JP2003197684A - 超音波ボンディング装置および超音波ボンディング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボンディングツールの面状態の修正作業を適
正に効率よく行うことができる超音波ボンディング装置
および超音波ボンディング方法を提供する。 【解決手段】 ボンディングツール６の接合作用面６ｂ
によって電子部品３を基板２に押圧してボンディングす
る超音波ボンディング装置において、接合作用面６ｂを
面状態計測部１ｂの計測面に押圧した状態で超音波振動
子７を駆動してこのときの駆動状態を示すインピーダン
スを計測部１６によって計測し、制御部１２によってこ
の計測結果を記憶部１３に記憶された判定データと比較
することにより、接合作用面６ｂの面状態の良否を判定
し、不良と判定されたならば研磨部１ｃに接合作用面６
ｂを押圧して研磨し、面状態の修正を行う。これによ
り、ボンディングツール６を取り外すことなく面状態の
修正・確認が可能となり、接合作用部の面状態の修正を
適正に効率よく行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品を基板な
どのワークに超音波振動によりボンディングする超音波
ボンディング装置および超音波ボンディング方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】バンプ付電子部品などの電子部品を基板
などのワークにボンディングする方法として超音波圧接
を用いる方法が知られている。この方法は、電子部品に
当接して超音波振動を印加する接合作用面を備えたボン
ディングツールを用い、バンプと基板の電極などの接合
面を相互に摩擦させてボンディングするものである。こ
のボンディング過程において良好な接合品質を確保する
ためには、接合作用面を介して電子部品に押圧荷重や超
音波振動が安定した状態で伝達されることが必要であ
る。

【０００３】ところが、接合作用面には荷重と超音波振
動が繰り返し伝達されるため、ボンディング作業を反復
する過程において接合作用面には電子部品が摩耗するこ
とによって生じた微細な異物が付着しやすい。この付着
物は使用時間の累積とともに部分的に堆積して突起状に
成長する。そしてボンディング時に接合作用面によって
電子部品を押圧する際には、この突起部分が電子部品に
局部的に当接して荷重が集中することによる割れなどの
不具合が生じやすい。このため、同一のボンディングツ
ールを所定時間使用した後には、接合作用面の面状態を
修正する作業が必要となる。

【０００４】従来よりこの面状態の修正は、ボンディン
グツールを装置から取り外し接合作用面を砥石などによ
って研磨することにより行われていた。そしてこの研磨
作業後には、粗さ測定器や実体顕微鏡などによって修正
後の面状態の良否を確認する作業を必要としていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の方法は、ボンディングツールが装置に装着された状態
で接合作用部の面状態を確認することができなかった。
このため、面状態が不良のまま生産を継続して不良品を
増加させたり、また不良を心配するあまり不必要な頻度
で研磨作業を行って結果的に装置稼動率を低下させるな
どの不都合を生じていた。さらに研磨作業においても、
適正な修正作業にはどの程度研磨する必要があるか判ら
ないため、過度に研磨することによる時間のロスが発生
していた。このように、従来の超音波ボンディング装置
においては、接合作用部の面状態の修正を適正に効率よ
く行うことが困難であった。

【０００６】そこで本発明は、ボンディングツールの面
状態の修正作業を適正に効率よく行うことができる超音
波ボンディング装置および超音波ボンディング方法を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の超音波ボ
ンディング装置は、ボンディングツールによって電子部
品をワークに押圧して超音波振動を印加することにより
この電子部品をボンディングする超音波ボンディング装
置であって、前記ワークを保持するワーク保持部と、前
記電子部品に当接して超音波振動を伝達する接合作用面
を有するボンディングツールと、電気的に駆動されて前
記ボンディングツールに超音波振動を付与する振動付与
手段と、ボンディングツールを押圧対象面に対して押圧
する押圧手段と、前記接合作用面を計測面に押圧した状
態における前記振動付与手段の駆動状態を示す電気的駆
動特性の計測結果に基づいて接合作用面の面状態の良否
を判定する面状態判定手段とを備えた。

【０００８】請求項２記載の超音波ボンディング装置
は、ボンディングツールによって電子部品をワークに押
圧して超音波振動を印加することによりこの電子部品を
ボンディングする超音波ボンディング装置であって、前
記ワークを保持するワーク保持部と、前記電子部品に当
接して超音波振動を伝達する接合作用面を有するボンデ
ィングツールと、電気的に駆動されて前記ボンディング
ツールに超音波振動を付与する振動付与手段と、ボンデ
ィングツールを押圧対象面に対して押圧する押圧手段
と、前記接合作用面を計測面に押圧した状態における前
記振動付与手段の駆動状態を示す電気的駆動特性の計測
結果を表示する表示手段とを備えた。

【０００９】請求項３記載の超音波ボンディング装置
は、請求項１または２記載の超音波ボンディング装置で
あって、前記計測面は、前記接合作用面を研磨する研磨
部の研磨面である。

【００１０】請求項４記載の超音波ボンディング方法
は、ボンディングツールの接合作用面を電子部品に当接
させてこの電子部品をワークに押圧するとともに、電気
的に駆動される振動付与手段によって前記ボンディング
ツールに超音波振動を付与することによりこの電子部品
をボンディングする超音波ボンディング方法であって、
前記接合作用面を計測面に押圧した状態で前記振動付与
手段を駆動し、この振動付与手段の駆動状態を示す電気
的駆動特性の計測結果に基づいて前記接合作用面の面状
態の良否を判定する。

【００１１】請求項５記載の超音波ボンディング方法
は、請求項４記載の超音波ボンディング方法であって、
前記接合作用面を研磨部の研磨面に対して相対的に押圧
し摺動させることにより接合作用面を研磨する研磨工程
の後に前記面状態の良否を判定し、この判定結果に基づ
いて前記研磨工程を反復実行する。

【００１２】請求項６記載の超音波ボンディング方法
は、請求項４記載の超音波ボンディング方法であって、
前記計測面は、前記接合作用面を研磨する研磨部の研磨
面であり、接合作用面をこの研磨面に対して相対的に押
圧し摺動させることにより接合作用面を研磨する研磨過
程において、前記面状態の良否の判定を行う。

【００１３】本発明によれば、ボンディングツールの接
合作用面を計測面に押圧した状態で振動付与手段を駆動
し、この振動付与手段の駆動状態を示す電気的駆動特性
に基づいて接合作用面の面状態の良否を判定することに
より、ボンディングツールを取り外すことなく面状態の
修正・確認が可能となり、接合作用部の面状態の修正を
適正に効率よく行うことができる。

【００１４】

【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超
音波ボンディング装置の構成を示すブロック図、図２
（ａ）は本発明の一実施の形態の超音波ボンディング装
置の面状態計測部の断面図、図２（ｂ）は本発明の一実
施の形態の超音波ボンディング装置の研磨部の断面図、
図２（ｃ）は本発明の一実施の形態の超音波ボンディン
グ装置の洗浄部の断面図、図３は本発明の一実施の形態
の超音波ボンディング装置によるボンディング作業のフ
ローチャート、図４は本発明の一実施の形態の超音波ボ
ンディング装置による面状態修正作業の説明図、図５、
図６、図７は本発明の一実施の形態の超音波ボンディン
グ装置による面状態良否判定の説明図である。

【００１５】まず図１を参照して超音波ボンディング装
置の構成を説明する。図１において、移動テーブル１上
には、基板保持部１ａ（ワーク保持部）、面状態計測部
１ｂ、研磨部１ｃ、洗浄部１ｄが設けられている。基板
保持部１ａは、電子部品３が実装される基板２（ワー
ク）を保持する。面状態計測部１ｂ、研磨部１ｃ、洗浄
部１ｄについては後述する。移動テーブル１はテーブル
駆動部９によって駆動されて水平方向に移動し、これに
より基板保持部１ａに保持された基板２、面状態計測部
１ｂ、研磨部１ｃ、洗浄部１ｄの各部を以下に説明する
ボンディング機構５に対して相対移動させることができ
る。

【００１６】移動テーブル１の上方に配設されたボンデ
ィング機構５は、ボンディングツール６によりボンディ
ング対象物である電子部品３をボンディングする。ボン
ディングツール６には下方に突出した接合作用部６ａが
設けられており、接合作用部６ａは下面の接合作用面６
ｂによって電子部品３の上面に当接し、電子部品３を真
空吸着により保持する。またボンディングツール６の一
方側の端部には振動付与手段である超音波振動子７が装
着されており、振動子駆動部１１によって超音波振動子
７を電気的に駆動することにより、ボンディングツール
６には超音波振動が付与される。

【００１７】ボンディングツール６は昇降ブロック８ａ
に装着され、更に昇降ブロック８ａは昇降駆動部８に結
合されている。接合作用部６ａに電子部品３を保持した
状態で、制御部１２によって昇降駆動部８を制御するこ
とにより、電子部品３を基板２に対して昇降させること
ができるとともに、電子部品３を基板２に対して所定の
荷重で押圧することができる。そしてこの状態で超音波
振動子７を駆動することにより、電子部品３は基板２に
荷重と超音波振動によりボンディングされる。

【００１８】また同様に電子部品３を保持していない状
態のボンディングツール６の接合作用面６ｂを、面状態
計測部１ｂ、研磨部１ｃなどの押圧対象面に押圧するこ
とができる。したがって、昇降駆動部８はボンディング
ツール６を押圧対象物に対して押圧する押圧手段となっ
ている。

【００１９】次に、面状態計測部１ｂ、研磨部１ｃ、洗
浄部１ｄについて説明する。ボンディングツール６によ
って電子部品３のボンディングを反復しておこなう過程
では、接合作用面６ｂの平面度が損なわれる面状態の劣
化が進行する。この面状態の劣化は、接合作用面６ｂに
電子部品などが摩耗することによって生じた微細な異物
が付着し、付着物が部分的に堆積することによって生じ
る。面状態計測部１ｂ、研磨部１ｃ、洗浄部１ｄは、こ
の接合作用面６ｂの面状態の判定を行うための計測、面
状態修正のための研磨、研磨後の洗浄の各作業を行うた
めのステージである。

【００２０】図２（ａ）に示すように、面状態計測部１
ｂは板部材２０より成り、板部材２０の上面は高精度の
平滑面に仕上げられた計測面２０ａとなっている。ボン
ディングツール６の接合作用面６ｂを計測面２０ａに押
圧した状態で超音波振動子７を駆動し、このときの超音
波振動子７の駆動状態を示す電気的駆動特性を計測する
ことにより、接合作用面６ｂの面状態を計測する。

【００２１】研磨部１ｃは、図２（ｂ）に示すように、
保持部材２１の上面に平滑な研磨面２２ａを有する研磨
部材２２を装着した構成となっており、接合作用面６ｂ
をこの研磨面２２ａに対して相対的に押圧・摺動するこ
とにより、接合作用面６ｂが研磨される。洗浄部１ｄ
は、エタノールなどの洗浄液２４を収容する容器２３を
備えている。ボンディングツール６の接合作用部６ａを
洗浄液２４中に浸漬した状態で、超音波振動子７を駆動
してボンディングツール６に超音波振動を付与すること
により、接合作用部６ａの超音波洗浄が行われる。容器
２３はエア源２６からの空気を噴出させるエアブローノ
ズル２５を備えており、エアブローノズル２５の噴出口
２５ａから噴出したエアを接合作用部６ａに吹き付ける
ことにより、洗浄後の液切り乾燥が行われる。

【００２２】再び図１に戻り制御系について説明する。
図１において、テーブル駆動部９、振動子駆動部１１お
よび昇降駆動部８は制御部１２によって制御される。制
御部１２によってテーブル駆動部９を制御することによ
り、基板２をボンディング機構５に対して相対的に位置
決めし、また上述の面状態計測や、研磨、洗浄の各作業
時には、それぞれの作業ステージをボンディング機構５
の下方に位置させる。

【００２３】制御部１２は振動子駆動部１１に対して駆
動指令値を送出し、振動子駆動部１１はこの駆動指令値
に基づいた電力で超音波振動子７を駆動する。これによ
り、超音波振動子７は駆動指令値に応じた超音波出力で
ボンディングツール６に対して超音波振動を付与する。
このときの駆動電圧Ｖおよび駆動電流Ｉは計測部１６に
よって検出され、これらの計測値より接合作用面を計測
面に押圧した状態における超音波振動子７の駆動状態を
示す電気的駆動特性としてのインピーダンスが求められ
る。

【００２４】求められたインピーダンス計測結果は制御
部１２に送られ、制御部１２はこのインピーダンス計測
結果を予め設定され記憶されている判定データと比較す
ることにより、接合作用面６ｂの面状態の良否を判定す
る。したがって制御部１２は、超音波振動子７の駆動状
態を示す電気的駆動特性に基づいて面状態の良否を判定
する面状態判定手段となっている。この判定結果は、後
述するように表示部１４の画面に表示される。

【００２５】また制御部１２は昇降駆動部８に対して荷
重指令値を送出し、昇降駆動部８はこの荷重指令値に応
じた荷重でボンディングツール６を基板２または面状態
計測部１ｂの計測面や、研磨部１ｃの研磨面に対して押
圧する。

【００２６】制御部１２には記憶部１３、表示部１４、
操作・入力部１５が接続されている。記憶部１３は、ボ
ンディング動作などの各種動作プログラムや、電子部品
種類毎のボンディング条件などのボンディング実行用デ
ータを記憶するほか、前述の面状態の良否判定に用いら
れる各種データを記憶する。すなわち記憶部１３は、計
測部１６によって計測されたインピーダンスの計測結果
を記憶するほか、この計測結果に基づいて面状態判定を
行うための判定データを記憶する。

【００２７】操作・入力部１５は、駆動指令値や荷重指
令値などのボンディング装置の操作入力や記憶部１３に
記憶されるデータ入力を行う。表示部１４は、操作・入
力部１５によるデータ入力時の案内画面の表示や、面状
態測定画面３０（図５、図６参照）の表示を行う。面状
態測定画面３０には、図５、図６に示すように、インピ
ーダンス計測結果を示すグラフ３１およびこの計測結果
に基づく良否判定結果（判定表示枠３２参照）が表示さ
れる。表示部１４は、接合作用面６ｂを計測面２０ａに
押圧した状態における振動付与手段の駆動状態を示すイ
ンピーダンスの計測結果を、面状態測定画面３０上で表
示する表示手段となっている。

【００２８】ここで面状態測定および良否判定について
説明する。超音波振動子７を駆動してボンディングツー
ル６に超音波振動を印加する場合に、超音波振動子７の
駆動電源のインピーダンスは、ボンディングツール６の
接合作用面６ｂの拘束状態によって大きく変化する。こ
のとき、基準押圧面として表面が平滑に仕上げられた同
一の計測面に、同一の押圧荷重でボンディングツールを
押しつけたときのインピーダンスは、接合作用面６ｂと
計測面２０ａとの接触状態に依存する。

【００２９】従って、任意の計測時に得られたインピー
ダンスの計測結果を、接合作用面６ｂの面状態が良好な
ときに取得された基準データ（判定データ）と比較する
ことにより、面状態の良否を判定することができる。こ
のとき、比較の対象となる判定データとして、計測時に
おけるインピーダンスの時間的変化を示す計測波形から
抽出された時間平均値、変動幅などの判定用パラメータ
を用いる方法や、計測波形そのものと基準波形パターン
との一致度を求める方法など、各種の手法を選択して用
いる。

【００３０】ここでは、判定データとしてインピーダン
スの変動範囲の上限しきい値ＴＨ（Ｕ）、下限しきい値
ＴＨ（Ｌ）を設定し、インピーダンス計測結果を示すグ
ラフが、上限しきい値ＴＨ（Ｕ）、下限しきい値ＴＨ
（Ｌ）の間にあれば、面状態が良好であると判定するよ
うにしている。そして、面状態測定画面３０において、
上限しきい値ＴＨ（Ｕ）、下限しきい値ＴＨ（Ｌ）をイ
ンピーダンス計測結果を示すグラフに重ね合わせて表示
するようにしている。

【００３１】なお上記例では、面状態の良否判定を制御
部１２によって自動的に行い、判定結果を表示させる例
を示しているが、インピーダンス計測結果を表示部１４
に表示させ、作業者が表示結果を観察して良否を判定す
るようにしてもよい。このとき、上限しきい値ＴＨ
（Ｕ）、下限しきい値ＴＨ（Ｌ）などの判定データを同
一画面上に表示するようにすれば、良否判定を容易に行
うことができる。

【００３２】この超音波ボンディング装置は上記のよう
に構成されており、以下ボンディング作業フローチャー
トについて図３を参照して説明する。まず、ボンディン
グ作業の開始に際しては、ボンディングツールの面状態
測定が行われる（ＳＴ１）。次いでこの測定結果に基づ
いて、面状態の判定を行う（ＳＴ２）。ここで、面状態
がＮＧであると判定されたならば、面状態修正が行われ
る（ＳＴ３）。この後、再び（ＳＴ１）、（ＳＴ２）を
経て再び面状態判定を行い、ここでＯＫならば次工程に
移行しボンディング動作を実行する（ＳＴ４）。

【００３３】そして予め設定された生産枚数のボンディ
ングが完了したか否かを判定し（ＳＴ５）、設定枚数完
了ならば（ＳＴ１）に戻って面状態測定を行う。なお
（ＳＴ５）において、判定基準に生産枚数を用いる代わ
りに、ボンディング装置の稼動時間を用いてもよい。す
なわち、ボンディング装置の正味稼動時間を計時し、稼
動累積時間が設定時間を経過するたびに、面状態測定を
行うようにしてもよい。

【００３４】ここで、（ＳＴ１）、（ＳＴ２）において
行われる面状態の測定および判定について説明する。こ
こではまずボンディングツール６の下方に面状態計測部
１ｂを移動させ、ボンディングツール６を下降させて接
合作用面６ｂを計測面２０ａに所定荷重で押圧する。そ
してこの状態で超音波振動子７を駆動し、計測部１６で
超音波振動子７の駆動時のインピーダンスを検出する。
そしてこのインピーダンス検出結果に基づき、制御部１
２によって面状態の判定が行われる。

【００３５】この判定について、図５、図６を参照して
説明する。図５は、面状態が良好な場合を示している。
すなわち、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、接合作用
部６ａの下面の接合作用面６ｂには付着物がなく平滑な
状態が保たれている。接合作用面６ｂの中央の開口は、
真空吸着のための吸着孔６ｃである。

【００３６】接合作用面６ｂがこのような良好な状態に
おけるインピーダンス計測結果は、図５（ｃ）に示す面
状態測定画面３０に現れているグラフ３１のように、イ
ンピーダンス値Ｚが安定しており時間的な変動が少な
く、しかも上限しきい値ＴＨ（Ｕ）と下限しきい値ＴＨ
（Ｌ）の間の許容範囲内にある。計測波形がこの範囲内
にある場合には、面状態は合格（ＯＫ）と判定され、判
定表示枠３２にその旨表示される。

【００３７】これに対し、図６は、面状態が不良の場合
を示している。すなわち、図６（ａ）、（ｂ）に示すよ
うに、接合作用部６ａの下面の接合作用面６ｂには電子
部品３から剥離した微細な異物が付着して部分的に堆積
した堆積層２７が存在している。接合作用面６ｂがこの
ような良好な状態でのインピーダンス計測結果は、図６
（ｃ）に示す面状態測定画面３０に現れているグラフ３
１のように、接合作用面６ｂと計測面との接触状態が不
安定でしかも振動が阻害されることから、インピーダン
ス値Ｚは図５に示す状態と比較して高く、しかも時間的
に大きく変動している。このため、計測波形は上限しき
い値ＴＨ（Ｕ）と下限しきい値ＴＨ（Ｌ）の範囲から外
れており、面状態は不合格（ＮＧ）と判定され、判定表
示枠３２にその旨表示される。

【００３８】次に、（ＳＴ３）に示す面状態修正工程に
ついて、図４を参照して説明する。（ＳＴ２）にて面状
態不良と判定されたならば、まず研磨部１ｃをボンディ
ングツール６の下方に移動させ、ボンディングツール６
を研磨部材２２に対して下降させて図４（ａ）に示すよ
うに接合作用面６ｂを研磨部材２２の研磨面２２ａに対
して押圧する。

【００３９】そして超音波振動子７を駆動して接合作用
部６ａに超音波振動を印加することにより、接合作用面
６ｂを研磨する。または、移動テーブル１を駆動して研
磨部材２２を接合作用面６ｂに対して水平方向に往復動
させ、接合作用面６ｂを研磨面２２ａに対して摺動させ
ることにより接合作用面の研磨を行う（研磨工程）。こ
れにより、接合作用面６ｂが研磨され、付着した堆積層
が除去されるとともに、表面が平滑化される。なお、超
音波振動の印加と研磨部材２２の研磨面２２ａに対する
摺動を併用して行うと、研磨をより迅速に行うことがで
きる。

【００４０】次いで、研磨後の接合作用面６ｂに付着し
た研磨くずなどの異物除去のための洗浄が行われる。図
４（ｂ）に示すように、洗浄部１ｄをボンディングツー
ル６の下方に移動させ、ボンディングツール６を容器２
３に対して下降させて、図４（ｂ）に示すように接合作
用部６ａの下部を容器２３内の洗浄液２４内に浸漬す
る。そして超音波振動子７を駆動することにより、接合
作用部６ａが洗浄液２４内で超音波振動する。これによ
り、接合作用面６ｂは超音波洗浄され、研磨くずなどの
微細な異物が除去される。

【００４１】洗浄後には、液切り・乾燥が行われる。図
４（ｃ）に示すように、洗浄後のボンディングツール６
を容器２３の液面から上昇させ、接合作用部６ａをエア
ブローノズル２５の先端付近に位置させる。そして超音
波振動子７を駆動した状態で、エアブローノズル２５か
らエアを噴出させる。またこれとともに接合作用部６ａ
に設けられた吸着孔６ｃ（図５参照）からエアブローす
る。これにより、接合作用部６ａや、吸着孔６ｃ内部に
付着した洗浄液２４の液滴は、振動とエアブローにより
吹き飛ばされて除去される。

【００４２】なお、上記面状態修正工程において、図４
（ｃ）に示す液切り・乾燥を、基板保持部１ａに備えら
れたヒータからの輻射熱によって行うようにしてもよ
い。また図４（ａ）に示す研磨後の接合作用部６ａの異
物付着状態によっては、洗浄液による超音波洗浄を行わ
ず、エアブローや真空吸引によって異物を除去するよう
にしてもよい。

【００４３】そして上記研磨による面状態修正の後、前
述のように再び（ＳＴ１）、（ＳＴ２）の面状態測定お
よび良否判定が実行され、この判定結果がＮＧならば、
研磨工程が反復実行される。

【００４４】なお上記実施の形態では、面状態判定のた
めの計測と、面状態修正のための研磨とをそれぞれ専用
ステージで行う例を示しているが、研磨と計測とを研磨
部１ｃによって同時に行うようにしてもよい。すなわち
この場合には、研磨部１ｃによって接合作用面６ｂの研
磨を実行する過程において、計測部１６によって超音波
振動子７の駆動電源のインピーダンスの計測を連続して
行い、計測結果の変化に注目する。

【００４５】図７は、この場合の面状態測定画面３０を
示している。ＴＨ（Ｕ）、ＴＨ（Ｌ）は、図５、図６と
同様に面状態判定のために設定された上限しきい値、下
限しきい値である。図７のグラフ３１に示すように、研
磨開始当初は、図６に示す例と同様にインピーダンス値
Ｚは安定せず、ＴＨ（Ｕ）、ＴＨ（Ｌ）の範囲から外れ
て変動を示す（時間範囲（ａ））。この状態では判定表
示枠３２には、ＮＧ表示がなされる。

【００４６】この後研磨時間が経過して面状態が改善さ
れるとともにインピーダンス値Ｚが次第に低下するよう
になる（時間範囲（ｂ））。そしてさらに研磨時間が経
過すると、インピーダンス値ＺはＴＨ（Ｕ）、ＴＨ
（Ｌ）の範囲内で安定し、図５に示す例とほぼ同様の状
態となったならば、判定表示枠３２がＯＫ表示に切り換
わる。

【００４７】すなわちこの例では、接合作用面６ｂを研
磨する研磨部１ｃの研磨面２２ａが、計測面を兼ねてお
り、接合作用面６ｂをこの研磨面２２ａに対して相対的
に押圧し摺動させることにより接合作用面６ｂを研磨す
る研磨過程において、面状態の良否の判定を行うように
なっている。このような方法を採用することにより、研
磨と計測を反復する必要がなく、短時間で面状態の修正
を行うことが可能となる。

【００４８】なおこの場合においても、良否判定を自動
的に行わずに、作業者がインピーダンス計測結果を示す
グラフを目視で観察してインピーダンスが安定状態とな
ったことを確認することにより、ボンディングツール６
の接合作用面の面状態が良好である判定するようにして
もよい。

【００４９】上記説明したように、本実施の形態に示す
超音波ボンディング装置では、ボンディングツールの面
状態の劣化を簡便な方法で検出することができるととも
に、面状態の劣化が進行して面状態修正のための研磨を
行う際に、ボンディングツールを装置から取り外す手間
を必要としない。また修正後の面状態の確認を容易に反
復して行えることから、常に過不足のない研磨を行って
適性品質の修正を適正頻度で効率よく行うことができ
る。

【００５０】

【発明の効果】本発明によれば、ボンディングツールの
接合作用面を計測面に押圧した状態で振動付与手段を駆
動し、この振動付与手段の駆動状態を示す電気的駆動特
性に基づいて接合作用面の面状態の良否を判定するよう
にしたので、ボンディングツールを取り外すことなく面
状態の確認が可能となり、接合作用部の面状態の修正を
適正に効率よく行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の超音波ボンディング装
置の構成を示すブロック図

【図２】（ａ）本発明の一実施の形態の超音波ボンディ
ング装置の面状態計測部の断面図 （ｂ）本発明の一実施の形態の超音波ボンディング装置
の研磨部の断面図 （ｃ）本発明の一実施の形態の超音波ボンディング装置
の洗浄部の断面図

【図３】本発明の一実施の形態の超音波ボンディング装
置によるボンディング作業のフローチャート

【図４】本発明の一実施の形態の超音波ボンディング装
置による面状態修正作業の説明図

【図５】本発明の一実施の形態の超音波ボンディング装
置による面状態良否判定の説明図

【図６】本発明の一実施の形態の超音波ボンディング装
置による面状態良否判定の説明図

【図７】本発明の一実施の形態の超音波ボンディング装
置による面状態良否判定の説明図

【符号の説明】

１ 移動テーブル １ａ 基板保持部 １ｂ 面状態計測部 １ｃ 研磨部 １ｄ 洗浄部 ２ 基板 ３ 電子部品 ５ ボンディング機構 ６ ボンディングツール ６ａ 接合作用部 ６ｂ 接合作用面 ７ 超音波振動子 １１ 振動子駆動部 １２ 制御部 １４ 表示部 １６ 計測部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ボンディングツールによって電子部品をワ
   ークに押圧して超音波振動を印加することによりこの電
   子部品をボンディングする超音波ボンディング装置であ
   って、前記ワークを保持するワーク保持部と、前記電子
   部品に当接して超音波振動を伝達する接合作用面を有す
   るボンディングツールと、電気的に駆動されて前記ボン
   ディングツールに超音波振動を付与する振動付与手段
   と、ボンディングツールを押圧対象面に対して押圧する
   押圧手段と、前記接合作用面を計測面に押圧した状態に
   おける前記振動付与手段の駆動状態を示す電気的駆動特
   性の計測結果に基づいて接合作用面の面状態の良否を判
   定する面状態判定手段とを備えたことを特徴とする超音
   波ボンディング装置。
2. 【請求項２】ボンディングツールによって電子部品をワ
   ークに押圧して超音波振動を印加することによりこの電
   子部品をボンディングする超音波ボンディング装置であ
   って、前記ワークを保持するワーク保持部と、前記電子
   部品に当接して超音波振動を伝達する接合作用面を有す
   るボンディングツールと、電気的に駆動されて前記ボン
   ディングツールに超音波振動を付与する振動付与手段
   と、ボンディングツールを押圧対象面に対して押圧する
   押圧手段と、前記接合作用面を計測面に押圧した状態に
   おける前記振動付与手段の駆動状態を示す電気的駆動特
   性の計測結果を表示する表示手段とを備えたことを特徴
   とする超音波ボンディング装置。
3. 【請求項３】前記計測面は、前記接合作用面を研磨する
   研磨部の研磨面であることを特徴とする請求項１または
   ２記載の超音波ボンディング装置。
4. 【請求項４】ボンディングツールの接合作用面を電子部
   品に当接させてこの電子部品をワークに押圧するととも
   に、電気的に駆動される振動付与手段によって前記ボン
   ディングツールに超音波振動を付与することによりこの
   電子部品をボンディングする超音波ボンディング方法で
   あって、前記接合作用面を計測面に押圧した状態で前記
   振動付与手段を駆動し、この振動付与手段の駆動状態を
   示す電気的駆動特性の計測結果に基づいて前記接合作用
   面の面状態の良否を判定することを特徴とする超音波ボ
   ンディング方法。
5. 【請求項５】前記接合作用面を研磨部の研磨面に対して
   相対的に押圧し摺動させることにより接合作用面を研磨
   する研磨工程の後に前記面状態の良否を判定し、この判
   定結果に基づいて前記研磨工程を反復実行することを特
   徴とする請求項４記載の超音波ボンディング方法。
6. 【請求項６】前記計測面は、前記接合作用面を研磨する
   研磨部の研磨面であり、接合作用面をこの研磨面に対し
   て相対的に押圧し摺動させることにより接合作用面を研
   磨する研磨過程において、前記面状態の良否の判定を行
   うことを特徴とする請求項４記載の超音波ボンディング
   方法。