JP2003209142A

JP2003209142A - ボンディングヘッドおよび実装装置

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Publication number: JP2003209142A
Application number: JP2002008270A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Yatsugayo; 聖一八ヶ代
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2002-01-17
Filing date: 2002-01-17
Publication date: 2003-07-25

Abstract

(57)【要約】【課題】超音波エネルギーの伝達効率を維持しつつ、電
子部品のサイズ等に合わせて、当該電子部品を保持する
治具を適正サイズのものに交換することが容易なボンデ
ィングヘッドおよび当該ボンディングヘッドを備えた実
装装置を提供する。【解決手段】ホーン６１に取り付け凹部を設け、吸着ノ
ズル６５に取り付け凸部６５２を設け、当該取り付け凹
部に外力を加えてその径を広げるように変形させ、吸着
ノズル６５の取り付け凸部６５２を挿入後に外力から解
放させることにより、当該外力によって変形されたホー
ン６１を構成する材料の弾性による復元力により吸着ノ
ズル６５の取り付け凸部を締め付けて固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体チップ等の
電子部品に加圧および超音波振動を与えて、基板に電子
部品を接合する実装装置および当該実装装置に使用され
るボンディングヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】携帯機器を中心とした電子機器の小型
化、軽量化、薄型化、高性能化、高密度化の要求が急速
に進み、パッケージ形態は、小型化に難点があるＱＦＰ
（Quad Flat Package)等の周辺端子型から、小型化、高
密度化に対応できるＢＧＡ（BallGrid Array)やＣＳＰ
（Chip Size Package)等の格子端子型へと変化してい
る。特に、ＣＳＰはチップレベルで高密度集積が可能な
だけでなく、電気特性面でも優れたパッケージである。

【０００３】このＣＳＰ化に伴う端子間隔の狭ピッチ化
や高集積化の流れの中で、高密度実装技術も急激に進展
し、重要な役割を担っている。その動向としては、通常
行われているボンディング方式であるワイヤボンディン
グ（ＷＢ:Wire Bonding)では、隣接配線の交差や短絡の
問題があり、テープオートメーテッドボンディング（Ｔ
ＡＢ：Tape Automated Bonding) では、薄型化は可能だ
が、外部リードの引き出し方向の関係で小型化が難しい
という問題がある。

【０００４】従って、近年、パッドピッチを狭めずに多
ピン化に対応するため、チップと基板とをワイヤレスで
接合でき、エリア配置に有利なフリップチップボンディ
ング（ＦＣ：Flip Chip Bonding)の採用が拡大してきて
いる。

【０００５】フリップチップ実装とは、パッケージング
されていない裸のチップ（ベアチップ）を使用し、当該
チップの回路形成面上の電極と基板面上の電極とを向き
合わせて接続する実装形態である。フリップチップ実装
方法は、はんだ付け、樹脂による圧接等各種あるが、Ａ
ｕ−Ａｕ金属接合が接続信頼性、微細化、環境配慮の観
点で有利な方法といえる。

【０００６】しかし、４００℃を越える高温拡散接合で
は、基板へのダメージが大きく、有機基板では問題にな
る。そこで、低温あるいは常温でのＡｕ−Ａｕ金属接合
を行うことが可能な、ボンディングヘッドに超音波発振
を併用搭載した、超音波発振ヘッド搭載フリップチップ
ボンダが開発されている。

【０００７】上記の超音波発振ヘッド搭載フリップチッ
プボンダでは、フリップチップ接合の際に、チップ上の
バンプと基板上の電極とを接触させた状態で、圧力を加
えながら超音波振動を与える。これにより、超音波エネ
ルギーが、接合面の酸化被膜やコンタミを除去し、その
結果、活性化した新生面が現れ、同時に摩擦熱が発生
し、金属原子が互いに結合する。

【０００８】この超音波発振ヘッド搭載フリップチップ
ボンダでは、金属の溶融温度より低い温度で接合するこ
とができ、接合後の残留応力が小さいことが特徴であ
り、さらに、同材質、異材質、軟質、硬質金属間の接合
に対応可能である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
超音波発振ヘッド搭載フリップチップボンダによる実装
へ本格的に移行するに伴い、実装対象となる半導体チッ
プのサイズやチップ間のピッチの種類が増加することか
ら、当該チップサイズやピッチに合わせた吸着ノズルを
使用しないと、図１０（ａ）に示すように、先にフリッ
プチップ実装された半導体チップ１０ａを有するインタ
ポーザ等の基板１１に、所定のピッチで半導体チップ１
０ｂを図示のように実装する際に、図１０（ｂ）に示す
ように超音波発振ヘッドの吸着ノズル６５ａが接触して
しまうという問題がある。

【００１０】この吸着ノズル６５ａのサイズを適正サイ
ズにする方法として、超音波発振ヘッドには、吸着ノズ
ル６５ａが一体形成された一体型と、吸着ノズル６５ａ
が交換可能な分割型とが考えられる。

【００１１】一体型は、吸着ノズル６５ａが一体形成さ
れていることから、半導体チップへの超音波の伝達の観
点からは好ましいが、上記のように半導体チップのサイ
ズに応じて、超音波発振ヘッド自体を交換する必要があ
る。超音波発振ヘッドを交換する際には、基板と超音波
発振ヘッドとの平行度をμｍ単位で満足させる必要があ
ることから、段取り性が著しく悪く、容易に交換するこ
とができないという問題がある。

【００１２】一体型でない分割式の超音波発振ヘッドを
用いる場合には、超音波発振ヘッドにおける吸着ノズル
の取り付け部分の超音波エネルギーの伝達効率をいかに
向上させるかが問題となる。

【００１３】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、超音波エネルギーの伝達効率を維
持しつつ、電子部品のサイズ等に合わせて、当該電子部
品を保持する治具を適正サイズのものに交換することが
容易なボンディングヘッドおよび当該ボンディングヘッ
ドを備えた実装装置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明のボンディングヘッドは、電子部品を保持
し、超音波振動を与えることで、当該超音波振動を前記
電子部品へ伝達して、基板と当該電子部品とを接合する
ボンディングヘッドであって、前記電子部品を着脱可能
に保持する治具と、挿入された前記治具を弾性による復
元力により締め付けて固定し得る治具取り付け孔が設け
られた基体とを有する。

【００１５】前記基体は、前記治具取り付け孔に連通し
て形成された割れ溝を有する。前記割れ溝の一部が他の
部分に比して幅広に形成されている。前記割れ溝は、超
音波振動が印加される方向と平行な方向に形成されてい
る。

【００１６】前記治具は、前記電子部品を吸着して保持
するための吸着孔を有し、前記基体は、前記治具取り付
け孔に挿入された前記治具の前記吸着孔に連通するよう
に設けられた連通孔を有する。

【００１７】上記の本発明のボンディングヘッドでは、
電子部品を着脱可能に保持する治具の基体への取り付け
は、基体に治具取り付け孔が設けられていることから、
当該治具取り付け孔に外力を加えてその径を広げるよう
に変形させ、治具を挿入後に外力から解放させることに
より、当該外力によって変形された治具取り付け孔を構
成する材料の弾性による復元力により治具を締め付けて
固定することにより行われる。従って、基体の治具取り
付け孔と治具との間の隙間が生じにくい構造となってい
ることから、超音波エネルギーの伝達効率の低下が抑制
される。また、治具の取り付けに他の部品等が介在しな
いことから、このような部品による超音波エネルギーの
伝達効率への影響もない。

【００１８】さらに、上記の目的を達成するため、本発
明の実装装置は、電子部品を保持する保持手段を有し、
前記保持手段に超音波振動を与えることで、当該超音波
振動を前記電子部品へ伝達して、基板に当該電子部品を
実装する実装装置であって、前記保持手段は、前記電子
部品を着脱可能に保持する治具と、挿入された前記治具
を弾性による復元力により締め付けて固定し得る治具取
り付け孔が設けられた基体とを有する。

【００１９】前記基体は、前記治具取り付け孔に連通し
て形成された割れ溝を有する。前記割れ溝の一部が他の
部分に比して幅広に形成されている。前記割れ溝は、超
音波振動が印加される方向と平行な方向に形成されてい
る。

【００２０】前記治具は、前記電子部品を吸着して保持
するための吸着孔を有し、前記基体は、前記治具取り付
け孔に挿入された前記治具の前記吸着孔に連通するよう
に設けられた連通孔を有する。

【００２１】上記の本発明の実装装置によれば、電子部
品を保持しかつ、超音波振動を電子部品へ伝達する保持
手段の基体への治具の取り付けは、基体に治具取り付け
孔が設けられていることから、当該治具取り付け孔に外
力を加えてその径を広げるように変形させ、治具を挿入
後に外力から解放させることにより、当該外力によって
変形された治具取り付け孔を構成する材料の弾性による
復元力により治具を締め付けて固定することにより行わ
れる。従って、基体の治具取り付け孔と治具との間の隙
間が生じにくい構造となっていることから、超音波エネ
ルギーの伝達効率の低下が抑制される。また、治具の取
り付けに他の部品等が介在しないことから、このような
部品による超音波エネルギーの伝達効率への影響もな
い。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下に、本発明のボンディングヘ
ッドおよび実装装置の実施の形態について、図面を参照
して説明する。

【００２３】図１は、本実施形態に係るボンディングヘ
ッドを備えた実装装置の構成の一例を示す図である。図
１に示す実装装置１は、設置基準２上に設けられたチッ
プ供給手段３および基板保持手段４と、設置基準２より
立設された複数の支柱２１ａ，２１ｂにより支えられた
支持部２２に支持され、基板保持手段４上に位置決めさ
れた超音波振動接合手段５と、基板保持手段４と超音波
振動接合手段５との間に設けられた計測手段７とを有す
る。

【００２４】チップ供給手段３は、設置基準２に設けら
れたＸＹ駆動部３１と、ＸＹ駆動部３１に連結されたパ
レットテーブル３２と、図示しないフリップユニットと
を備える。ＸＹ駆動部３１は、パレットテーブル３２を
設置基準と平行な方向であるＸ方向及びＹ方向に移動さ
せて、パレットテーブル３２上のパレット３３に収納さ
れた多数のチップの内の実装対象である、例えば１個の
チップ１０がフリップユニットによる所定の吸着位置と
なるように、パレットテーブル３２を位置制御する。な
お、図示しないフリップユニットは、パレット３３に収
納されたチップ１０を吸着し、吸着したチップ１０を反
転して、実装機構の後述する吸着ノズルへチップの裏面
を吸着させるものである。

【００２５】基板保持手段４は、設置基準２に設けられ
たＸＹθ駆動部４１と、ＸＹθ駆動部４１に連結された
マウントテーブル４２とを備える。ＸＹθ駆動部４１
は、後述する計測手段７からの出力により、マウントテ
ーブル４２を設置基準２と平行なＸ方向とＹ方向へ移動
させ、かつ、角度θだけ回転させて、マウントテーブル
４２上に搭載された被実装対象である基板１１のチップ
実装位置が所定の位置となるように、マウントテーブル
４２を位置制御する。

【００２６】超音波振動接合手段５は、支持部２２に固
定された固定ベース５１と、固定ベース５１に取り付け
られたサーボモータ等のモータ５２と、モータ５２の出
力軸に連結されたボルト・ナット機構５３と、ボルトナ
ット機構５３のナットに連結されたリフトベース５４
と、リフトベース５４に取り付けられたエアシリンダ５
５と、エアシリンダ５５のピストンロッドに連結された
ホルダ５６と、ホルダ５６に装着された超音波発振ヘッ
ド（ボンディングヘッド）６とを備えている。

【００２７】モータ５２が正転すると、ボルト・ナット
機構５３のねじ棒が正転し、当該ねじ棒に螺合したナッ
トによりリフトベース５４が下降する一方、モータ５２
が逆転すると、ボルト・ナット機構５３のねじ棒が逆転
し、リフトベース５４がナットを介して上昇する。リフ
トベース５４は、固定ベース５１より下方に立設された
左右のガイドポール５８に案内され、かつ回り止めされ
て昇降する。各ガイドポール５８の内部に昇降可能に収
納されたガイドシャフト５９は、その下端がホルダ５６
に結合されており、リフトベース５４の昇降と、エアシ
リンダ５５の伸縮とにより昇降して、ホルダ５６を設置
基準２と平行に保持しつつ昇降させる。

【００２８】超音波発振ヘッド６は、ホーン６１と、そ
の両側に同軸に結合された２つのブースタ６２，６３と
を備え、各ブースタ６２，６３がホルダ５６の左右より
下方に延設されたアーム部に支持される、いわゆる両持
ち支持に取り付けられている。一方のブースタ６２に
は、図外の超音波発生器より電力が供給されて所定周波
数の縦波の超音波振動を発生して出力する圧電素子又は
磁歪素子等のようなエネルギー変換器である振動子６４
が、図示しない無頭ねじとねじ孔とにより同軸に結合さ
れている。

【００２９】また、本実施形態に係るホーン６１の中央
部には、後述するように、チップ１０を真空吸着して保
持する吸着ノズル６５が着脱可能にはめ込まれている。

【００３０】計測手段７は、吸着ノズル６５に吸着され
たチップ１０とマウントテーブル４２上に保持された基
板１１との位置合わせの精度を確保するためのものであ
り、２視野光学系レンズ７１と、２視野光学系レンズ７
１を通してその上下に離隔配置されたチップ１０と基板
１１とを撮像して電気信号に変換して出力するＣＣＤカ
メラ７２と、２視野光学系レンズ７１を計測位置に移動
するアクチュエータ７３とを備えている。

【００３１】図２に、超音波発振ヘッド６のホーン６１
の構成の詳細な一例を示す。なお、図２には、図示した
右側の構成においてその内部構造を示している。本実施
形態に係る超音波発振ヘッド６のホーン６１には、図２
に示すように、振動子６４からの超音波振動に共振する
ことで発生する定常波の最大振幅ポイントである中央部
に、チップ１０を保持する吸着ノズル６５が着脱可能に
はめ込まれている。例えば、ホーン６１は、ＳＫ材によ
り構成され、吸着ノズル６５は、タングステンカーバイ
ドにより構成される。なお、ＳＫ材は、日本鋼とも称
し、一般的に利器材として製品化されており、大量生産
に向き、コストパフォーマンスにも優れている材料であ
る。

【００３２】吸着ノズル６５には、当該吸着ノズル内の
中央部を貫通する吸着孔６５１が形成されている。

【００３３】ホーン６１は、その内部に通路６１０を備
え、通路６１０は、吸着ノズル６５の吸着孔６５１に連
通するようにホーン中心まで形成された縦孔６１０ａ
と、縦孔６１０ａに繋がるように形成された横孔６１０
ｂと、ホーン６１の外周面より横孔６１０ｂに繋がるよ
うに形成された縦孔６１０ｃとを有する。

【００３４】横孔６１０ｂが達するホーン６１の端面に
は、無頭ねじ６１１が装着されている。無頭ねじ６１１
は、横孔６１０ｂの開口を密封するとともにブースタ６
３を同軸に嵌合するものである。ホーン６１の他方の端
面には、ブースタ６２に同軸に結合するための無頭ねじ
６１４が装着されている。これらの無頭ネジ６１１，６
１４はホーン６１に形成されたねじ孔に締結されてい
る。

【００３５】縦孔６１０ｃの開口部には、ホース口６１
２が設けられており、ホーン６１より突出するホース口
６１２にホース６１３の一端が外側から嵌め込まれて装
着され、ホース６１３の内部空洞がホース口６１２の内
部貫通孔を介して通路６１０に接続されている。ホース
６１３の他端が、図外の真空ポンプのような吸引発生源
に図外のバルブを介して接続されている。

【００３６】この図外のバルブが大気開放側から吸引側
に切り替わることで、吸着ノズル６５が吸引発生源から
の吸引動作でその吸着孔６５１より外気を吸引すること
により、チップ１０を吸着し、逆に、バルブが吸引側か
ら大気開放側に切り替わることで、通路６１０が大気に
満たされチップ１０の吸着を開放する。

【００３７】上記の吸着ノズル６５の構成について、さ
らに詳細に説明する。吸着ノズル６５は、図３（ａ）の
正面図および図３（ｂ）に示す下面図に示すように、例
えば４角柱形状を有しており、ホーン６１へ着脱可能に
設けられている。当該吸着ノズルの取り付け凸部６５２
を後述するホーン６１に設けられた取り付け凹部にはめ
込むことにより使用される。

【００３８】また、当該吸着ノズル６５の治具取り付け
凸部６５２は、円柱形状をなしており、吸着ノズル６５
の取り付け側とは反対側において、ホーン６１には、吸
着ノズル６５と同様の４角柱形状を有する凸部６１５が
形成されている。このように凸部６１５が形成されてい
るのは、超音波の伝達の観点から、ホーンの上下左右の
形状は、できるだけ対称にすることが好ましいからであ
る。

【００３９】図４は、吸着ノズルの取り付け部における
ホーン６１の下面図である。図４（ａ）に示すように、
ホーン６１には、吸着ノズル６５の取り付け凸部６５２
を嵌め込むために、当該取り付け凸部６５２よりも径の
短い取り付け凹部６１６が形成されており、当該取り付
け凹部６１６は、図面の垂直方向に伸びた円柱形状をな
している。当該取り付け凹部６１６に連通して割れ溝６
１７が形成されており、当該割れ溝６１７の中途に楕円
形状の治具はめ込み部６１８が形成されている。取り付
け凹部６１６の径は、例えば、５±０．０１ｍｍ程度で
あり、割れ溝６１７の幅は、例えば、１ｍｍ程度であ
る。

【００４０】ホーン６１の治具取り付け凹部６１６に、
吸着ノズル６５の取り付け凸部６５２を嵌め込んで装着
する方法について説明すると、まず、図４（ｂ）に示す
ように、ホーン６１の治具はめ込み部６１８に、取り付
け用治具の先端部１００ａを挿入する。

【００４１】図５（ｃ）に示すように、当該取り付け用
治具１００は、例えば、Ｌ字形を有しており、当該取り
付け用治具１００は、ホーン６１の治具はめ込み部６１
８の径より一回り小さい楕円形状の先端部１００ａを有
しており、当該先端部１００ａを治具はめ込み部６１８
に挿入する。

【００４２】そして、取り付け用治具１００をホーン６
１の下面に平行な方向において、図５（ｃ）の矢印に示
すように９０°回転させることにより、図６（ｄ）に示
すように治具はめ込み部６１８の楕円形状の短軸が長く
なり、これにより、当該治具はめ込み部６１８に連通し
て形成された割れ溝６１７の幅が広がり、当該割れ溝６
１７に連通する取り付け凹部６１６の径が広がることと
なる。なお、このときの取り付け凹部６１６の径の広が
りにより、ホーン６１を構成する材料の弾性限界を越え
ない範囲で、治具はめ込み部６１８の形状を設定するこ
とが好ましい。

【００４３】そして、このように取り付け用治具１００
の先端部１００ａにより、取り付け凹部６１６の径を広
げた状態で、図６（ｅ）の正面図に示すように、ホーン
６１の取り付け凹部６１６に、吸着ノズル６５の取り付
け凸部６５２を挿入することにより、図７（ｆ）の下面
図に示すように、径が若干広がった状態のホーン６１の
取り付け凹部６１６に、吸着ノズル６５の取り付け凸部
６５２が嵌め込まれることとなる。

【００４４】そして、取り付け用治具１００をホーン６
１の下面に平行な方向において、さらに９０°回転さ
せ、ホーン６１の治具はめ込み部６１８から取り付け用
治具１００の先端部１００ａを抜きとることにより、図
７（ｇ）に示すように、ホーン６１を構成する材料の弾
性の復元力により、挿入された吸着ノズル６５の取り付
け凸部６５２が締め付けられて固定されることとなる。

【００４５】上記構成の本実施形態に係る実装装置１の
動作について説明する。まず、チップ供給手段３の図示
しないフリップユニットがパレットテーブル３２の上方
から、実装対象であるチップ１０を吸着して、吸着した
チップ１０を反転して、吸着ノズル６５の位置へ移動さ
せて、当該吸着ノズル６５にチップ１０の裏面を吸着さ
せる。

【００４６】吸着ノズル６５によりチップ１０が吸着さ
れると、２視野光学系レンズ７１を備えたＣＣＤカメラ
７２が、超音波振動接合手段５の吸着ノズル６５に吸着
されたチップ１０と、マウントテーブル４２に搭載され
た基板１１との間の空間に進入し、当該チップ１０と基
板１１との位置ずれを測り、その測定結果により、ＸＹ
θ駆動部４１によりマウントテーブル４２がＸＹ方向に
移動され、かつ、角度θだけ回転されて、基板１１のチ
ップ実装位置がチップ１０と正確に整合し得るように、
チップ１０を基準に基板１１が位置補正される。この位
置補正による基板１１の実装位置とチップ１０との位置
合わせが完了した後、２視野光学系レンズ７１を備えた
ＣＣＤカメラ７２が元の位置に戻る。

【００４７】そして、超音波振動接合手段５の超音波発
振ヘッド６が下降して、チップ１０を基板１１に押し付
けて加圧しながら、振動子６４が超音波振動を発生す
る。例えば、この基板１１へ搭載させるためのチップ１
０の下降制御は、主として超音波振動接合手段５のモー
タ５２により行い、基板１１へ搭載後のチップ１０への
加圧力の制御は、主としてエアシリンダ５５により行
う。

【００４８】そして、上記の振動子６４により発生した
超音波振動は、一対のブースタ６２，６３により増幅さ
れ、この増幅された超音波振動にホーン６１が共振し、
その共振による超音波振動が、チップ１０と基板１１の
接合部分に伝達されることで、超音波振動によるエネル
ギーが接合面の酸化被膜やコンタミを除去し、その結
果、活性化した新生面が現れ、同時に摩擦熱が発生し、
金属原子が互いに結合する。これにより、チップ１０が
基板１１の実装位置に接合される。

【００４９】上記構成の本実施形態に係る実装装置で
は、吸着ノズル６５を除く超音波発振ヘッド６は固定
し、チップ１０のサイズ等に合わせて吸着ノズル６５の
みを交換することができるように構成されている。そし
て、当該吸着ノズル６５のホーン６１への取り付けは、
ホーン６１に取り付け凹部６１６を設け、吸着ノズル６
５に取り付け凸部６５２を設け、当該取り付け凹部６１
６に外力を加えてその径を広げるように変形させ、吸着
ノズル６５の取り付け凸部６５２を挿入後に外力から解
放させることにより、当該外力によって変形されたホー
ン６１を構成する材料の弾性による復元力により吸着ノ
ズル６５の取り付け凸部６５２を締め付けて固定するこ
とにより行われる。

【００５０】従って、ホーン６１の取り付け凹部６１６
と、吸着ノズル６５の取り付け凸部６５２の間の隙間が
生じにくい構造となっていることから、図８に示すよう
に、一体型に近い超音波の伝達が可能となり、吸着ノズ
ル６５を着脱式（分割式）にしても、超音波エネルギー
の伝達効率の低下を抑制することが可能となり、チップ
１０の金などからなるバンプと、基板１１の金などから
なる電極との接合強度を安定させることができる。

【００５１】また、本実施形態では、ホーン６１へ吸着
ノズル６５を取り付ける際に、ねじ等の部品を一切使用
しないことから、これらの部品による超音波エネルギー
の伝達効率への影響をなくすことができる。

【００５２】また、超音波エネルギーの伝達効率の観点
からは、図９の下面図に示すように、割れ溝６１７の形
成方向を超音波振動の印加方向Ｄｖと平行に設けること
が好ましいと考えられる。これは、割れ溝６１７を超音
波振動の印加方向と垂直に設けた場合には、超音波の振
動の伝達が割れ溝６１７により遮られる恐れがあるが、
超音波振動の印加方向と平行に設ければ超音波の振動に
対して及ぼす影響を低下させることができると考えられ
るからである。

【００５３】以上のように、本実施形態に係る超音波発
振ヘッドおよびこれを備えた実装装置によれば、チップ
上の電極部に形成された金バンプと、インタポーザ等の
基板１１の電極部を超音波接合する際に、超音波振動エ
ネルギーの伝達効率の低下を抑制しつつ、隣接するチッ
プに接触しないような適正サイズの吸着ノズルに交換す
ることが容易となる。これにより、チップ１０と基板１
１との接合強度の安定、吸着ノズルの交換の際の段取り
性を向上させることができる。

【００５４】本発明は、上記の実施形態の説明に限定さ
れない。例えば、本実施形態では、チップ供給手段３、
基板保持手段４、超音波振動接合手段５の一例について
説明したが、これに限られるものでなく、ホーン６１と
吸着ノズル６５との取り付け構成以外の構成について
は、特に限定するものではない。その他、本発明の要旨
を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。

【００５５】

【発明の効果】本発明によれば、超音波エネルギーの伝
達効率を維持しつつ、電子部品のサイズ等に合わせて、
当該電子部品を保持する治具を適正サイズのものに交換
することが容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態に係るボンディングヘッドを備えた
実装装置の構成の一例を示す図である。

【図２】図１に示すホーンの構成の詳細な一例を示す図
である。

【図３】ホーンへの吸着ノズルの着脱の様子を示す図で
あり、（ａ）は正面図、（ｂ）は下面図である。

【図４】吸着ノズルの取り付け部におけるホーンの下面
図である。

【図５】取り付け用治具をホーンの治具はめ込み部に挿
入する動作を説明するための図である。

【図６】取り付け用治具により、ホーンの取り付け凹部
の径を広げた状態を示す図であり、（ｄ）は下面図、
（ｅ）は正面図である。

【図７】ホーンの取り付け凹部の径を広げた状態で吸着
ノズルの取り付け凸部を挿入して固定する状態を示す図
である。

【図８】本実施形態の効果を説明するための図である。

【図９】割れ溝の形成方向の好適な例を説明するための
図である。

【図１０】従来例における超音波発振ヘッドの問題点を
説明するための図である。

【符号の説明】

１…実装装置、２…設置基準、３…チップ供給手段、４
…基板保持手段、５…超音波振動接合手段、６…超音波
発振ヘッド、７…計測手段、１０，１０ａ，１０ｂ…チ
ップ、１１…基板、２１ａ，２１ｂ…支柱、２２…支持
部、３１…ＸＹ駆動部、３２…パレットテーブル、３３
…パレット、４１…ＸＹθ駆動部、４２…マウントテー
ブル、５１…固定ベース、５２…モータ、５３…ボルト
・ナット機構、５４…リフトベース、５５…エアシリン
ダ、５６…ホルダ、５８…ガイドポール、５９…ガイド
シャフト、６１…ホーン、６２，６３…ブースタ、６４
…振動子、６５…吸着ノズル、７１…２視野光学系レン
ズ、７２…ＣＣＤカメラ、７３…アクチュエータ、１０
０…取り付け用治具、１００ａ…取り付け用治具の先端
部、６１０…通路、６１０ａ…縦孔、６１０ｂ…横孔、
６１０ｃ…縦孔、６１１…無頭ねじ、６１２…ホース
口、６１３…ホース、６１４…無頭ねじ、６１５…凸
部、６１６…取り付け凹部、６１７…割れ溝、６１８…
治具はめ込み部、６５１…吸着孔、６５２…取り付け凸
部、Ｄｖ…超音波振動印加方向。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子部品を保持し、超音波振動を与えるこ
とで、当該超音波振動を前記電子部品へ伝達して、基板
と当該電子部品とを接合するボンディングヘッドであっ
て、前記電子部品を着脱可能に保持する治具と、挿入された前記治具を弾性による復元力により締め付け
て固定し得る治具取り付け孔が設けられた基体とを有す
るボンディングヘッド。
【請求項２】前記基体は、前記治具取り付け孔に連通し
て形成された割れ溝を有する請求項１記載のボンディン
グヘッド。
【請求項３】前記割れ溝の一部が他の部分に比して幅広
に形成されている請求項２記載のボンディングヘッド。
【請求項４】前記割れ溝は、超音波振動が印加される方
向と平行な方向に形成されている請求項２記載のボンデ
ィングヘッド。
【請求項５】前記治具は、前記電子部品を吸着して保持
するための吸着孔を有し、前記基体は、前記治具取り付
け孔に挿入された前記治具の前記吸着孔に連通するよう
に設けられた連通孔を有する請求項１記載のボンディン
グヘッド。
【請求項６】電子部品を保持する保持手段を有し、前記
保持手段に超音波振動を与えることで、当該超音波振動
を前記電子部品へ伝達して、基板に当該電子部品を実装
する実装装置であって、前記保持手段は、前記電子部品を着脱可能に保持する治具と、挿入された前記治具を弾性による復元力により締め付け
て固定し得る治具取り付け孔が設けられた基体とを有す
る実装装置。
【請求項７】前記基体は、前記治具取り付け孔に連通し
て形成された割れ溝を有する請求項６記載の実装装置。
【請求項８】前記割れ溝の一部が他の部分に比して幅広
に形成されている請求項７記載の実装装置。
【請求項９】前記割れ溝は、超音波振動が印加される方
向と平行な方向に形成されている請求項７記載の実装装
置。
【請求項１０】前記治具は、前記電子部品を吸着して保
持するための吸着孔を有し、前記基体は、前記治具取り付け孔に挿入された前記治具
の前記吸着孔に連通するように設けられた連通孔を有す
る請求項６記載の実装装置。