JP2003197685A - Bonding apparatus - Google Patents

Bonding apparatus

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JP2003197685A
JP2003197685A JP2001399356A JP2001399356A JP2003197685A JP 2003197685 A JP2003197685 A JP 2003197685A JP 2001399356 A JP2001399356 A JP 2001399356A JP 2001399356 A JP2001399356 A JP 2001399356A JP 2003197685 A JP2003197685 A JP 2003197685A
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parallelism
pressing
welding
welding tool
joining
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JP2001399356A
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Japanese (ja)
Inventor
Tetsuaki Kokuta
哲章 穀田
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Nippon Avionics Co Ltd
Original Assignee
Nippon Avionics Co Ltd
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Publication date
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  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a parallelism adjusting mechanism free from the positional movement of a pressurizing surface by adjustment by easily and surely adjusting parallelism of the main surface of a stage and the pressurizing surface of a bonding tool in a bonding apparatus. <P>SOLUTION: The parallelism adjusting mechanism comprises three blocks arranged in series, and two contacting surfaces of these are respectively made to be an arc in right and left directions and that in front and rear directions. Each support point of both of the arcs is set to be the center of the pressurizing surface of the bonding tool, and the parallelism adjustment of the pressurizing surface by both of the arc and holding (fixing) as the result of it can individually be performed. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は複数の被接合部品例
えば電子部品と回路基板を挟持し、互いに当接させた接
合部に対して、押圧力と熱あるいは更に超音波を加えて
接合部を拡散接合させる方法、又は、ACF(異方性導
電フィルム)や半田を接合部間に介在させる方法等に用
いられる接合装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention sandwiches a plurality of parts to be joined, for example, an electronic part and a circuit board, and applies pressing force and heat or ultrasonic waves to the joined parts so that the joined parts are joined together. The present invention relates to a bonding apparatus used for a method of diffusion bonding, a method of interposing ACF (anisotropic conductive film) or solder between bonding portions, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、モバイル情報通信関連商品等
には回路実装基板のよりいっそうの小型、軽量、高周波
化による高性能化、コストダウンが切望されている。そ
のため、電極の接合にはACF工法やC4(半田バン
プ)工法等の種々の接続工法が実用化されている。その
中でも近年特に直接実装が可能なフリップチップ実装が
有効とされ、熱圧着やこれに超音波振動を付加した拡散
接合は、低接続抵抗、高接合強度、短時間接合等の特徴
があり、ますます注目を集めている。
2. Description of the Related Art Heretofore, it has been earnestly desired for mobile information communication-related products and the like to have a circuit mounting board that is smaller, lighter, and has higher performance due to higher frequencies and lower costs. Therefore, various connection methods such as the ACF method and the C4 (solder bump) method have been put into practical use for joining electrodes. Of these, flip chip mounting, which enables direct mounting, has recently become particularly effective, and thermocompression bonding and diffusion bonding with ultrasonic vibration added to it have characteristics such as low connection resistance, high bonding strength, and short-time bonding. It is getting more and more attention.

【0003】ここで、前記各種接合において使用される
接合装置の内、代表として熱圧着装置の主要部を図4に
基づいて説明する。図4において、51は加圧手段、5
2は加圧手段51により上下方向に摺動するメインシャ
フト、53は上プレート54と下プレート55と鋼球5
6と調整ネジ57A、57B、57C、57D(図4に
おいて57Cは57Aの後方、57Dは57Bの後方に
あるものとする)、から成る平行度調整機構、58A、
58Bは一対の給電ブロック、59は接合ツールである
ヒーターツール、60はステージである。
Here, of the joining devices used in the above-mentioned various joining processes, a main part of a thermocompression bonding device will be described as a representative with reference to FIG. In FIG. 4, 51 is a pressing means, 5
2 is a main shaft which slides in the vertical direction by a pressurizing means 51, 53 is an upper plate 54, a lower plate 55 and a steel ball 5.
A parallelism adjusting mechanism 58A, which includes 6 and adjusting screws 57A, 57B, 57C, 57D (57C is behind 57A and 57D is behind 57B in FIG. 4),
58B is a pair of power feeding blocks, 59 is a heater tool which is a joining tool, and 60 is a stage.

【0004】まず接合作業にあたっては、一方の被接合
部品例えば回路基板をステージ60に載置する。次に他
の一方の被接合部品例えば電子部品を接合部を位置合わ
せしたうえで前記回路基板上に重ねて載置する。次に加
圧手段51に指令を送りメインシャフト52を下降させ
る。これに伴いヒーターツール59も下降し、やがてヒ
ーターツール59の加圧面59Sは前記電子部品に当接
し押圧する。
First, in the joining work, one of the parts to be joined, for example, a circuit board is placed on the stage 60. Next, the other one of the components to be joined, for example, an electronic component, is placed on the circuit board in such a manner that the joining portions are aligned with each other. Next, a command is sent to the pressurizing means 51 to lower the main shaft 52. Along with this, the heater tool 59 also descends, and eventually the pressing surface 59S of the heater tool 59 contacts and presses the electronic component.

【0005】このとき、図示しないケーブルを介して給
電ブロック58A、58Bに印加された電気エネルギー
はヒーターツール59を流れ、その電気抵抗と作用しジ
ュール熱を発生する。このヒーターツール59の加熱
は、所定時間所定温度となるようにコントロールされ
る。かくして前記接合部には所定の荷重と所定の温度が
付与され、両電極間の接合が成される。
At this time, the electric energy applied to the power feeding blocks 58A and 58B via a cable (not shown) flows through the heater tool 59 and acts on its electric resistance to generate Joule heat. The heating of the heater tool 59 is controlled to reach a predetermined temperature for a predetermined time. Thus, a predetermined load and a predetermined temperature are applied to the joint portion, and the joint between the electrodes is established.

【0006】ここで、互いに重ね合わせられた被接合部
品に付与する荷重は、加圧面全体に均等であることが重
要で、これに偏りがあれば接合品質の偏り、言い換えれ
ば接合信頼性の低下に直接結びつく。したがって接合作
業にあたっては、前もってヒーターツール59の加圧面
59Sとステージ60の主面60Sの平行度を調整する
ことが重要となる。
Here, it is important that the loads applied to the parts to be joined that are superposed on each other are even on the entire pressing surface. If there is a deviation in this, the joining quality becomes uneven, in other words, the joining reliability decreases. Connect directly to. Therefore, in the joining operation, it is important to adjust the parallelism between the pressing surface 59S of the heater tool 59 and the main surface 60S of the stage 60 in advance.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】従来においては、前記
平行度の調整は図4で示す平行度調整機構53で行って
いた。平行度調整機構53は、下面の略中央部に円錐あ
るいは角錐形状の凹部を有した略正方形の上プレート5
4と、上面の略中央部に円錐あるいは角錐形状の凹部を
有した略正方形の下プレート55で主要部が構成され、
対向した前記両凹部には鋼球56が挟み込まれ、この鋼
球56により上プレート54と下プレート55は所定距
離離隔された状態にある。
In the prior art, the parallelism adjustment mechanism 53 shown in FIG. 4 adjusts the parallelism. The parallelism adjusting mechanism 53 includes a substantially square upper plate 5 having a conical or pyramidal concave portion at a substantially central portion of the lower surface.
4 and a substantially square lower plate 55 having a conical or pyramid-shaped recess at the substantially central portion of the upper surface, the main portion is constituted,
A steel ball 56 is sandwiched between the opposed concave portions, and the upper plate 54 and the lower plate 55 are separated by a predetermined distance by the steel ball 56.

【0008】さらに、上プレート54と下プレート55
のそれぞれの四隅近傍を4本の調整ネジ57A、57
B、57C、57Dで固定し、これら4本の調整ネジの
張力の均衡でこの平行度調整機構53は安定状態を保
つ。このような構成の平行度調整機構53によってヒー
ターツール59の加圧面59Sとステージ60の主面6
0Sの平行度を調整するには、4本の調整ネジ57A、
57B、57C、57Dの締め付け力をそれぞれ調整
し、下部加圧軸中心線61Bの角度を変化させる。
Further, the upper plate 54 and the lower plate 55
4 adjustment screws 57A, 57 near the four corners of
B, 57C and 57D are fixed, and the parallelism adjusting mechanism 53 maintains a stable state by the balance of the tensions of these four adjusting screws. With the parallelism adjusting mechanism 53 having such a configuration, the pressing surface 59S of the heater tool 59 and the main surface 6 of the stage 60 are
To adjust the parallelism of 0S, 4 adjustment screws 57A,
The tightening force of 57B, 57C, and 57D is adjusted, and the angle of the lower pressurizing shaft center line 61B is changed.

【0009】これに伴い、ヒーターツール59の加圧面
59Sのステージ60の主面60Sに対する角度も変化
し、平行度調整が実施される。しかしこのような調整
は、4本の調整ネジ57A、57B、57C、57Dの
締め付け力の相対的なバランスの上に成り立っており、
左右方向の調整を行うためにある調整ネジを調整すれば
前後方向の調整に影響してしまったり、またその逆に影
響してしまったりするため、調整自体が非常に困難であ
った。
Along with this, the angle of the pressing surface 59S of the heater tool 59 with respect to the main surface 60S of the stage 60 also changes, and parallelism adjustment is performed. However, such adjustment is based on the relative balance of the tightening forces of the four adjusting screws 57A, 57B, 57C, and 57D.
The adjustment itself was very difficult because if one of the adjustment screws was adjusted to adjust the horizontal direction, it would affect the adjustment in the front-rear direction and vice versa.

【0010】ヒーターツール59に代表されるような接
合ツールは一般に消耗品である。したがって少なくとも
接合ツールの交換時には前述した平行度調整作業が必要
とされる。つまり、作業者あるいは調整者は少なくとも
その度に難易度の高い調整作業を強いられる。
A welding tool represented by the heater tool 59 is generally a consumable item. Therefore, at least when exchanging the welding tool, the above-mentioned parallelism adjusting work is required. That is, the worker or the adjuster is forced to perform the adjustment work having a high degree of difficulty at least each time.

【0011】また、前記した平行度調整を行うことによ
り、ヒーターツール59Sの位置は前後左右に移動し、
その中心位置は上部加圧軸中心線61Aの延長線上から
ずれる。これに伴ってステージ60を前後左右に移動さ
せ位置合わせする必要が発生すると共に、せっかく平行
度を調整したつもりでも、加圧軸の中心線上で押圧が成
されないことにより、実際の接合動作において過重が加
わった瞬間に加圧面内の圧力の均一性を損なう可能性が
生じる。
By performing the above-mentioned parallelism adjustment, the position of the heater tool 59S moves to the front, rear, left and right,
The center position is deviated from the extension line of the upper pressing axis center line 61A. Along with this, it becomes necessary to move the stage 60 back and forth and to the left and right to align the positions, and even if it is intended to adjust the parallelism with care, no pressure is applied on the center line of the pressurizing shaft, so that an excessive load is applied in the actual joining operation. There is a possibility that the uniformity of the pressure in the pressing surface will be impaired at the moment when is applied.

【0012】本発明は、上記課題を解決するために成さ
れたもので、接合ツールの加圧面とステージの主面の平
行度の調整において、容易な調整を可能とし、調整によ
る加圧面の位置ずれが生じない平行度調整機構を有した
接合装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and enables easy adjustment in adjusting the parallelism between the pressing surface of the welding tool and the main surface of the stage, and the position of the pressing surface by the adjustment. An object of the present invention is to provide a joining device having a parallelism adjusting mechanism that does not cause misalignment.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために、複数の被接合部品を互いに重ね合わせて挟
持し、この挟持による押圧力と接合部の加熱あるいはこ
れに超音波振動を併用することにより、互いに位置合わ
せされた前記被接合部品の接合部を電気的、機械的に接
合する接合装置において、
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention sandwiches a plurality of parts to be joined and sandwiches them, and presses the sandwiched parts and heats the joint part or applies ultrasonic vibration thereto. By jointly using, in a joining device for electrically and mechanically joining the joint parts of the parts to be joined which are aligned with each other,

【0014】第1の態様として、被接合部品を載置する
ためのステージと、加圧手段により前記ステージの主面
に向かって移動し、接合部に対し接合面と略垂直方向の
圧力を加える接合ツールと、前記加圧手段と前記接合ツ
ールの間に介在し、接合ツールの加圧面の角度を変化さ
せる平行度調整機構を有し、前記ステージの主面と前記
接合ツールの加圧面との平行度調整を行っても、前記加
圧面の位置移動がないことを特徴とする接合装置を提供
する。
As a first aspect, a stage for placing parts to be joined and a pressing means move toward the main surface of the stage to apply a pressure to the joining part in a direction substantially perpendicular to the joining surface. A welding tool and a parallelism adjusting mechanism that is interposed between the pressing means and the welding tool and that changes the angle of the pressing surface of the welding tool, and has a main surface of the stage and the pressing surface of the welding tool. Provided is a joining device characterized in that the position of the pressing surface does not move even if parallelism is adjusted.

【0015】第2の態様として、前記接合ツールがヒー
ターツールであることを特徴とする第1の態様として記
載の接合装置を提供する。
As a second aspect, there is provided the welding apparatus as described in the first aspect, wherein the welding tool is a heater tool.

【0016】第3の態様として、前記接合ツールが超音
波ホーンに具設されたものであることを特徴とする第1
の態様として記載の接合装置を提供する。
In a third aspect, the welding tool is provided on an ultrasonic horn.
The joining device described in the above embodiment is provided.

【0017】第4の態様として、前記接合ツールの押圧
方向が上下方向であった場合、前記加圧面の平行度調整
が、前後方向と左右方向を個別に行えることを特徴とし
た第1から3のいずれかの態様として記載の接合装置を
提供する。
As a fourth aspect, when the pressing direction of the welding tool is the vertical direction, the parallelism of the pressing surface can be adjusted individually in the front-rear direction and the left-right direction. There is provided a joining device as described in any one of 1.

【0018】第5の態様として、前記平行度調整を実現
する機構が、前記接合ツールの加圧面の中心を支点とす
る左右方向に円弧形状の接触面と前後方向に円弧形状の
接触面の両者を有した機構であることを特徴とする第4
の態様として記載の接合装置を提供する。
As a fifth aspect, the mechanism for realizing the parallelism adjustment has both an arc-shaped contact surface in the left-right direction and an arc-shaped contact surface in the front-rear direction with the center of the pressing surface of the welding tool as a fulcrum. Fourth, which is a mechanism having
The joining device described in the above embodiment is provided.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】図1は本発明の一実施形態を示す
接合装置の主要部を示す正面図と右側面図、図2は図1
における断面ア−アと断面イ−イ、図3は本発明の他の
一実施形態を示す接合装置の主要部の正面図と右側面図
である。図1において、1は加圧手段、2は加圧手段に
より上下方向に摺動するメインシャフト、3は平行度調
整機構、4は絶縁ブロック、5A、5Bは一対の給電ブ
ロック、6はヒーターツール、7はステージである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a front view and a right side view showing a main part of a joining apparatus showing one embodiment of the present invention, and FIG.
3 is a front view and a right side view of the main part of the joining apparatus showing another embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is a pressing means, 2 is a main shaft which slides in the vertical direction by the pressing means, 3 is a parallelism adjusting mechanism, 4 is an insulating block, 5A and 5B are a pair of power feeding blocks, and 6 is a heater tool. , 7 are stages.

【0020】基本適接合動作は従来技術の説明で述べた
ものと同等であり、まず、加圧手段1に指令が発せられ
メインシャフト2が下降する。これに伴いヒーターツー
ル6の加圧面6Sも下降し、ステージ7の主面7S上に
載置した図示しない被接合部品を押圧する。これと同時
に、図示しないケーブルを介して給電ブロック5A、5
Bに供給された電気エネルギーがヒーターチップ6を流
れることにより、ヒーターチップ6の電気抵抗と作用
し、そのジュール熱により加熱する。
The basic proper joining operation is equivalent to that described in the description of the prior art. First, a command is issued to the pressurizing means 1 and the main shaft 2 is lowered. Along with this, the pressurizing surface 6S of the heater tool 6 also descends, and presses a not-shown bonded component placed on the main surface 7S of the stage 7. At the same time, the power supply blocks 5A and 5A are connected via cables (not shown).
When the electric energy supplied to B flows through the heater chip 6, the electric energy acts on the electric resistance of the heater chip 6 to heat it by the Joule heat.

【0021】このとき信頼性の高い接合を実現するに
は、事前に加圧面6Sと主面7Sの平行度を調整してお
かねばならない。この平行度の調整方法は、仮にまず左
右方向の平行度を調整するとすれば、図1で平行度調整
機構3の側面に示したX方向固定板8にあるX方向固定
ネジ8A(前後2本ずつ計4本)を緩める。
At this time, in order to realize highly reliable joining, the parallelism between the pressure surface 6S and the main surface 7S must be adjusted in advance. In the method of adjusting the parallelism, if the parallelism in the left-right direction is first adjusted, the X-direction fixing screws 8A (two front and rear screws) on the X-direction fixing plate 8 shown on the side surface of the parallelism adjusting mechanism 3 in FIG. 4 pieces each).

【0022】X方向固定ネジ8Aは、第2可動ブロック
11のメネジ穴に螺着されており、X方向固定板8にあ
るX方向固定ネジ8A用の貫通穴は所定量大きい径で穿
設されている。したがってX方向固定ネジ8Aを緩める
ことにより、第2可動ブロック11は前記した貫通穴の
余裕分だけ移動可能となる。
The X-direction fixing screw 8A is screwed into the female screw hole of the second movable block 11, and the through-hole for the X-direction fixing screw 8A in the X-direction fixing plate 8 is formed with a large diameter by a predetermined amount. ing. Therefore, by loosening the X-direction fixing screw 8A, the second movable block 11 can be moved by the margin of the through hole described above.

【0023】一方第2可動ブロック11の上面は、加圧
面6Sの中心を支点とした左右方向の円弧12に沿った
曲面形状に形成されており、この曲面と一致した凹状の
曲面を下面として持つ第1可動ブロック10に、この円
弧形状の曲面に沿った左右方向の動きしかできないよう
に後述する方法で拘束されている。
On the other hand, the upper surface of the second movable block 11 is formed in a curved surface shape along the arc 12 in the left-right direction with the center of the pressing surface 6S as a fulcrum, and has a concave curved surface matching this curved surface as the lower surface. The first movable block 10 is constrained by a method described later so that it can only move in the left-right direction along the curved surface of the arc shape.

【0024】したがって、第2可動ブロック11からヒ
ーターツール6までの一体に固定された構造体は、加圧
面6Sの中心を支点とした左右の回転方向に拘束されな
がら揺動可能となり、加圧面6Sの左右方向の面角度を
変化させることができる。この面角度はX方向調整ネジ
13を回すことにより後述する機構的作用で微調整可能
となる。このようにして主面7Sと加圧面6Sとの左右
方向の平行度を調整したのち、X方向固定ネジ8Aを締
めることにより、この調整結果を保持することができ
る。
Therefore, the integrally fixed structure from the second movable block 11 to the heater tool 6 can be swung while being restrained in the left and right rotation directions with the center of the pressing surface 6S as the fulcrum, and the pressing surface 6S is rotated. It is possible to change the surface angle in the left-right direction of. This surface angle can be finely adjusted by rotating the X-direction adjusting screw 13 by a mechanical action described later. After adjusting the parallelism between the main surface 7S and the pressing surface 6S in the left-right direction in this way, the adjustment result can be held by tightening the X-direction fixing screw 8A.

【0025】次に前後方向の平行度を調整する場合は、
図1で平行度調整機構3の側面に示したY方向固定板1
4にあるY方向固定ネジ14A(左右2本ずつ計4本)
を緩める。これらは前記X方向固定板8およびX方向固
定ネジ8Aと同等の機能を有する。また第1可動ブロッ
ク11の上面は、加圧面6Sの中心を支点とした前後方
向の円弧15に沿った曲面形状に形成されており、この
曲面と一致した凹状の曲面を下面として持つ固定ブロッ
ク9に、この円弧形状の曲面に沿った前後方向の動きし
かできないように後述する方法で拘束されている。
Next, when adjusting the parallelism in the front-back direction,
The Y-direction fixing plate 1 shown on the side surface of the parallelism adjusting mechanism 3 in FIG.
4A Y direction fixing screw 14A (2 left and right 4 in total)
Loosen. These have the same functions as the X-direction fixing plate 8 and the X-direction fixing screw 8A. Further, the upper surface of the first movable block 11 is formed in a curved surface shape along a circular arc 15 in the front-rear direction with the center of the pressing surface 6S as a fulcrum, and the fixed block 9 having a concave curved surface corresponding to this curved surface as a lower surface. In addition, it is constrained by a method described later so that it can only move in the front-rear direction along the curved surface of the arc shape.

【0026】したがって、第1可動ブロック10からヒ
ーターツール6までの一体に固定された構造体は、加圧
面6Sの中心を支点とした前後の回転方向に拘束されな
がら揺動可能となり、加圧面6Sの前後方向の面角度を
変化させることができる。この面角度はY方向調整ネジ
16を回すことにより後述する機構的作用で微調整可能
となる。このようにして主面7Sと加圧面6Sとの前後
方向の平行度を調整したのち、Y方向固定ネジ14Aを
締めることにより、この調整結果を保持することができ
る。
Therefore, the structure integrally fixed from the first movable block 10 to the heater tool 6 can be swung while being restrained in the forward and backward rotational directions with the center of the pressing surface 6S as a fulcrum, and the pressing surface 6S. The surface angle in the front-back direction can be changed. This surface angle can be finely adjusted by rotating the Y-direction adjusting screw 16 by a mechanical action described later. After adjusting the parallelism between the main surface 7S and the pressing surface 6S in the front-rear direction in this way, and tightening the Y-direction fixing screw 14A, the adjustment result can be held.

【0027】次に図2に基づいて平行度調整機構3の詳
細を説明する。図2において、センターシャフト17は
第2可動ブロック11にネジ18により固定されてい
る。更に第2可動ブロック11は、断面イ−イで示す一
対のネジ19と圧縮コイルばね20の組み合わせの作用
により第1可動ブロック10に対し常に当接するように
保持されている。
Next, the details of the parallelism adjusting mechanism 3 will be described with reference to FIG. In FIG. 2, the center shaft 17 is fixed to the second movable block 11 with screws 18. Further, the second movable block 11 is held so as to always come into contact with the first movable block 10 by the action of the combination of the pair of screws 19 and the compression coil spring 20 shown in section Y.

【0028】また、第2可動ブロック11にある一対の
穴21はネジ19のネジ径に対して所定量大きく穿設さ
れている。更に前述したように、第1可動ブロック10
と第2可動ブロック11の両者は、左右方向の円弧12
に沿った面で接している。したがって、X方向固定ネジ
8Aを緩めX方向調整ネジ13を回すことにより、セン
ターシャフト17が左右方向に揺動する。
The pair of holes 21 in the second movable block 11 are formed larger by a predetermined amount than the screw diameter of the screw 19. Further, as described above, the first movable block 10
Both the second movable block 11 and the second movable block 11 have an arc 12 in the left-right direction.
It touches on the surface along. Therefore, by loosening the X-direction fixing screw 8A and turning the X-direction adjusting screw 13, the center shaft 17 swings in the left-right direction.

【0029】このセンターシャフト17の揺動は第2可
動ブロック11と連動した円弧12に沿った揺動、つま
り、図1で示すヒーターツール6の加圧面6Sの中心を
支点とした左右方向の揺動である。尚、センターシャフ
ト17を挟んでX方向調整ネジ13に対向した圧縮コイ
ルばね23は、他端がセットスクリュー22に押圧され
ることにより常時センターシャフト17の側面を押圧
し、センターシャフト17が常時X方向調整ネジ13の
先端に追従するようになっている。
The swing of the center shaft 17 swings along the arc 12 which is interlocked with the second movable block 11, that is, the swing in the left-right direction with the center of the pressing surface 6S of the heater tool 6 shown in FIG. 1 as a fulcrum. It is dynamic. The compression coil spring 23, which faces the X-direction adjusting screw 13 with the center shaft 17 interposed therebetween, constantly presses the side surface of the center shaft 17 when the other end is pressed by the set screw 22, so that the center shaft 17 always moves in the X direction. It follows the tip of the direction adjusting screw 13.

【0030】こうして第2可動ブロック11は、穴21
の径とネジ19のネジ径とにある余裕分あるいはセンタ
ーシャフト17の径とその周囲に設けられた空間の分、
またるいは前述したX方向固定ネジ8Aのガタの分だけ
左右方向に円弧12に沿って回転することができ、その
結果、加圧面6Sの左右方向の平行度が調整可能とな
り、更にX方向固定ネジ8Aの締め付けによって調整結
果を保持することが可能となる。
Thus, the second movable block 11 has a hole 21
Of the diameter of the center shaft 17 and the space provided around the center shaft 17,
In addition, the rib can rotate in the left-right direction along the arc 12 by the amount of the play of the X-direction fixing screw 8A described above, and as a result, the parallelism in the left-right direction of the pressing surface 6S can be adjusted, and further fixed in the X-direction. It is possible to hold the adjustment result by tightening the screw 8A.

【0031】次に、第1可動ブロックは、断面ア−アで
示す一対のネジ24と圧縮コイルばね25の組み合わせ
の作用により固定ブロック9に対し常に当接するように
保持されている。また、第1可動ブロック10にある一
対の穴26はネジ24のネジ径に対して所定量大きく穿
設されている。更に前述したように、固定ブロック9と
第1可動ブロック10の両者は、前後方向の円弧15に
沿った面で接している。したがって、Y方向固定ネジ1
4Aを緩めY方向調整ネジ16を回すことにより、セン
ターシャフト17が前後方向に揺動する。
Next, the first movable block is held so as to always come into contact with the fixed block 9 by the action of the combination of the pair of screws 24 and the compression coil spring 25, which are shown by cross-sections AA. Further, the pair of holes 26 in the first movable block 10 are formed larger than the screw diameter of the screw 24 by a predetermined amount. Further, as described above, both the fixed block 9 and the first movable block 10 are in contact with each other on the surface along the arc 15 in the front-rear direction. Therefore, the Y-direction fixing screw 1
By loosening 4A and turning the Y-direction adjusting screw 16, the center shaft 17 swings in the front-back direction.

【0032】このセンターシャフト17の揺動は第2可
動ブロック11と更にこれに固定された第1可動ブロッ
ク10と連動した円弧15に沿った揺動、つまり、図1
で示す加圧面6Sの中心を支点とした前後方向の揺動で
ある。尚、センターシャフト17を挟んでY方向調整ネ
ジ16に対向した圧縮コイルばね28は、他端がセット
スクリュー27に押圧されることにより常時センターシ
ャフト17の側面を押圧し、センターシャフト17が常
時Y方向調整ネジ16の先端に追従するようになってい
る。
The swing of the center shaft 17 is the swing along the arc 15 interlocking with the second movable block 11 and the first movable block 10 fixed thereto, that is, FIG.
Is a swing in the front-back direction with the center of the pressure surface 6S as the fulcrum. The compression coil spring 28 opposed to the Y-direction adjusting screw 16 with the center shaft 17 interposed therebetween always presses the side surface of the center shaft 17 when the other end is pressed by the set screw 27, so that the center shaft 17 is always Y-shaped. It follows the tip of the direction adjusting screw 16.

【0033】こうして第1可動ブロック10は、穴26
の径とネジ24のネジ径とにある余裕分あるいはセンタ
ーシャフト17の径とその周囲に設けられた空間の分、
またあるいはY方向固定ネジ14Aのガタ分だけ前後方
向に円弧15に沿って揺動することができ、その結果、
加圧面6Sの前後方向の平行度が調整可能となり、更に
Y方向固定ネジ14Aの締め付けによって調整結果を保
持することが可能となる。以上本実施形態は、平行度調
整機構3によって左右方向と前後方向の平行度調整を個
別に行うことを可能とし、そのうえでステージ7の主面
7Sとヒーターツール6の加圧面6Sとの平行度調整を
実現している。
Thus, the first movable block 10 has the hole 26.
And the screw diameter of the screw 24, or the diameter of the center shaft 17 and the space provided around it,
Alternatively, the Y direction fixing screw 14A can be swung in the front-rear direction along the circular arc 15 as a result, and as a result,
The parallelism in the front-back direction of the pressure surface 6S can be adjusted, and the adjustment result can be held by tightening the Y-direction fixing screw 14A. As described above, in the present embodiment, it is possible to individually adjust the parallelism in the left-right direction and the front-rear direction by the parallelism adjusting mechanism 3, and further, to adjust the parallelism between the main surface 7S of the stage 7 and the pressing surface 6S of the heater tool 6. Has been realized.

【0034】図1および図2は、接合ツールとしてヒー
ターツールを使用した場合の平行度調整機構を示してい
るが、次に図3に基づいて、接合ツールが超音波ホーン
に具設された超音波接合装置における平行度調整機構を
説明する。図3において31は加圧手段、32はメイン
シャフト、33は平行度調整機構、34は振動子、35
は超音波ホーン、35Aは接合ツールである。
FIGS. 1 and 2 show a parallelism adjusting mechanism when a heater tool is used as a welding tool. Next, based on FIG. 3, the welding tool equipped with an ultrasonic horn will be used. A parallelism adjusting mechanism in the sonic bonding device will be described. In FIG. 3, 31 is a pressing means, 32 is a main shaft, 33 is a parallelism adjusting mechanism, 34 is a vibrator, and 35 is a vibrator.
Is an ultrasonic horn, and 35A is a joining tool.

【0035】まず、加圧手段31に指令が発せられメイ
ンシャフト32が下降する。これに伴い超音波ホーン3
5に具設された接合ツール35Aも下降し、ステージ3
6の主面36S上に載置した図示しない被接合部品を押
圧する。一方、図示しない発振器で発生した超音波電力
が図示しないケーブルを介して振動子34に入力され
る。振動子34はこの超音波電力の電気エネルギーを機
械的な超音波振動に変換し、超音波ホーン35に伝え
る。
First, a command is issued to the pressurizing means 31 and the main shaft 32 descends. Along with this, ultrasonic horn 3
The welding tool 35A provided on the stage 5 also descends, and the stage 3
An unillustrated bonded component placed on the main surface 36S of 6 is pressed. On the other hand, ultrasonic power generated by an oscillator (not shown) is input to the vibrator 34 via a cable (not shown). The vibrator 34 converts the electric energy of the ultrasonic power into mechanical ultrasonic vibration and transmits it to the ultrasonic horn 35.

【0036】超音波ホーン35はこの振動を矢印ウ方向
の縦波として接合ツール35Aまで伝える。接合ツール
35Aの加圧面35Sは図示しない被接合部品を加圧手
段1により発生した荷重で押圧しながら、同時に接合面
と平行方向の超音波振動も加えることにより超音波接合
を実現する。
The ultrasonic horn 35 transmits this vibration to the welding tool 35A as a longitudinal wave in the direction of arrow c. The pressurizing surface 35S of the welding tool 35A realizes ultrasonic welding by pressing an object to be welded (not shown) with a load generated by the pressurizing means 1 and simultaneously applying ultrasonic vibration in a direction parallel to the welding surface.

【0037】このとき信頼性の高い接合を実現するに
は、事前に接合ツール35Aの加圧面35Sとステージ
36の主面36Sの平行度を調整しておかねばならな
い。この平行度調整を実施するにも、図1及び図2を用
いて説明したヒーターツールによる接合の場合と同等の
構成及び機能を有した平行度調整機構33を用いること
が可能である。
At this time, in order to realize reliable joining, the parallelism between the pressing surface 35S of the joining tool 35A and the main surface 36S of the stage 36 must be adjusted in advance. To perform this parallelism adjustment, it is possible to use the parallelism adjustment mechanism 33 having the same configuration and function as the case of joining by the heater tool described with reference to FIGS. 1 and 2.

【0038】したがって、ここでの平行度調整機構33
も、前述した図1及び図2に示す平行度調整機構3と同
等の作用を奏し、左右方向においては、加圧面35Sの
中心を支点とした左右方向の円弧37に沿った第2可動
ブロック38の挙動により、加圧面35Sの平行度調整
が成される。また同様に、前後方向においては、加圧面
35Sの中心を支点とした前後方向の円弧39に沿った
第1可動ブロック40の挙動により、加圧面35Sの平
行度調整が成される。
Therefore, the parallelism adjusting mechanism 33 here is used.
Also has the same effect as the parallelism adjusting mechanism 3 shown in FIGS. 1 and 2 described above, and in the left-right direction, the second movable block 38 along the left-right arc 37 with the center of the pressing surface 35S as the fulcrum. By the behavior of, the parallelism of the pressure surface 35S is adjusted. Similarly, in the front-back direction, the parallelism of the pressure surface 35S is adjusted by the behavior of the first movable block 40 along the arc 39 in the front-back direction with the center of the pressure surface 35S as the fulcrum.

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明によれば、ステージの主面と接合
ツールの加圧面の平行度調整を行っても、加圧面の中心
の位置移動が発生しないため、常に主加圧軸の延長線上
で被接合部品に対して荷重を付与することができ、接合
時の急激に圧力が変化する環境であっても、加圧面にお
いて安定した圧力分布が得られる。
According to the present invention, even if the parallelism between the main surface of the stage and the pressing surface of the welding tool is adjusted, the position of the center of the pressing surface does not move. Thus, a load can be applied to the parts to be joined, and a stable pressure distribution can be obtained on the pressing surface even in an environment where the pressure changes rapidly during joining.

【0040】また本発明によれば、左右方向と前後方向
の平行度調整が個別に実施でき、前記両方向の調整が相
互に影響しないので、調整作業が容易且つ確実になる。
Further, according to the present invention, the parallelism adjustment in the left-right direction and the front-rear direction can be individually performed, and the adjustments in the both directions do not affect each other, so that the adjustment work is easy and reliable.

【0041】従来技術においては、平行度の調整を複数
のネジの締め付け力のバランスをもって行っており、且
つこれら複数のネジの締め付け力の合計の力で加圧機構
を固定していた。したがって、前記締め付け力のバラン
スを優先してネジ単体としての締め付け力の下限を下回
ってしまう可能性も存在し、この判断は作業者あるいは
調整者の熟練に依るしかなかった。
In the prior art, the parallelism is adjusted by balancing the tightening forces of a plurality of screws, and the pressing mechanism is fixed by the total tightening force of the plurality of screws. Therefore, there is a possibility that the tightening force balance will be prioritized and the lower limit of the tightening force of the screw alone will be exceeded, and this judgment depends only on the skill of the operator or the adjuster.

【0042】これに比較して本発明によれば、平行度の
調整ネジとその結果を保持するための固定ネジが別個で
あるため、前記したような判断は必要なく、調整不良に
よる接続信頼性の低下あるいは調整不良による事故を回
避することが可能となる。
In contrast, according to the present invention, since the adjusting screw for parallelism and the fixing screw for holding the result are separate, the above-mentioned judgment is not necessary and the connection reliability due to the adjustment error is not necessary. It is possible to avoid an accident due to a decrease in power consumption or poor adjustment.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施形態を示す接合装置の主要部を
示す正面図と右側面図
FIG. 1 is a front view and a right side view showing a main part of a joining device showing an embodiment of the present invention.

【図2】図1における断面ア−アと断面イ−イ、FIG. 2 is a sectional view of FIG.

【図3】本発明の他の一実施形態を示す接合装置の主要
部の正面図と右側面図
FIG. 3 is a front view and a right side view of a main part of a joining device showing another embodiment of the present invention.

【図4】従来の接合装置の主要部の正面図FIG. 4 is a front view of a main part of a conventional joining device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 加圧手段 2 メインシャフト 3 平行度調整機構 4 絶縁ブロック 5A、5B 給電ブロック 6 ヒーターツール 6S 加圧面 7 ステージ 7S 主面 8 X方向固定板 8A X方向固定ネジ 9 固定ブロック 10 第1可動ブロック 11 第2可動ブロック 12 左右方向の円弧 13 X方向調整ネジ 14 Y方向固定板 14A Y方向固定ネジ 15 前後方向の円弧 16 Y方向調整ネジ 1 Pressurizing means 2 main shaft 3 Parallelism adjustment mechanism 4 insulating blocks 5A, 5B power supply block 6 heater tools 6S Pressing surface 7 stages 7S main surface 8 X direction fixing plate 8A X direction fixing screw 9 fixed block 10 First movable block 11 Second movable block 12 Left and right circular arc 13 X direction adjustment screw 14 Y direction fixing plate 14A Y direction fixing screw 15 Front-back arc 16 Y direction adjustment screw

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H05K 3/32 H05K 3/32 C // B23K 101:42 B23K 101:42 Front page continuation (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H05K 3/32 H05K 3/32 C // B23K 101: 42 B23K 101: 42

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の被接合部品を互いに重ね合わせて
挟持し、互いに位置合わせされた前記被接合部品の接合
部を電気的、機械的に接合する接合装置であって、 被接合部品を載置するためのステージと、 加圧手段により前記ステージの主面に向かって移動し、
接合部に対し接合面と略垂直方向の圧力を加える接合ツ
ールと、 前記加圧手段と前記接合ツールの間に介在し、接合ツー
ルの加圧面の角度を変化させる平行度調整機構を有し、 前記ステージの主面と前記接合ツールの加圧面との平行
度調整を行っても、前記加圧面の位置移動がないことを
特徴とする接合装置。
1. A joining device for sandwiching a plurality of parts to be joined together by sandwiching them and electrically and mechanically joining the joint parts of the parts to be joined which are aligned with each other, wherein the parts to be joined are mounted. A stage for placing, and moving toward the main surface of the stage by a pressing means,
A welding tool that applies a pressure in a direction substantially perpendicular to the welding surface to the welding portion, and a parallelism adjusting mechanism that is interposed between the pressing unit and the welding tool and that changes the angle of the pressing surface of the welding tool, A welding apparatus, wherein the position of the pressing surface does not move even when the parallelism between the main surface of the stage and the pressing surface of the welding tool is adjusted.
【請求項2】 前記接合ツールがヒーターツールである
ことを特徴とする請求項1に記載の接合装置。
2. The welding device according to claim 1, wherein the welding tool is a heater tool.
【請求項3】 前記接合ツールが超音波ホーンに具設さ
れたものであることを特徴とする請求項1に記載の接合
装置。
3. The welding device according to claim 1, wherein the welding tool is provided on an ultrasonic horn.
【請求項4】 前記接合ツールの押圧方向が上下方向で
あった場合、前記加圧面の平行度調整が、前後方向と左
右方向を個別に行えることを特徴とした請求項1から3
のいずれかに記載の接合装置。
4. When the pressing direction of the welding tool is the vertical direction, the parallelism of the pressing surface can be adjusted individually in the front-back direction and the left-right direction.
The joining apparatus according to any one of 1.
【請求項5】 前記平行度調整を実現する機構が、前記
接合ツールの加圧面を中心とした半径の異なる左右方向
に円弧形状の接触面と前後方向に円弧形状の接触面の両
者を有した機構であることを特徴とする請求項4に記載
の接合装置。
5. The mechanism for realizing the parallelism adjustment has both an arc-shaped contact surface in the left-right direction and an arc-shaped contact surface in the front-rear direction with different radii around the pressing surface of the welding tool. It is a mechanism, The joining apparatus of Claim 4 characterized by the above-mentioned.
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