JP4772467B2 - 超音波接合装置、超音波接合装置の制御装置及び超音波接合方法 - Google Patents
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- ボンディングツール部と、
このボンディングツール部の一端を支持し、前記ボンディングツール部に超音波振動を付与する超音波ホーン部と、
前記ボンディングツール部の振動を計測して、前記ボンディングツール部の振動の節の位置を算出する振動測定手段と
を具備し、
前記振動測定手段は、
ボンディングツール部の任意の点につき複数箇所にて同時期に振幅の測定を行う振幅測定部と、
前記振幅測定部にて得られる同時期の異なる箇所の振幅値から、前記ボンディングツール部の振動の節の位置を演算する振動態様算出部と
を具備し、
前記振動態様算出部は、前記振幅測定部にて得られる同時期の異なる箇所の振幅値から、前記ボンディングツールの振動の近似曲線を算出し、さらに異なる時刻においても同様に、同時期の異なる箇所の振幅値の測定と近似曲線の算出を行い、結果として得られる異なる時刻の複数の近似曲線から、前記ボンディングツール部の振動の節の位置を演算するものであることを特徴とする超音波接合装置。 - ボンディングツール部と、
このボンディングツール部の一端を支持し、前記ボンディングツール部に超音波振動を付与する超音波ホーン部と、
前記ボンディングツール部の振動を計測して、前記ボンディングツール部の振動の節の位置を算出する振動測定手段と
を具備し、
前記振動測定手段は、
ボンディングツール部の任意の点と、超音波ホーン部の前記ボンディングツールを支持している領域近傍の任意の点とについて、同時期に振幅の測定を行う振幅測定部と、
前記振幅測定部にて得られる同時期の異なる箇所の振幅値から、前記ボンディングツール部の振動の節の位置を演算する振動態様算出部と
を具備し、
前記振動態様算出部は、前記振幅測定部にて得られる同時期の異なる箇所の振幅値から、前記ボンディングツールの振動の近似曲線を算出し、さらに異なる時刻においても同様に、同時期の異なる箇所の振幅値の測定と近似曲線の算出を行い、結果として得られる異なる時刻の複数の近似曲線から、前記ボンディングツール部の振動の節の位置を演算するものであることを特徴とする超音波接合装置。 - 前記振幅測定部は、レーザ発振器と、このレーザ発振器から出射されたレーザ光を測定点に照射されるよう導光する光学部材と、前記測定点にて反射された前記レーザ光を受光して電気信号を出力する光検出部と
を具備することを特徴とする請求項1又は2記載の超音波接合装置。 - 前記振幅測定部は、超音波ホーン部に取り付けられたブラケットに対して固着され、超音波ホーン部の移動に対して相対的に固定されていることを特徴とする請求項1又は2記載の超音波接合装置。
- 前記光学部材は、測定点を変更自在に移動する可動部を有することを特徴とする請求項1又は2記載の超音波接合装置。
- 前記振動態様算出部により算出された振動の節の位置に関する値に基づいて、あらかじめ設定する所定値と比較し、前記所定値に対する所定の必要条件を満足しない場合に接合動作を停止させる制御部
を具備することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の超音波接合装置。 - 超音波接合装置のボンディングツール部の振動を計測してこの振動の節の位置を算出する振動測定手段に接続され、この振動測定手段から入力されたボンディングツール部の振動の節の位置の値に基づいて超音波接合装置の接合動作を停止する超音波接合装置の制御装置であって、
前記振動測定手段が、
ボンディングツール部の任意の点につき複数箇所にて同時期に振幅の測定を行う振幅測定部と、
前記振幅測定部にて得られる同時期の異なる箇所の振幅値から、前記ボンディングツール部の振動の節の位置を演算する振動態様算出部と
を具備し、
前記振動態様算出部が、前記振幅測定部にて得られる同時期の異なる箇所の振幅値から、前記ボンディングツールの振動の近似曲線を算出し、さらに異なる時刻においても同様に、同時期の異なる箇所の振幅値の測定と近似曲線の算出を行い、結果として得られる異なる時刻の複数の近似曲線から、前記ボンディングツール部の振動の節の位置を演算するものであり、
前記超音波接合装置の制御装置は、
前記振動測定手段により算出されたボンディングツール部の振動の節の位置の値を入力して、このボンディングツール部の振動の節の位置の値と、あらかじめ設定された接合終了のための節の位置の値とを比較する演算部と、
前記演算部で比較されたボンディングツール部の振動の節の位置の値が、あらかじめ設定された節の位置に達しないときに超音波接合装置の接合動作を停止させる装置制御部と
を備えることを特徴とする超音波接合装置の制御装置。 - 超音波接合装置のボンディングツール部の振動を計測してこの振動の節の位置を算出する振動測定手段に接続され、この振動測定手段から入力されたボンディングツール部の振動の節の位置の値に基づいて超音波接合装置の接合動作を停止する超音波接合装置の制御装置であって、
前記振動測定手段が、
ボンディングツール部の任意の点と、超音波ホーン部の前記ボンディングツールを支持している領域近傍の任意の点とについて、同時期に振幅の測定を行う振幅測定部と、
前記振幅測定部にて得られる同時期の異なる箇所の振幅値から、前記ボンディングツール部の振動の節の位置を演算する振動態様算出部と
を具備し、
前記振動態様算出部が、前記振幅測定部にて得られる同時期の異なる箇所の振幅値から、前記ボンディングツールの振動の近似曲線を算出し、さらに異なる時刻においても同様に、同時期の異なる箇所の振幅値の測定と近似曲線の算出を行い、結果として得られる異なる時刻の複数の近似曲線から、前記ボンディングツール部の振動の節の位置を演算するものであり、
前記超音波接合装置の制御装置は、
前記振動測定手段により算出されたボンディングツール部の振動の節の位置の値を入力して、このボンディングツール部の振動の節の位置の値と、あらかじめ設定された接合終了のための節の位置の値とを比較する演算部と、
前記演算部で比較されたボンディングツール部の振動の節の位置の値が、あらかじめ設定された節の位置に達しないときに超音波接合装置の接合動作を停止させる装置制御部と
を備えることを特徴とする超音波接合装置の制御装置。 - 前記演算部が、所定の接合時間を経過した時点におけるボンディングツール部の振動の節の位置の値と、あらかじめ設定された接合終了のための節の位置の値とを比較するものであることを特徴とする請求項7又は8記載の超音波接合装置の制御装置。
- 前記演算部の、あらかじめ設定された接合終了のための節の位置の値が、接合強度と前記ボンディングツール部の振動の節の位置との相関関係に基づいて定められたものであることを特徴とする請求項7〜9のいずれか1項に記載の超音波接合装置の制御装置。
- 前記演算部の、あらかじめ設定された接合終了のための節の位置の値が、接合部材と被接合部材との接合良否の統計データに基づいて定められたものであることを特徴とする請求項7〜9のいずれか1項に記載の超音波接合装置の制御装置。
- 前記演算部が、所定の接合時間内にボンディングツール部の振動の節の位置の値と、あらかじめ設定された接合終了のための節の位置の値とを比較するものであり、
前記装置制御部が、前記演算部で比較されたボンディングツール部の振動の節の位置の値が、あらかじめ設定された節の位置に達しているときに、設定接合時間の経過を待たずに超音波接合装置の接合動作を停止させるものであることを特徴とする請求項7又は8記載の超音波接合装置の制御装置。 - 前記演算部が、所定の接合時間を経過した時におけるボンディングツール部の振動の節の位置の値と、あらかじめ設定された接合終了のための節の位置の値とを比較するものであり、
前記装置制御部が、設定接合時間までにボンディングツール部の振動の節の位置が設定された節の位置に達しないときに最大許容接合時間まで接合作業を続行し、かつ、
この最大許容接合時間までにボンディングツール部の振動の節の位置が、設定された節の位置に達しないときに超音波接合装置の接合動作を停止させるものであることを特徴とする請求項7又は8記載の超音波接合装置の制御装置。 - ボンディングツール部の任意の点につき複数箇所にて同時期に振幅の測定を行う振幅測定部と、前記振幅測定部にて得られる同時期の異なる箇所の振幅値から、前記ボンディングツール部の振動の節の位置を演算する振動態様算出部と、を具備させた振動測定手段を用い、
前記振動測定手段を、前記振幅測定部にて得られる同時期の異なる箇所の振幅値から、前記ボンディングツールの振動の近似曲線を算出し、さらに異なる時刻においても同様に、同時期の異なる箇所の振幅値から、前記ボンディングツールの振動の近似曲線の算出を行い、結果として得られる異なる時刻の複数の近似曲線から、前記ボンディングツール部の振動の節の位置を演算するものとし、
接合部材と被接合部材とを超音波接合する際、接合中の超音波接合装置のボンディングツール部の振動の節の位置を演算して前記ボンディングツール部の振動態様を算出するステップと、
算出された前記ボンディングツール部の振動態様に応じて、前記超音波接合装置の接合動作を続行もしくは停止するステップと
を行うことを特徴とする超音波接合方法。
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