TW460345B

TW460345B - Joining device by ultrasonic vibration

Info

Publication number: TW460345B
Application number: TW089115331A
Authority: TW
Inventors: Shigeru Sato; Seiya Nakai
Original assignee: Arutekusu Kk
Priority date: 1999-08-02
Filing date: 2000-07-31
Publication date: 2001-10-21
Also published as: EP1074330A3; EP1074330B1; CN1173796C; CN1282644A; DE60003761T2; US6247628B1; EP1074330A2; DE60003761D1; KR20010049965A; KR100374077B1; CA2314733A1

Description

4 6 03 4 5 五、發明說明（l) " ------ 發明領域本發明係有關於一種將金屬製的接合對象構件之重晶部分以超音波振動接合的用具。 ® 習知技術說明第25圖為日本專利公報第2911394號所揭露，顯示用具的支托物之支承構造。在第25圖中，251為具有共振頻率1波長的長度（由最大振動振幅點Π 3到最大振動振幅點 Π 7的長度）之超音波喇A ’ 252為在超音波喇队251中央的最大振動振幅點Π 5由超音波喇叭2 51向外側突出的接人作用部’253為具有共振頻率1/2波長的長度（由最大振動振幅點f 1 1到最大振動振幅點Π 3的長度）之圓棒狀放大器， i 254為在放大器253中央最小振動振幅點fig由放大器253向外侧突出的筒狀支承部’ 2 5 5為與放大器2 5 3形狀對稱，^ 有共振頻率1 / 2波長的長度（由最大振動振幅點f丨7到最大振動振幅點f 1 9的長度）的圓棒狀放大器，2 5 6為與支承部 254形狀對稱，在放大器255中央最小振動振幅點由敌大器255向外側突出的筒狀支承部，257為振盪器，258為支托物’259、260為由支托物258的兩端部向下側突出，在周壁的一部具有開縫的筒狀夾鉗部，261為置於接合作用部2 5 2正下方的支承台’以及262、263為複數金屬製的接合對象構件。又’在超音波喇队2 5 1的兩端，放大器 2 5 3、2 5 5分別以未圖示之無頭螺絲同軸狀結合，另一方面在放大器2 5 3的端部，振盪器257以未圖示之無頭螺絲同料狀結合。支承部254插入夾鉗部259的内部，且支承部256

2106-3360-P7 .ptd 第4頁 d 6 034 5 五、發明說明（2) ' 插入夾鉗部260的内部的狀態下，夹鉗部259、26〇以未圖示之螺釘鎖合，以縮小開縫的寬度，且由外周面夾持連結的方式保持支承部254、256。支托物258安裝於活塞桿上，该活塞桿係如汽缸等加壓機構的可直線昇降驅動之輸出部。接合對象構件262、263互相重疊，搭載於支承台。在此狀態下，支托物258以汽缸帶動下降，接合作用部2 5 2與支承台2 6 1共同加壓保持接合對象構件2 6 2、2 6 3，超音波振動從振盪器257經由放大器2 53傳達至超音波制队 2 51 ’接合作用部2 5 2沿箭頭X方向振動，該振動由接合作用部2 5 2傳達至接合對象構件262、263，接合對象構件 262、263的接合面係以接合作用部252與支承台261加壓，且橫向互相不同的振動，在該等接合面摩擦生熱，使得接合對象構件2 62、263的接合面活化且結合。然而1劢述習知的用具支承構造，在具有共振頻率1 波長的長度之超音波制a八2 5 1兩側’與具有共振頻率1 / 2波長的長度之超音波放大器253、255結合，該等放大器 253、255的筒狀支承部254、256以支托物258具有的筒狀夾鉗部2 5 9、2 6 0所保持，具有兩支承形態。也就是說，由於筒狀支承部2 5 4、2 5 6係以筒狀夾鉗部2 5 9，2 6 0所抱持，因此為確保接合對象構件262、263相對的作業空間儘可能寬廣，從一方的支承部2 5 4到另一方的支承部2 5 6的支承間距最少必須為共振頻率1波長與1/2波長的總合長度。因此’接合作用部2 5 2與支承台2 6 1在加壓保持接合對象構件 262、263時’超音波喇叭251以及放大器253、2 5 5具有以

2106-3360-PF'ptd 第5頁 46 034 5 五、發明說明（3) 支承部2 5 4、2 5 6為節點向上側成弧狀撓曲的可能性。且若撓曲發生’振動的狀態’即共振狀態會變得不正常，而產生接合不良。為解決這個問題，本申請人開發出如第2 6圖所示的板狀超音波喇。八2 7 1 ’本超音波喇队代替前述超音波喇叭251試用。然而，接合對象構件262、263係半導體晶片與電路板’且半導體晶片以超音波振動接合面實裝於電路板時’半導體晶片的1凸塊（電極）所承受的基本加重被限定。然而’若凸塊數少，半導體晶片的凸塊數，基本加重所得的接合加重（接合時必要的加重）係為放大器 2 5 3、255與超音波喇队271總重量以下的低加^時，接合時的接合加重控制困難。另一方面’若凸塊數多，接合加重係高加重時’前述挽曲發生’且在半導體晶月的凸塊盥電路板的腳位c電極）適切接合與未接合的個數均發生，即所謂具有發生接合分散的可能性。因此，本發明之目的在於提供輕量仆干工里化且兩支承間距縮短的用具。發明概述本發明中’為將複數金屬製接合對象構件的重疊部分以超音波振動接合之超音波嘲队’包括：角棒狀制队本體，在前述制。八本體於中央最大振動振幅點設置在上面以及下面的接合作用部，以及在由前述拯八 ^ j I得合作用部向兩側以同一尺寸分離的2個最小振動振幅點突屮认， ,^ 於前述喇n八本體的W後面的彎曲狀支承部。根據本發明 t A ^ wa 由於接合作用部以及支承部係分別設置在角棒狀喇叭本許 ♦肢互相交叉的兩

2106-3360-^F-ptd 第6頁

4 6 03 4 5 五、發明說明（4) 面，因此即使支承部設在角棒狀喇。八本體由接合作用部向兩侧以同一尺寸分離的最近的2個最小振動振幅點，支承部也不會使接合對象構件對應的作業空間變得狹窄，可確保作業空間的寬廣。又，超音波味卜八以兩支承形態安裝於支托物時，支承間距可設定為共振頻率〗波長以内或更短。由於超音波制叭的長度可為共振頻率丨波長更短，因此超音波喇叭可變小且輕量化。的严=邻本其5承部若包括：連接於前述喇11 八本體本體的端部側延伸的薄中間部，由前二引呔刺的厚伸出彳，以及“述伸出部不接觸前述喇队本體的中央側延伸的前端部，則在 $邛而向刖部吸收由基部向前端部側傳達的振動，且二時，薄中間音波振動由超音波喇叭有效率且適切 \ >器產生的超部。 ’運至接合作用又，本發明中，前端部若包括貫通孔，栓，則前端部可用螺栓與支托物直接鎖人’用从插入螺的安裝作業簡單化。 ' 〇 ’使超音波喇队 '、又，本發明中’前端部若包括大於用述貫通孔的凹部，用以容納螺栓頭部，入螺栓之前納於凹部t，因此螺栓不會突出於前端部，：螺栓頭部容接合對象構件對應的作業空間變得狹穿。且螵栓不會使又，本發明中之特徵在於：以喇叭本為線對稱軸且非對稱地設置於前述的振動方向做體的支承部。根

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2106-3360-P?'ptd 4 6 03 4 5 五、發明說明（5) 據此一發明，用具且小型接合對象構又，本發明中小振動振幅點之位 0八本體而向喇c八本間部向外側突出的而向喇π八本體的中動振幅點位置偏移部向前端部的振動降驅動支托物的加也可用超音波振動的質量變小件也可用超，支承部若置突出的厚體的端部侧厚伸出部，間側延伸的於理論上的，使得用具壓機構不會適切接合。 ’接合音波振包括：基部，延伸的以及由前端部位置，與安裝晃動，時低加重容動適切接合由前述β刺α八由前述基部薄中間部，伸出部不接，即使用具中間部也可用具的支托且小型接合易控制， Ο 本體的最不接觸η刺由前述中觸中間部的最小振吸收由基物以及昇對象構件又，本發明中，支承部若具有與喇σ八本體的接合作用面平行的安裝面，可使用具的安裝作業簡單化。 a又，本發明中，支承部若具有與喇π八本體的接合作用面交又的安裝面，可使支承部在前側以螺栓鎖合於支托物’使得用具的安裝作業變得更簡單。又，本發明中，包括：由喇n八本體的最小振動振幅點位置突出的支承部，以及在支承部形成安裝面的斜面。根據本發明，用具向支托物的安裝位置正確，且接合對象構件也可以超音波振動適切接合。又’本發明中’若前述斜面形成前述支承部下侧的安裝面，且前述支承部上侧的安裝面形成與前述喇队本體的前述接合作用面平行的平坦面’則接合時的加重不產生斜向分力而在垂直方向施加於支承部，且支承部不受在振動

21 ΰ6-3369'ΰ? () 第8頁 A R 03 4 5___ 五、發明說明（6) 方向移動的外力。為使本發明之上述及其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式做詳細說明。圖式簡單說明第1圖係顯示本發明之第1實施例的用具之立體圖；第2圖係顯示前述第1實施例的用具以及超音波振動之示意圖；第3圖係顯示前述第1實施例的用具以及夾鉗之立體圖；！第4圖係說明前述第1實施例的超音波振動接合之示意圖；第5圖係顯示本發明之第2實施例的用具之立體圖；第6圖係顯示前述第2實施例的用具在安裝狀態之剖面圖；第7圖係顯示本發明之第3實施例的用具之立體圖；第8圖係顯示本發明之第4實施例的用具之立體圖；第9圖係顯示本發明之第5實施例的用具之立體圖；第1 0圖係顯示本發明之第6實施例的用具之立體圖；第11圖係顯示本發明之第7實施例的用具之立體圖；第1 2圖係顯示本發明之第8實施例的用具之立體圖；第1 3圖係顯示本發明之第9實施例的支托物表面之立體圖； | 第1 4圖係顯示前述第9實施例的支托物内側之立體

2 1 06-3 360-：J'p'.d 第 9 頁 4 6 03 4 5 五、發明說明（7) 圖；第1 5圖係顯示本發明之第1 0實施例的超音波振動接合裝置之正視圖；第1 6a圖係顯示本發明之第11實施例的用具之正視圖；第1 6 b圖係顯示本發明之第11實施例的用具之側視圖；第1 7圖係顯示本發明之第1 2實施例的用具以及支承裝置之分解立體圖；第1 8圖係顯示前述第1 2實施例的用具之上視圖；第1 9圖係顯示前述第1 2實施例的用具之正視圖；第2 0圖係顯示前述第1 2實施例的用具以及支承裝置組合之正視圖；第2 1圖係顯示前述第1 2實施例的用具以及支承裝置組合之右側視圖；第2 2圖係顯示前述第1 2實施例的超音波振動接合裝置之正視圖；第23圖係顯示本發明之第1 3實施例的用具以及支承裝置組合之正視圖；第2 4圖係顯示本發明之第1 4實施例的用具以及支承裝置組合之正視圖；第2 5圖係顯示習知用具之支托物支承構造之示意圖；第2 6圖係顯示另一習知用具之支托物支承構造之示意圖。

2106™336O-P.-p:d 第10頁 46 03^ 5_ 五、發明說明（8) 符號說明 1〜超音波°刺11八用具； 2〜角棒狀°刺〇八本體； 3、 4 接合作用部 5 ' 6、 7 ' 8 彎曲狀支承部； 5a 、6a ' Ta 、 8a 基部 » 5b 、6b 、7b 、 8b 中間部； 5c 、6c 、7c 、 8c 伸出部； 5d 、6d 、7d 、 8d 前端部； 1 5〜夾钳； 1 7、1 8〜凹部； 2 0〜振盈器； 2 2〜螺栓； 26〜凹陷部； 28、29〜接合對象構件； 3 1〜凹陷部； 9、1 0〜螺絲孔； 1 6〜貫通孔； 1 9〜切除部； 2 1〜無頭螺絲； 2 5〜支托物； 27〜支承台； 30〜用具； 5e、6e、7e、8e〜前端部； 5 f、6 f、7 f、8 f〜貫通孔； 5g 、6g 、7g 、8g 、5h 、6h 、7h 、8h 〜凹部； 31〜用具； 3 3〜接合作用面； 3 5〜安裝面； 3 7〜連結部； 3 9〜前端部； 41〜螺絲孔； 3 2〜喇机本體； 34〜支承部； 3 6〜安裝孔； 38〜基部； 4 0〜中間部； 4 3〜無頭螺絲；

2 1 06-3 360-P?' 第11頁 4 6 03 4 5 五、發明說明（9) 45 〃安裝面； 46〜安裝孔； 47〜 /安裝面； 48〜安裝孔； 4 9〜安裝面； 5 0〜安裝孔； 51〜接合作用面； 71〜支托物； 72 - /安裝孔； 7 3〜安裝面； 74 - /位置決定部； 75螺栓； 81 - -超音波振動接合裝置 t 82 - -裝置本體； 8 3〜作業空間； 84、 -汽缸； 8 5〜活塞桿； 8 6〜定盤； 8 7〜支承台； 91、 92〜接合對象構件； 1 01〜吸引孔； 102 〜管接續部； 103〜吸引通路； 104 〜接合晶片； 1 05〜吸引孔； 106 〜開縫； 107〜加熱器用孔 108 〜切除部； 1 1 1〜用具； 112 〜π刺。八本體； 1 12a〜束緊部； 113 〜接合作用面； 11 4〜支承部； 115 〜斜面； 11 6〜連結部； 117 〜基部； 11 8〜前端部； 119 〜中間部； 1 2 0〜結合部； 121 〜上夾钳； 1 2 2〜下夾鉗； 124 〜把持部； i 2 5〜斜面； 126 〜結合部； 128〜把持部； 129 〜斜面； 131、132〜彈簧；

2106-3360-^^id 第12頁五、發明說明（ίο) 1 3 3〜彈性體 1 4 1〜 142〜 1 4 4〜 1 4 6〜 151、 155〜 157〜 ^頭螺絲；作業空間；活塞桿；支承台；彈簧接受部支托物。 136 超音波振動接合裝置. 裝置本體； 143 汽缸； 145 定盤； 147 1 5 2〜接合對象構件；腕部； 156 彈性體； 171 較佳實施例的詳細說明第1圖至第4圖顯示本發明衡示用具1的外觀，第2圖顯示用呈例’其中第1圖顯第3圖顯示用具1以及爽鉗15，^国I曰波振動的關係，‘' 物25的狀態。在第1圖中，丨圖顯示用具1安裝於支係用具，棒㈣”體，3、4係由曰二：具，2 :外側X出的接合作用，，5、6、7、8係由喇上下面 W後面向外側略成S字形突出的f曲狀支承部，9體2的，卜八本體2左右端面的中央部形成的螺絲孔。〇叭本體2，接合作用部3、4，支承部5〜8，以及螺^括喇 10 ’且由鈦合金之類或熱處理硬化鐵等具有良好音'孔9、的材料一體形成。 1特性第2圖中’剩。八本體2具有由第4圖的振盪器2〇的超音波振動共振頻率1波長的長度（由最大振動振傳$ 到最大振動振幅點f5的長度卜接合作用部3、4係由;^ 本體2中央最大振動振幅點f 3向喇0八本體2外侧突出，且呈

21E)6-3360-?F-ptd 第13頁五、發明說明（11) 四角形 0 支承部5包括與喇n八本體2連接且由制 0八本體2前側正交而直接突出的板狀厚基部5a，由基部5a 大體成直角彎曲而不接觸喇▽八本體2且向喇D八本體2 的右端部侧延伸的板狀薄中間部5b ’由中間部5b大體成直角彎曲而向前側突出的板狀厚伸出部5c，以及由伸出部5C 大體成直角 ’彎·面而不接觸中間部5b且向喇队本體2的中央側延伸的板狀厚前端部5d 〇支承部6包括與喇σ八本體2連接且從喇本體2後側正交而直接突出的板狀厚基部6a，由基部6 a 大體成直角彎曲而不接觸喇队本體2且向喇。八本體2 的右端部側延伸的板狀薄中間部6b，由中間部6b大體成直角—曲而向後側突出的板狀厚伸出部6c，以及由伸出部6c 大體成直角彎曲而不接觸中間部6b且向喇队本體2的中央側延伸的板狀厚前端部6d 0 支承部7包括與制队本體2連接且從喇口八本體2前側正交而直接突出的板狀厚基部7a，由基部7a 大體成直角彎曲而不接觸喇队本體2且向喇π八本體2 的左端部側延伸的板狀薄中間部7b ’由中間部7b大體成直角彎曲而向前側突出的板狀厚伸出部7c，以及由伸出部7c 大體成直角脊曲而不接觸中間部7b且向喇η八本體2的中央側延伸的板狀厚前端部7d 0 支承部8包括與味丨α八本體2連接且從喇口八本體2後侧正交直接突出的板狀厚基部8a，由基部8 a大體成直角彎曲而不接觸喇本體2且向喇队本體2的左端部側延伸的板狀薄中間部8b ’由中間部8b大體成直角 —曲而向後側突出的板狀厚伸出部8c，以及由伸出部8c大體成直角彎曲而不接觸中間部8b且向喇。八本體2的中央側延伸的板狀厚前端 4 6 03 4 5 2!0ό~3360'Ρ7p ^ 第丨4頁 46 034 5 五、發明說明（12) 部8d 〇第3圖中，1 5係分別裝著於支承部5〜8的夹鉗，各夾鉗15係由具有比支承部5〜8上下寬度大的高度之金肩棒所形成，具有貫通上下面的貫通孔16，與貫通孔16同心狀且大於貫通孔16在上下面形成凹陷部的凹部I? '18，以及在一側面形成的切除部1 9。貫通孔1 6具有大於第4圖之嫘栓 22螺紋部外徑的孔徑。切除部1 9係使支承部5〜8的前端部 5d〜8d不會分別上下晃動的收容部分。凹部丨8係容納第4 圖之螺栓22頭部的部分。又，由於切除部丨9係由前端部5d 〜8d的外侧分別後合’各夾甜丨5係分別裝著於前端部5d〜 8d但分別不接觸基部5a〜8a或中間部51>〜讣之狀離。各央

鉗15與支承部5〜8的裝著，在用手舉起^八本體2〜時，爽甜1 5可使用以自身重量益法你士 7 A 人# = # + 、沄仉支承部5〜8脫落的方式嵌合’然而右夾鉗1 5使用以自身旦7川，士々山八p士 + Λ 1 c抽— 重里可從支承部5〜8脫落的方式肷合犄’夾甜15裝者於支承 ^ ®Vi5 ： ^ ^ ^ ^ ^ ° 合。此'结合係具有t八本體 =無頭螺絲21同軸狀結端接觸的形態。振盈器20係由一端與振盪器20的輸出受的電能，產生並輸出具有既a °不之超音波發振器所接又，夾鉗15嵌入於各支承率的縱波超音波振動。 1 5的凹部1 8經由貫通孔1 6與凹部 8 ’且螺栓2 2從各夾船合於在支托物25的下面形成的螺17，在凹陷部26的周圍鎖鉗1 5的上面與支托物2 5的下面拉 '、、糸孔。此一鎖合造成各夾

第15 钱觸的形態，然而用具1係 Η 2106-3360-PF-ptd 4 6 03 4 5 五、發明說明（13) 以支托物25的兩支承形態保持在由支托物25分離的懸浮狀態下。支托物25係安裝於如汽缸等加壓機構的可直線昇降驅動之輸出部的活塞桿。凹陷部26係為避開接合作用部 3、4的目的，而形成於支托物25的下面。位於接合作用部 4正下方的支承台27上搭載有互相重疊的複數接合對象構件2 8、2 9。在此狀態下，支托物2 5由於汽缸的動作沿箭頭 Y方向下降，且接合作用部4與支承台27共同加壓保持接合對象構件28 ' 29，由振盪器2〇輸出的超音波振動傳達至超音波味I认1 ’且接合作用部4係沿箭頭χ方向振動，該振動由接合作用部4傳達至接合對象構件28、29，接合對象構件28、29的接合面係以接合作用部4與支承台2?加壓，且橫向互相不同地振動而活化且接合。根據第1實施例的構造，接合作用部3、4係在角棒狀剩。八本體2於中央最大振動振幅點f 3設置在上下面，支承部5〜8係_在由接合作用部3、4向兩側以同一尺寸分離的最近=2個最小振動振幅點f 2、f4，設置於角棒狀喇叭本體2 的4後面。也就是說，接合作用部3、4與支承部5〜8係設置於角棒狀喇叭本體2互相交叉的2面方向。因此，即使支承邙5_〜8係没置在角棒狀喇叭本體2從接合作用部3、$兩側以同一尺寸分離的最近的2個最小振動振幅點f ^ 4 , 支承。卩5〜8也不會使接合對象構件2 8、2 9對應的作業空間變得狹=，可確保相關作業空間的寬廣。又，用具/以兩支承形悲安裝於支托物25時，從一方的支承部5到另一方的支承部7的支承間距，亦即，從基部“到基部的支承

21Q6-336 0-^-ptd 第16頁 4 6 03 4 5 五、發明說明（14) 間距可設定為共振頻率1波長以内。因此，用具1的長度在兩支承形態中的最小尺寸，可定為共振頻率的1波長。"因此’接合作用部4與支承台27加壓保持接合對象構件28、 2 9 Btj· ’支托物2 5對應的用具1兩支承的支承間距係較第2 5 圖或第26圖所示的習知支承間距短，且用具1的撓曲變得極小。由於用具1的長度可為共振頻率1波長，.故用具1變小且輕量化。例如，接合對象構件28、29係半導體晶片與電路板’且半導體晶片以超音波振動接合實裝於電路板時，半導體晶片的凸塊數少，接合加重為低加重時，接合時的接合加重控制容易。半導體晶片的凸塊數多，接合加重為高加重時，由於支承間距設定為共振頻率丨波長以内，故對半導體晶片實裝於電路板帶來不良影響的撓曲不會發生於用具1 ’且半導體晶片全部的凸塊與電路板全部的腳位可適切接合。支承部5〜8係由喇π八本體2大體成s字形突出，且基部 5a〜8a、伸出部5c〜8c以及前端部5d〜8d較厚，然而連繫基部5a〜8a與伸出部5c〜8c的中間部5b〜8b形成較薄。也就是說，在支承部5〜8中，中間部5b〜8b係與振動傳達方向平行，且較基部5a〜8a、伸出部5c〜8c以及前端部5d〜 8d薄。因此，由接合時的加重，即使基部5a〜8a對應的最小振動振幅點f2 ' f4的位置稍偏移，基部5a〜8a振動，中間部5b〜8b也可吸收由基部5a〜8a向前端部5d〜8d側的振動。因此’振盪器2 0發生的超音波振動由超音波喇八1有

2106-3360-PF-ptd 第17頁 4 6 03 4 5 五、發明說明（15) 效率且適切地傳達至接合作用部3、4。由於螺栓22的頭部容納於夾鉗15的凹部18之中，因此螺栓22不從夾鉗15向下方突出，使得螺栓22不會使接合對象構件對應的作業空間變得狹窄。第5圖與第6圖為本發明之第2實施例，第5圖顯示用具 30的外觀，且第6圖顯示用具3〇安裝於支托物25的狀態。該用具30具有與前述前端部5d〜8d相當的前端部5e〜之特徵。前端部5e〜8e係形成較前端部〜8d更厚的板狀。在前端部5e〜8e中，分別形成與前述貫通孔16相當的貫通孔5f〜8f，以及與前述凹部17、18相當的凹部5g〜 8g、5h〜8h。又，支托物25中形成與前述凹陷部26相當的凹陷部31。凹陷部31係具有足以避開由喇π八本體2、接合作用部3、4、基部5a〜8a、中間部5b〜8b以及伸出部5c〜 k的大小。又，如第6圖所示，螺栓22係與從凹部汕〜讣經由貫通孔5f〜8f在凹陷部31的周圍於支托物25的下面形 =螺絲孔鎖合’前端部5e〜8e的上面與支托㈣的下面 =且t八本體2、接合作用部3、4、基部5卜8 Γ以及伸出部5。〜8。不接觸支托物25，用具30俜 :支=25成懸浮狀態由4個支承部5〜8保持，支承形係根據本第2實施例的構造，由认a 0 A ^ 〇〇 a 田於七端部5 e〜8 e以螺於 22鎖合於支托物25，故可省略第螺 ,l. . d圖的夾鉗15，使用星向支托物25的安裝作業簡單化D 乂面心使用 η, 〇1 ^ 在第5圖中，凹部5h、 6h ' 8h未圖示，但與凹部7h相同 ±t丄 J °喇叭本體2 '接合作用 43、4、基部5a〜8a、中間部5b〜h ., . A 用〇〜8b、伸出部5c〜8c以及

2105 - 3360-?厂⑴ 4 6 03 45 五、發明說明（16) 螺絲孔9 ' 1 〇均與第1實施例相同。前述各實施例中的用具1、30係為共振頻率！波長度，但也可為該波長的整數倍。 ^ 第4圖中，振盪器20直接結合於用具}的一端，然而，在用具1的兩端安裝有具有共振頻率1/2波長或1/2:皮長之整數倍長度的放大器’也可在該等放大器中之一個放大器的一端同軸狀結合振盪器20。也就是說，在用具！的—σ 端，振盪器20也可同樣藉由放大器結合。前述第4圖中形成凹陷部26，且捿合作用部3不接觸支托物25，然而若從第3圖切除部19之夾钳15的厚度L尺寸設疋較接合作用部3的高度Η大，則凹陷部2 6可省略。第7圖顯示根據本發明之第3實施例的用具31。第7圖中，用具31包括喇叭本體32、接合作用面33、支承部34、連結部3 7以及螺絲孔41，由鋁或鈦合金之類或熱處理硬化鐵等音響特性良好的材料一體形成。喇σ八本體32為具有由振盪器20所傳達的超音波振動共振頻率1波長長度（由最大振動振幅點Π到最大振動振幅點f 5的長度）之棒狀。喇0八本體32的上下寬度Η較前後寬度d大。接合作用面33係在喇口八本體3 2中央最大振動振幅點f 3的位置由喇η八本體向外惻突出，然而也可與Β刺《八本體3 2的外側面齊平，或由制Β八本體32外側面向内側窪入。支承部3 4係以别u八本體3 2的振動方向X做為線對稱軸非對稱地設置於喇α八本體32。也就是說，支承部34係在喇。八本體32同一側配置一對的形態，且支承部34的上面形成

2106-33&0-P? ptd 第19 I 46 034 5 五、發明說明（17) ' 與接合作用面33平行的平坦安裝面35。安梦具3!安裝在如第13圖所示的支托物71之^ ^36係為將用，-3- ^ ^ Μ 面35向喇叭本體32側在支承部34形成的蜾炫 7 子 L 。么士 3 7 係不接觸地連結喇η八本體3 2與安裝部3 4，由户 ^ 别端部3 9以及薄中間部4 〇所成的曲柄形壯 β ^ 厚柄形狀係左右對稱形狀，然而也可左右^連結部37的曲接合作用面33向左右兩側等距離的最小;部38係由位置由味丨D八本體32外側與制α八本體32的‘動二二匕、f4 直接突出的板狀。前端部39係由安裳部j妓二w 方向χ正交而直接突出的板狀。中間部4〇連繫 ς ^38”則端部39，且為與喇叭本體32的振動方向X平行狀。螺絲孔41係為在啼卜八本體32以無頭螺絲43同 =裝振盪器20或未圖示的放大器的安装孔，且形成於制0八本體32左右端面的中央部。第8圖顯示根據本發明之第4實施例的用具31。第4實 U的每用具31之支承部34、安裝面45以及安裝孔46的位置邮、施例的用具31相異。也就是說，第4實施例的支承 ^配置在接合作用面33側，而第3實施例的支承部34配接合作用面33的相反側。與前述安裝面35相當的安裝 =4 5 ^成於與接合作用面33正交的方向，而與前述安裝面相§的安裝面46形成於與接合作用面33平行的方向。 ^第9圖顯示根據本發明之第5實施例的用具3 1。第5實，例的用具31之安裝面47以及安裝孔48的位置與第3實施 *歹！的周具31相異。也就是說，與前述安裝面35相當的安裝

21 06-3360-?? · g <； (^ 第20頁 ^ 6 03 4 5 ________- 五、發明說明（18) 面47係形成於與接合作用面33正交的方向’而與前述安裝孔36相當的安裝孔48係形成於與接合作用面Μ平行的方向。安裝孔48可如第3實施例的螺絲孔，或可為貫通孔。第10圖顯示根據本發明之第6實施例的用具31。第6實施例的用具31之安裝面49以及安裝孔5〇的位置與第4實施例的用具31相異。也就是說，與前述安裝面45相當的安裝面49係形成於與接合作用面33平行的方向’而與前述安裝孔4 6相當的安裝孔5 〇係形成於與接合作用面3 3正交的方向。安裝孔5 0可如第4實施例的螺絲孔，或可為貫通孔。第11圖顯示根據本發明之第7實施例的用具31 ^第3〜第6實施例的用具S1係用於接合對象構件為金屬的場厶，而第7實施例的用具31係用於接合對象構件二端面齊平場合，因此接合作用面51的位置與第3〜，，、、0成樹月曰的 31相異。也就是說，第7實施例的用且Ή 實施例的用具面51設置在第3實施例的用具31省略二’ ^於接合作用的形態。接合作用面5 1也可與喇叭本體3 2的1之端面或是窪入喇σ八本體3 2 —端面的内側。 ' 第12圖顯示根據本發明之第8實施例的施例的用具31與第7實施例同樣用於接合對2 °第8實樹脂的場合，然而安裝面4 7以及安# a二。構件為合成施例的用具3 1相異。也就是說，篥R脊—μ ι /、第’灵力0頁％例的目0飞β 螺絲孔41 接合作用面5 1設置於第5實施例的用具3丨省用具31屬於的一端面的形態。略第13圖以及第14圖顯示根據本發

弟y實施例的支

210b-3360-P??-d 第21頁 4 6 03 4 5 五、發明說明（19) 托物71 〇第1 3圖中，支托物71包括一對安裝孔7 2，在棒狀的兩端部’如第1 5圖所示’超音波振動接合裝置8丨的加壓機構為汽缸8 4，具有加壓動作方向a、加壓動作方向β '加塵動作方向C其中之一者的形態。一對安裝孔7 2的間隔係與第7圖〜第12圖的用具31之一對安裝孔36、46、48、50 的間隔相同。如第14圖所示，支托物71的安裝孔72周圍的下面开> 成平坦的安裝面7 3，且安裝面7 3的側部設有位置決定部74。加壓動作方向Α係設置於支托物71，將第丨5圖的、加壓機構輪出端之活塞桿85連結於支托物71的上面，加壓動作方向Β係設置於支托物η，將第15圖的活塞桿85連結於支托物71的側面，加壓動作方向c係設置於支托物71，將第15圖的活塞桿85連結於支托物71的端面。第1 5 顯*根據本㈣之㈣實施制超音波振動接。裝置81 圖中，裝置本體δ2在其前側下部的前方以 f左右具有開放的作業空間83 ’區分作f空間83的上部之、置本體82的上部分内部具有做為加壓機構的汽缸84。突出於汽缸84下方的活塞桿85下端係配置於作業空關。配置於該作業空間8 3的活塞桿8 5下端安裝有如圖的支托物 Π，且支托物71係安裝第7圖〜第12圖的用。又， 1業空間83的背部之裳置本體82下部分係設置於為組穿:： θ波振動接合裝置81於製造線等而構成基底的定侧上。 =分該作業空間83的下部分之定盤86上面設置有支承台第3〜第8實施例的用具31以及第9實施例的支㈣？1

2106-3360-P7p!d 第22頁五、發明說明（20) 使用於第10實施例的超音波振動接合例的用具3!時，第13圖的支托物71的加壓動作方向八上面與第15圖的活塞桿85的下端結合。此時，活塞祕配置於弟13圖的安裝孔72之間的中央’第"圖的安裝孔72係朝向與fl5圖的活卷桿85昇降方向平行的上下方向，且第則的安裝面73係設定為與第15圖的支承台87平坦的上面平行。在此狀匕下第7圖的安裝面35或第1〇圖的安裝面49 =疊於第13圖的安裝面73下方圖或第1G圖的安裝 1係與川圖的位置決定部74碰撞，们圖的安裝孔36 或第1 0圖的安裝孔5 〇與第i 3圖的安裝孔7 2之位置接合。又’第13圖的螺检75係藉由安裂孔γ 孔36或第則的安裝孔50將第13圖的支托物7ι與第7圖或第10圖的安裝部34鎖合。因此，第7圖或第1〇圖的用具31 的接合作用面33係與第15圖的支承台8?上面平行且台87的上面位於接合作用面33正下方。又第7圖或第1〇圖的闹具31與振盪器20以無頭螺絲43結合。此一社人係喇叭本體32的一端與振盪器20的輸出端接觸的形複；^。使用第4實施例或第5實施例的用具31時/第15 塞桿85下端係安褒於第13圖的支托物71的加壓動作方_ 前面或後面’位於安裝孔72之間的中央，第13圖的安敦孔 72係朝向與第1 5圖的活塞桿85的昇降方向正交的前後方向，且第13圖的安裝面73係設定為與第15圖的支承台 _^6 034 5 五、發明說明（21) ' ' 上面正父°在此狀態下，第8圖的安裝面45或第9圖的安裝面47與第13圖的安裝面73前後重疊，第13圖的螺栓75係藉由女裝孔72與第8圖的安裝孔46或第9圖的安裝孔48將第13 圖的支托物71與第8圖或第9圖的支承部34鎖合。如此，第 8圖或第9圖的用具31的接合作用面33係與第15圖的支承台 87上面平行’且支承台87的上面位於接合作用面33的正下方。又’第8圖或第9圖的用具31與振盪器2〇係與前述相同’以無頭螺絲43結合。然後’在支承台87上搭載有互相重疊的金屬製複數接合對象構件91、92。在此狀態下，支托物71係由汽缸84的動作沿第9圖的箭頭γ方向下降，接合作用面3 3與支承台8 7 共同加愿保持接合對象構件91、92，由振盪器2〇輸出的超音波振動傳達至用具31 ’接合作用面33沿箭頭χ方向振動’該振動係由接合作用面33傳達至接合對象構件91、

9 2 ’接合對象構件9 1、9 2的接合面係以接合作用面3 3與支承σ 8 7加壓’且橫向互相不同地振動而活化且接合D 使用第7實施例與第8實施例的用具31時，第1 5圖的活塞桿85下端係安裝於第13圖的支托物71的加壓動作方向c 端面而位於中央，第13圖的安裝孔72係朝向與第15圖的活塞桿85的昇降方向正交的前後方向，第13圖的安裝面73係設定為與第15圖的支承台87的上面正交。在此狀態下，第 11圖的安裝面35或第12圖的安裝面47與第13圖的安裝面73 前後重疊，第13圖的螺栓75係藉由安裝孔72與第11圖的安裝孔36或第12圖的安裝孔48將第13圖的支托物71與第11圖

2106-3360-?7-p：d 第24頁 --. η ί /1 5____ 五、發明說明（22) " — -- 或第12圖的支承部34鎖合。如此，第u圖或第12圖的用具 3之接合作用面51係與第15圖的支承台87上面平行且支承台87的上面位於接合作用面51的正下方。又，第u圖或第1 2圖的用具31與振盪器2 〇係與前述相同，以無頭螺絲4 3 結合。然後，在支承台8 7上搭載有互相重疊的合成樹脂製複數接合對象構件91、92。在此狀態下，支托物71係由汽缸 84的動作沿第丨5圖的箭頭γ方向下降，接合作用面5丨與支承台87共同加壓保持接合對象構件91、92，由振盪器2〇輸出的超音波動傳達至用具31，接合作用面51沿箭頭^™方向振動，該振動係由接合作用面51傳達至接合對象構件9 i、 92，接合對象構件η、92的接合面係以接合作用面η與支承台8 7加壓，且縱向互相不同地振動而活化且接合。” 又’用具3 1以兩支承形態安裝於支托物7 1時，從一的基部38到另一方的基部38的支承間距可設為共振頰波，以内，且用具31變小且輕量化。舉例而言，使用〜第6實施例的用具3 1，接合對象構件9丨、92係半片與電路板，且半導體晶片以超音波振動接合方式BB 電路板時，半導體晶片的凸塊數少，接合加重為低加；，，接合時的接合加重控制容易。半導體晶片的凸塊數夕，接合加重為咼加重時，由於支承間距設定為共振 1波長以内，故對半導體晶片實裝於電路板帶來不良％變' 的撓曲不會發生於用具m，且半導體晶片全部的凸=二電路板全部的腳位可適切接合。 ^

46 03 4 5 五、發明說明（23) 又，由於連結部3 7的厚基部3 8與厚前端部3 9以薄中間部4 0連接的形態’即使在接合時用具3丨加重，在基部38對應的用具31的最小振動振幅點i2 ' f4位置偏移於二論上的位置，且基部3 8振動’薄中間部4 〇也可吸收由基部3 8向前端部39側的振動。因此，振盪器20發生的超音波振動可由用具31有效率且適切地傳達至接合作用面33、51，且用具 31、支托物71或汽缸活塞85不會晃動。 ' 第3〜第1 〇各實施例中，複數接合對象構件搭載於支承台87上後’接合作用面33與支承台87加壓，如第i6a圖所示’在接合作用面33形成吸引孔1〇1，藉由吸引裝置以吸引動作吸附第1 5圖的一接合對象構件91於接合作用面 33 ’第15圖的另一接合對象構件92裝載於支承台87之上，藉由汽缸84的下降動作造成用具31的下降，使接合對象構件91重疊接合於接合對象構件92且加壓的構造也^適用。該第1 1實施例中’在用具3 1的外側面設置管接續部丨〇2，而在用具31的内部形成連接吸引孔1〇1與管接續部1〇2的吸引通路103。又，吸附於接合作用面33的接合對象構件91 係如半導體晶片等小型之時，可由具有小徑吸引孔丨〇5的接合晶片104等焊接於接合作用面33的方式接合。又，連結部37以開縫106分離，用具31的最小振動振二點f2、 ί4(請參見第7圖）的位置設有加熱器用孔1〇7，加熱器用孔 107插入裝著的電熱器對用具31加熱’使得由超音波°振J !產生的接合能源與由電熱器產生的接合能源雙方可接合複數接合對象構件。此時’開縫1 06係用以避開電熱器的配

2106-3360-!*厂第26頁五、發明說明（24) 線間隙。又，用具3 1為使振動平衡良好，μ 108。第16a圖的用具31之安裝如第16b圖所又二有切除部第7圖中假想線L2所示的束緊部也基部38之間的用具31的中間部，以掸力乂於位於一對 _ 嗜加振動振幅。第8圖中假想線U所示的接合作用面3 作用面33設置於用具”的上下面也可同樣適用。接口第!7圖〜第22圖係本發明的第12實施用具111以及其支承裝置的分解外觀，第18圖顯示用且二的上面’第19圖顯示用具⑴的正面，第20圖顯示；：以支承裝置支承的正面，第21圖顯示用具以支置、i = 的右側面，第22圖顯示超音波接合褒置的正仅且文承請參照第17圖，說明有關用具丨丨！以及宜® ° 在本第實施例中，用具1U包括^本體ιΐ2、。人作用面113、支承部U4、斜面115、連結部116、基接口 Π7、前端部118、中間部119、以及結合部m 合金之類或熱處理硬化鐵等音響特性良好的材料一 ^鈦成。喇队本體11 2係具有由振盪器2 〇傳達的超音波振1 振頻率1波長的長度（由最大振動振幅點f丨到最大振點f5的長度）的棒狀。結合部120中係為在用具U1以|通均螺絲136同軸狀安裝振盪器20或未圖示的放大器的螺^碩孔，且形成於喇叭本體112左右端面的中央部。為以用且 111增加振動振幅，位於基部118之間的喇叭本體112的/中間部形成束緊部1 1 2a，然而也可不設置束緊部丨丨2a。上下夾鉗121、122係從上下方向對支承部114可支承

第27頁 2 1 06-3369-?;'pl.d 4 6 03 4 5 五'發明說明（25) ' ' "一· 地分割之形態。上夾鉗121包括把持部124、斜面125、以及結合部1 26，由鐵系材料一體形成。把持部丨24係在與支承4 11 4對應的位置由上夾鉗1 2 1的四角部向下方突出。把持部1 2 4的下面係形成與支承部丨丨4上側的斜面丨丨5接觸的平坦斜面1 2 5。結合部1 2 6係為在如第2 2圖所示超音波振動接合裝置141的加壓機構之汽缸144的活塞桿145安裝上夾鉗1 2 1的螺絲孔，形成於上夾鉗丨2 1的中央部。下夾钳1 22係前後分割’且下夾鉗丨22分別包括把持部 1 2 8以及斜面1 2 9，由鐵系材料一體形成。各下夾鉗丨2 2的把持部1 2 8係在與支承部11 4對應的位置從各下夾钳丨2 2的左右端部向上方突出。把持部〗28的上面形成與支承部1 j 4 下侧的斜面1 1 5接觸的平坦斜面1 2 9。上下失钳121、122中裝著有繫留彈性體133的彈簧掛釣部1 31、1 3 2。彈性體1 3 3係將上下夾鉗1 2 1、1 2 2互相推壓至接近的方向，形成線圈彈簧。彈性體丨33的上端係釣掛於上夾鉗121的彈簧掛鉤部131，彈性體133的下端係釣掛於下夾鉗122的彈簧掛鉤部132，故彈性體133連結上爽鉗121與下夾鉗122。請參照第1 8圖以及第1 9圖’詳細說明用具111。接合作用面11 3係在喇η八本體11 2於中央最大振動振幅點f 3位置配置在喇。八本體11 2的外側面’支承部1 j 4係由最大振動振幅點f 3向左右兩側等距離的最小振動振幅點f 2、f 4位置^ 置於喇叭本體11 2的外側面。接合作用面11 3設置於制„八本體Π 2的上下面，且支承部1 1 4設置於喇叭本體1 1 2的前後

2106-3360-PFptd 第28頁 46 03 4 5 五、發明說明（26) 面’因此接合作用面1 1 3與支承部1 1 4互相正交設置於喇叭本體112。接合作用面113即使與上下面同一面，也可從上下面蓬入’然而若如圖所示從喇叭本體丨丨2的上下面突出’在接合厚度薄的接合對象品時，由於接合作用面113 與接合對象品接觸’且喇。八本體1 1 2的接合作用面1 1 3周圍的面不接觸接合對象品，故最適合。假想線[丨係顯示振動振幅變位的波形。支承部Π 4係與用具111的振動方向X平行的線對稱軸 L5對稱設置於喇u八本體u 2。也就是說，支承部1丨4係對稱形配置於制p八本體11 2的前後左右，支承部1丨4的上下面係形成做為安裝面之對應於接合作用面〗丨3傾斜的平坦斜面 11 5。連結部11 6不接觸地連結喇叭本體11 2與支承部11 4，而由基部117、前端部ι18以及中間部119形成曲軸形狀。接合作用面113係與振動方向X平行的平坦面。位於上側左右的斜面11 5係與通過最小振動振幅點f 3的垂線L6上的某一點pi交叉，該等上側左右的钭面115與垂線L6所成的角度θ 1相同。位於下側左右的斜面丨丨5係與垂線16上的某一點P2交又’該等下侧左右的斜面115與垂線u所成的角度Θ 2相同。垂線L6係與線對稱軸L5正交。連結部11 6的曲軸形狀係前後左右對稱的形狀’但左右也可同向。基部11 7係在接合作用面丨〗3左右兩側等距離的最小振動振幅點f 2，f 4的位置，由喇队本體丨丨2外侧與振動方向X正交突出的厚板狀。前端部丨丨8係由支承部i i 4 的一端與振動方向X正交突出的厚板狀。中間部119連繫基

2106-3360-?? p：d 第29頁 4 6 03 4 5 五、發明說明（27) 部1 1 7與前端部1 1 8，係平行於振動方向X的薄板狀。以下說明有關將用具111組裝至上下夾鉗121、122的場合。首先，上夾鉗121由第17圖之狀態翻轉，且裝載於未圖示之作業台。也就是說，作業台裝載的上夾鉗121安置成4個把持部1 24朝向上方。在此狀態下，用具丨丨1係由第1 7圖之狀態翻轉，且4個支承部1 1 4的斜面1 1 5係裝載於上失甜121中4個把持部124的斜面125。如此4個支承部114 裝載於4個把持部1 2 4的狀態下，用具1 11的接合作用面1 j 3 與連結部116不接觸上夾鉗121。其次，2個下夾鉗122由第17圖之狀態翻轉，且2個下夾射122中合計2個把持部128的斜面129裴載於用具ill中4 個支承部11 4的斜面Π 5。如此’ 4個把持部1 2 8裝載於4個支承部11 4的狀態下，用具1丨丨的接合作用面丨丨3或連結部 116不接觸下夾鉗122。另外’在上夾鉗1 2 1的把持部1 2 4中裝載用具111的支承部11 4 ’用具111的支承部丨1 4中裝載下夾鉗丨2 2的把持部 128 ’上夾鉗121的斜面125與用具111的斜面115接觸，且下夾钳122的斜面129與用具Π 1的斜面1 1 5接觸的狀態下， 4個彈性體1 3 3係鉤掛於上下夾鉗丨2 1、1 2 2的彈簧掛鉤部 131 、 132 。如此4個彈性體133繫留於4個彈簧掛鉤部131、132 時’彈性體133與用具丨n以及上下夾鉗丨21、i22隔離，彈性體133在收縮方向產生彈力，該彈力將上下夾鉗12ι、 1 2 2互相推壓至接近的方向。如此’如第2 〇圖以及第2 1圖

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五、發明說明¢28) 所示，上下夾鉗1 2 1、1 2 2在彈性作用下以夾持連結的方式支承用具111。第20圖中’用具111下側的接合作^面〗^ 係較下夾鉗122的下面更突出於下方。請參照第2 2圖，說明如第2 0圖以及第2 1圖所示，在彈性體1 3 3的彈性作用下使用上下夹鉗1 21、1 2 2支承用具^ j 的超音波振動接合裝置141。超音波振動接合裝置的裝置本體142在其前側下部的前方以及左右具有開放的作業空間143，區分作業空間143的上部之裝置本體142的上部分内部具有做為加壓機構的汽紅1 4 4。突出於汽虹1 4 4下方的活塞桿1 4 5下端係配置於作業空間1 4 3。配置於作業空間143的活塞桿145下端安裝有上下爽钳 121、122，在彈性體133的彈性作用下支承第2〇圖的用具 111。區分作業空間143的背部之裝置本體142下部分係設置於為組裝超音波振動接合裝置141於製造線等而構成基底的定盤146上。區分作業空間143的下部分之定盤146 2 面没置有支承台1 4 7。以下說明有關使用超音波振動接合裝置141進行超音波振動接合的方法。組裝用具111的上下夾鉗121、122安裝於活塞桿145的下端，且用具11】與振盪器2〇係以無頭螺絲1 3 6結合。此一結合係用具丨u的—端與振盪器2 〇的輸出端接觸的形態。又，在支承台147上搭載有互相重疊的金屬製複數接合對象構件1 51、1 5 2。在此狀態下’支托物1 71係由汽缸1 4 4的動作向第2 0圖的前頭Y方向下降，接合作用面丨13與支承台147共同加壓

2 1 06-3360-?F 〇 t d 第31頁 4 6 03 4 5 五、發明說明（29) 保持接合對象構件1 5 1、1 5 2 ’由振盪器2 〇輸出的超音波振動傳達至用具111 ’接合作用面113係沿箭頭X方向振動，該振動係由接合作用面1 1 3傳達至接合對象構件丨5 i、 1 5 2，接合對象構件1 5 1、1 5 2的接合面係以接合作用面〗j 3 與支承台1 4 7加壓，且橫向互相不同地振動而活化且接合。根據第1 2實施例的構造，在彈性體丨3 3的彈性作用下’且斜面115與斜面125互相接觸，以及斜面115與斜面j 1 29互相接觸的狀態下’上下夾鉗1 21、1 22係從上下方向把持兩具111的支承部114的形態。因此，根據互相接觸接合的斜面115、25、29楔作用，上下夾鉗12ι、ι22對應的用具ill可精確定位，且接合對象構件151、152可適切接合0 接合時，從上央鉗121對用具ln加重’使得基部ιΐ7 對應的用具111最小振動振幅點f 2、f 4位置偏移於理論上的位置，而基部11 7振動時，中間的中間部i丨9吸收由基 11 7向刖端部11 8側的振動D因此，振盪器2 〇發生的超立振動可由用具π 1有效率且適切地傳達至接合作用面1' 且用具111、上下夹鉗121、122、彈性體133以及汽缸 4 5不會晃動。用具111以兩支承形態安裝於支托物171時，從— 基部117到另-方的基部i ! 7的支承間距可設定為共振頻率 1波長以内，且用具111變小且輕量化。舉例而言，人象構件1 5 1、1 52係半導體晶片與電路板，且半導體晶片以

2106-3360-?F-p；d 第32頁 4 6 034 5 五、發明說明（30) --—-~~~-- 超音波振動接合實裝於電路板時少，揾人如舌屯μ上& *恢吋，+導體晶片的凸塊數 J 接〇加重為低加重時，接合昧的垃入丄主道鞞曰女0時的接合加重控制容易。丰^體日曰片的凸塊數多，接合加重為高加重間距設定為共振頻率U長以内，故對半導：晶片實裝支：電路板帶來不良影響的撓曲不會發生於用具U1，且^導體晶片全部的凸塊與電路板全部的腳位可適切接合。第23圖顯示本發明之第13實施例。如第23圖；示，第 13實施例t，在上夾鉗121設置有向下方延伸的腕部155，在腕，155有下炎鉗122以未圖示的導件在上下方向可移動地裝著，從腕部155向内側突設的彈簧接受部156與下夾鉗 122的間隙中配置有壓縮狀態的彈性體15?，彈性體157的下端與彈簧接受部156接觸，且彈性體157的上端與下夾鉗 122接觸。 ” 在此狀態下’彈性體1 57產生延伸方向的彈力，該彈力將上下爽鈿·121、122向互相接近的方向推壓。因此，斜面115與斜面125接觸，斜面115與斜面129接觸，上下爽鉗 121、122在彈性作用下以爽持連結的方式支承用具丨u，且用具1Π下側的接合作用面U 3在彈簧接受部1 56的下面向下方突出’透過與第1 2實施例同樣互相接觸接合的斜面 115、25、29的楔作用，上下夾鉗121、122對應的用具111 可正確定位，且接合對象構件151、152可適切接合。第2 4圖顯示本發明之第1 4實施例。如第2 4圖所示，第 14實施例中，支承部114的上面形成與接合作用面113平行的平坦面161，且支承部114的下面形成斜面115時，上夹

第33頁 4 6 03 4 5 五、發明說明（31) 鉗121的把持部124的下面形成與支承部114的平坦面161對應的平坦面162，且在下夾鉗122形成斜面129。在第14實施例的場合，由上夾钳121的加重不產生斜向分力，而在垂直方向施加於用具111的支承部1 1 4，且支承部1 1 4係在振動方向X移動而不受斜向外力，故接合時接合加重的控制非常容易進行。斜面11 5的傾斜隨著從用具11 1的中央側向兩端側行進’使得支承部11 4的上下寬度漸增，可與第1 7圖的傾斜逆向。此時’與逆向的斜面115接觸的斜面28、29傾斜也與第17圖逆向。又’斜面115可設置於支承部114的上面或下面’且支承部114斜面115對應的斜面可設置於上下夾鉗 121、122的任一方，同樣適用。例如，支承部114的上面形成斜面115 ’且支承部114的下面形成與接合作用面113 平行的平坦面時，在上夾鉗1 2 1形成斜面1 2 5，且下夾鉗 122的把持部128的上面形成與支承部114的平坦面對應的平坦面。在各實施例中，用具1、3 1、1 1 1係為共振頻率1波長之長度’但也可為該波長的整數倍。在各實施例中，振盪器2〇直接結合於用具Π1的一端’然而’振盪器20也可以藉由具有共振頻率1/2波長或 1/2波長的整數倍長度之未圖示的放大器安裝於用具1、 31、111。此時，用具1 '31、^與放大器以與第π圖的無頭螺絲1 3 6相當的無頭螺絲同軸狀結合。又，用具1、 31、111係由具有接合作用面3、4、33、113的超音波喇

2106-3 36 "厂以第34頁 4 6 034 5 五、發明說明（32) 〇八，以及具有支承部114的放大器所構成的構造時也同樣適用。此時’超音波喇Ά與放大器以與無頭螺絲〗3 6相當的無頭螺絲同轴狀結合。中間部5b〜8b、40、119中可能形，縫’以調整振動的平衡。 33、113，支承用具1、31、in與接合作用面3、4 一 χ 部5〜8、34、114以及連結部37、116等一體形成。然而， ^具1Π與接合作用面3、4、33、113與支承部5〜8、34、 4等可分別形成，且接合作用面3、用螺用以u個較佳實施例揭露如上，然其並非之精神和範圍Θ，仍；2習此項技藝者’在不脫離本發明之保護範圍當視後附 t許的更動與潤冑’因此本發明之申請專利範圍所界定者為準。

Claims

46 034 5 —— 六、申請專利範圍 ---------- 1· 一種超音波振動接合用具，包括：角棒狀味丨〇八本體；，合作用部’在前述.本體於中央最大振動振幅點設置在上面以及下面；以及、：曲f气承部，在由前述接合作用部向兩側以同-尺寸为離的個最小振動振幅點突出於前述制口八本體的前後面0 具 V:!請專利範圍第1項所述之超音波振動接合用其中剛述支承部包括：厚基部’連接於前述喇a八本體；祝\ 1 ή!: i由則述基部不接觸前述喇叭本體而向前述喇叭本體的端部側延伸；〜1 土伸出部，由前述中間部向外側突出；以及、太：：：，由前述伸出部不接觸前述中間部而向前述喇叭本體的中央側延伸。 1J引遇利請專利範圍第2項所述之超音波具，4其：：述前端部包括貫通孔1以插入螺栓 4. 如申請專利範圍第3項所述之超音波振動垃八具，其中前述前端部句^ “皮振動接合用 -ra ^括大於用以插入螺栓之前述貫通孔的凹部二用以容納前述螺栓頭部。疋貝通孔 5. —種超音波振動接合，豆體的振動方向做為德料ίΛ ^ /、特徵在於以喇叭本體的支承部。、、、、冉軸且非對稱地設置於前述喇π八本 6· 士申叫專利範圍第5項所述之超音波振動接合用

第36頁 4 6 034 5_ 六、申請專利範圍具1其中前述支承部包括：厚基部，由前述喇队本體的最小振動振幅點之位置突出；薄中間部，由前述基部不接觸前述喇0八本體而向前述喇°八本體的端部側延伸；厚伸出部，由前述中間部向外側突出；以及前端部，由前述伸出部不接觸前述中間部而向前述喇口八本體的中間側延伸。 7. 如申請專利範圍第5項所述之超音波振動接合用具，其中前述支承部具有與前述喇°八本體的前述接合作用面平行的安裝面。 8. 如申請專利範圍第1項所述之超音波振動接合用具，其中前述支承部具有與前述°刺π八本體的前述接合作用面交叉的安裝面。 9. 一種超音波振動接合用具，包括：支承部，由喇 < 本體的最小振動振幅點向外側突出；以及斜面，在前述支承部形成安裝面。 I 1 0.如申請專利範圍第9項所述之超音波振動接合用具，其中前述斜面形成前述支承部下側的安裝面，且前述支承部上側的安裝面形成與前述喇η八本體的前述接合作用面平行的平坦面。

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