JP3714290B2 - Electronic component bonding equipment - Google Patents

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    • H01L2224/75745Suction holding means in the upper part of the bonding apparatus, e.g. in the bonding head

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フリップチップのようなバンプ付き電子部品などの電子部品を基板の電極などの被接合面にボンディングする電子部品のボンディング装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電子部品を基板の電極などの被接合面にボンディングする方法として、超音波圧接を用いる方法が知られている。この方法は、電子部品を被接合面に対して押圧しながら電子部品に超音波振動を与え、接合面を微小に振動させて摩擦を生じさせることにより接合面を密着させるものである。この方法に用いられるボンディングツールは、振動発生源である超音波振動子の振動を電子部品に伝達させる細長形状の棒体であるホーンを有しており、このホーンに備えられた吸着部に電子部品を吸着し、電子部品に荷重と振動を作用させながら、電子部品を被接合面に圧着してボンディングするようになっている。
【0003】
従来、電子部品を超音波圧接するためのホーンとしては、ワイヤボンディング装置に用いられるホーンと同様のホーンが用いられている。この種のホーンは片持ち構造であって、その先端自由端部に吸着部を保持しており、この吸着部に電子部品を吸着して超音波圧接を行うようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来のホーンは片持ち構造であるため振動状態が不安定であり、安定したボンディングを行いにくいものであった。また吸着部もホーンの先端自由端部に保持されているため振動状態が不安定であった。また吸着部にはボンディング時の負荷(荷重と振動)が作用するため、その下面(電子部品の吸着面)が摩耗しやすい。この摩耗が甚しくなると吸着部はホーンに着脱して交換せねばならないが、この交換は簡単・迅速に行える必要があり、また吸着部を交換しても吸着部の振動特性が変らないことが肝要である。
【0005】
したがって本発明は、安定した振動を行わせながら安定したボンディングを行うことができる電子部品のボンディング装置を提供することを目的とする。また吸着部の交換を簡単・迅速に行うことができ、更には吸着部を交換しても吸着部の振動特性が変りにくい電子部品のボンディング装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ボンディングツールにより荷重と振動を電子部品に作用させながらこの電子部品を被接合面に圧着する電子部品のボンディング装置であって、前記ボンディングツールが、横長のホーンと、このホーンに振動を付与する振動子と、吸着孔に電子部品を真空吸着する下方へ向って階段状に先細状の吸着部とを備え、この吸着部が前記ホーンに着脱自在に装着されることを特徴とする電子部品のボンディング装置である。
【0007】
上記構成において、吸着部の下面が摩耗したならば、吸着部をホーンから取りはずしてその交換を行う。また吸着部を下方へ向って先細状とすることにより、吸着部に安定した振動を行わせながら安定したボンディングを行うことができ、また吸着部を交換しても吸着部の振動特性は変りにくいものとなる。
【0008】
【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上下反転斜視図、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下面図、図3(c)は同電子部品のボンディングツールの分解状態の正面図、図3(d)は同電子部品のボンディングツールの当接子の断面図、図3(e)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。
【0009】
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。
【0010】
図1において、被接合面としての基板46は基板ホルダ47上に載せられており、基板ホルダ47はテーブル48上に載せられている。テーブル48は可動テーブルであって、基板46をX方向やY方向へ水平移動させ、基板46を所定の位置に位置決めする。
【0011】
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接合物としての例えばフリップチップなどのバンプ付きの電子部品40と基板46の間に位置させ、その状態で電子部品40と基板46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40と基板46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48を駆動して基板46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40と基板46の位置合わせがなされる。
【0012】
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48を制御し、また認識部53を介してカメラ42に接続され、また吸引装置56が接続されている。また押圧手段としてのシリンダ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でバンプ付き電子部品40を基板46に押し付ける押圧荷重が制御される。超音波振動子から成る振動子17は、超音波振動子駆動部55を介して主制御部50に接続されており、主制御部50からの指令に従って超音波振動を行う。
【0013】
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。ブロック13の側部の突部13aは吸引装置56に接続されている。以下、図2、図3を参照してボンディングツール14について説明する。
【0014】
図2および図3に示すように、ボンディングツール14は横長のホーン15を主体としている。ホーン15は細長形状の棒状体であり、平面視してその両側部からセンターへ向って次第に幅狭となるテーパ面15aを有している。ホーン15のセンターには吸着部30が下方へ突設されており、吸着部30から等距離隔てられた4ヶ所にリブ15bがホーン15と一体的に設けられている。ブロック13への取り付けバランスを良くするために、4個のリブ15bはホーン15のセンターの吸着部30を中心として平面視して対称に突設されている。ボンディングツール14は、リブ15bに形成された貫通孔20にねじ18を螺入することにより、ブロック13の下面に着脱自在に装着されている。すなわち、リブ15bはホーン15をブロック13に装着する装着部となっている。
【0015】
図3(c)において、吸着部30は下方へ向って次第に幅狭となる先細状であり、その両側面はテーパ面31となっている。またそのセンターには吸着孔32が形成されている。吸着部30の下面には、電子部品40を吸着する突部30a(図2)が突設されている。ホーン15の吸着部30と反対側の上面には突部33が突設されており、ホーン15の下面にはこの突部33が嵌合する凹部34が形成されている。図3(e)は突部33を凹部34に嵌合した状態を示している。この状態で、突部33は凹部34にぴったり密接して嵌合しているが、吸着部30の両側部上面とホーン15の下面の間にはわずかなすき間Cが確保されている。したがって吸着部30とホーン15の当接長は、図中Lで示される突部33を略一周する長さである。このように上記すき間Cを確保し、かつ当接長Lを極力短くすることにより、吸着部30を交換しても吸着部30の振動特性はほとんど変らず、振動特性の再現性がきわめて良いものとなる。
【0016】
図3(c)において、凹部34の両側部のホーン15の下面にはねじ山が形成された第1孔35と第2孔36が形成されている。37は当接子であって、図3(d)に示すようにその内端面37aはテーパ面31に当接するテーパ面になっている。38は当接子37の位置決め用ピンであり、第2孔36に挿入固定される。ビス39を当接子37の貫通孔37cに貫通させ、当接子37の外端面37bをピン38に当接させながら第1孔35に挿入することにより、吸着部30はホーン15の下面に着脱自在に装着される。このように吸着部30のテーパ面31に当接子37を当接させ、かつピン38で吸着部30の横方向の位置ずれを規制することにより、吸着部30をホーン15にしっかり装着できる。
【0017】
またホーン15の両側面を吸着部30へ向って次第に幅狭となるテーパ面15aとすることにより、振動子17の振動を効率よく集中的に吸着部30に付与することができ、また吸着部30を下方へ向って先細状とすることにより、吸着部30の振動を安定的なものとし、かつその下面に吸着された電子部品40に振動を集中的に強く付与できる。このように吸着部30は下方へ向って先細状とすることが電子部品40への振動付与上望ましい。吸着部30を先細状とする形状としては、テーパ面31以外にも、例えば階段状に先細状としてもよい。
【0018】
図1において、ブロック13の側面に設けられた突部13aには吸着パッド19が装着されている。図3(c)において、ホーン15には吸着部30の吸着孔32に連通する吸引孔16a,16bが形成されており、吸着パッド19はホーン15の上面の吸引孔16bに当接している。したがって吸着パッド19に接続された吸引装置56(図1)を駆動してエアを吸引することにより、吸着部30に開口した吸着孔32(図3(a),(b))から真空吸引し、この吸着部30の下面にバンプ付きの電子部品40を真空吸着して保持することができる。
【0019】
図2において、ホーン15の側端部には振動付与手段である振動子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(ホーン15の長手方向の振動)が付与され、吸着部30は水平方向a(ホーン15の長手方向)に振動する。図3(b)に示すように、ホーン15の形状は両端部からテーパ面15aを経てセンター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より吸着部30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、吸着部30には振動子17が発振する振幅以上の振動が伝達される。
【0020】
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Aは、振動子17の装着面およびホーン15の中央に位置する吸着部30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リブ15bおよび吸引孔16b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。
【0021】
従って、装着部であるリブ15bは、ホーン15の振動の定在波の腹に相当する位置である吸着部30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設けられている。これによりボンディングツール14をブロック13に固定し、シリンダ4の押圧力を定在波の節に相当する位置を介してホーン15に伝達するリブ15bの位置ではホーン15の縦振動による変位は極小となり、また電子部品40を保持する吸着部30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40のボンディングに最も有効に利用することができる。
【0022】
図3(a)において、ホーン15の上面中央には突部41が突設されている。この突部41は吸着部30とは反対側のホーン15の上面にあり、ホーン15の水平な中立軸NAに対する吸着部30およびその装着手段(当接子37、ピン38、ビス39等)との質量バランスをとっている。この突部41の作用は次のとおりである。すなわち、振動子17の振動は、縦振動としてホーン15の長手方向(図2の矢印a)に伝達され、この縦振動により電子部品40を接合面に対して水平方向へ振動させて接合面との摩擦により電子部品40のボンディングを行うものである。
【0023】
ここで、仮に突部41が無いとすると、ホーン15はそのセンター付近において、その下面に突設された吸着部30のために中立軸NAに対するZ方向(上下方向)の質量バランスが崩れ、ホーン15にはZ方向の振動が発生する。このZ方向の振動は、電子部品40を被接合面である基板46の上面に叩きつける力として作用するため、上記接合を阻害するだけでなく、場合によっては電子部品40を破壊する。そこで突部41を形成することにより、中立軸NAに対する吸着部30との質量バランスを確保し、Z方向の振動を防止するようにしたものである。すなわち突部41は質量バランス手段となっている。
【0024】
【発明の効果】
本発明によれば、吸着部の下面が摩耗したならば、吸着部をホーンから取りはずしてその交換を簡単に行うことができる。また吸着部を下方へ向って先細状とすることにより、吸着部に安定した振動を行わせながら安定したボンディングを行うことができ、また吸着部を交換しても吸着部の振動特性は変りにくいものとなる。また質量バランス手段を設けることにより、ホーンのZ方向の振動発生を防止し、電子部品を被接合面に確実にボンディングできる。
【図面の簡単な説明】
【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
【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上下反転斜視図
【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下面図
(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分解状態の正面図
(d)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当接子の断面図
(e)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
【符号の説明】
14 ボンディングツール
15 ホーン
15a テーパ面
17 振動子
30 吸着部
31 テーパ面
37 当接子
40 電子部品
41 突部(質量バランス手段)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electronic component bonding apparatus for bonding an electronic component such as a bumped electronic component such as a flip chip to a surface to be bonded such as an electrode of a substrate.
[0002]
[Prior art]
As a method for bonding an electronic component to a surface to be bonded such as an electrode of a substrate, a method using ultrasonic pressure welding is known. In this method, ultrasonic vibration is applied to the electronic component while pressing the electronic component against the surface to be joined, and the joining surface is brought into close contact by causing the joining surface to vibrate minutely to generate friction. The bonding tool used in this method has a horn that is an elongated rod body that transmits the vibration of an ultrasonic vibrator, which is a vibration generation source, to an electronic component. The electronic component is bonded and bonded to the surface to be bonded while adsorbing the component and applying a load and vibration to the electronic component.
[0003]
Conventionally, a horn similar to a horn used in a wire bonding apparatus has been used as a horn for ultrasonically welding electronic components. This type of horn has a cantilever structure, and a suction portion is held at the free end of the tip, and ultrasonic pressure welding is performed by attracting an electronic component to the suction portion.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the conventional horn has a cantilever structure, the vibration state is unstable, and stable bonding is difficult. Further, since the suction part is also held at the free end of the horn, the vibration state is unstable. In addition, since a load (load and vibration) at the time of bonding acts on the suction portion, the lower surface (the suction surface of the electronic component) is easily worn. If this wear increases, the suction part must be attached to and detached from the horn and replaced. However, this replacement must be simple and quick, and even if the suction part is replaced, the vibration characteristics of the suction part may not change. It is essential.
[0005]
Therefore, an object of the present invention is to provide an electronic component bonding apparatus capable of performing stable bonding while performing stable vibration. It is another object of the present invention to provide an electronic component bonding apparatus that can easily and quickly replace a suction part and that does not change the vibration characteristics of the suction part even if the suction part is replaced.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to an electronic component bonding apparatus that presses an electronic component against a surface to be bonded while applying a load and vibration to the electronic component with a bonding tool. The bonding tool includes a horizontally long horn and a vibration applied to the horn. And a suction part tapered in a stepped manner downwardly for vacuum-sucking the electronic component to the suction hole, and the suction part is detachably attached to the horn. This is an electronic component bonding apparatus.
[0007]
In the above configuration, if the lower surface of the suction portion is worn, the suction portion is removed from the horn and replaced. In addition, by making the suction part taper downward, it is possible to perform stable bonding while making the suction part perform stable vibration, and even if the suction part is replaced, the vibration characteristics of the suction part are unlikely to change. It will be a thing.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a front view of an electronic component bonding apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a vertically inverted perspective view of the bonding tool for the electronic component, and FIG. 3A is a front view of the bonding tool for the electronic component. 3 (b) is a bottom view of the bonding tool for the electronic component, FIG. 3 (c) is a front view of the disassembled state of the bonding tool for the electronic component, and FIG. FIG. 3E is a partial cross-sectional view of the bonding tool for the electronic component.
[0009]
First, the overall structure of an electronic component bonding apparatus will be described with reference to FIG. Reference numeral 1 denotes a support frame, and a first elevating plate 2 and a second elevating plate 3 are provided on the front surface thereof so as to be movable up and down. A cylinder 4 is mounted on the first lifting plate 2, and its rod 5 is coupled to the second lifting plate 3. A bonding head 10 is attached to the second lifting plate 3. A Z-axis motor 6 is provided on the upper surface of the support frame 1. The Z-axis motor 6 rotates a vertical feed screw 7. The feed screw 7 is screwed into a nut 8 provided on the back surface of the first lifting plate 2. Therefore, when the Z-axis motor 6 is driven and the feed screw 7 rotates, the nut 8 moves up and down along the feed screw 7, and the first lifting plate 2 and the second lifting plate 3 also move up and down.
[0010]
In FIG. 1, a substrate 46 as a bonded surface is placed on a substrate holder 47, and the substrate holder 47 is placed on a table 48. The table 48 is a movable table, and horizontally moves the substrate 46 in the X direction or the Y direction to position the substrate 46 at a predetermined position.
[0011]
Reference numeral 42 denotes a camera, which is mounted on the uniaxial table 43. Reference numeral 44 denotes a lens barrel extending forward from the camera 42. An electronic component with a bump such as a flip chip, for example, as a bonded article that is moved forward along the uniaxial table 43 and the tip of the lens barrel 44 is adsorbed and held on the lower surface of the bonding tool 14 as indicated by a chain line The position of the electronic component 40 and the substrate 46 is observed by the camera 42 in this state. And the relative position shift of the electronic component 40 and the board | substrate 46 is detected by this observation result. The detected positional deviation is corrected by driving the table 48 and horizontally moving the substrate 46 in the X direction or the Y direction, whereby the electronic component 40 and the substrate 46 are aligned.
[0012]
In FIG. 1, reference numeral 50 denotes a main control unit that controls the Z-axis motor 6 through the motor drive unit 51, controls the table 48 through the table control unit 52, and controls the camera 42 through the recognition unit 53. And a suction device 56 is connected. Further, the cylinder 4 as the pressing means is connected to the main control unit 50 via the load control unit 54, and the pressing load that presses the bumped electronic component 40 against the substrate 46 with the bonding output 14 of the rod 5 of the cylinder 4. Is controlled. The vibrator 17 including an ultrasonic vibrator is connected to the main control unit 50 via the ultrasonic vibrator driving unit 55 and performs ultrasonic vibration in accordance with a command from the main control unit 50.
[0013]
A holder 12 is coupled to the lower end of the main body 11 of the bonding head 10. A block 13 is attached to the holder 12, and a bonding tool 14 is fixed to the block 13. The protrusion 13 a on the side of the block 13 is connected to the suction device 56. Hereinafter, the bonding tool 14 will be described with reference to FIGS. 2 and 3.
[0014]
As shown in FIGS. 2 and 3, the bonding tool 14 mainly includes a horizontally long horn 15. The horn 15 is an elongated rod-like body, and has a tapered surface 15a that becomes gradually narrower from both side portions toward the center in a plan view. At the center of the horn 15, a suction part 30 protrudes downward, and ribs 15 b are provided integrally with the horn 15 at four positions that are equidistant from the suction part 30. In order to improve the mounting balance to the block 13, the four ribs 15 b are projected symmetrically in plan view with the suction portion 30 at the center of the horn 15 as the center. The bonding tool 14 is detachably mounted on the lower surface of the block 13 by screwing screws 18 into through holes 20 formed in the ribs 15b. That is, the rib 15 b is a mounting portion for mounting the horn 15 to the block 13.
[0015]
In FIG. 3C, the adsorbing portion 30 has a tapered shape that becomes gradually narrower downward, and both side surfaces thereof are tapered surfaces 31. An adsorption hole 32 is formed at the center. A protrusion 30 a (FIG. 2) that sucks the electronic component 40 is provided on the lower surface of the suction part 30. A protrusion 33 projects from the upper surface of the horn 15 opposite to the suction section 30, and a recess 34 into which the protrusion 33 is fitted is formed on the lower surface of the horn 15. FIG. 3E shows a state in which the protrusion 33 is fitted in the recess 34. In this state, the projection 33 fits closely into the recess 34, but a slight gap C is secured between the upper surface of both sides of the suction portion 30 and the lower surface of the horn 15. Therefore, the contact length between the suction portion 30 and the horn 15 is a length that substantially goes around the protrusion 33 indicated by L in the drawing. Thus, by ensuring the clearance C and shortening the contact length L as much as possible, even if the suction part 30 is replaced, the vibration characteristics of the suction part 30 hardly change, and the reproducibility of the vibration characteristics is extremely good. It becomes.
[0016]
In FIG. 3C, a first hole 35 and a second hole 36 in which threads are formed are formed on the lower surface of the horn 15 on both sides of the recess 34. Reference numeral 37 denotes an abutment element. As shown in FIG. 3D, the inner end surface 37 a is a tapered surface that abuts against the tapered surface 31. Reference numeral 38 denotes a positioning pin for the contact piece 37, which is inserted into and fixed to the second hole 36. By inserting the screw 39 through the through-hole 37c of the abutment 37 and inserting the outer end surface 37b of the abutment 37 into the first hole 35 while abutting against the pin 38, the adsorbing portion 30 is placed on the lower surface of the horn 15. It is attached detachably. In this way, the contact portion 37 is brought into contact with the tapered surface 31 of the suction portion 30, and the lateral displacement of the suction portion 30 is restricted by the pin 38, so that the suction portion 30 can be securely attached to the horn 15.
[0017]
Further, by forming both side surfaces of the horn 15 into tapered surfaces 15a that gradually become narrower toward the suction portion 30, vibration of the vibrator 17 can be efficiently and intensively applied to the suction portion 30. By making the taper 30 taper downward, the vibration of the suction portion 30 can be stabilized, and the vibration can be concentrated and strongly applied to the electronic component 40 sucked on the lower surface thereof. Thus, it is desirable for the adsorption | suction part 30 to taper downward and to provide the vibration to the electronic component 40. As shown in FIG. As a shape which makes the adsorption | suction part 30 into a taper shape, it is good also as a taper shape in step shape other than the taper surface 31, for example.
[0018]
In FIG. 1, a suction pad 19 is attached to a protrusion 13 a provided on the side surface of the block 13. In FIG. 3C, suction holes 16 a and 16 b communicating with the suction hole 32 of the suction portion 30 are formed in the horn 15, and the suction pad 19 is in contact with the suction hole 16 b on the upper surface of the horn 15. Therefore, by sucking air by driving the suction device 56 (FIG. 1) connected to the suction pad 19, vacuum suction is performed from the suction holes 32 (FIGS. 3A and 3B) opened in the suction portion 30. The electronic component 40 with bumps can be vacuum-sucked and held on the lower surface of the suction portion 30.
[0019]
In FIG. 2, a vibrator 17 that is a vibration applying unit is attached to a side end of the horn 15. By driving the vibrator 17, longitudinal vibration (vibration in the longitudinal direction of the horn 15) is applied to the horn 15, and the suction unit 30 vibrates in the horizontal direction a (longitudinal direction of the horn 15). As shown in FIG. 3B, the shape of the horn 15 is such that the width is sequentially reduced in the direction of the center from both ends through the tapered surface 15a. In the transmission path, the amplitude of the ultrasonic vibration is amplified, and vibration larger than the amplitude oscillated by the vibrator 17 is transmitted to the adsorption unit 30.
[0020]
Next, a mode of vibration excited on the horn 15 by the vibrator 17 will be described. As shown in FIG. 3A, the standing wave A of vibration excited by the horn 15 has the position of the attachment portion 30 of the vibrator 17 and the suction portion 30 located at the center of the horn 15 as the antinode of the standing wave. The positions of the ribs 15b and the suction holes 16b as fixing portions for fixing the horn 15 to the block 13 are formed into nodes of standing waves. That is, such a standing wave can be generated in the horn 15 by appropriately setting the shape and mass distribution of each part of the horn 15.
[0021]
Accordingly, the rib 15b as the mounting portion corresponds to a node of the standing wave that is equidistant from the suction portion 30 that is a position corresponding to the antinode of the standing wave of the horn 15 in the direction of both ends of the horn 15. It is provided in the position to do. As a result, the bonding tool 14 is fixed to the block 13, and the displacement due to the longitudinal vibration of the horn 15 is minimized at the position of the rib 15b that transmits the pressing force of the cylinder 4 to the horn 15 through the position corresponding to the node of the standing wave. In addition, a maximum amplitude is obtained at the position of the suction portion 30 that holds the electronic component 40, and ultrasonic vibration can be most effectively used for bonding the electronic component 40.
[0022]
In FIG. 3A, a protrusion 41 protrudes from the center of the upper surface of the horn 15. The protrusion 41 is on the upper surface of the horn 15 on the opposite side of the suction portion 30, and the suction portion 30 with respect to the horizontal neutral axis NA of the horn 15 and its mounting means (abutment 37, pin 38, screw 39, etc.) The mass balance is taken. The operation of the protrusion 41 is as follows. That is, the vibration of the vibrator 17 is transmitted as longitudinal vibration in the longitudinal direction of the horn 15 (arrow a in FIG. 2), and this longitudinal vibration causes the electronic component 40 to vibrate in the horizontal direction with respect to the joint surface. The electronic component 40 is bonded by this friction.
[0023]
Here, assuming that there is no protrusion 41, the horn 15 loses its Z-direction (vertical direction) mass balance with respect to the neutral axis NA due to the suction part 30 protruding from the lower surface in the vicinity of the center. 15 generates vibration in the Z direction. This vibration in the Z direction acts as a force that strikes the electronic component 40 against the upper surface of the substrate 46 that is the surface to be bonded, and thus not only inhibits the bonding but also destroys the electronic component 40 in some cases. Therefore, by forming the protrusion 41, a mass balance with the suction portion 30 with respect to the neutral axis NA is secured, and vibration in the Z direction is prevented. That is, the protrusion 41 is a mass balance means.
[0024]
【The invention's effect】
According to the present invention, if the lower surface of the suction portion is worn, the suction portion can be removed from the horn and replaced easily. In addition, by making the suction part taper downward, it is possible to perform stable bonding while making the suction part perform stable vibration, and even if the suction part is replaced, the vibration characteristics of the suction part are unlikely to change. It will be a thing. Further, by providing the mass balance means, it is possible to prevent the horn from vibrating in the Z direction and to securely bond the electronic component to the surface to be joined.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of an electronic component bonding apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a vertically inverted perspective view of an electronic component bonding tool according to an embodiment of the present invention. 1B is a front view of an electronic component bonding tool according to an embodiment of the invention; FIG. 2B is a bottom view of an electronic component bonding tool according to an embodiment of the present invention; and FIG. (D) Cross-sectional view of the contact of the bonding tool for electronic components according to the embodiment of the present invention (e) Partial sectional view of the bonding tool for electronic components according to the embodiment of the present invention Explanation of symbols]
14 Bonding tool 15 Horn 15a Tapered surface 17 Vibrator 30 Suction part 31 Tapered surface 37 Contact 40 Electronic component 41 Projection (mass balance means)

Claims (2)

ボンディングツールにより荷重と振動を電子部品に作用させながらこの電子部品を被接合面に圧着する電子部品のボンディング装置であって、前記ボンディングツールが、横長のホーンと、このホーンに振動を付与する振動子と、吸着孔に電子部品を真空吸着する下方へ向って階段状に先細状の吸着部とを備え、この吸着部が前記ホーンに着脱自在に装着されることを特徴とする電子部品のボンディング装置。An electronic component bonding apparatus that presses an electronic component against a surface to be bonded while applying a load and vibration to the electronic component with a bonding tool, wherein the bonding tool is a horizontally long horn and a vibration that imparts vibration to the horn. Bonding of electronic parts, characterized in that the suction part has a taper-like suction part in a staircase shape downward and vacuum-sucks the electronic part to the suction hole, and the suction part is detachably attached to the horn apparatus. 前記吸着部が下方へ向って先細状のテーパ状側面を有し、このテーパ状側面に当接子を当接させ、この当接子を前記ホーンに着脱自在に固着することにより、前記吸着部を前記ホーンに着脱自在に装着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装置。The suction portion has a tapered tapered side surface facing downward, a contact piece is brought into contact with the tapered side face, and the contact piece is detachably fixed to the horn. The electronic component bonding apparatus according to claim 1, wherein the horn is detachably attached to the horn.
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