JP3409689B2 - 電子部品のボンディングツールおよびボンディング装置 - Google Patents
電子部品のボンディングツールおよびボンディング装置Info
- Publication number
- JP3409689B2 JP3409689B2 JP11046298A JP11046298A JP3409689B2 JP 3409689 B2 JP3409689 B2 JP 3409689B2 JP 11046298 A JP11046298 A JP 11046298A JP 11046298 A JP11046298 A JP 11046298A JP 3409689 B2 JP3409689 B2 JP 3409689B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hole
- electronic component
- horn
- holding portion
- bonding tool
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
- H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
- H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
- H01L2224/757—Means for aligning
- H01L2224/75743—Suction holding means
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品を基板な
どの被圧着面にボンディングする電子部品のボンディン
グツールおよびボンディング装置に関するものである。
どの被圧着面にボンディングする電子部品のボンディン
グツールおよびボンディング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】バンプ付き電子部品などの電子部品を基
板などの被圧着面に接合する方法として超音波圧接を用
いる方法が知られている。この方法は、電子部品のバン
プを基板に押圧しながら超音波振動を付与し、接合面を
相互に摩擦させてボンディングするものである。ボンデ
ィングに先立って、電子部品を基板の所定位置に搭載す
るが、効率化のためこの搭載動作と前述のボンディング
動作とを同一工程で同一装置にて連続して行うことが一
般化している。このため前述のボンディング用のツール
に電子部品を真空吸着により保持する吸着ツールを兼ね
させたものが広く用いられるようになっている。この結
果ボンディングツールには、吸着孔や真空吸引のための
吸引孔などが設けられるようになった。
板などの被圧着面に接合する方法として超音波圧接を用
いる方法が知られている。この方法は、電子部品のバン
プを基板に押圧しながら超音波振動を付与し、接合面を
相互に摩擦させてボンディングするものである。ボンデ
ィングに先立って、電子部品を基板の所定位置に搭載す
るが、効率化のためこの搭載動作と前述のボンディング
動作とを同一工程で同一装置にて連続して行うことが一
般化している。このため前述のボンディング用のツール
に電子部品を真空吸着により保持する吸着ツールを兼ね
させたものが広く用いられるようになっている。この結
果ボンディングツールには、吸着孔や真空吸引のための
吸引孔などが設けられるようになった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、超音波圧接
を用いて良好なボンディングを行うためには、電子部品
を被圧着面に対し傾きなく均一に押圧した状態で、均一
な超音波振動を電子部品に伝達する必要がある。このた
めには、電子部品を保持して押圧する保持部が良好な姿
勢で電子部品を押圧できるよう、良好な平行度に保たれ
ている必要があるとともに、ボンディングツールから均
一な、すなわち電子部品の中心に対してほぼ対称な振動
が電子部品に伝達される必要がある。この振動は、ボン
ディングツールのホーンに装着された超音波振動子から
の振動を、ホーンを介して電子部品に伝達される。
を用いて良好なボンディングを行うためには、電子部品
を被圧着面に対し傾きなく均一に押圧した状態で、均一
な超音波振動を電子部品に伝達する必要がある。このた
めには、電子部品を保持して押圧する保持部が良好な姿
勢で電子部品を押圧できるよう、良好な平行度に保たれ
ている必要があるとともに、ボンディングツールから均
一な、すなわち電子部品の中心に対してほぼ対称な振動
が電子部品に伝達される必要がある。この振動は、ボン
ディングツールのホーンに装着された超音波振動子から
の振動を、ホーンを介して電子部品に伝達される。
【０００４】ところが、前述の電子部品の真空吸着のた
めの吸引孔などボンディングツールの内部に形成される
内孔は、ボンディングツールの特定部分のみに設けられ
るため、ボンディングツールの質量分布の対称性を損な
う。その結果、超音波振動子から伝達された振動がボン
ディングツールのホーンを介して電子部品に伝達される
ときに、前述の質量分布の非対称性に起因する非対称の
振動が誘起される結果となる。
めの吸引孔などボンディングツールの内部に形成される
内孔は、ボンディングツールの特定部分のみに設けられ
るため、ボンディングツールの質量分布の対称性を損な
う。その結果、超音波振動子から伝達された振動がボン
ディングツールのホーンを介して電子部品に伝達される
ときに、前述の質量分布の非対称性に起因する非対称の
振動が誘起される結果となる。
【０００５】しかしながら従来の電子部品のボンディン
グツールでは、真空吸着機能を併設した場合のボンディ
ングツールの振動の対称性に与える吸引孔などの内孔の
影響については特に考慮がなされていなかった。その結
果として、従来のボンディング装置では、この非対称な
振動がボンディング時のボンディング品質のばらつきの
要因となるという問題点があった。
グツールでは、真空吸着機能を併設した場合のボンディ
ングツールの振動の対称性に与える吸引孔などの内孔の
影響については特に考慮がなされていなかった。その結
果として、従来のボンディング装置では、この非対称な
振動がボンディング時のボンディング品質のばらつきの
要因となるという問題点があった。
【０００６】そこで本発明は、対称な超音波振動を均一
に電子部品に伝達し、安定したボンディング品質を得る
ことができる電子部品のボンディングツールおよびボン
ディング装置を提供することを目的とする。
に電子部品に伝達し、安定したボンディング品質を得る
ことができる電子部品のボンディングツールおよびボン
ディング装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の電子部品
のボンディングツールは、電子部品を真空吸着により保
持し、この電子部品を被圧着面に押圧しながら振動を付
与して被圧着面に圧着する電子部品のボンディングツー
ルであって、振動子によって振動するホーンと、このホ
ーンの振動の定在波の腹に相当する位置に形成された電
子部品の保持部と、前記ホーンの内部に長手方向に沿っ
て前記保持部を中心にしてＸＹＺの各方向に略対称に形
成された第１の孔と、前記保持部に一端が開口し他端が
前記第１の孔に連通する第２の孔と、前記保持部以外の
ホーン外面に一端が開口し他端が前記第１の孔に連通す
る第３の孔を備え、前記第３の孔に吸引装置につながる
配管を接続するようにした。
のボンディングツールは、電子部品を真空吸着により保
持し、この電子部品を被圧着面に押圧しながら振動を付
与して被圧着面に圧着する電子部品のボンディングツー
ルであって、振動子によって振動するホーンと、このホ
ーンの振動の定在波の腹に相当する位置に形成された電
子部品の保持部と、前記ホーンの内部に長手方向に沿っ
て前記保持部を中心にしてＸＹＺの各方向に略対称に形
成された第１の孔と、前記保持部に一端が開口し他端が
前記第１の孔に連通する第２の孔と、前記保持部以外の
ホーン外面に一端が開口し他端が前記第１の孔に連通す
る第３の孔を備え、前記第３の孔に吸引装置につながる
配管を接続するようにした。
【０００８】請求項２記載の電子部品のボンディングツ
ールは、請求項１記載の電子部品のボンディングツール
であって、前記第３の孔は、前記ホーンの振動の定在波
の節に相当する位置に形成されているようにした。
ールは、請求項１記載の電子部品のボンディングツール
であって、前記第３の孔は、前記ホーンの振動の定在波
の節に相当する位置に形成されているようにした。
【０００９】請求項３記載の電子部品のボンディングツ
ールは、請求項１記載の電子部品のボンディングツール
であって、前記第２の孔の先端は、前記ホーンの長手方
向の軸に対して前記保持部と対称に設けられた突起部ま
で到達しているようにした。
ールは、請求項１記載の電子部品のボンディングツール
であって、前記第２の孔の先端は、前記ホーンの長手方
向の軸に対して前記保持部と対称に設けられた突起部ま
で到達しているようにした。
【００１０】請求項４記載の電子部品のボンディングツ
ールは、前記第２の孔は、前記保持部と対称に設けられ
た突起部側から穴開け加工される大径孔と、前記保持部
側から穴開け加工される小径孔より成り、部品加工工程
において前記大径孔を穴開け加工した後に前記小径孔を
穴開け加工するようにした。
ールは、前記第２の孔は、前記保持部と対称に設けられ
た突起部側から穴開け加工される大径孔と、前記保持部
側から穴開け加工される小径孔より成り、部品加工工程
において前記大径孔を穴開け加工した後に前記小径孔を
穴開け加工するようにした。
【００１１】請求項５記載の電子部品のボンディング装
置は、ボンディングツールに電子部品を真空吸着により
保持し、この電子部品を被圧着面に押圧しながら振動を
付与して被圧着面に圧着する電子部品のボンディング装
置であって、被圧着面に対して上下に昇降する昇降部材
と、この昇降部材に固定されたボンディングツールを有
し、前記ボンディングツールが、振動子によって振動す
るホーンと、このホーンの振動の定在波の腹に相当する
位置に形成された電子部品の保持部と、前記ホーンの内
部に長手方向に沿って前記保持部を中心にしてＸＹＺの
各方向に略対称に形成された第１の孔と、前記保持部に
一端が開口し他端が前記第１の孔に連通する第２の孔
と、前記保持部以外のホーン外面に一端が開口し他端が
前記第１の孔に連通する第３の孔を備え、前記第３の孔
に吸引装置につながる配管を接続するようにした。
置は、ボンディングツールに電子部品を真空吸着により
保持し、この電子部品を被圧着面に押圧しながら振動を
付与して被圧着面に圧着する電子部品のボンディング装
置であって、被圧着面に対して上下に昇降する昇降部材
と、この昇降部材に固定されたボンディングツールを有
し、前記ボンディングツールが、振動子によって振動す
るホーンと、このホーンの振動の定在波の腹に相当する
位置に形成された電子部品の保持部と、前記ホーンの内
部に長手方向に沿って前記保持部を中心にしてＸＹＺの
各方向に略対称に形成された第１の孔と、前記保持部に
一端が開口し他端が前記第１の孔に連通する第２の孔
と、前記保持部以外のホーン外面に一端が開口し他端が
前記第１の孔に連通する第３の孔を備え、前記第３の孔
に吸引装置につながる配管を接続するようにした。
【００１２】各請求項記載の発明によれば、ボンディン
グツールの内部に形成される電子部品吸着用の第１の孔
を、ボンディングツールの長手方向に沿って保持部を中
心にしてＸＹＺ各方向に略対称に形成することにより、
ボンディングツールの質量分布の不均一を軽減し、電子
部品に対称な振動を均一に伝達することができる。
グツールの内部に形成される電子部品吸着用の第１の孔
を、ボンディングツールの長手方向に沿って保持部を中
心にしてＸＹＺ各方向に略対称に形成することにより、
ボンディングツールの質量分布の不均一を軽減し、電子
部品に対称な振動を均一に伝達することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の電
子部品のボンディング装置の正面図、図２は同電子部品
のボンディングツールの斜視図、図３（ａ）は同電子部
品のボンディングツールの正面図、図３（ｂ）は同電子
部品のボンディングツールの平面図、図４は同電子部品
のボンディングツールの部分断面図である。
を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の電
子部品のボンディング装置の正面図、図２は同電子部品
のボンディングツールの斜視図、図３（ａ）は同電子部
品のボンディングツールの正面図、図３（ｂ）は同電子
部品のボンディングツールの平面図、図４は同電子部品
のボンディングツールの部分断面図である。
【００１４】まず、図１を参照して電子部品のボンディ
ング装置の全体構造を説明する。１は支持フレームであ
って、その前面には第１昇降板２と第２昇降板３が昇降
自在に設けられている。第１昇降板２にはシリンダ４が
装着されており、そのロッド５は第２昇降板３に結合さ
れている。第２昇降板３にはボンディングヘッド１０が
装着されている。支持フレーム１の上面にはＺ軸モータ
６が設けられている。Ｚ軸モータ６は垂直な送りねじ７
を回転させる。送りねじ７は第１昇降板２の背面に設け
られたナット８に螺合している。したがってＺ軸モータ
６が駆動して送りねじ７が回転すると、ナット８は送り
ねじ７に沿って上下動し、第１昇降板２や第２昇降板３
も上下動する。
ング装置の全体構造を説明する。１は支持フレームであ
って、その前面には第１昇降板２と第２昇降板３が昇降
自在に設けられている。第１昇降板２にはシリンダ４が
装着されており、そのロッド５は第２昇降板３に結合さ
れている。第２昇降板３にはボンディングヘッド１０が
装着されている。支持フレーム１の上面にはＺ軸モータ
６が設けられている。Ｚ軸モータ６は垂直な送りねじ７
を回転させる。送りねじ７は第１昇降板２の背面に設け
られたナット８に螺合している。したがってＺ軸モータ
６が駆動して送りねじ７が回転すると、ナット８は送り
ねじ７に沿って上下動し、第１昇降板２や第２昇降板３
も上下動する。
【００１５】図１において、被圧着面としての基板３２
は基板ホルダ３４上に載せられており、基板ホルダ３４
はテーブル３５上に載せられている。テーブル３５は可
動テーブルであって、基板３２をＸ方向やＹ方向へ水平
移動させ、基板３２を所定の位置に位置決めする。
は基板ホルダ３４上に載せられており、基板ホルダ３４
はテーブル３５上に載せられている。テーブル３５は可
動テーブルであって、基板３２をＸ方向やＹ方向へ水平
移動させ、基板３２を所定の位置に位置決めする。
【００１６】４２はカメラであって、一軸テーブル４３
に装着されている。４４はカメラ４２から前方へ延出す
る鏡筒である。カメラ４２を一軸テーブル４３に沿って
前進させ、鎖線で示すように鏡筒４４の先端部をボンデ
ィングツール１４の下面に吸着して保持された電子部品
３０と基板３２の間に位置させ、その状態で電子部品３
０と基板３２の位置をカメラ４２で観察する。そしてこ
の観察結果により電子部品３０と基板３２の相対的な位
置ずれを検出する。検出された位置ずれは、テーブル３
５を駆動して基板３２をＸ方向やＹ方向へ水平移動させ
ることにより補正し、これにより電子部品３０と基板３
２の位置合わせがなされる。
に装着されている。４４はカメラ４２から前方へ延出す
る鏡筒である。カメラ４２を一軸テーブル４３に沿って
前進させ、鎖線で示すように鏡筒４４の先端部をボンデ
ィングツール１４の下面に吸着して保持された電子部品
３０と基板３２の間に位置させ、その状態で電子部品３
０と基板３２の位置をカメラ４２で観察する。そしてこ
の観察結果により電子部品３０と基板３２の相対的な位
置ずれを検出する。検出された位置ずれは、テーブル３
５を駆動して基板３２をＸ方向やＹ方向へ水平移動させ
ることにより補正し、これにより電子部品３０と基板３
２の位置合わせがなされる。
【００１７】図１において、５０は主制御部であり、モ
ータ駆動部５１を介してＺ軸モータ６を制御し、またテ
ーブル制御部５２を介してテーブル３５を制御し、また
認識部５３を介してカメラ４２に接続されている。また
シリンダ４は荷重制御部５４を介して主制御部５０に接
続されており、シリンダ４のロッド５の突出力すなわち
ボンディングツール１４で電子部品３０を基板３２に押
し付ける押圧荷重が制御される。
ータ駆動部５１を介してＺ軸モータ６を制御し、またテ
ーブル制御部５２を介してテーブル３５を制御し、また
認識部５３を介してカメラ４２に接続されている。また
シリンダ４は荷重制御部５４を介して主制御部５０に接
続されており、シリンダ４のロッド５の突出力すなわち
ボンディングツール１４で電子部品３０を基板３２に押
し付ける押圧荷重が制御される。
【００１８】ボンディングヘッド１０の本体１１の下端
部にはホルダ１２が結合されている。ホルダ１２には昇
降部材としてのブロック１３が装着され、ブロック１３
にはボンディングツール１４が固定されている。以下、
図２〜図４を参照してブロック１３およびボンディング
ツール１４について説明する。
部にはホルダ１２が結合されている。ホルダ１２には昇
降部材としてのブロック１３が装着され、ブロック１３
にはボンディングツール１４が固定されている。以下、
図２〜図４を参照してブロック１３およびボンディング
ツール１４について説明する。
【００１９】図２に示すように、ボンディングツール１
４のホーン１５は細長形状の棒状体であり、側面にはホ
ーン１５の中央から等距離隔てられた４ヶ所に取付け座
１５ａがホーン１５と一体的に設けられている。ボンデ
ィングツール１４は、取付け座１５ａによってブロック
１３の下面に固定されている。すなわち、取付け座１５
ａはホーン１５を固定する固定部となっている。
４のホーン１５は細長形状の棒状体であり、側面にはホ
ーン１５の中央から等距離隔てられた４ヶ所に取付け座
１５ａがホーン１５と一体的に設けられている。ボンデ
ィングツール１４は、取付け座１５ａによってブロック
１３の下面に固定されている。すなわち、取付け座１５
ａはホーン１５を固定する固定部となっている。
【００２０】ボンディングツール１４の中央部の下面に
は、下方に突出し電子部品３０を真空吸着して保持する
保持部１５ｅが設けられ、この保持部１５ｅの下面は電
子部品吸着用の吸着面１５ｆとなっている。ここで、図
３（ａ）、（ｂ）を参照してホーン１５の内部に形成さ
れた真空吸引用の内孔について説明する。図３（ａ）に
示すように、ホーン１５の内部には、ホーン１５の長手
方向に沿って保持部１５ｅを中心にして略対称に内孔１
６ａ（第１の孔）が形成されている。内孔１６ａの位置
は、ホーン１５内においてＸ，Ｙ，Ｚのそれぞれの方向
について対称な配置となるように設定されている。
は、下方に突出し電子部品３０を真空吸着して保持する
保持部１５ｅが設けられ、この保持部１５ｅの下面は電
子部品吸着用の吸着面１５ｆとなっている。ここで、図
３（ａ）、（ｂ）を参照してホーン１５の内部に形成さ
れた真空吸引用の内孔について説明する。図３（ａ）に
示すように、ホーン１５の内部には、ホーン１５の長手
方向に沿って保持部１５ｅを中心にして略対称に内孔１
６ａ（第１の孔）が形成されている。内孔１６ａの位置
は、ホーン１５内においてＸ，Ｙ，Ｚのそれぞれの方向
について対称な配置となるように設定されている。
【００２１】内孔１６ａは、振動子１７の取り付け側か
ら穴あけ加工がなされ、穴開け加工時にはキリの先端が
振動子１７の反対側のホーン１５の端面を貫通しないよ
うにしており、穴開け加工によって生じたホーン１５の
左端面の開口部には、気密を保持するための埋め栓Ｐが
施される。このように、内孔１６ａをホーン１５内で対
称に配置することにより、ホーン１５の質量分布を対称
にし、したがってホーン１５の剛性の分布を対称なもの
とすることができる。
ら穴あけ加工がなされ、穴開け加工時にはキリの先端が
振動子１７の反対側のホーン１５の端面を貫通しないよ
うにしており、穴開け加工によって生じたホーン１５の
左端面の開口部には、気密を保持するための埋め栓Ｐが
施される。このように、内孔１６ａをホーン１５内で対
称に配置することにより、ホーン１５の質量分布を対称
にし、したがってホーン１５の剛性の分布を対称なもの
とすることができる。
【００２２】内孔１６ａには、保持部１５ｅに一端が開
口して吸着孔を形成する内孔１６ｂ（第２の孔）が連通
している。内孔１６ｂはホーン１５の長手方向の中心線
の位置に、吸着面１５ｆ側から穴開け加工される。穴開
け加工時には、キリの先端をホーン１５の長手方向の軸
に対して保持部１５ｅと対称に設けられた突起部１５ｇ
まで到達させる。これにより、内孔１６ｂを形成するこ
とによるホーン１５の質量分布の不均一を最小に抑える
ことができる。
口して吸着孔を形成する内孔１６ｂ（第２の孔）が連通
している。内孔１６ｂはホーン１５の長手方向の中心線
の位置に、吸着面１５ｆ側から穴開け加工される。穴開
け加工時には、キリの先端をホーン１５の長手方向の軸
に対して保持部１５ｅと対称に設けられた突起部１５ｇ
まで到達させる。これにより、内孔１６ｂを形成するこ
とによるホーン１５の質量分布の不均一を最小に抑える
ことができる。
【００２３】なお、上述の内孔１６ａ、１６ｂの加工時
に、キリ径と穴深さとの関係で片側のみからの穴開け加
工が困難である場合には、両側から穴開け加工するよう
にして加工の条件を容易にし、加工後に、図４（ａ）、
（ｂ）に示すように、穴開け加工によって生じた不要な
開口部に埋め栓Ｐを施すようにしてもよい。さらに、内
孔１６ｂを形成する過程において、図４（ｃ）に示すよ
うに、内孔１６ｂを大径孔及び小径孔の大小２種類の径
のキリ穴で構成するようにしてもよい。すなわち、まず
大径孔１６ｂ−Ａを突起部１５ｇ側から穴開け加工し、
保持部１５ｅに所定の肉厚を残す位置までキリを送る。
次いで保持部１５ｅの吸着面１５ｆから小径孔１６ｂ−
Ｂの穴開け加工を行う。そして不要な突起部側の開口部
には埋め栓Ｐを施す。このような加工工程を採用するこ
とにより、加工の困難な小径孔の加工を容易に行うこと
ができる。
に、キリ径と穴深さとの関係で片側のみからの穴開け加
工が困難である場合には、両側から穴開け加工するよう
にして加工の条件を容易にし、加工後に、図４（ａ）、
（ｂ）に示すように、穴開け加工によって生じた不要な
開口部に埋め栓Ｐを施すようにしてもよい。さらに、内
孔１６ｂを形成する過程において、図４（ｃ）に示すよ
うに、内孔１６ｂを大径孔及び小径孔の大小２種類の径
のキリ穴で構成するようにしてもよい。すなわち、まず
大径孔１６ｂ−Ａを突起部１５ｇ側から穴開け加工し、
保持部１５ｅに所定の肉厚を残す位置までキリを送る。
次いで保持部１５ｅの吸着面１５ｆから小径孔１６ｂ−
Ｂの穴開け加工を行う。そして不要な突起部側の開口部
には埋め栓Ｐを施す。このような加工工程を採用するこ
とにより、加工の困難な小径孔の加工を容易に行うこと
ができる。
【００２４】また、内孔１６ａには、ホーン１５の上面
に一端が開口した内孔１６ｃ（第３の孔）が連通してい
る。ホーン１５の上面の内孔１６ｃの開口は吸引装置に
接続される吸引孔となっている。後述するように、内孔
１６ｃの形成される位置は、ホーン１５に発生する定在
波振動の節に相当する位置となるように設定される。
に一端が開口した内孔１６ｃ（第３の孔）が連通してい
る。ホーン１５の上面の内孔１６ｃの開口は吸引装置に
接続される吸引孔となっている。後述するように、内孔
１６ｃの形成される位置は、ホーン１５に発生する定在
波振動の節に相当する位置となるように設定される。
【００２５】ブロック１３の側面に設けられた突部１３
ａには管部１８が下方に突出して設けられており、管部
１８の下端部に装着された吸着パッド１９は、ホーン１
５の上面の内孔１６ｃの開口部に当接している。したが
って内孔１６ｃは、突部１３ａに接続され突部１３ａの
内孔１３ｂによって管部１８と連通した配管２０を介し
て吸引装置２１と接続されている。吸引装置２１を駆動
してエアを吸引することにより、吸着面１５ｆに開口し
た内孔１６ｂ（図３（ｂ））から真空吸引し、この吸着
面１５ｆに電子部品３０を真空吸着して保持することが
できる。
ａには管部１８が下方に突出して設けられており、管部
１８の下端部に装着された吸着パッド１９は、ホーン１
５の上面の内孔１６ｃの開口部に当接している。したが
って内孔１６ｃは、突部１３ａに接続され突部１３ａの
内孔１３ｂによって管部１８と連通した配管２０を介し
て吸引装置２１と接続されている。吸引装置２１を駆動
してエアを吸引することにより、吸着面１５ｆに開口し
た内孔１６ｂ（図３（ｂ））から真空吸引し、この吸着
面１５ｆに電子部品３０を真空吸着して保持することが
できる。
【００２６】ホーン１５の側端面には、振動子１７が装
着されている。振動子１７を駆動することにより、ホー
ン１５には縦振動が付与され、保持部１５ｅは水平方向
に振動する。図３（ｂ）に示すように、ホーン１５の形
状は両端部１５ｂからテーパ部１５ｃを経て中央部１５
ｄの方向に順次幅が絞られた形状となっており、これに
より、振動子１７より保持部１５ｅに伝達される経路に
おいて超音波振動の振幅は増幅され、保持部１５ｅには
振動子１７が発振する振幅以上の振動が伝達される。
着されている。振動子１７を駆動することにより、ホー
ン１５には縦振動が付与され、保持部１５ｅは水平方向
に振動する。図３（ｂ）に示すように、ホーン１５の形
状は両端部１５ｂからテーパ部１５ｃを経て中央部１５
ｄの方向に順次幅が絞られた形状となっており、これに
より、振動子１７より保持部１５ｅに伝達される経路に
おいて超音波振動の振幅は増幅され、保持部１５ｅには
振動子１７が発振する振幅以上の振動が伝達される。
【００２７】次に、振動子１７によってホーン１５に励
起される振動のモードについて説明する。図３（ａ）に
示すように、ホーン１５に励起される振動の定在波は、
振動子１７の装着面およびホーン１５の中央に位置する
保持部１５ｅの位置を定在波の腹とし、ホーン１５をブ
ロック１３に固定する固定部としての取付け座１５ａお
よび内孔１６ｃの位置が定在波の節となるような形とな
っている。すなわちホーン１５各部の形状寸法、質量分
布を適切に設定することにより、このような定在波をホ
ーン１５に発生させることができる。
起される振動のモードについて説明する。図３（ａ）に
示すように、ホーン１５に励起される振動の定在波は、
振動子１７の装着面およびホーン１５の中央に位置する
保持部１５ｅの位置を定在波の腹とし、ホーン１５をブ
ロック１３に固定する固定部としての取付け座１５ａお
よび内孔１６ｃの位置が定在波の節となるような形とな
っている。すなわちホーン１５各部の形状寸法、質量分
布を適切に設定することにより、このような定在波をホ
ーン１５に発生させることができる。
【００２８】従って、固定部である取付け座１５ａは、
ホーン１５の振動の定在波の腹に相当する位置である保
持部１５ｅからホーン１５の両端側の方向へ等距離隔て
られた定在波の節に相当する位置に一体的に設けられて
いる。これによりボンディングツール１４が固定される
取付け座１５ａの位置ではホーン１５の縦振動による変
位は極小となり、電子部品３０を保持する保持部１５ｅ
の位置では極大の振幅を得ることとなり、超音波振動を
電子部品３０のボンディングに最も有効に利用すること
ができる。さらに、取付け座１５ａをホーン１５と一体
化することにより、ボンディングツール１４のブロック
１３（昇降部材）への取り付けを作業性よく行うことが
できる。
ホーン１５の振動の定在波の腹に相当する位置である保
持部１５ｅからホーン１５の両端側の方向へ等距離隔て
られた定在波の節に相当する位置に一体的に設けられて
いる。これによりボンディングツール１４が固定される
取付け座１５ａの位置ではホーン１５の縦振動による変
位は極小となり、電子部品３０を保持する保持部１５ｅ
の位置では極大の振幅を得ることとなり、超音波振動を
電子部品３０のボンディングに最も有効に利用すること
ができる。さらに、取付け座１５ａをホーン１５と一体
化することにより、ボンディングツール１４のブロック
１３（昇降部材）への取り付けを作業性よく行うことが
できる。
【００２９】また、内孔１６ｃの位置を定在波の節に相
当する位置に設定することにより、超音波振動が真空吸
引用の配管を経由して外部に伝播することによる振動エ
ネルギのロスを軽減し、振動利用効率のよい効率的なボ
ンディングを行うことができる。
当する位置に設定することにより、超音波振動が真空吸
引用の配管を経由して外部に伝播することによる振動エ
ネルギのロスを軽減し、振動利用効率のよい効率的なボ
ンディングを行うことができる。
【００３０】この電子部品のボンディング装置は上記の
ように構成されており、次に動作を説明する。図１にお
いてボンディングツール１４の吸着面１５ｅに電子部品
３０を真空吸着させて保持し、基板３２の上方に位置さ
せる。そこで鏡筒４４を前進させてカメラ４２で電子部
品３０と基板３２の画像を入手し、認識部５３へ画像デ
ータが送られる。主制御部５０はこの画像データから電
子部品３０と基板３２の相対的な位置ずれを検出し、こ
の検出結果にしたがってテーブル３５を駆動し、基板３
２を水平移動させて位置補正を行う。
ように構成されており、次に動作を説明する。図１にお
いてボンディングツール１４の吸着面１５ｅに電子部品
３０を真空吸着させて保持し、基板３２の上方に位置さ
せる。そこで鏡筒４４を前進させてカメラ４２で電子部
品３０と基板３２の画像を入手し、認識部５３へ画像デ
ータが送られる。主制御部５０はこの画像データから電
子部品３０と基板３２の相対的な位置ずれを検出し、こ
の検出結果にしたがってテーブル３５を駆動し、基板３
２を水平移動させて位置補正を行う。
【００３１】次にＺ軸モータ６が駆動してボンディング
ヘッド１０が下降し、電子部品３０のバンプを基板３２
に押圧する。このとき基板３２は加熱手段（図外）によ
って加熱されている。そして押圧した状態で振動子１７
を駆動して電子部品３０に振動を付与する。これにより
バンプ３１と基板３２の電極との押圧面が振動により摩
擦され、バンプ３１は基板３２の電極にボンディングさ
れる。
ヘッド１０が下降し、電子部品３０のバンプを基板３２
に押圧する。このとき基板３２は加熱手段（図外）によ
って加熱されている。そして押圧した状態で振動子１７
を駆動して電子部品３０に振動を付与する。これにより
バンプ３１と基板３２の電極との押圧面が振動により摩
擦され、バンプ３１は基板３２の電極にボンディングさ
れる。
【００３２】このとき、ホーン１４の質量分布ができる
だけ保持部１５ｆに対して対称となるように、ホーン１
５内の各内孔の配置がなされているので、ホーン１４か
ら保持部１５ｆを介して電子部品３０に伝達される振動
は、電子部品３０の中心に対して対称なものとなってい
る。したがって、電子部品３０は基板３２の電極に均一
にばらつきなくボンディングされる。
だけ保持部１５ｆに対して対称となるように、ホーン１
５内の各内孔の配置がなされているので、ホーン１４か
ら保持部１５ｆを介して電子部品３０に伝達される振動
は、電子部品３０の中心に対して対称なものとなってい
る。したがって、電子部品３０は基板３２の電極に均一
にばらつきなくボンディングされる。
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、ボンディングツールの
内部に形成される電子部品吸着用の内孔を、ボンディン
グツールの長手方向に沿って保持部を中心にしてＸＹＺ
方向に略対称に形成することにより、ボンディングツー
ルの質量分布の不均一を軽減し、電子部品に対称な振動
を均一に伝達することができ、したがってばらつきのな
い均一なボンディングを行うことができる。
内部に形成される電子部品吸着用の内孔を、ボンディン
グツールの長手方向に沿って保持部を中心にしてＸＹＺ
方向に略対称に形成することにより、ボンディングツー
ルの質量分布の不均一を軽減し、電子部品に対称な振動
を均一に伝達することができ、したがってばらつきのな
い均一なボンディングを行うことができる。
【図１】本発明の一実施の形態の電子部品のボンディン
グ装置の正面図
グ装置の正面図
【図２】本発明の一実施の形態の電子部品のボンディン
グツールの斜視図
グツールの斜視図
【図３】（ａ）本発明の一実施の形態の電子部品のボン
ディングツールの正面図 （ｂ）本発明の一実施の形態の電子部品のボンディング
ツールの平面図
ディングツールの正面図 （ｂ）本発明の一実施の形態の電子部品のボンディング
ツールの平面図
【図４】（ａ）本発明の一実施の形態の電子部品のボン
ディングツールの部分断面図 （ｂ）本発明の一実施の形態の電子部品のボンディング
ツールの部分断面図 （ｃ）本発明の一実施の形態の電子部品のボンディング
ツールの部分断面図
ディングツールの部分断面図 （ｂ）本発明の一実施の形態の電子部品のボンディング
ツールの部分断面図 （ｃ）本発明の一実施の形態の電子部品のボンディング
ツールの部分断面図
１０ ボンディングヘッド
１３ ブロック
１４ ボンディングツール
１５ ホーン
１５ａ 取付け座
１５ｅ 保持部
１５ｆ 吸着面
１５ｇ 突起部
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ 内孔
１７ 振動子
１９ 吸着パッド
２１ 吸引装置
３０ 電子部品
３２ 基板
５０ 主制御部
Claims (5)
- 【請求項１】電子部品を真空吸着により保持し、この電
子部品を被圧着面に押圧しながら振動を付与して被圧着
面に圧着する電子部品のボンディングツールであって、
振動子によって振動するホーンと、このホーンの振動の
定在波の腹に相当する位置に形成された電子部品の保持
部と、前記ホーンの内部に長手方向に沿って前記保持部
を中心にしてＸＹＺの各方向に略対称に形成された第１
の孔と、前記保持部に一端が開口し他端が前記第１の孔
に連通する第２の孔と、前記保持部以外のホーン外面に
一端が開口し他端が前記第１の孔に連通する第３の孔を
備え、前記第３の孔に吸引装置につながる配管を接続す
るようにしたことを特徴とする電子部品のボンディング
ツール。 - 【請求項２】前記第３の孔は、前記ホーンの振動の定在
波の節に相当する位置に形成されていることを特徴とす
る請求項１記載の電子部品のボンディングツール。 - 【請求項３】前記第２の孔の先端は、前記ホーンの長手
方向の軸に対して前記保持部と対称に設けられた突起部
まで到達していることを特徴とする請求項２記載の電子
部品のボンディングツール。 - 【請求項４】前記第２の孔は、前記保持部と対称に設け
られた突起部側から穴開け加工される大径孔と、前記保
持部側から穴開け加工される小径孔より成り、部品加工
工程において前記大径孔を穴開け加工した後に前記小径
孔を穴開け加工することを特徴とする請求項１記載の電
子部品のボンディングツール。 - 【請求項５】ボンディングツールに電子部品を真空吸着
により保持し、この電子部品を被圧着面に押圧しながら
振動を付与して被圧着面に圧着する電子部品のボンディ
ング装置であって、被圧着面に対して上下に昇降する昇
降部材と、この昇降部材に固定されたボンディングツー
ルを有し、前記ボンディングツールが、振動子によって
振動するホーンと、このホーンの振動の定在波の腹に相
当する位置に形成された電子部品の保持部と、前記ホー
ンの内部に長手方向に沿って前記保持部を中心にしてＸ
ＹＺの各方向に略対称に形成された第１の孔と、前記保
持部に一端が開口し他端が前記第１の孔に連通する第２
の孔と、前記保持部以外のホーン外面に一端が開口し他
端が前記第１の孔に連通する第３の孔を備え、前記第３
の孔に吸引装置につながる配管を接続するようにしたこ
とを特徴とする電子部品のボンディング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11046298A JP3409689B2 (ja) | 1998-04-21 | 1998-04-21 | 電子部品のボンディングツールおよびボンディング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11046298A JP3409689B2 (ja) | 1998-04-21 | 1998-04-21 | 電子部品のボンディングツールおよびボンディング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11307588A JPH11307588A (ja) | 1999-11-05 |
| JP3409689B2 true JP3409689B2 (ja) | 2003-05-26 |
Family
ID=14536333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11046298A Expired - Fee Related JP3409689B2 (ja) | 1998-04-21 | 1998-04-21 | 電子部品のボンディングツールおよびボンディング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3409689B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3568496B2 (ja) * | 2001-07-06 | 2004-09-22 | 株式会社アルテクス | 超音波ワイヤボンディング用共振器 |
| JP3768432B2 (ja) | 2001-11-01 | 2006-04-19 | 株式会社新川 | ボンディング装置 |
| JP3952959B2 (ja) * | 2002-02-25 | 2007-08-01 | 株式会社村田製作所 | 超音波ホーンおよびこの超音波ホーンを用いた超音波接合装置 |
| KR100629271B1 (ko) | 2005-02-24 | 2006-09-29 | 삼성테크윈 주식회사 | 와이어 본딩용 초음파 트렌스듀서 |
| JP5119948B2 (ja) * | 2008-01-24 | 2013-01-16 | 株式会社デンソー | 半導体装置の製造方法 |
-
1998
- 1998-04-21 JP JP11046298A patent/JP3409689B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11307588A (ja) | 1999-11-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101049248B1 (ko) | 본딩 장치 및 본딩 툴 | |
| JP3409689B2 (ja) | 電子部品のボンディングツールおよびボンディング装置 | |
| JP3487162B2 (ja) | ボンディングツールおよびボンディング装置 | |
| JP3409630B2 (ja) | バンプ付電子部品の圧着装置および圧着方法 | |
| JP3346272B2 (ja) | 電子部品のボンディングツール | |
| JP3374856B2 (ja) | 電子部品のボンディング装置 | |
| JP3409683B2 (ja) | バンプ付電子部品のボンディングツールおよびボンディング装置 | |
| JP3833812B2 (ja) | バンプ付電子部品のボンディング方法 | |
| JP3409688B2 (ja) | 電子部品のボンディングツールおよびボンディング装置 | |
| JP3374854B2 (ja) | 電子部品のボンディングツール | |
| JP3487166B2 (ja) | 電子部品のボンディングツールおよびボンディング装置 | |
| JP3912172B2 (ja) | 電子部品のボンディング装置 | |
| JP3480468B2 (ja) | 電子部品のボンディングツール | |
| JP3374855B2 (ja) | 電子部品のボンディングツール | |
| JP3656631B2 (ja) | 電子部品のボンディングツールおよびボンディング装置 | |
| JP3912356B2 (ja) | 電子部品のボンディング装置 | |
| JPH1145912A (ja) | バンプ付電子部品のボンディング装置およびボンディング方法 | |
| JP4307047B2 (ja) | 電子部品のボンディングツールおよびボンディング装置 | |
| JP3491634B2 (ja) | 電子部品のボンディングツール | |
| JP3912357B2 (ja) | 電子部品のボンディング装置 | |
| JP3991877B2 (ja) | 電子部品のボンディングツールおよびボンディング装置 | |
| JP3552692B2 (ja) | 電子部品のボンディングツールおよびボンディング装置 | |
| JP2002359265A (ja) | 電子部品のボンディングツール | |
| JP2003152034A (ja) | 電子部品のボンディングツール | |
| JP3714293B2 (ja) | 電子部品のボンディングツール |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080320 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090320 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100320 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110320 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110320 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120320 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130320 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130320 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140320 Year of fee payment: 11 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |