JP3290632B2 - 超音波振動接合装置 - Google Patents

超音波振動接合装置

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JP3290632B2
JP3290632B2 JP00104499A JP104499A JP3290632B2 JP 3290632 B2 JP3290632 B2 JP 3290632B2 JP 00104499 A JP00104499 A JP 00104499A JP 104499 A JP104499 A JP 104499A JP 3290632 B2 JP3290632 B2 JP 3290632B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は超音波振動により
半導体チップを回路基板に表面実装し得る超音波振動接
合装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】特開平１０−２２３０８号公報で開示さ
れたように、本出願人は、超音波振動により半導体チッ
プを回路基板に表面実装するのに好適な超音波振動接合
装置を提案した。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記超音波振動接合装
置にあっては、半導体チップを吸引吸着するための通路
が共振器の最大振動点と最小振動点とにわたり形成され
ているので、係る通路の形成に多大な労力と時間を要す
る。
【０００４】そこで、本発明は吸引通路構造の簡単化が
図れる超音波振動接合装置を提供しようとするものであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明にあって
は、第１部材が実装機構に搭載され、第２部材が実装機
構よりも上方に離隔された超音波振動接合機構に両持ち
支持された共振器の接合作用部に吸引吸着され、第１部
材と第２部材の間に非接触に挿入された計測機構が第１
接合部材の下面に設けられた金属部と第２部材の上面に
設けられた金属部との位置を計測して実装機構を駆動す
ることにより第１部材の金属部と第２部材の金属部との
位置整合を行った後、共振器が下降して第１部材の金属
部と第２部材の金属部とを加圧下で重ね合せ、振動子よ
り共振器に伝達された超音波振動により第１部材の金属
部と第２部材の金属部とを接合する超音波振動接合装置
において、共振器が接合作用部の設けられた最大振動振
幅点に第２部材を吸引吸着するための通路を備えたこと
を特徴としている。請求項２の発明にあっては、請求項
１に記載の吸引通路とそれに接続される吸引用ホースと
が接離可能に分別構成されたことを特徴としている。請
求項３の発明にあっては、請求項１に記載の共振器が最
小振動振幅点にヒータを備えたことを特徴としている。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１〜３は第１実施形態であっ
て、図１は超音波振動接合装置の正面を示し、図２は共
振器２３の吸引吸着機能部周りを分解した外観を示し、
図３はホーン２４の正面を示し、図４は図１をＡ−Ａ線
で切断した断面を示す。
【０００７】第１実施形態は、図１に示すように、第１
部材である回路基板９２に第２部材である半導体チップ
９０を表面実装するための装置を例として説明する。半
導体チップ９０はその一表面に接続端子として平板状又
は球状に形成された複数のパッド９１を有する。回路基
板９２はその一表面のチップ実装位置に接続端子として
平板状又は球状に形成された複数のパッド９３を有す
る。リップ側パッド９１と基板側パッド９３とは、同数
であって、それぞれの位置が対応している。チップ側パ
ッド９１と基板側パッド９３とが超音波振動により接合
されることにより、半導体チップ９０が回路基板９２に
表面実装される。
【０００８】超音波振動接合装置は、設置基準１上に、
実装機構２と超音波振動接合機構１０と計測機構６０と
モニター装置８０とを備える。実装機構２は設置基準１
に設けられたＸＹθ駆動部３と、ＸＹθ駆動部３の上に
組付けられたマウントテーブル４とを備える。そして、
計測機構６０からの出力により、ＸＹθ駆動部３がマウ
ントテーブル４を設置基準１と平行な平面の縦横である
Ｘ方向とＹ方向とに移動すると共に上記平面内の或る１
点を中心として設置基準１と平行な平面内での回転角で
あるθ方向に回転して、設置基準１と平行なマウントテ
ーブル４の上面に搭載された被実装対象である回路基板
９２のチップ実装位置が所定の搭載位置となるように、
マウントテーブル４を位置制御する。ＸＹθ駆動部３は
設置基準１に対するＸ方向仰角調整部５と、設置基準１
に対するＹ方向仰角調整部６とを有する。実装準備作業
時、又は、共振器２３が交換された時、又は、マウント
テーブル４が交換された時のように、マウントテーブル
４の上面と共振器２３における接合作用部２７の下面と
の平行度が保たれているか否か不明な時に、Ｘ方向仰角
調整部５やＹ方向仰角調整部６が、人為操作により、設
置基準１に対するＸＹθ駆動部３のＸ方向での仰角と、
設置基準１に対するＸＹθ駆動部３のＹ方向での仰角と
を調整し、マウントテーブル４の上面と接合作用部２７
の下面との平行度を確保する。
【０００９】超音波振動接合機構１０は、設置基準１に
設置された固定ベース１１と、固定ベース１１に取り付
けられたサーボモーターのようなモータ１２と、モータ
１２の出力軸に連結されたボルト・ナット機構１３と、
ボルト・ナット機構１３のナットが形成されたリフトベ
ース１４と、リフトベース１４に取り付けられたエアー
シリンダ１５と、エアーシリンダ１５のピストンロッド
に連結されたホルダ１６と、ホルダ１６に装着された共
振器２３と、共振器２３の一端に図外の無頭ねじとねじ
孔とにより同軸に結合された振動子３０を備える。そし
て、モータ１２が正転すると、ボルト・ナット機構１３
のねじ棒が正転し、当該ねじ棒にねじ嵌合したナットに
よりリフトベース１４が下降する一方、モータ１２が逆
転すると、ボルト・ナット機構１３のねじ棒が逆転し、
リフトベース１４がナットを介して上昇する。リフトベ
ース１４は、固定ベース１１より下方に立設された左右
のガイドポール２１に摺接係合して回り止めされて昇降
する。各ガイドポール２１の内部に昇降可能に収納され
たガイドシャフト２２の下端はホルダ１６に結合されて
おり、リフトベース１４の昇降とエアーシリンダ１５の
伸縮とにより昇降して、ホルダ１６を設置基準１と平行
に保持する。
【００１０】共振器２３はホーン２４とその両側に図外
の無頭ねじとねじ孔とにより同軸に結合された２つのブ
ースタ２５，２６とを備え、各ブースタ２５，２６がホ
ルダ１６の左右より下方に延設されたアーム部１７，１
８のそれぞれに支持されたことで、共振器２３がホルダ
１６に両持ち支持に取り付けらる。一方のブースタ２５
には振動子３０が図外の無頭ねじとねじ孔とにより同軸
に結合される。振動子３０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
て出力する電気エネルギーを機械エネルギーに変換する
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。
【００１１】この実施形態では、ホーン２４が振動子３
０からの超音波振動に共振する共振周波数の１波長の長
さを有し、ブースタ２５，２６が振動子３０からの超音
波振動に共振する共振周波数の半波長の長さを有する。
ブースタ２５，２６は、円柱形状であって、中央の最小
振動振幅点で外側面より突出した環状の支持部２８，２
９を有する。それぞれの支持部２８，２９がホルダ１６
における左右のアーム部１７，１８のそれぞれに同軸状
に形成された貫通孔１９，２０に収容され、各アーム部
１７，１８の外側面と貫通孔１９，２０とにわたり形成
されたスリット５０（図４参照）により分割された部分
がボルト５１（図４参照）により締結されることによ
り、各アーム部１７，１８が支持部２８，２９を把持す
る。
【００１２】図２にも示すように、ホーン２４は四角形
の板状であって、中央の最大振動振幅点ｆ３で上下面よ
り外側に突出した短四角柱状の接合作用部２７と、吸引
吸着機能部である通路３１とを有する。下側の接合作用
部２７は半導体チップ９０よりも大きな平面積に形成さ
れた先端面を有する。通路３１は、ホーン２４の最大振
動振幅点ｆ３に設けられており、接合作用部２７の先端
面の中央より接合作用部２７の内部を経由してホーン２
４の中心まで空けられた縦孔３２と、ホーンの背面の中
央より内部を経由して縦孔３２に連なるように空けられ
た横孔３３とより形成される。接合作用部２７における
縦孔３２の開口部は半導体チップ９０を吸付ける吸引孔
である。ホーン２４の横孔３３の開口部はホースを接続
するホース口である。ホーン２４の二つの最小振動振幅
点ｆ２，ｆ４にはヒータ３４を個別に備える。ホーン２
４の両端部には最大振動振幅点ｆ１，ｆ５が存在する。
【００１３】図３を参照し、ホース口である横孔３３の
開口部とホースとの接続構造について説明する。ホルダ
１６の左右方向中央より下方に延びたブラケット部３７
にはエアシリンダ３８と赤外線温度計のような非接触タ
イプの温度計３９とが取付けられる。エアシリンダ３８
のピストンロッドにはホース継手４０が装着される。ホ
ース継手４０の前面には弾性を有する合成樹脂よりなる
ラッパ状の吸着パッド４１が装着される。ホース継手４
０の上面にはゴム又は合成樹脂よりなる真空用ホース４
３の一端が外嵌装着される。吸引用ホース４３の他端は
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
介して接続される。
【００１４】そして、エアシリンダ３８の伸長動作によ
り、ホース継手４０が前進し、吸着パッド４１が横孔３
３の開口部周りにおけるホーン２４の裏面に接触し、吸
着パッド４１の先端開口部が外側に弾性変形しつつ広が
り、通路３１と吸引用ホース４３の内部孔部とが、ホー
ス継手４０の内部孔と吸着パッド４１の内部孔とを介し
て接続される（図４参照）。この状態において、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、接
合作用部２７の開口部が吸引発生源からの吸引動作で外
気を吸引することにより半導体チップ９０を吸着する。
【００１５】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３１が大気に満たされて半導体チ
ップ９０を解放する。又、エアシリンダ３８の収縮動作
により、ホース継手４０が後退し、吸着パッド４１が横
孔３３の開口部周りにおけるホーン２４の裏面より離
れ、通路３１と吸引用ホース４３との接続が解除され
る。ホース継手４０より裏面側に突設された左右のガイ
ドロッド４４はエアシリンダ３８周りのブラケット部３
７に形成されたガイド孔４５に摺接接係合し、ホース継
手４０が回り止めされて前進又は後退する。
【００１６】図４にも示すように、ブラケット部３７に
固定されたヒータガイド４６にはヒータ３４を個別に組
付けた左右のヒータステー４７が横方向に移動可能に装
着される。ヒータ３４が共振器２３に形成されたヒータ
用孔４８に挿入装着された状態において、ボルト４９が
ヒータステー４７よりヒータガイド４６に締結すること
により、ヒータステー４７がヒータガイド４６に位置決
め固定される。
【００１７】再び、図１に戻り説明すると、計測機構６
０は、超音波振動接合機構１０における接合作用部２７
に吸着された半導体チップ９０のリップ側パッド９１と
マウントテーブル４に搭載された回路基板９２の基板側
パッド９３とを整合するための計測手段であって、設置
基準１に設置されたターンテーブル６１と、ターンテー
ブル６１の可動アーム６２に搭載された上側及び下側の
計測用光源６３，６４と、可動アーム６２に搭載された
２視野光学系レンズ６５と、可動アーム６２に搭載され
たＣＣＤカメラ７０とを備える。２視野光学系レンズ６
５は、２つの直角プリズム６６，６７がそれらの斜面を
それらの間に光学膜６８を介在させて互いに重ね合せら
れ、１つの直角プリズム６５のＣＣＤカメラ７０との反
対側面に反射膜６９を有する。
【００１８】そして、ターンテーブル６１の駆動によ
り、可動アーム６２が実線示の待機位置より点線示の計
測位置に移動停止し、上側及び下側の計測用光源６３，
６４と２視野光学系レンズ６５とが上下に離隔配置され
た計測対象である半導体チップ９０と回路基板９２との
間に非接触に挿入配置される。その状態において、上側
及び下側の計測用光源６３，６４の一方、例えば、上側
の計測用光源６３が点灯し、その計測用光源６３から半
導体チップ９０の下面に照射された光の反射光が２視野
光学系レンズ６５の光学膜６８で反射膜６８側に反射し
た後に反射膜６９で反射する。この反射光が光学膜６８
を透過してＣＣＤカメラ７０に到達することにより、Ｃ
ＣＤカメラ７０が半導体チップ９０のリップ側パッド９
１を撮像して電気信号に変換した映像信号を出力する。
又、他方である下側の計測用光源６４が点灯し、その計
測用光源６４から回路基板９２の上面に照射された光の
反射光が２視野光学系レンズ６５の光学膜６８でＣＣＤ
カメラ７０側に反射する。この反射光がＣＣＤカメラ７
０に到達することにより、ＣＣＤカメラ７０が回路基板
９２の回路側パッドを撮像して電気信号に変換した信号
を出力する。
【００１９】つまり、計測機構６０は、上側及び下側の
計測用光源６３，６４を点灯切替することにより、２視
野光学系レンズ６５を通して、ＣＣＤカメラ７０がリッ
プ側パッド９１と基板側パッド９３とを交互に撮影でき
る。又、計測機構６０は、上側及び下側の計測用光源６
３，６４を同時に点灯することにより、２視野光学系レ
ンズ６５を通して、ＣＣＤカメラ７０がリップ側パッド
９１と基板側パッド９３とを同時に撮影できるが、この
場合、撮影された像はリップ側パッド９１と基板側パッ
ド９３とが重畳した形態であるので、操作者がモニタ装
置８０に表示された２つの合成画像を見ながらＸＹθ駆
動部３を手動操作し、モニタ装置８０がリップ側パッド
９１の画像の全部と基板側パッド９３の画像の全部とが
一致した状態を表示することにより、半導体チップ９０
と回路基板９２のチップ実装位置とが整合したことを確
認するというような、マニュアル操作に使用するのに好
適である。
【００２０】計測機構６０の演算部７１は、ＣＣＤカメ
ラ７０より入力された撮像信号によりリップ側パッド９
１と基板側パッド９３との位置及びそれらの位置ずれを
演算して制御信号をＸＹθ駆動部３に出力する。又、操
作者から入力されたモニター表示指示により、演算部７
１は、ＣＣＤカメラ７０より入力された撮像信号を画像
信号に変換してモニタ装置８０に出力する。モニタ装置
８０はリップ側パッド９１の画像と基板側パッド９３の
画像及びＸＹθ駆動部３のＸ方向とＹ方向及びθ方向そ
れぞれが交差する中心点Ｐで交わるＸ−Ｙ基準線Ｌ１，
Ｌ２を２分割画面表示する。モニタ装置８０に２分割画
面表示されたＸ−Ｙ基準線Ｌ１，Ｌ２は、２分割画面が
上下の場合はＹ基準線Ｌ２が上下に１つの直線となり、
２分割画面が左右の場合はＸ基準線Ｌ１が左右に１つの
直線となる。これにより、作業者がモニター７の２分割
画面をみることにより、リップ側パッド９１と基板側パ
ッド９３との位置が整合しているが又はどの方向へどれ
だけずれているかを容易に確認できる。
【００２１】第１実施形態の動作を説明する。超音波振
動接合機構１０のホーン２４が図１のように上昇限度位
置に停止し、半導体チップ９０がホーン２４の接合作用
部２７に吸引吸着され、半導体チップ９０のリップ側パ
ッド９１が下側を向き、回路基板９２が実装機構２のマ
ウントテーブル４に搭載され、回路基板９２の基板側パ
ッド９３が上側を向いている。この状態において、計測
装置４が実線示位置から点線示位置に移動し、上側及び
下側の計測用光源６３，６４と２視野光学系レンズ６５
が半導体チップ９０と回路基板９２との間の空間に非接
触に進入する。そして、上側及び下側の計測用光源６
３，６４が交互に切替り点灯することにより、ＣＣＤカ
メラがリップ側パッド９１と基板側パッド９３とを撮像
する。それから、演算部７１がリップ側パッド９１と基
板側パッド９３との位置ずれを計測演算する。その測定
結果により、マウントテーブル４が、ＸＹ及びθ駆動し
てリップ側パッド９１の位置と基板側パッド９３の位置
とが正確に整合し得るように、半導体チップ９０を基準
に、回路基板９２を位置補正する。この位置補正による
回路基板９２の実装位置である回路側パッドの位置がリ
ップ側パッド９１と上下で対向する位置合わせが完了し
たら、計測装置４が点線示位置から実線示位置に移動
し、上側及び下側の計測用光源６３，６４と２視野光学
系レンズ６５とＣＣＤカメラ７０とが元の位置に戻る。
【００２２】その後、超音波振動接合機構１０の共振器
２３が下降してリップ側パッド９１を基板側パットに押
し付けて加圧し、振動子３０が超音波振動を発振する。
この超音波振動に共振器２３が共振し、その共振による
超音波振動が半導体チップからリップ側パッド９１と基
板側パットとの接触部分に作用し、リップ側パッド９１
と基板側パットとが接合し、半導体チップ９０が回路基
板９２のチップ実装位置に表面実装される。半導体チッ
プ９０を回路基板９２に押し付ける方式は、超音波振動
接合機構１０のエアーシリンダ１５による下降と、モー
ター１２によるボルト・ナット機構１３の下降とで行
う。その加圧力制御はエアーシリンダ１５の出力により
行う。
【００２３】リップ側パッド９１と基板側パットとの接
合時間制御は、演算部７１が、例えば、振動子３０の超
音波振動の開始からの経過時間の計時情報と、温度計か
ら入力された温度情報とより、接合終了時刻を決める。
そして、接合終了時刻になったら、演算部７１が、振動
子３０に振動停止を、エアーシリンダ１５への圧力供給
系統のバルブに上昇切替を、モータ１２に上昇切替をそ
れぞれ指示する。これにより、共振器２３が上昇し、共
振器２３が回路基板９２に表面実装された半導体チップ
９０より離れて上昇限度位置に呈する。
【００２４】図５は本発明の第２実施形態に係る超音波
振動接合装置を示す。図５において、設置基準１上に
は、実装機構２、超音波振動接合機構１０、計測機構６
０、図外のモニタ装置に加え、チップ供給機構１００、
予備位置決め機構１１０、チップ搬送機構１２０が実装
機構２と並列配置に設置される。
【００２５】チップ供給機構１００は設置基準１に設け
られたＸＹ駆動部１０１と、ＸＹ駆動部１０１に連結さ
れたパレットテーブル１０２とを備え、ＸＹ駆動部１０
１がパレットテーブル１０２を設置基準１と並行な平面
の縦横であるＸ方向及びＹ方向に移動して、パレットテ
ーブル１０２上に搭載されたパレット１０３に収納され
た多数の半導体チップ９０の内の実装対象である１個の
半導体チップ９０が所定の摘ままれ位置となるように、
パレットテーブル１０２を位置制御する。
【００２６】予備位置決め機構１１０は上面に実装対象
である半導体チップ９０を大まかに位置決めするための
図外の凹凸を有するプリアライメントテーブル１１１を
備えている。
【００２７】チップ搬送機構１２０は設置基準１より立
設された複数の支柱１２１，１２２によりチップ供給機
構１００と予備位置決め機構１１０と実装機構２との上
に跨がって設けられた横架レール１２３と、横架レール
１２３に往復移動可能に組付けられた可動テーブル１２
４とを備え、図外のモーター等のようなアクチュエータ
が可動テーブル１２４を左右の前進限度位置と後退限度
位置との２位置に往復移動するように、可動テーブル１
２４を位置制御する。可動テーブル１２４には摘取機構
１３０と超音波振動接合機構１０とが所定間隔を以て並
列配置に設置されている。
【００２８】この所定間隔は、可動テーブル１２４が右
の後退限度位置に停止すると、摘取機構１３０のピック
アップアーム１３２の先端がプリアライメントテーブル
１１１の予備位置決め位置と真上で対向し、共振器２３
の接合作用部２７がマウントテーブル４の実装位置と真
上で対向する一方、可動テーブル１２４が左の前進限度
位置に停止すると、摘取機構１３０のピックアップアー
ム１３２の先端がパレットテーブル１０２の摘ままれ位
置と真上で対向し、接合作用部２７がプリアライメント
テーブル１１１の予備位置決め位置と真上で対向する、
寸法である。
【００２９】摘取機構１３０は可動テーブル１２４に設
置された機構基部１３１と機構基部１３１より下方に延
設されたピックアップアーム１３２とを備え、機構基部
１３１に組み込まれた図外のアクチュエーターがピック
アップアーム１３２を上昇限度位置と下降限度位置とに
昇降する。このピックアップアーム１３２の下降限度位
置は、ピックアップアーム１３２の先端がパレットテー
ブル１０２の上の半導体チップ９０を吸引吸着したり、
又、ピックアップアーム１３２に吸引吸着された半導体
チップ９０をプリアライメントテーブル１１１の上に搭
載することが可能な態様に位置制御された位置である。
上記アクチュエーターはモーター又はエアーシリンダー
を使用することが実用的であるが、モーターの場合には
ボルト・ナット機構とガイド機構とを介してピックアッ
プアーム１３２を回転しないように昇降し、又、エアー
シリンダーの場合は半導体チップ９０に衝撃を与えない
ような緩衝機構を付設することが望ましい。
【００３０】この実施形態のピックアップアーム１３２
は吸引吸着機能部を備えている。即ち、ピックアップア
ーム１３２はパイプにより形成されていて、ピックアッ
プアーム１３２の後端には図外の真空ポンプのような吸
引発生源が図外のバルブを介して接続されている。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、ピックアップアーム１３２が吸引発生源からの吸引
動作でその先端の開口より外気を吸引することにより半
導体チップ９０を吸引吸着し、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、ピックアップアーム
１３２の内部が大気に満たされ半導体チップ９０の吸引
吸着を解放する。
【００３１】超音波振動接合機構１０は固定ベース１１
が可動テーブル１２４に設置された以外は第１実施形態
と同じ構造である。
【００３２】第２実施形態の動作について説明する。第
１工程では、チップ搬送機構１２０の可動テーブル１２
４が後退限度位置から左に移動して前進限度位置に停止
すると、ピックアップアーム１３２が下降してパレット
テーブル１０２の上より実装対象である半導体チップ９
０を吸引にて受け取った後に上昇する。
【００３３】第２工程では、可動テーブル１２４が前進
限度位置から右に移動して後退限度位置に停止すると、
ピックアップアーム１３２が下降して半導体チップ９０
を大気開放にてプリアライメントテーブル１１１の上に
置いた後に上昇する。この半導体チップ９０がプリアラ
イメントテーブル１１１の上に置かれれる際にプリアラ
イメントテーブル１１１の凹凸等により大まかに位置決
め搭載される。
【００３４】第３工程では、可動テーブル１２４が再び
左に移動して前進限度位置に停止すると、超音波振動接
合機構１０のホーン２４が下降してプリアライメントテ
ーブル１１１上の半導体チップ９０を吸引にて保持した
後に上昇する。この半導体チップ９０の保持と並行し、
ピックアップアーム１３２が下降してパレットテーブル
１０２の上より次の実装対象である半導体チップ９０を
吸引にて保持した後に上昇する（第１工程と同じ動作で
ある）。
【００３５】第４工程では、可動テーブル１２４が再び
右に移動して後退限度位置に停止すると、計測機構６０
が接合作用部２７に吸着された半導体チップ９０のチッ
プ側パッド９１（図１参照）と実測機構２のマウントテ
ーブル４に搭載された回路基板９２の基板側パッド９３
（図１参照）とを計測し、その測定結果により、チップ
側パッド９１と基板側パッド９３と正確に整合し得るよ
うに、マウントテーブル４がＸＹ及びθ駆動する。
【００３６】第５工程では、超音波振動接合機構１０の
共振器２３が下降して半導体チップ９０を回路基板９２
に押し付けて加圧しながら振動子３０が超音波振動を発
振する。この超音波振動に共振器２３が共振し、その共
振による超音波振動がチップ側パッド９１と基板側パッ
ド９３と接合し、半導体チップ９０が回路基板９２に上
面実装される。この半導体チップ９０の表面実装と並行
し、ピックアップアーム１３２が下降して次の実装対象
である半導体チップ９０をプリアライメントテーブル１
１１の上に位置決め搭載した後に上昇する（第２工程と
同じ動作である）。
【００３７】この後、第３工程から第５工程までを１サ
イクルとして繰り返し行うことで、パレットテーブル１
０２の上より実装対象の半導体チップ９０を１個づつプ
リアライメントテーブル１１１での大まかに位置決めを
介してマウントテーブル４の上のその都度変わる回路基
板９２の実装位置に順次正確に位置決め搭載して表面実
装する。
【００３８】この実施形態の構造によれば、摘取機構１
３０と超音波振動接合機構１０とが所定間隔を以てチッ
プ搬送機構１２０の可動テーブル１２４に組み込まれて
いるので、可動テーブル１２４の後退限度位置への停止
で、ピックアップアーム１３２がプリアライメントテー
ブル１１１の予備位置決め位置と対向し、接合作用部２
７がマウントテーブル４の実装位置と真上で対向し、可
動テーブル１２４の前進限度位置への停止で、ピックア
ップアーム１３２がパレットテーブル１０２の摘ままれ
位置と対向し、接合作用部２７がプリアライメントテー
ブル１１１の予備位置決め位置と対向することができ
る。
【００３９】
【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、共振器が接合作用部の設けられた最大振動振幅点に
第２部材を吸引吸着するための通路を備えたので、接合
作用部の下面と共振器の内部とに連なる縦孔と、縦孔と
共振器の一表面とに連なる横孔との組合せにより、上記
通路を形成することができ、通路を簡単な構造にでき
る。請求項２の発明によれば、吸引通路とそれに接続さ
れる吸引用ホースとが接離可能に分別構成されたので、
第１部材の金属部と第２部材の金属部とを超音波振動に
より接合する時は、共振器より吸引用ホースを離脱さ
せ、共振器の共振状態が適切になる。請求項３の発明に
よれば、共振器が最小振動振幅点にヒータを備えたの
で、ヒータが共振器の超音波振動による振動で共振せ
ず、ヒータが長寿命となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態に係る超音波振動接合
装置を示す側面図。
【図２】 同第１実施形態のホーンを示す上面図。
【図３】 同第１実施形態の吸引吸着機能部を示す分解
斜視図。
【図４】 図１のＡ−Ａ線断面図。
【図５】 本発明の第１実施形態に係る超音波振動接合
装置を示す側面図。
【符号の説明】
２ 実装機構、１０ 超音波振動接合機構、 ６０ 計
測機構。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−164477（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−316365（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−52699（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−162271（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−54387（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−22308（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−216052（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−190209（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−26830（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−215039（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05K 3/32 B23K 20/10 H01L 21/52 H01L 21/60

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１部材が実装機構に搭載され、第２部
    材が実装機構よりも上方に離隔された超音波振動接合機
    構に両持ち支持された共振器の接合作用部に吸引吸着さ
    れ、第１部材と第２部材の間に非接触に挿入された計測
    機構が第１接合部材の下面に設けられた金属部と第２部
    材の上面に設けられた金属部との位置を計測して実装機
    構を駆動することにより第１部材の金属部と第２部材の
    金属部との位置整合を行った後、共振器が下降して第１
    部材の金属部と第２部材の金属部とを加圧下で重ね合
    せ、振動子より共振器に伝達された超音波振動により第
    １部材の金属部と第２部材の金属部とを接合する超音波
    振動接合装置において、共振器が接合作用部の設けられ
    た最大振動振幅点に第２部材を吸引吸着するための通路
    を備えたことを特徴とする超音波振動接合装置。
  2. 【請求項２】 吸引通路とそれに接続される吸引用ホー
    スとが接離可能に分別構成されたことを特徴とする請求
    項１記載の超音波振動接合装置。
  3. 【請求項３】 共振器が最小振動振幅点にヒータを備え
    たことを特徴とする請求項１記載の超音波振動接合装
    置。
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