JP2009212214A - 接合装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】加圧手段2により基準体45の倣い基準面をステージ部15の球面状基部25の球面の曲率中心Pを含む所定位置に当接して加圧しながら、ロードセル35a、35b、35cによりステージ部15にかかる荷重を検出して、検出された荷重バランスが均一になるように、X−Yテーブル制御部52によってX−Yステージ機構11を移動させることにより、ステージ部15の倣いの微調整を行う。
【選択図】 図1
Description
本発明における接合装置として、超音波振動接合装置を例とした場合の第1実施形態について、図1ないし図6を参照して説明する。なお、図1は本発明の一実施形態における接合装置の概略構成図、図2は第1の被接合物を搭載する搭載手段の斜視図、図3は搭載手段の上面図、図4は第1および第2の被接合物を搭載した搭載手段の部分概略構成図、図5および図6は変形例における搭載手段の概略構成図である。本実施形態では、被接合物同士を超音波振動により接合するための装置について説明する。
本実施形態における接合装置は、図1に示すように、第1の被接合物を保持するための搭載手段1と、被接合物を加圧するための加圧手段2と、装置全体の動作の監視および制御を行う制御装置3とを備えている。
次に倣い調整の動作について説明する。倣い調整は、第1および第2の被接合物の接合に先立って行われるもので、両被接合物を保持しない状態で、第1の被接合物を搭載する倣い基準部26の上面中心に、ヘッド部39の基準体45の倣い基準面を当接した状態で行う。
次に超音波振動による接合動作について説明する。本実施形態の第1の被接合物である基板55は、例えば図4に示すように基板表面に回路電極56を備えている。また、第2の被接合物であるチップ57は、金属バンプ58を備えており、基板55の回路電極56とチップ57の金属バンプ58の接合を行う。
また、図1に示した連結機構16では、X−Yテーブル機構11上に受部32が配設され、球面状基部25に円筒部31が配設されているが、これらの配置は逆であってもよい。つまり、図5に示すように、受部32を球面状基部25側に固着し、円筒部31をX−Yテーブル機構11側に固着して配設してもよい。このような構成により、X−Yテーブル機構11の移動距離が小さい場合であってもステージ部15の傾きを大きくすることができる。したがって、ステージ部15の上面の傾きを大きく変化させるような場合には、このような配置が効果的である。
次に、本発明の第2実施形態について、図7を参照して説明する。図7は本実施形態における接合装置の概略構成図であり、以下に、第1実施形態との相違点について説明する。なお、図7において、図1ないし図4と同一符号は同一もしくは相当するものを示す。
次に、本発明の第3実施形態について、図8を参照して説明する。図8は本実施形態における接合装置の概略構成図であり、以下に、第1実施形態との相違点について詳細に説明する。なお、図8において、図1ないし図4と同一符号は同一もしくは相当するものを示す。
次に、本発明の第4実施形態について、図9を参照して説明する。図9は本実施形態における接合装置の概略構成図であり、以下に、第1実施形態との相違点について詳細に説明する。なお、図9において、図1ないし図4と同一符号は同一もしくは相当するものを示す。
次に、本発明の第5実施形態について、図10を参照して説明する。図10は本実施形態における接合装置の概略構成図であり、以下に、第1実施形態との相違点について詳細に説明する。なお、図10において、図1ないし図4と同一符号は同一もしくは相当するものを示す。
次に、本発明の第6実施形態について、図11を参照して説明する。図11(a)はシャフトモーター68aの概略構成図の平面図、(b)は正面図である。以下に、第1実施形態との相違点について詳細に説明する。
2……加圧手段
11……X−Yテーブル機構(移動機構)
14a、14b、14c……ローラー(支持部)
15……ステージ部
16……連結機構
35a、35b、35c……ロードセル(検出手段)
50……荷重検出部(制御手段)
52……X−Yテーブル制御部(制御手段)
55……基板(被接合物)
57……チップ(被接合物)
60……スライドテーブル機構(移動機構)
61a、61b……エアシリンダ(固定機構)
62……薄板(固定機構)
64a、64b、64c……ピエゾアクチュエータ(移動機構)
65……ピエゾ制御部(制御手段)
68……シャフトモーター式X−Yテーブル機構(移動機構)
70、80、90……載置台
Claims (9)
- 複数の重ね合わされた被接合物を接合する接合装置において、
基台上に設置された支持台と、前記支持台上に設置された支持部と、球面を下面に有し前記支持部に対して摺動自在に配設された球面状基部と、上面に被接合物が載置され前記球面状基部の上面に設置された倣い基準部と、前記球面状基部の前記下面側に配設された連結機構と、前記連結機構により前記球面状基部と連結され水平面内の互いに直交する2方向に移動して前記球面状基部を前記支持部に対して摺動させて前記球面状基部を倣い移動させる移動機構とを有する搭載手段と、
倣い基準面を有する基準体を備えた加圧手段と、
前記倣い基準部の上面に前記基準体の倣い基準面を当接した状態で前記加圧手段により前記基準体と前記搭載手段を加圧することによって倣い移動した前記球面状基部にかかる荷重バランスを検出する検出手段と、
前記荷重バランスが均一になるように前記移動機構を制御する制御手段と
を備えることを特徴とする接合装置。 - 複数の重ね合わされた被接合物を接合する接合装置において、
上面に被接合物が載置される載置台と、
基台の下面側に設置された支持台と、前記支持台下に設置された支持部と、球面を上面に有し前記支持部に対して摺動自在に配設された球面状基部と、倣い基準面を有する基準体を備えた倣い基準部と、前記球面状基部の前記上面側に配設された連結機構と、前記連結機構により前記球面状基部と連結され水平面内の互いに直交する2方向に移動して前記球面状基部を前記支持部に対して摺動させて前記球面状基部を倣い移動させる移動機構とを有する加圧手段と、
前記載置台の上面に前記基準体の倣い基準面を当接した状態で前記加圧手段により前記基準体と前記載置台を加圧することによって倣い移動した前記球面状基部にかかる荷重バランスを検出する検出手段と、
前記荷重バランスが均一になるように前記移動機構を制御する制御手段と
を備えることを特徴とする接合装置。 - 複数の重ね合わされた被接合物を接合する接合装置において、
球面を上面に有し基台上に設置された球面状基部と、前記球面状基部上に摺動自在に配設された支持部と、前記支持部上に設置された支持台と、前記球面状基部の前記上面側に配設された連結機構と、前記連結機構により前記球面状基部と連結され互いに直交する2方向に移動して前記支持部を前記球面状基部に対して摺動させて前記支持部を倣い移動させる移動機構と、前記支持台に設置され上面に被接合物が載置される載置台とを有する搭載手段と、
倣い基準面を有する基準体を備えた加圧手段と、
前記載置台の上面に前記基準体の倣い基準面を当接した状態で前記加圧手段により前記基準体と搭載手段を加圧することによって倣い移動した前記球面状基部にかかる荷重バランスを検出する検出手段と、
前記荷重バランスが均一になるように前記移動機構を制御する制御手段と
を備えることを特徴とする接合装置。 - 複数の重ね合わされた被接合物を接合する接合装置において、
上面に被接合物が載置される載置台と、
基台上に設置された支持台と、前記支持台上に設置された支持部と、球面を下面に有し前記支持部に対して摺動自在に配設された球面状基部と、前記球面状基部の前記下面側に配設された連結機構と、前記連結機構により前記球面状基部と連結され互いに直交する2方向に移動して前記球面状基部を前記支持部に対して摺動させて前記球面状基部を倣い移動させる移動機構とを有し、前記基台下に倣い基準面を有する基準体を備えた加圧手段と、
前記載置台の上面に前記基準体の倣い基準面を当接した状態で前記加圧手段により前記基準体と前記載置台を加圧することによって倣い移動した前記球面状基部にかかる荷重バランスを検出する検出手段と、
前記荷重バランスが均一になるように前記移動機構を制御する制御手段と
を備えることを特徴とする接合装置。 - 前記球面の曲率中心が、前記倣い基準部の上面側に位置し、前記倣い基準部の上面の中心が前記球面の曲率中心を通り前記倣い基準部の上面に対して垂直方向の線上にあることを特徴とする請求項1に記載の接合装置。
- 前記球面の曲率中心が、前記倣い基準面を備えた基準体の下面側に位置し、前記基準体の下面の中心が前記球面の曲率中心を通り前記倣い基準面に対して垂直方向の線上にあることを特徴とする請求項2に記載の接合装置。
- 前記検出手段は、正三角形の頂点位置にそれぞれ配置された荷重センサを備え、
前記正三角形の重心が、前記球面状基部の前記球面の曲率中心を通り前記正三角形の頂点が作る面に対して垂直方向の線上にあることを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の接合装置。 - 前記連結機構は、球面を有する軸受を備えることを特徴とする請求項1ないし7のいずれかに記載の接合装置。
- 前記搭載手段は、所定の倣い位置に前記球面状基部を固定する固定機構をさらに備えることを特徴とする請求項1ないし8のいずれかに記載の接合装置。
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JP2019062106A (ja) * | 2017-09-27 | 2019-04-18 | 大学共同利用機関法人自然科学研究機構 | 接合装置および接合方法 |
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