JP3143841U

JP3143841U - 超音波実装装置

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Publication number: JP3143841U
Application number: JP2008003453U
Authority: JP
Inventors: 雄次斎藤; 伴視浅倉; 光悦牧田; 亨水野; 敏暢宮腰
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2008-05-27
Filing date: 2008-05-27
Publication date: 2008-08-07
Anticipated expiration: 2018-05-27

Abstract

【課題】実装時に実装部品に対して加える荷重を増加させた場合であっても、実装部品の電極全てで好適な接合が得られる超音波実装装置を提供する。
【解決手段】超音波振動を発生する振動子、該振動子からの超音波振動を受けて電子部品を保持するボンディングツールにこれを伝える超音波ホーン、超音波ホーン及び振動子を支持するホーン支持部材、及び駆動軸を介してホーン支持部材に対してボンディングツールが電子部品を基板に押圧する際の荷重を与えるボイスコイルモータ、を有する実装装置に対し、押圧荷重が大きくなった場合のホーン支持部材及び超音波ホーンに発生するモーメントを相殺するための予圧を駆動軸とボンディングツール間に予め付与するツール付勢部材を該駆動軸とボンディングツール間に配する。
【選択図】図１

Description

本考案は、所謂ICチップ等の電子部品を基板に実装する際に用いられる実装装置に関する。より詳細には、該チップに設けられた電極を基板上の配線に対して接合する際等に用いられ、チップに対して基板方向に向かう荷重を付加しつつ該チップに対して当該荷重の付加方向とは異なる方向に沿った超音波振動を更に加える、所謂フリップチップボンディングを行う超音波実装装置に関する。

従来の超音波実装装置は、例えば特許文献１において従来の技術として示されるように、荷重の付加軸と連結され且つ該付加軸とは平行であって当該付加軸から離れた軸線上にて超音波ホーンを保持するブラケットを有する。より詳細には、チップに対する荷重は、ボイスコイルモータにより該付加軸と一致した軸線に沿った駆動力として発生される。当該ボイスコイルモータの駆動軸は、当該軸線に沿って駆動力即ち荷重を伝える。前述したブラケットはＬ字形状を有し、当該駆動軸と直交する方向に延在するＬ字の一方の直線部の一端で連結され、該軸線と平行な他方の直線部にて超音波ホーンを保持する。即ち、ボイスコイルモータ駆動軸の発する駆動力は、該軸線とは離れた位置に存在するＬ字ブラケットの直線部を介して、超音波ホーンに対して該軸線と平行な方向に荷重を伝える。超音波ホーンは、該ブラケットから受けた荷重を荷重の付加方向とは直交する方向に伝達し、再度荷重を付加軸に沿ったものとしてボンディングツールに伝える。該ボンディングツールは、超音波ホーンを介して伝えられた付加荷重を受け、該荷重の付加方向を前述した荷重の付加軸上に戻した上で、これをチップに伝える。従来構成では、前述した経路を経た荷重をチップに付加した状態で超音波ホーンから該ボンディングツールに対して荷重付加軸と異なる方向に超音波振動を加えることによって、チップの電極と基板の電極との接合を得ている。

特開平１１−０９７４９３号公報特開２０００−０７７４８０号公報

昨今、実装されるチップが複合部品となりチップ形状が複雑になること、或いはチップの要接合電極の数が増加すること、に伴って電極接合の難易度が増し、接合の安定性の向上、接合強度自体の向上等が求められている。当該要求に対応するためには、接合時の付加荷重の増加が最も適当且つ適切な対応となる。しかし、特許文献１に開示する構成の場合のように、所謂Ｌ字ブラケットを使用した従来の所謂片持ちの超音波ホーンを用いた構成で付加荷重を大きくした場合、該ホーンやこれを支持するブラケットが撓んでしまう、或いは撓む方向への応力が発生してしまうといった現象が生じる恐れがある。このような現象が生じることによって、実装時にチップが傾いて実装位置がずれてしまう、実装状態が不安定な接合電極が生じる、等、更に極端な場合にはチップ等の損傷が生じる恐れもあった。また、このようなブラケットの撓み、或いは付加荷重に対して抗力となり得るモーメントの発生は、ボイスコイルモータから発せられる駆動力と実際にチップに対して加えるべき荷重との間に誤差を生じさせ、適正な荷重の制御が困難となるという問題も発生させる恐れがあった。

引用文献２においては、このような課題に対処するために、ボイスコイルモータから発せられる駆動力を荷重ベースで一旦受けることとし、該荷重ベースから直接的にボンディングツールに荷重を付加する構成が用いられている。当該構成によれば、荷重ベースを介してブラケットとボンディングツールに等しく駆動力の付加が為されることから前述したモーメント自体の発生は、かなり抑制されると考えられる。しかしながら、当該構成においても、荷重ベースからの荷重の付加が、荷重ベースの端部に配置されたボンディングツールを介して行われることとなり、実装部品に加えられるべき荷重がある程度以上増加した場合には、やはり、上述したＬ字ブラケット或いは超音波ホーンの撓み或いは当該荷重に起因した前述したモーメントの発生を考慮する必要があると思われる。また、荷重ベースから荷重が付与されるボンディングツール端部、即ちボンディングツールにおける荷重ベースとの接触部分は球面として形成されているため、接触点を中心としたホーン側の撓み、傾き等の生じる可能性も大きくなる恐れがある。

本考案は、以上の状況に鑑みて為されたものであり、実装部品に対して加えるべき荷重が高荷重となった場合であっても、Ｌ字ブラケット及び超音波ホーンの撓み、及び所謂ボンディングツールに加えられ得るモーメントの発生を抑制し、実装部品に対して加える荷重の調整を正確に行うことを可能とする所謂超音波実装装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本考案に係る超音波実装装置は、所定の付加軸に沿って荷重を付加した状態で実装部品の電極を基板上の配線電極に対して押圧すると共に該付加軸とは異なる方向の成分を有する超音波振動を電極に加えることによって、該電極と配線電極との接合を為す超音波実装装置であって、付加軸に沿って配置されて該付加軸に沿った下端部にて電子部品を保持するボンディングツールと、超音波振動を発生する振動子と、付加軸とは異なる方向に延在して所定の位置にて超音波振動を伝達可能にボンディングツールを保持し、一方の端部において振動子と接続される超音波ホーンと、超音波ホーンの一方の端部近傍にて該超音波ホーンを支持するホーン支持部材と、所定の付加軸と平行な駆動力を発生する駆動手段と、駆動手段及びホーン支持部材と連結されてホーン支持部材に駆動力を伝達する駆動力伝達部材と、駆動力伝達部材とボンディングツールとの間に配置されて、駆動力伝達部材よりホーン支持部材に伝達された駆動力によってホーン支持部材及び超音波ホーンに発生するモーメントを相殺する付勢力を予圧として駆動力伝達手段とボンディングツールとの間に予め発生させるツール付勢部材と、を有することを特徴としている。

なお、上述した超音波実装装置において、ツール付勢部材においてボンディングツールと当接する付勢部材当接部と、ボンディングツールにおける付勢部材当接部と当接するツール当接部と、の少なくとも一方は半球面形状を有することが好ましい。また、ボンディングツールにおけるツール付勢部材との当接部分は、該ボンディングツールに対して超音波周波数での定在波が生じた場合の定在波における節の位置に配置されることが好ましい。

本実用新案によれば、チップに加えられる荷重が増加した場合であっても、超音波ホーン或いはブラケット等のたわみを抑制し、且つ前述したモーメントも抑制した状態にて、ボンディングツールの軸線に沿って直接チップへの荷重付加を行うことが可能となる。また、本実用新案によれば、前述したモーメント等の影響を排除することが可能となる効果により、チップに加えるべき荷重を細かく且つ正確に調整することが可能となる。また、本実用新案によれば、ボンディングツールに対して加えられる荷重が変化した場合であっても、超音波ホーン等の撓みを相殺するように与圧の調整を行うことが可能となる。また、予圧部材がボンディングツールに接触した状態であっても、該ボンディングツールは接触点まで振動が可能である。更にボンディングツールに生じる定在波に対してこれを阻害することなく安定して与圧を与えることも可能となる。

本実用新案の実施形態について、以下に図面を参照して説明する。図１は、本実用新案の一実施形態に係る超音波実装装置の部分断面を含んだ主要部の側面概略図である。本実施形態に係る超音波実装装置１００は、実装ヘッド本体１０、Ｚ軸本体駆動手段５０、及びＸ軸駆動手段６０を有する。Ｚ軸本体駆動手段５０は、本体駆動用モータ５１、ボールネジ５３、Ｚ軸ガイドレール５５、及びＺ軸スライダ５７を有する。実装ヘッド本体１０はＺ軸スライダ５７に固定され、該Ｚ軸スライダ５７はＺ軸ガイドレール５５によりＺ軸方向に摺動自在に支持されると共に、ボールネジ５３と係合している。本体駆動用モータ５１はボールネジ５３を軸中心に回転させ、Ｚ軸スライダ５７はボールネジ５３の回転に伴ってＺ軸ガイドレール５５上を摺動する。Ｚ軸ガイドレール５５はＸ軸駆動手段６０におけるＸ軸スライダ６１によって支持される。Ｘ軸スライダ６１（Ｘ軸駆動手段６０）は公知のボールネジ等からなる一軸の駆動機構によって構成される。

実装ヘッド本体１０は、ボンディングツール１１、超音波ホーン１３、振動子１５、前述したＬ字ブラケットでホーン支持部材１７、回動・摺動部材３９、一対の回転軸受２１、ボイスコイルモータに例示される駆動手段２５、ロック手段２７、ボンディングツール１１に付勢力を加えるツール付勢部材４５、スライドブロック３１、及び直動軸受３３を有する。スライドブロック３１は、前述したＺ軸スライダ５７により直接支持される部材となり、上下方向（駆動手段の駆動方向であるＺ軸方向）に貫通孔を有する筐体或いは枠状の構造を有する。スライドブロック３１の上部には駆動手段２５が配置され、該駆動手段２５と上方端部が連結された略円筒形状の回動・摺動部材３９は、前述したスライドブロック３１の上下の貫通孔を介してスライドブロック３１の内部から外部下方に向けてＺ軸方向に延在する。

ボンディングツール１１は略パイプ構造を有する部材であって、回動・摺動部材３９と同軸となるようにＺ軸方向に延在するように配置される。ボンディングツール１１は上端部において不図示の真空排気系と連通する排気ポート１１ａを有し、下端部の開口においてICチップ等の実装部品１を吸着保持する。また、当該ボンディングツール１１は所定の付加軸に沿って実装部品１に対して押圧荷重を付加する。超音波ホーン１３は、Ｚ軸に直交するＹ軸方向に軸心が延在するように配置される略円錐形状を有する。ここで、超音波ホーン１３は、当該円錐形上の先端の細くなった部分において前述したボンディングツール１１と連結されこれを保持する。該超音波ホーン１３は、後端において超音波振動を発する振動子１５と連結される。該振動子１５の発した超音波振動は超音波ホーン１３に与えられ、先端に伝わってゆくにつれて形状効果によって増幅されてボンディングツール１１まで伝達される。伝達される超音波振動はＺ軸に対して直交するＹ軸方向の振動であり、当該振動がボンディングツール１１を介して実装部品１の下部電極１ａに伝達される。実装対象である基板３上の電極３ａに対して下部電極１ａが所定の付加荷重を伴って押圧された状態で当該超音波振動が与えられることによって、これら電極の接合が為される。

ホーン支持部材１７は、前述したようにＹＺ平面（図の紙面に平行な面）に延在するように配置されるＬ字形状を有する。ホーン支持部材１７は、Ｚ軸方向に延在するように配置された該Ｌ字の一方の直線部の端部（Ｚ軸下方端部）において超音波ホーン１３の後端近傍を支持する。ホーン支持部材１７のＹ軸方向に延在する他方の直線部の端部は回動・摺動部材３９のＺ軸下方端部と連結される。該回動・摺動部材３９はＺ軸方向に延在し、且つボンディングツール１１と同軸となるように配置される円筒状の部材である。該回動・摺動部材３９は、同じく同軸にてＺ軸方向に延在する直動軸受３３によって、Ｚ軸方向に摺動可能に支持される。また、直動軸受３３はＺ軸に延在した状態での上端部及び下端部において、回転軸受２１を介して、スライドブロック３１によりＺ軸（回動・摺動部３９の軸心を中心として）周りに回転可能に支持される。

また、ホーン支持部材１７は、前述した回動・摺動部材３９との連結領域において、当該回動・摺動部材３９と連結される面と反対側の面でツール付勢部材４５と連結される。ツール付勢部材４５は、回動・摺動部材３９と同軸に配置されるネジ状部材４５ａとナット状の固定用部材４５ｂとから構成される。ネジ状部材４５ａは、頂部（ボンディングツール１１の上端部との接触部分）が半球状のボルト状の部材であって、ネジ部分の端部はホーン支持部材１７に設けられたネジ孔部１７ａにねじ込まれる。該ネジ孔部１７ａの中心軸は、回動・摺動部材３９の中心軸と一致している。ツール付勢部材４５は、ネジ状部材４５ａの頂部がボンディングツール１１の上端部と接触した状態を保つように、ネジ状部材４５ａのネジ孔部１７ａへのねじ込み量の調整が行われ、適切な位置において固定用部材４５ｂによるネジ状部材４５ａの軸方向の変位が規制される。ツール付勢部材４５は、当該状態でのホーン支持部材１７からのネジ状部材４５の突き出し量を調整することによって、回動・摺動部材３９によるボンディング操作前の段階からボンディングツール１１に対して予め付勢される予圧力の調整が為される。

例えば、回動・摺動部材３９からホーン支持部材１７及び超音波ホーン１３を介してボンディングツール１１に加えられるボンディング荷重が大きくなった場合、通常はホーン支持部材１７或いは超音波ホーン１３に対する撓み、或いは当該撓みを生成する起因となる回動・摺動部材３９下端部を略中心とする回転モーメントが生じる。しかしながら、予め当該モーメントに抗する予圧力をボンディングツール１１と回動・摺動部材３９との間に存在させておくことにより、当該モーメントを相殺し、撓みの発生を効果的に抑制することが可能となる。また、本実用新案の如くネジ状部材４５ａの突き出し量を調整することにより、ボンディング操作時に必要とする荷重に応じた予圧力の提供を可能としている。なお、本実施形態では、ツール付勢部材４５は、ネジ状部材４５ａとナット状の固定部材４５ｂとから構成されこととしている。しかしながら、予めボンディングツール１１に対して軸方向の予圧力を付勢可能であると共に、当該付勢力を調整可能な構成であれば、当該構成に限定されない。

実装ヘッド本体１０は、Ｘ軸駆動手段及びＺ軸駆動手段により実装部品１を吸着保持した状態にてＸ軸及びＺ軸各々の方向に駆動される。ここで、上述したように回動・摺動部材３９からボンディングツール１１に至る構成が重力に対して凡そフリーといえる状態に維持された場合、当該駆動操作時において個々の構成の慣性により実装ヘッド１０に対して該構成が不測の動作を行う可能性がある。このような不測の動作の発生を防止する観点から、本実施形態においてはロック手段２７を配することとしている。該ロック手段２７は、エアシリンダ２７ａと、該エアシリンダ２７ａと連結して伸縮可能なシリンダピン２７ｂとから構成される。シリンダピン２７ａは、回動・摺動部材３９の軸方向中央部に配された外方に拡径してなるフランジ部３９ａに当接可能であり、上方側の回転軸受２１と協働して該フランジ部３９ａを挟持することで、スライダブロック３１に対する回動・摺動部材３９の固定を為している。尚、エアシリンダ２７ａにはエアの供給及び排出を為す構成が付随するが、図面の簡略化のために図示を省略する。

なお、超音波ホーン１３を介してボンディングツール１１にＹ軸方向の縦の超音波振動を伝達した場合、該ボンディングツール１１には該超音波ホーンとの接合部分を中心とした所謂定在波（超音波振動の伝達方向から見た場合の横振動）が発生する。超音波振動を効率的に用いて電極間の接合を行おうとした場合、ボンディングツール１１に保持された実装部品１の電極１ａは、当該定在波において最も振幅の大きな所謂振動の腹の位置に配置されることが好ましい。従って、超音波ホーン１３との接合位置からボンディングツール１１が保持する実装部品１の電極１ａまでの距離は、当該定在波の周期上当該条件を満たす長さとなるように設計される。また、ボンディングツール１１の上端であってツール付勢部材４５と接触する部分は、当該部分が超音波振動をした場合には、当該接触部分より超音波振動のエネルギーがボンディングツール１１外部に漏洩する恐れがある。このため、当該接触位置は、ボンディングツール１１における定在波の節の位置と一致することが好ましい。また、当該配置とすることによって、ツール付勢部材４５とボンディングツール１１との超音波周期での摺動接触による損傷の発生も防止できる。

また、振動子１５から超音波ホーン１３に加えられる振動は、ホーン円錐部１３ａにおいて振幅の変化等を生じるが基本的には該超音波ホーン１３を振動させる定在波として伝えられる。この場合、該超音波ホーン１３中に定在波を最も効果的に存在させようとした場合、当該超音波ホーン１３の支持は該定在波の振動の所謂節の部分で為されることが好ましい。このため、ホーン支持部材１７は、超音波ホーン１３の一方の端部（円錐部１３ａの拡径側の端部）近傍に存在する該定在波の節において、これ支持する。

次に、上述した実施形態からなる超音波実装装置１００が実際に基板３に対して実装部品１を実装する際の各構成の動作について述べる。実装工程に際し、実装ヘッド本体１０は、Ｚ軸本体駆動手段５０及びＸ軸駆動手段６０によって実装部品１の供給位置まで搬送される。その際、ロック手段２７は、回転軸受２１と共にフランジ部３９ａを挟持することによって、回動・摺動部材３９、ホーン支持部材１７、振動子１５、ツール付勢部材４５、超音波ホーン１３及びボンディングツール１１の実装ヘッド１０に対する不測の移動を規制する。実装ヘッド本体１０がボンディングヘッド１１の先端部にて実装部品１を吸着保持すると、該実装ヘッド本体１０は、Ｙ軸方向についての基板搬送を行う不図示の基板搬送系によって所定位置まで駆動された基板３の上方所定位置まで、Ｚ軸本体駆動手段５０及びＸ軸駆動手段６０によって搬送される。なお、基板３の上方に実装部品１が搬送される間に、不図示の画像処理系等により、基板の配置、所定のＸＹ軸に対するズレの程度、実装部品１の保持姿勢等が求められ、ボンディング時に実装部品１がとるべき姿勢に対するズレの総量が求められる。実装ヘッド本体１０がＺ軸本体駆動手段によって下降する際に、個々の軸方向の駆動手段によるＸＹ平面内での位置補正、及び不図示のθ駆動系により回動部材１９を回動させてなる、所謂θ補正と称呼された保持姿勢の補正操作が為される。

下降が進行して実装部品１の電極１ａが基板３上の電極３ａと当接する直前位置である所定高さまで下降したことが不図示のセンサにより検知されると、ロック手段２７による回動・摺動部材３９の固定が解除される。実装部品の下降は更に継続され、実装部品１が基板３に当接すると、該下降操作が停止される。なお、当接時においては駆動手段２５として所謂ボイスコイルモータを用いることによって実装部品１と基板３との当接による衝撃は抑制されている。また、これにより実装部品１の電極１ａは、無負荷に近い状態で基板上電極３ａと当接するとなる。ここで、あらためて駆動手段２５が回動・摺動部材３９を駆動させ、ホーン支持部材１７が超音波ホーン１３の両端部に対して略均等に付加荷重を加え、更にボンディングツール１１を介して所定の荷重を実装部品１に加えることとなる。その際、ツール付勢部材４５によって、回動・摺動部材３９とボンディングツール１１との間に予め予圧が付与されていることにより、回動・摺動部材３９下端部を中心とする回転モーメントを相殺することが可能となる。所定の荷重が実装部品１に加えられた状態で、超音波ホーン１３を介して振動子１５が超音波振動をボンディングツール１１に与えることにより、実装部品電極１ａと基板電極３ａとの接合が為される。

以上述べたように、本発明においては、従来為されていた超音波ホーン１３の一方の端部からの荷重付加に際し、ホーン支持部材１７及び超音波ホーン１３に加えられる回転モーメントを相殺する予圧を予め付与することとしている。従って、従来技術で問題となる荷重の増加に伴うＬ字状ブラケットの撓みや超音波ホーン作用する回転モーメントを無くすることが可能となる。更に、ボンディングツール１１とツール付勢部材４５との当接位置を、ボンディングツール１１に発生する定在波の節の位置と一致させている。従って、ボンディングツール１１からツール付勢部材４５を介しての超音波エネルギーの漏洩を防止でき、超音波ホーン１３への荷重の付加とボンディングツール１１への超音波振動の伝達とが安定的且つ正確に実行されることとなる。

なお、ツール付勢部材４５とボンディングツール１１との当接部分については、荷重の伝播、振動に対する当接状態の維持の観点から種々の形態が考えられる。当該形態について、次に述べる。図２及び図３は、図１におけるツール付勢部材４５とボンディングツール１１との当接部分及びその近傍のみを拡大して示す図である。図２及び図３に示されるように、本形態では、ツール付勢部材４５において実際にボンディングツール１１と当接するネジ状部材４５ａの端部は、半球状の形状を有している。これに対し、ボンディングツール１１において該ネジ状部材４５ａと当接する部分にはツール当接部１１ｂが配置される。図２に示す実施形態では、ツール当接部１１ｂにおいてネジ状部材４５ａ当接面と当接する部分は平坦面とされている。当該構成とすることによって、ツール当接部１１ｂの当接面がボンディングツール１１における定在波の節の位置から若干のずれが生じた場合であっても、振幅方向の出の接触点の位置ずれを吸収することができる。したがって、ツール付勢部材４５は、所定の荷重を一定の予圧を、常にボンディングツール１１と回動・摺動部材３９との間に付与することを可能とする。

しかしながら、当該形態の場合、超音波ホーン１３を介してボンディングツール１１に伝えられる超音波振動のエネルギーは、ツール付勢部材４５を介して回動・摺動部材３９等に漏洩してしまう可能性がある。また、互いの部材の当接部分において超音波周期での摺動が生じることから、これら部材各々の接合、摩耗、破損等を生じる可能性もある。これに対し、図３に示す実施形態の場合、ツール当接部１１ｂも半球形状としている。当該形態の場合、超音波振動のエネルギーの漏洩を最も効果的に抑制できる。しかしながら、当該形態の場合、荷重の付加が一点において為されることから所謂応力集中によるネジ状部材４５ａにおける当接部或いはツール当接部１１ｂの摩耗、破損等の劣化による短寿命化が懸念される。従って、当該形態とした場合、当接部分に対する例えばDLC膜（ダイヤモンド状カーボン膜）のような、硬度と耐磨耗性とを有する薄膜のコーティング、或いはこのような素材からなる当該部材の製造を為すことが好ましい。

なお、以上述べた実施形態は本実用新案の形態を制限するものではなく、好適な一態様を示している。従って、例えばエネルギーの漏洩よりも当接状態の確保を優先しようとした場合、ネジ状部材４５ａ端部の形状を半球状ではなく、平面状或いは該ネジ状部材４５ａの中心軸と直交する方向の軸を有する円柱の一部からなる形状としても良い。或いは、ツール当接部１１ｂの構造をボンディングツール１１の軸と直交する方向の軸を有する円柱の一部からなる形状としても良い。

以上述べたように、本発明はICチップ等の電子部品を基板に実装する際、即ち所謂フリップチップボンディングの工程に用いられる実装装置に対して好適に用いられる。しかしながら、本発明の適用対象は当該フリップチップボンディングの工程のみに限定されず、チップに設けられた電極を基板上の配線に対して接合する際等に用いられ、チップに対して基板方向に向かう荷重を付加しつつ該チップに対して当該荷重の付加方向とは異なる方向に沿った超音波振動を更に加えることによって所謂実装が為される種々の構成の接合工程にも適用可能である。

本発明の第一の実施形態に係る実装装置の主要部に関するものであって、当該装置を側面から見た状態の概略構成を示す図である。図１に示す実施形態においてツール付勢部材４５とボンディングツール１１との当接部及びその近傍を拡大して示す図であって、ボンディングツール１１におけるツール当接部１１ｂの形状の一の態様を示す図である。図１に示す実施形態においてツール付勢部材４５とボンディングツール１１との当接部及びその近傍を拡大して示す図であって、ボンディングツール１１におけるツール当接部１１ｂの形状の他の態様を示す図である。

符号の説明

１：実装部品、３：基板、１０：実装ヘッド本体、１１：ボンディングツール、１３：超音波ホーン、１５：振動子、１７：ホーン支持部材、２１：回転軸受、２５：駆動手段、２７：ロック手段、２９：付勢手段、３１：スライドブロック、３９：回動・摺動部材、４５：ツール付勢部材、５０：Ｚ軸本体駆動手段、５１：本体駆動用モータ、５３：ボールネジ、５５：Ｚ軸ガイドレール、５７：Ｚ軸スライダ、６０：Ｘ軸駆動系、６１：Ｘ軸スライダ、１００：超音波実装装置

Claims

所定の付加軸に沿って荷重を付加した状態で実装部品の電極を基板上の配線電極に対して押圧すると共に前記付加軸とは異なる方向の成分を有する超音波振動を前記電極に加えることによって、前記電極と前記配線電極との接合を為す超音波実装装置であって、
前記付加軸に沿って配置されて前記付加軸に沿った下端部にて前記電子部品を保持するボンディングツールと、
前記超音波振動を発生する振動子と、
前記付加軸とは異なる方向に延在して所定の位置にて前記超音波振動を伝達可能に前記ボンディングツールを保持し、一方の端部において前記振動子と接続される超音波ホーンと、
前記超音波ホーンの前記一方の端部近傍にて前記超音波ホーンを支持するホーン支持部材と、
前記所定の付加軸と平行な駆動力を発生する駆動手段と、
前記駆動手段及び前記ホーン支持部材と連結されて前記ホーン支持部材に前記駆動力を伝達する駆動力伝達部材と、
前記駆動力伝達部材と前記ボンディングツールとの間に配置されて、前記駆動力伝達部材より前記ホーン支持部材に伝達された前記駆動力によって前記ホーン支持部材及び前記超音波ホーンに発生するモーメントを相殺する付勢力を予圧として前記駆動力伝達手段と前記ボンディングツールとの間に予め発生させるツール付勢部材と、を有することを特徴とする超音波実装装置。
前記ツール付勢部材において前記ボンディングツールと当接する付勢部材当接部と、前記ボンディングツールにおける前記付勢部材当接部と当接するツール当接部と、の少なくとも一方は半球面形状を有することを特徴とする請求項１に記載の超音波実装装置。
前記ボンディングツールにおける前記ツール付勢部材との当接部分は、前記ボンディングツールに対して超音波周波数での定在波が生じた場合の前記定在波における節の位置に配置されることを特徴とする請求項１或いは２何れかに記載の超音波実装装置。