JP3475802B2 - 電子部品接合装置 - Google Patents
電子部品接合装置Info
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
- H01L24/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
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Description
接合する電子部品接合装置に関するものである。 【0002】 【従来の技術】電子部品を基板に接合する方法として、
超音波圧接による方法が知られている。この方法は電子
部品をボンディングツールにより基板に押圧しながら超
音波振動を付与し、接合面を相互に摩擦させて接合する
ものである。この方法では、ボンディングツールとし
て、電子部品に当接して押圧する接合作用部が設けられ
たホーンの端部に、超音波振動の発生源である振動子を
装着したものが用いられる。振動子としては電気的振動
を機械的な振動に変換する圧電素子が多用される。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】ところで、振動子に用
いられる圧電素子の特性は温度依存性を有しており、あ
る温度以上昇温すると振動数などの特性が変化する。と
ころが、電子部品が接合される基板を保持する保持テー
ブルには、基板加熱用のヒータを備える場合が多く、こ
のような場合には、保持テーブルからの輻射熱のために
ボンディングツールや振動子は時間の経過とともに昇温
する。その結果、振動特性が変化し当初設定された振動
条件との差異が生じるため、ボンディングツールに設定
通りの最適な振動が伝達されず、超音波圧接の接合品質
や効率に悪影響を及ぼすという問題点があった。 【0004】そこで本発明は、ボンディングツールの温
度上昇を防止し、振動特性の変化を抑制することができ
る電子部品接合装置を提供することを目的とする。 【0005】 【課題を解決するための手段】本発明の電子部品接合装
置は、基板を保持して加熱する基板保持テーブルと、基
板保持テーブルの上方で昇降する昇降部材と、この昇降
部材の下方に水平な姿勢で取り付けられ振動子によって
振動するホーンと、このホーンから下方へ突出し電子部
品に当接してこの電子部品を基板へ押し付けるととも
に、ホーンの振動を前記電子部品に伝達する接合作用部
と、前記振動子を冷却する冷却手段と、前記ホーンおよ
びまたは振動子への前記基板保持テーブルからの伝熱を
遮断する断熱手段を備え、前記接合作用部は前記断熱手
段の中央部に設けられた開口部から下方へ突出してお
り、また前記冷却手段は前記断熱手段の内部にエアーを
供給する。 【0006】本発明によれば、ボンディングツールのホ
ーンおよびまたは振動子への伝熱を遮断する断熱手段お
よび振動子を冷却する冷却手段を備えることにより、振
動子の特性変化を抑制して接合品質を安定させることが
できる。 【0007】 【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図1は本発明の一実施の形態の電子
部品接合装置の正面図、図2は同電子部品接合装置のボ
ンディングヘッドの正面図である。 【0008】まず図1を参照して電子部品接合装置の構
造を説明する。支持フレーム1の前面には、第1昇降板
2と第2昇降板3が昇降自在に設けられている。第1昇
降板2にはシリンダ4が装着されており、そのロッドは
第2昇降板3に結合されている。昇降部材である第2昇
降板3にはボンディングヘッド10が装着されている。
支持フレーム1の上面にはZ軸モータ6が設けられてお
り、Z軸モータ6は垂直な送りねじ7を回転させる。送
りねじ7は第1昇降板2の背面に設けられたナット8に
螺合している。したがってZ軸モータ6が駆動すること
により、第1昇降板2や第2昇降板3は上下動する。図
1において、基板32は基板保持テーブル33に保持さ
れており、基板保持テーブル33は可動テーブル34上
に載置されている。可動テーブル34を駆動することに
より、基板32は水平方向に移動し、ボンディングヘッ
ド10の下方に位置決めされる。基板保持テーブル33
は、基板32を加熱するためのヒータ40を備えてい
る。 【0009】主制御部35は、モータ駆動部36を介し
てZ軸モータ6を制御し、またテーブル制御部37を介
して可動テーブル34を制御する。またシリンダ4は荷
重制御部38を介して主制御部35に接続されており、
シリンダ4のロッド5の突出力、すなわちボンディング
ツール20で電子部品30を基板に押し付ける押圧荷重
が制御される。 【0010】ボンディングヘッド10の本体11の下端
部にはホルダ12が取り付けられており、ホルダ12に
はボンディングツール20が装着されている。ボンディ
ングツール20の端部には振動子21が装着されてい
る。以下、ボンディングツール20について図2を参照
して説明する。図2において、ホルダ12の下面には、
ボンディングツール20が固定部材20aを介して水平
に固定されている。ボンディングツール20は振動子2
1と、この振動子21によって振動するホーン20b
と、ホーン20bから下方へ突出する接合作用部20c
を備えている。接合作用部20cは、電子部品30に当
接し電子部品30を基板32に押し付けるとともに、ホ
ーン20bの振動を電子部品30に伝達する。 【0011】ホルダ12の下面には、カバー部材41が
取り付けられている。カバー部材41は、振動子21を
含めたボンディングツール20の下方に張り出してお
り、接合作用部20cのみがカバー部材41の中央部に
設けられた開口部41aから下方へ突出している。カバ
ー部材41は、ヒータ40によって加熱された基板保持
部33からの輻射熱が振動子21やボンディングツール
20に伝熱するのを遮断する。すなわち、カバー部材4
1は断熱手段となっている。 【0012】また、カバー部材41の上部には、エアー
配管42が導設されており、エアー配管42はエアー源
43と接続されている。エアー配管42を介してカバー
部材41の内部のボンディングツール20および振動子
21の周囲にエアーを供給することにより、振動子21
やボンディングツール20は空冷される。したがって、
エアー源43およびエアー配管42は振動子21を冷却
する空冷手段となっている。 【0013】この電子部品接合装置は上記のように構成
されており、以下動作を説明する。図1において、ボン
ディングツール20の接合作用部20cに電子部品30
を保持した状態で、Z軸モータ6を駆動してボンディン
グツール20を下降させる。そして電子部品30を基板
32に押し付けるとともに、振動子21を駆動してボン
ディングツール20のホーン20bを介して電子部品3
0に振動を付与することにより、電子部品30を基板3
2にボンディングする。 【0014】このボンディング過程において、基板保持
テーブル33はヒータ40によって加熱され昇温してお
り、基板保持テーブル33の上面からの輻射熱は上方に
放射される。この輻射熱はカバー部材41によって遮断
されるため、輻射熱が直接ボンディングツール20や振
動子21に伝熱されるのを有効に抑制することができ
る。このため、振動子21の温度が上昇して振動特性が
変化し、当初ボンディングツール20の形状寸法等に応
じて設定された振動条件から外れて、電子部品30に伝
達される振動が減衰することによる接合品質の悪化が生
じない。 【0015】またボンディングヘッド20が昇温によっ
て熱膨張し、ホーン20bを固定する固定部材20aの
微妙な位置設定が変化することによる振動伝達効率の低
下が発生しない。さらに、エアーをカバー部材41の内
部に供給することにより有効な冷却効果を得ることがで
き、安定した接合品質を確保することができる。 【0016】 【発明の効果】本発明によれば、ボンディングツールの
ホーンおよびまたは振動子への伝熱を遮断する断熱手段
および振動子を冷却する冷却手段を備えたので、振動子
の昇温による振動特性の変化を抑制することができ、電
子部品に伝達される振動の減衰を防止して接合品質を安
定させることができる。
面図 【図2】本発明の一実施の形態の電子部品接合装置のボ
ンディングヘッドの正面図 【符号の説明】 3 第2昇降板 20 ボンディングツール 20b ホーン 20c 接合作用部 21 振動子 30 電子部品 33 基板保持テーブル 41 カバー部材 42 エアー配管 43 エアー源
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】基板を保持して加熱する基板保持テーブル
と、基板保持テーブルの上方で昇降する昇降部材と、こ
の昇降部材の下方に水平な姿勢で取り付けられ振動子に
よって振動するホーンと、このホーンから下方へ突出し
電子部品に当接してこの電子部品を基板へ押し付けると
ともに、ホーンの振動を前記電子部品に伝達する接合作
用部と、前記振動子を冷却する冷却手段と、前記ホーン
およびまたは振動子への前記基板保持テーブルからの伝
熱を遮断する断熱手段を備え、前記接合作用部は前記断
熱手段の中央部に設けられた開口部から下方へ突出して
おり、また前記冷却手段は前記断熱手段の内部にエアー
を供給することを特徴とする電子部品接合装置。
Priority Applications (1)
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JP24806598A JP3475802B2 (ja) | 1998-09-02 | 1998-09-02 | 電子部品接合装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP24806598A JP3475802B2 (ja) | 1998-09-02 | 1998-09-02 | 電子部品接合装置 |
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ID=17172694
Family Applications (1)
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- 1998-09-02 JP JP24806598A patent/JP3475802B2/ja not_active Expired - Lifetime
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