圧挟持され、かつ、第１部
材１５の基部１５ａが破損を受けない寸法であれば、最
良である。受台１３は、作業空間２の背部を区画した装
置本体１の下側部分は超音波装置を例えば半導体装置の
表面実装等のような製造ラインに組付けるためのベース
を構成する定盤１４に設置される。
【００１０】第１部材１５は、例えば、ＩＣチップやＬ
ＳＩパッケージ等のように、衝撃に脆いセラミック等の
基部１５ａの表面に、金又は半田よりなるパンプである
金属製の被接合部１５ｂを有する。第２部材１６は、第
１部材１５を表面実装するための、例えば、プリント基
板のような回路基板の表面に金又は半田よりなるバンプ
である金属製の被接合部１６ａを有する。第１部材１５
の被接合部１５ｂが金である場合は第２部材１６の被接
合部１６ａも金であり、第１部材１５の被接合部１５ｂ
が半田出である場合は第２部材１６の被接合部１６ａも
半田であるであるというように、被接合部１５ｂ，１６
ａが同一の材料により形成されるのが接合強度の点から
最良であるが、超音波振動により互いに接合可能な範囲
で異なる材料であっても良い。
ＳＩパッケージ等のように、衝撃に脆いセラミック等の
基部１５ａの表面に、金又は半田よりなるパンプである
金属製の被接合部１５ｂを有する。第２部材１６は、第
１部材１５を表面実装するための、例えば、プリント基
板のような回路基板の表面に金又は半田よりなるバンプ
である金属製の被接合部１６ａを有する。第１部材１５
の被接合部１５ｂが金である場合は第２部材１６の被接
合部１６ａも金であり、第１部材１５の被接合部１５ｂ
が半田出である場合は第２部材１６の被接合部１６ａも
半田であるであるというように、被接合部１５ｂ，１６
ａが同一の材料により形成されるのが接合強度の点から
最良であるが、超音波振動により互いに接合可能な範囲
で異なる材料であっても良い。
【００１１】第１実施形態の動作を説明する。図外の圧
力空気供給回路の空気供給経路の切替えにより、図１に
示すように、エアシリンダ３のピストンロッド３ａが縮
小駆動し、接合作用部８ａが振動子９から共振器８への
超音波振動の伝達方向と直交する方向で受台１３より上
方に離れる方向に所定距離移動した後に、ピストンロッ
ド３ａが停止し、接合作用部８ａが上昇限度に停止する
ことにより、緩衝部材１２の下面と受台１３の上面との
間には重ね合された第１・第２部材１５，１６の入出用
の所定空間１７が形成される。この状態において、受台
１３には第１・第２部材１５，１６が搭載される。その
状態は、被接合部１５ｂ，１６ａが互いに重ね合わせら
れると共に、基部１５ａが共振器８の接合作用部８ａ側
になり、第２部材１６が受台１３側である。そして、圧
力空気供給回路の空気供給経路の切替えにより、ピスト
ンロッド３ａが弾性部材７の弾性力に抗し伸長駆動して
下降限度位置に停止する過程において、受台１３に搭載
された基部１５ａが緩衝部材１２で押圧され、被接合部
１５ｂ，１６ａが互いに密接すると共に、第２部材１６
が受台１３に密接し、第１部材１５と第２部材１６とが
図２に示すように共振器８の接合作用部８ａと受台１３
とで加圧挟持される。
力空気供給回路の空気供給経路の切替えにより、図１に
示すように、エアシリンダ３のピストンロッド３ａが縮
小駆動し、接合作用部８ａが振動子９から共振器８への
超音波振動の伝達方向と直交する方向で受台１３より上
方に離れる方向に所定距離移動した後に、ピストンロッ
ド３ａが停止し、接合作用部８ａが上昇限度に停止する
ことにより、緩衝部材１２の下面と受台１３の上面との
間には重ね合された第１・第２部材１５，１６の入出用
の所定空間１７が形成される。この状態において、受台
１３には第１・第２部材１５，１６が搭載される。その
状態は、被接合部１５ｂ，１６ａが互いに重ね合わせら
れると共に、基部１５ａが共振器８の接合作用部８ａ側
になり、第２部材１６が受台１３側である。そして、圧
力空気供給回路の空気供給経路の切替えにより、ピスト
ンロッド３ａが弾性部材７の弾性力に抗し伸長駆動して
下降限度位置に停止する過程において、受台１３に搭載
された基部１５ａが緩衝部材１２で押圧され、被接合部
１５ｂ，１６ａが互いに密接すると共に、第２部材１６
が受台１３に密接し、第１部材１５と第２部材１６とが
図２に示すように共振器８の接合作用部８ａと受台１３
とで加圧挟持される。
【００１２】この図２のように第１・第２部材１５，１
６の加圧保持後、又は、加圧保持以前のうちの何れかに
おいて、高周波エネルギーが超音波発振器１０から振動
子９に供給され、振動子９が超音波振動を発生し、共振
器８が振動子９より達された超音波振動に共振し、接合
作用部８ａがエアシリンダ３による矢印Ｙの加圧方向と
直交する矢印Ｘの方向に最大振動振幅を以って振動して
緩衝部材１２を介して第１部材１５の被接合部１５ｂと
第２部材１６の被接合部１６ａと重ね合せ面を互いに非
溶解接合する。
６の加圧保持後、又は、加圧保持以前のうちの何れかに
おいて、高周波エネルギーが超音波発振器１０から振動
子９に供給され、振動子９が超音波振動を発生し、共振
器８が振動子９より達された超音波振動に共振し、接合
作用部８ａがエアシリンダ３による矢印Ｙの加圧方向と
直交する矢印Ｘの方向に最大振動振幅を以って振動して
緩衝部材１２を介して第１部材１５の被接合部１５ｂと
第２部材１６の被接合部１６ａと重ね合せ面を互いに非
溶解接合する。
【００１３】第１実施形態によれば、図２に示すよう
に、第１部材１５と第２部材１６とが共振器８の接合作
用部８ａと受台１３とで加圧挟持された状態において、
第１部材１５の基部１５ａと共振器８の接合作用部８ａ
との間に緩衝部材１２が挟まれるので、緩衝部材１２が
接合作用部８ａより第１部材１５における衝撃に脆いセ
ラミック等の基部１５ａに対する衝撃を負担し、第１部
材１５の基部１５ａの破損を防止できる。
に、第１部材１５と第２部材１６とが共振器８の接合作
用部８ａと受台１３とで加圧挟持された状態において、
第１部材１５の基部１５ａと共振器８の接合作用部８ａ
との間に緩衝部材１２が挟まれるので、緩衝部材１２が
接合作用部８ａより第１部材１５における衝撃に脆いセ
ラミック等の基部１５ａに対する衝撃を負担し、第１部
材１５の基部１５ａの破損を防止できる。
【００１４】又、第１実施形態によれば、緩衝部材１２
が第１部材１５の基部１５ａと共振器８の接合作用部８
ａとの間に圧縮されることにより、緩衝部材１２が第１
・第２部材１５，１６における公差範囲内での厚さのば
らつきや接合作用部８ａと受台１３との平行度の狂いを
吸収し、第１部材１５の全部の被接合部１５ｂと第２部
材１６の全部の被接合部１６ａとが全体的に相互に密接
し超音波振動で接合するので、第１・第２部材１５，１
６の被接合部１５ｂ，１６ａ相互の接合不良を防止でき
る。
が第１部材１５の基部１５ａと共振器８の接合作用部８
ａとの間に圧縮されることにより、緩衝部材１２が第１
・第２部材１５，１６における公差範囲内での厚さのば
らつきや接合作用部８ａと受台１３との平行度の狂いを
吸収し、第１部材１５の全部の被接合部１５ｂと第２部
材１６の全部の被接合部１６ａとが全体的に相互に密接
し超音波振動で接合するので、第１・第２部材１５，１
６の被接合部１５ｂ，１６ａ相互の接合不良を防止でき
る。
【００１５】又、第１実施形態によれば、緩衝部材１２
が接合作用部８ａに設けられたので、接合の作業性が良
くなる。
が接合作用部８ａに設けられたので、接合の作業性が良
くなる。
【００１６】図３は本発明の第２実施形態を拡大して示
すものであって、前記緩衝部材１２に相当する緩衝部材
１８が第１部材１５における基部１５ａに固定的に設け
られた特徴がある。緩衝部材１８は、第１部材１５の基
部１５ａの上面の全域に平坦な層状にコーティングされ
た形態である。よって、第２実施形態によれば、緩衝部
材１８が超音波接合毎に新たなものとなるので、緩衝部
材１５の摩耗を気にする必要がなくなる。
すものであって、前記緩衝部材１２に相当する緩衝部材
１８が第１部材１５における基部１５ａに固定的に設け
られた特徴がある。緩衝部材１８は、第１部材１５の基
部１５ａの上面の全域に平坦な層状にコーティングされ
た形態である。よって、第２実施形態によれば、緩衝部
材１８が超音波接合毎に新たなものとなるので、緩衝部
材１５の摩耗を気にする必要がなくなる。
【００１７】図４は本発明の第３実施形態を拡大して示
すものであって、前記緩衝部材１２に相当する緩衝部材
１９が、共振器８の接合作用部８ａと第１部材１５の基
部１５ａとより分離されており、第１・第２部材１５，
１６の加圧保持以前における接合作用部８ａと基部１５
ａとの間の隙間に挿入配置される。そして、共振器８の
下降動作により、緩衝部材１９が接合作用部８ａと基部
１５ａとで挟まれる特徴がある。よって、超音波接合毎
に新たなものにでき、共振器８と第１部材１５とが緩衝
部材のないそのままの簡素な形態で良い。この場合、緩
衝部材は図外の支持機構で支持するようにすれば、作業
の安全性も確保できる。
すものであって、前記緩衝部材１２に相当する緩衝部材
１９が、共振器８の接合作用部８ａと第１部材１５の基
部１５ａとより分離されており、第１・第２部材１５，
１６の加圧保持以前における接合作用部８ａと基部１５
ａとの間の隙間に挿入配置される。そして、共振器８の
下降動作により、緩衝部材１９が接合作用部８ａと基部
１５ａとで挟まれる特徴がある。よって、超音波接合毎
に新たなものにでき、共振器８と第１部材１５とが緩衝
部材のないそのままの簡素な形態で良い。この場合、緩
衝部材は図外の支持機構で支持するようにすれば、作業
の安全性も確保できる。
【００１８】前記各実施形態において接合作用部８ａの
表面は平坦状であるが、係る表面に縦横に直交する多数
の溝を形成した方形格子（キャラメル格子）や縦横に斜
めに交差する多数の溝を形成した斜め格子（ダイヤ格
子）等を形成すれば、接合時に接合作用部８ａが第１・
第２部材１５，１６を搭載台１３との間に多点で支える
形態となるので、超音波振動が接合作用部８ａから第１
・第２部材１５，１６の側に良好に伝達し、被接合部１
５ｂ，１６ａ相互の接合が良くなる。
表面は平坦状であるが、係る表面に縦横に直交する多数
の溝を形成した方形格子（キャラメル格子）や縦横に斜
めに交差する多数の溝を形成した斜め格子（ダイヤ格
子）等を形成すれば、接合時に接合作用部８ａが第１・
第２部材１５，１６を搭載台１３との間に多点で支える
形態となるので、超音波振動が接合作用部８ａから第１
・第２部材１５，１６の側に良好に伝達し、被接合部１
５ｂ，１６ａ相互の接合が良くなる。
【００１９】前記第１実施形態において接合作用部８ａ
の表面に縦横に直交する多数の溝を形成した方形格子
（キャラメル格子）や縦横に斜めに交差する多数の溝を
形成した斜め格子（ダイヤ格子）等を形成すれば、接合
作用部８ａにコーティングされた緩衝部材１２の一部が
方形格子や斜め格子の溝に入り込むので、接合作用部８
ａと緩衝部材１２とが互いに強固に結合する。
の表面に縦横に直交する多数の溝を形成した方形格子
（キャラメル格子）や縦横に斜めに交差する多数の溝を
形成した斜め格子（ダイヤ格子）等を形成すれば、接合
作用部８ａにコーティングされた緩衝部材１２の一部が
方形格子や斜め格子の溝に入り込むので、接合作用部８
ａと緩衝部材１２とが互いに強固に結合する。
【００２０】前記各実施形態において、第１・第２部材
１５，１６との超音波振動接合に際し、共振器８と搭載
台１３と少なくとも何れか一方に電熱器のようなヒータ
を設け、このヒータにより接合作用部８ａと搭載台１３
との間に挟まれた第１・第２部材１５，１６の重ね合せ
部分を加熱する場合には、緩衝部材１２としては接合動
作の熱に対する耐熱性を有する素材にすれば最適であ
る。
１５，１６との超音波振動接合に際し、共振器８と搭載
台１３と少なくとも何れか一方に電熱器のようなヒータ
を設け、このヒータにより接合作用部８ａと搭載台１３
との間に挟まれた第１・第２部材１５，１６の重ね合せ
部分を加熱する場合には、緩衝部材１２としては接合動
作の熱に対する耐熱性を有する素材にすれば最適であ
る。
【００２１】前記各実施形態では第１・第２部材１５，
１６が重ね合された形成で搭載台１３の上に置かれた状
態において共振器８が下降することにより、共振器８と
搭載台１３とが重ね合された第１・第２部材を挟み付け
るようにしたが、ホルダー４とエアーシリンダ３と連結
部材５とスプリングシート６と弾性部材７とよりなる要
素を装置本体１に代えて横移動可能な可動部材に組付
け、接合作用部８ａに貫通する吸引通路を共振器８に設
け、吸引通路に真空ポンプのような吸引源やバルブを有
する吸引系統を接続しておき、共振器８により第１部材
１５を搭載台１３の上に置かれた第２部材１６に対して
重ね合せつつ、共振器８と搭載台１３とが重ね合された
第１・第２部材を挟み付ける形態でも同様に適用でき
る。
１６が重ね合された形成で搭載台１３の上に置かれた状
態において共振器８が下降することにより、共振器８と
搭載台１３とが重ね合された第１・第２部材を挟み付け
るようにしたが、ホルダー４とエアーシリンダ３と連結
部材５とスプリングシート６と弾性部材７とよりなる要
素を装置本体１に代えて横移動可能な可動部材に組付
け、接合作用部８ａに貫通する吸引通路を共振器８に設
け、吸引通路に真空ポンプのような吸引源やバルブを有
する吸引系統を接続しておき、共振器８により第１部材
１５を搭載台１３の上に置かれた第２部材１６に対して
重ね合せつつ、共振器８と搭載台１３とが重ね合された
第１・第２部材を挟み付ける形態でも同様に適用でき
る。
【００２２】前記各実施形態における緩衝部材１２，１
８，１９は共振器８と第１部材１５とに対して滑りにく
い材質のものを選定すれば接合作業が良くなる。
８，１９は共振器８と第１部材１５とに対して滑りにく
い材質のものを選定すれば接合作業が良くなる。
【００２３】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、第１部材の衝
撃に脆い基部に設けられた金属製の被接合部と第２部材
の金属製の被接合部とが重ね合わせられると共に、第１
部材の基部が共振器の接合作用部側になり、第２部材が
受台側として、第１部材と第２部材とが共振器と受台と
で加圧挟持される際に、緩衝部材が共振器の接合作用部
と第１部材の基部との間に挟まれたので、緩衝部材が接
合作用部より第１部材の基部に対する衝撃を負担し、衝
撃に脆い係る基部の破損を防止できる。又、緩衝部材が
第１部材の基部と共振器の接合作用部との間に圧縮され
ることにより、緩衝部材が第１・第２部材における公差
範囲内での厚さのばらつきや接合作用部と受台との平行
度の狂いを吸収し、第１部材の被接合部と第２部材の被
接合部とが全体的に相互に密接し超音波振動で接合され
るので、被接合部相互の接合不良を防止できる。請求項
２の発明によれば、請求項１に記載の緩衝部材が接合作
用部に設けられたので、超音波接合毎に衝撃部材を共振
器と第１部材との間に挿入する必要がなく、接合の作業
性が良くなる。請求項３の発明によれば、衝撃部材が第
１部材に設けられたので、緩衝部材が超音波接合毎に新
たなものとなるので、緩衝部材の摩耗を気にする必要が
なく、接合作業を行うことができる。
撃に脆い基部に設けられた金属製の被接合部と第２部材
の金属製の被接合部とが重ね合わせられると共に、第１
部材の基部が共振器の接合作用部側になり、第２部材が
受台側として、第１部材と第２部材とが共振器と受台と
で加圧挟持される際に、緩衝部材が共振器の接合作用部
と第１部材の基部との間に挟まれたので、緩衝部材が接
合作用部より第１部材の基部に対する衝撃を負担し、衝
撃に脆い係る基部の破損を防止できる。又、緩衝部材が
第１部材の基部と共振器の接合作用部との間に圧縮され
ることにより、緩衝部材が第１・第２部材における公差
範囲内での厚さのばらつきや接合作用部と受台との平行
度の狂いを吸収し、第１部材の被接合部と第２部材の被
接合部とが全体的に相互に密接し超音波振動で接合され
るので、被接合部相互の接合不良を防止できる。請求項
２の発明によれば、請求項１に記載の緩衝部材が接合作
用部に設けられたので、超音波接合毎に衝撃部材を共振
器と第１部材との間に挿入する必要がなく、接合の作業
性が良くなる。請求項３の発明によれば、衝撃部材が第
１部材に設けられたので、緩衝部材が超音波接合毎に新
たなものとなるので、緩衝部材の摩耗を気にする必要が
なく、接合作業を行うことができる。
【図１】 本発明の第１実施形態に係る超音波振動接合
装置の縦断面図。
装置の縦断面図。
【図２】 図１の部分Ａの拡大図。
【図３】 本発明の第２実施形態に係る拡大図。
【図４】 本発明の第２実施形態に係る拡大図。
８ 共振器 ８ａ 接合作用部 １２ 緩衝部材 １５ 第１部材 １５ａ 基部 １５ｂ 被接合部 １６ 第２部材 １６ａ 被接合部
Claims (3)
- 【請求項１】 第１部材の衝撃に脆い基部に設けられた
金属製の被接合部と第２部材の金属製の被接合部とが重
ね合わせられると共に、第１部材の基部が共振器の接合
作用部側になり、第２部材が受台側として、第１部材と
第２部材とが共振器と受台とで加圧挟持され、振動子よ
り共振器に伝達された超音波振動により第１部材の被接
合部と第２部材の被接合部とを接合する超音波振動接合
装置において、共振器の接合作用部と第１部材の基部と
の間に挟まれる緩衝部材を備えたことを特徴とする超音
波振動接合装置。 - 【請求項２】 緩衝部材が接合作用部に設けられたこと
を特徴とする請求項１記載の超音波振動接合装置。 - 【請求項３】 衝撃部材が第１部材に設けられたことを
特徴とする請求項１記載の超音波振動接合装置。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35182198A JP3244664B2 (ja) | 1998-12-10 | 1998-12-10 | 超音波振動接合装置 |
| DE69919822T DE69919822T2 (de) | 1998-12-10 | 1999-11-26 | Ultraschallschwingungsschweissverfahren |
| EP99123607A EP1010492B1 (en) | 1998-12-10 | 1999-11-26 | Ultrasonic vibration bonding method |
| TW088120764A TW426570B (en) | 1998-12-10 | 1999-11-29 | Ultrasonic vibration bonding method |
| CA002291296A CA2291296A1 (en) | 1998-12-10 | 1999-11-30 | Ultrasonic vibration bonding method |
| US09/456,982 US6202915B1 (en) | 1998-12-10 | 1999-12-07 | Ultrasonic vibration bonding method |
| CNB991261356A CN1197681C (zh) | 1998-12-10 | 1999-12-09 | 超声波振动接合方法 |
| KR1019990056192A KR100324652B1 (ko) | 1998-12-10 | 1999-12-09 | 초음파 진동 접합 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35182198A JP3244664B2 (ja) | 1998-12-10 | 1998-12-10 | 超音波振動接合装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000176653A JP2000176653A (ja) | 2000-06-27 |
| JP3244664B2 true JP3244664B2 (ja) | 2002-01-07 |
Family
ID=18419847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35182198A Expired - Fee Related JP3244664B2 (ja) | 1998-12-10 | 1998-12-10 | 超音波振動接合装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3244664B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002184807A (ja) * | 2000-12-11 | 2002-06-28 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置の製造方法および製造装置、並びにその製造方法で製造される半導体装置 |
| TWI230102B (en) * | 2002-03-27 | 2005-04-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Component mounting method, component mounting apparatus, and ultrasonic bonding head |
| JP4626810B2 (ja) * | 2005-08-17 | 2011-02-09 | 株式会社村田製作所 | 電子部品実装装置 |
| JP6104518B2 (ja) | 2012-04-27 | 2017-03-29 | 日産自動車株式会社 | 半導体装置の製造方法、断熱荷重治具及び断熱荷重治具の設置方法 |
| US10052713B2 (en) * | 2015-08-20 | 2018-08-21 | Ultex Corporation | Bonding method and bonded structure |
| JP6929541B2 (ja) * | 2017-09-22 | 2021-09-01 | 株式会社アルテクス | 接合方法 |
| CN111276419B (zh) * | 2018-12-04 | 2023-02-24 | 昆山微电子技术研究院 | 一种固相键合装置 |
| JP7032819B2 (ja) * | 2020-06-30 | 2022-03-09 | 株式会社アルテクス | 接合方法及び接合装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10173007A (ja) * | 1996-12-11 | 1998-06-26 | Mitsubishi Electric Corp | ベアチップ搭載装置 |
| JPH1187777A (ja) * | 1997-09-02 | 1999-03-30 | Oki Electric Ind Co Ltd | Ｌｅｄ半導体装置の実装方法 |
-
1998
- 1998-12-10 JP JP35182198A patent/JP3244664B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000176653A (ja) | 2000-06-27 |
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