TWI230102B - Component mounting method, component mounting apparatus, and ultrasonic bonding head - Google Patents

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TWI230102B
TWI230102B TW092105078A TW92105078A TWI230102B TW I230102 B TWI230102 B TW I230102B TW 092105078 A TW092105078 A TW 092105078A TW 92105078 A TW92105078 A TW 92105078A TW I230102 B TWI230102 B TW I230102B
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mounting
ultrasonic vibration
resonance body
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Shozo Minamitani
Takaharu Mae
Yasuharu Ueno
Akira Yamada
Shinji Kanayama
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Matsushita Electric Ind Co Ltd
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Description

1230102 玖、發明明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於將在一面具有多個突起電極之電子零件等 之零件，利用超音波振動，安裝在基板等之安裝對象物之 電子零件安裝方法及裝置，暨使用在各種電子零件之接合 之超音波接合頭。 【先前技術】 習知之利用超音波振動之電子零件安裝裝置，例如被揭 示在日本特開2000-68327號公報之方式，具備有：安裝頭， 其構成是在被音圈馬達等之移動裝置支持成可升降之支持 支架，以水平姿勢固定超音波振動產生裝置，使角狀物結 合到其輸出端，和在該角狀物之前端裝著用以保持電子零 件之吸著噴嘴；供給裝置，用來將電子零件供給到安裝頭； 支持台’用來固定安裝對象物；和定位裝置，使安裝頭和 支持台在水平方向相對移動，用來進行電子零件和安裝對 象物之位置對準。 此種電子零件安裝裝置最適合於使用在將形成於電子零 件之一面之多個突起電極，利用超音波接合，安裝在形成 於安裝對象物之電極之情況。利用安裝頭之吸著噴嘴，保 持使突起電極向下於所供給之電子零件之上面，將安裝對 象物固定在支持台上，使安裝頭和支持台相對移動，用來 對電子零件和安裝對象物進行定位，在使電子零件之突起 電極接觸在安裝對象物之電極和施加指定之按壓力之狀態 下，使超音波振動產生裝置動作，經由角狀物使吸著噴嘴 312/發明說明書(補件)/92-05/92105078 1230102 在水平方向進行超音波振動，用來對電子零件和安裝對象 物之接合面施加超音波振動能量，利用擴散和熔融進行接 合。 但是，近年來爲著使電子電路小型化，所以力求使電子 零件（晶片）之數目減少，因此朝向各個電子零件之高功能 化和高積體化進步，其結果是進行電子零件之大型化和多 電極化。例如，在習知技術中電子零件（裸1C晶片）之大小 爲0.3mm2〜5mm2之程度，突出電極之數目爲 2〜30個程 度，但是預測將來會使1 0 m m2〜2 0 m m2之大小、突起電極 數爲50個〜100個，至1 000個以上者成爲實用之程度。 在將此種電子零件利用上述之習知之電子零件安裝裝置 安裝之情況時，因爲需要將多個之突起電極一次的超音波 接合到安裝對象物之電極，所以成爲吸著噴嘴之負載之按 壓負載需要很大，而且假如吸著噴嘴下面之電子零件保持 面和安裝對象物之接合面之平行度不能保持極高時，就不 能使全部之突起電極確實的接合到安裝對象物之電極。例 如，在安裝上述方式之大型之裸1C晶片之情況時，吸著噴 嘴之零件保持面和安裝對象物之接合面對超音波振動之振 動方向之平行度，需要在涵蓋全體的5//m以內。 因此，在上述方式之構造中，當從支持支架對超音波振 動產生裝置和角狀物之結合位置附近施加大的按壓負載 時，因爲吸著噴嘴被固定在角狀物之前端，所以在吸著噴 嘴下面之位置和按壓負載之負載位置之間有距離，因此角 狀物受到彎曲力矩之作用，由於角狀物之按壓負載造成之 8 312/發明說明書(補件)/92-05/92105078 1230102 撓曲’使吸著噴嘴之零件保持面傾斜，不能獲得高精度之 平行度。針對此點可考慮經由在角狀物和吸著噴嘴之零件 保持面之間設置可撓部，以確保平行度，但是如此一來會 使超音波振動之傳播效率降低，使接合效率一舉降低，不 能獲得高可靠度之接合。 另外’在突起電極之數目較多之情況時，即使將電子零 件保持面和安裝對象物之接合面之平行度確保在某種程 度’以大按壓負載作爲負載而施加超音波振動，由於該超 音波振動可施加之接合能量容易成爲不足，要獲得高可靠 度之接合狀態會有困難爲其問題。 另外，在習知技術中於進行電子零件之接合後，因爲將 封裝材料充塡在安裝對象物之間，使封裝材料被加熱硬化 而封裝之步驟需要另外的進行，所以步驟數目變多，成本 變高爲其問題。 另外，用以接合電子零件電極之超音波接合頭，習知者 是在超音波振動產生裝置之輸出端，結合成爲上述之角狀 物之共振體之一端，在該共振體之另外一端，設置與接合 面平行之作用面。 但是，在接合面之接合面積很寬廣之情況，或當多個接 合點進行接合時其合計面積很寬廣之情況，爲著要確保接 合，所以按壓負載需要很大，而且當作用構件之作用面和 對象物之接合面之平行度不能保持極高時，不能使接合面 之全體確實地接合。 另外，當以大按壓負載作爲負載時》共振體受到彎曲力 9 312/發明說明補件)/92-05/92105078 1230102 矩之作用，由於共振體之撓曲使作用面傾斜，不能獲得高 精確度之平行度。特別是在多個接合點被配置成分散在寬 廣之接合面之情況時’要確保平行度極爲困難，另外一方 面，當以作用面不會產生傾斜之範圍之按壓負載作爲負 載，施加超音波振動時，由於該超音波振動所施加之接合 能量變爲不足，要獲得高可靠度之接合狀態會有困難。 本發明之目的是提供電子零件安裝方法及裝置暨超音波 接合頭，在電子零件之一面所設置之突起電極數目很多之 情況時等，或電子零件和安裝對象物之接合面積很寬廣之 情況時，均可以以高可靠度進行超音波接合。 【發明內容】 本申請案之第1發明之電子零件安裝方法，係用來安裝 在一面具有多個突起電極之電子零件，使其在安裝對象物 之電極進行接合，所具備之步驟包含有：將電子零件之突起 電極設置面保持在相反側之背面，進行與被固定在支持台 上之安裝對象物之位置對準，用來使電子零件之各個突起 電極接觸在安裝對象物之各個電極；以及從電子零件之背 面正上方之位置以垂直方向對其施加按壓負載，並施加與 其表面大致平行之振動方向之超音波振動。 因爲在電子零件之背面，以垂直方向施加按壓負載，所 以即使被施加大的按壓負載時，亦可以以高精確度維持電 子零件之多個突起電極之端面和安裝對象物之接合面之平 行度。因爲可以施加大的按壓負載，所以即使在電子零件 之突起電極數很多之情況，亦可以以各個突起電極均等的 10 312/發明說明書(補件)/92-05/92105078 1230102 被施加所需要之按壓負載之狀態，施加超音波振動，可以 使全部之突起電極以高可靠度進行接合。 第2發明之電子零件安裝方法所具備之步驟包含有：將 電子零件之突起電極設置面保持在相反側之背面，進行與 被固定在支持台上之安裝對象物之位置對準，用來使電子 零件之各個突起電極接觸在安裝對象物之各個電極；以及 對電子零件之背面施加按壓負載，且施加與其表面大致平 行之振動方向之超音波振動，並在電子零件和安裝對象物 之接合部施加熱能。 因爲對電子零件之背面施加按壓負載，且施加與其表面 大致平行之振動方向之超音波振動，以及對電子零件和安 裝對象物之接合部施加熱能，所以即使在電子零件之突起 電極數很多之情況時，亦可以使全部之突起電極以高可靠 度進行接合。另外，經由在安裝對象物之安裝位置預先塗 布封裝材料，因爲可以在接合電子零件之步驟，使封裝材 料充塡到電子零件和安裝對象物之間隙，並加熱使封裝材 料硬化，所以不需要另外進行封裝步驟。 第3發明之電子零件安裝方法所具備之步驟包含有：利 用共振體之作用面保持電子零件，該共振體被構建爲使輸 入到一端面之振動，在作用面成爲與該面大致平行之振 動，並在對作用面垂直之軸芯上形成共振模之節；將安裝 對象物固定在支持台上；進行電子零件和安裝對象物之位 置對準，使電子零件接觸在安裝對象物；以及從共振體之 節之位置施加按壓負載並從共振體之一端面輸入超音波振 312/發明說明書(補件)/92-05/92105078 1230102 動。 當從共振體之一端面施加超音波振動時，作用面進行與 其面大致平行之超音波振動，並以垂直方向對作用面施加 按壓負載，所以可以以高精確度保持作用面和接合面之平 行度，且以施加大按壓負載之狀態施加大的超音波能量， 因此即使在接合面之接合面積很寬廣之情況時，亦可以使 接合面之全面以高可靠度進行接合。 第4發明之電子零件安裝裝置，係用來安裝在一面具有 多個突起電極之電子零件，使其接合在安裝對象物之電 極，具備有：電子零件供給裝置，使突起電極設置面向下地 供給電子零件；安裝頭，用來保持被供給之電子零件，藉 以安裝在安裝對象物；支持台，用來固定安裝對象物；和 定位裝置，使安裝頭和支持台相對移動，用來進行電子零 件和安裝對象物之位置對準。該安裝頭具有：超音波振動產 生裝置；超音波振動傳達構件，用來將從超音波振動產生 裝置輸出之超音波振動，傳播到用以保持電子零件之作用 面，成爲與其表面平行之振動；和負載裝置，從超音波振 動傳達構件之作用面之正上方位置，以垂直方向施加負載。 依照此種構造時’即使在電子零件之突起電極數很多之 情況，亦可以以各個突起電極均等的被施加所需要之按壓 負載之狀態，施加超音波振動，可以使全部之突起電極以 高可靠度進行接合。 第5發明之電子零件安裝裝置具備有：電子零件供給裝 置，使突起電極設置面向下地供給電子零件；安裝頭，用 12 312/發明說明書(補件)/92-05/92105〇78 1230102 來保持被供給之電子零件，藉以安裝在安裝對象物；支持 台’用來固定安裝對象物；和定位裝置，使安裝頭和支持 台相對移動’用來進行電子零件和安裝對象物之位置對 準。該安裝頭具有：超音波振動產生裝置；超音波振動傳達 構件’用來將從超音波振動產生裝置輸出之超音波振動， 傳播到用以保持電子零件之作用面，成爲與其表面平行之 振動；負載裝置，用來對超音波振動傳達構件之作用面施 加負載；和加熱裝置，用來對作用面之附近進行加熱。 依照此種構造，即使在電子零件之突起電極數很多之情 況下’亦可以使全部之突起電極以高可靠度進行接合。 第6發明之電子零件安裝裝置具有：電子零件供給裝 置；安裝頭’用來保持被供給之電子零件，藉以安裝在安 裝對象物；支持台，用來固定安裝對象物；和定位裝置， 使安裝頭和支持台相對移動，用來進行電子零件和安裝對 象物之位置對準。該安裝頭具有：超音波振動產生裝置；共 振體，構建成使其一端面形成與超音波振動產生裝置結 合’其另一端面成爲作用面，被輸入到其一端面之振動在 作用面成爲與該面大致平行之振動，並在對作用面垂直之 軸芯上形成共振模之節；和負載裝置，用來對共振體之節 部份施加按壓負載。 第7發明之超音波接合頭具有：超音波振動產生裝置；共 振體，其一端面形成與超音波振動產生裝置結合，其另外 一端成爲作用面；和加熱裝置，用來對共振體之作用面之 附近進行加熱。 13 312/發明說明書(補件)/92-05/92105078 1230102 依照此種構造時，施加共振體之作用面不會傾斜之程度 之負載，並從共振體之一端面施加超音波振動，從作用面 對接合面施加超音波振動能量，且因爲其作用面被加熱裝 置加熱，所以可以同時施加大的超音波振動能量和熱能， 即使在接合面之接合面積很寬廣之情況時，亦可以使接合 面之全面以高可靠度進行接合。特別是當設置非接觸且間 接加熱之加熱裝置時，不會對共振體之共振模造成不良之 影響，可以對作用面附近加熱，所以成爲更好。 【實施方式】 下面參照圖面用來說明本發明之電子零件安裝方法及裝 置，暨使用其之超音波接合頭之各個實施形態。 (第1實施形態） 下面參照圖1〜圖3用來說明本實施形態之電子零件安 裝方法及裝置。 首先參照圖1和圖2用來說明本實施形態之電子零件安 裝裝置之全體構造。電子零件安裝裝置1用來將裸1C晶片 構成之電子零件2安裝到安裝對象物之基板3(參照圖3)， 電子零件2在其一面排列有多個之突起電極2a。於基板3 之電子零件安裝位置形成有接合各個突起電極2a之電 極。電子零件2例如具有10mm2〜20mm2之大小，突起電 極2a設有50〜100個以上，特別是在大型之電子零件2設 有1 000個以上。 在電子零件安裝裝置1之基台4上之後部，設置有X方 向台6，用來支持安裝頭5使其可以向X軸方向移動，該 14 312/發明說明書(補件)/92-05/92105078 1230102 女裝頭5用來保持電子零件2，將其安裝在基板3上。在X 方向台6之指定位置之下部和其前部之間，設有可以向γ 軸方向移動之Y方向台7 ’在該γ方向台7上設有用以裝 載基板3之支持台8。在X方向台6之前部設有：裝載器9, 用來將基板3從基台4之一側搬入到γ方向台7、及卸載 器1 〇，從Y方向台7搬出到基台4之另外一側。裝載器9 和卸載器1 0被構建成具有用來支持基板3之兩側之一對之 軌道’在支持台8之前後兩側設有可以連接在該一對之軌 道和可以升降之移載軌道1 1，在基板3被移載到該移載軌 道11上之後，固定在支持台8上。 在基台4之卸載器1 〇側和X方向台6之前方位置，設 有電子零件盒1 3，用來收容形成有多個電子零件2之在擴 張片上被切割之半導體晶圓1 2。設有零件盒升降器1 4用 來將所希望之半導體晶圓12定位在指定之高度，在零件盒 升降器1 4和Y方向台7之間配置有擴張台1 5。擴張台1 5 用來使從零件盒升降器1 4導入之半導體晶圓1 2之擴張片 擴張，將電子零件2配置成具有間隔。擴張台1 5被設置在 XY台16上，用來將任意之電子零件2定位在第1電子零 件供給位置。辨識攝影機1 7用來辨識第1電子零件供給位 置之電子零件2。 電子零件反轉裝置1 8在第1電子零件供給位置吸著電子 零件2，將利用與X方向台6不同之X方向台移動之電子 零件2，移載到第2電子零件供給位置，同時使電子零件2 向上旋轉180度。於半導體晶圓12之狀態爲：使各個電子 15 312/發明說明書(補件)/92-05/92105078 1230102 零件2之突起電極2 a形成在上面，利用電子零件反轉裝置 1 8在吸著各個電子零件2之形成有突起電極2 a之面後， 向上旋轉1 8 0度，用來使電子零件2之形成有突起電極2 2 之面成爲向下’在此種狀態，於第2電子零件供給位置， @渡給安裝頭5。利用以上之零件盒升降器丨4、擴張台1 5、 和電子零件反轉裝置1 8構成電子零件供給裝置2 0，用來 將電子零件2供給到安裝頭5。另外，調合器1 9用來將封 裝材料塗布在基板3之電子零件2之安裝位置或電子零件 1。 安裝頭5如圖2所示，將超音波接合頭2 1安裝在齒條軸 (圖中未顯示）之下部，利用音圈馬達等之移動裝置2 2使其 可以依照軸芯方向驅動該齒條軸而升降。超音波接合頭2 i 被構建成將超音波振動產生裝置2 4和共振體2 5 —起安裝 在支持支架2 3上，利用該共振體2 5或吸著噴嘴來保持電 子零件2。 下面說明以上述方式構件之電子零件安裝裝置之安裝動 作’利用電子零件供給裝置2 0使電子零件2之突起電極 2 a呈向下之狀態，將電子零件2供給到第2電子零件供給 位置之後，利用安裝頭5之共振體25或被安裝固定在其上 之吸著噴嘴來保持電子零件2，其次利用X方向台6使安 裝頭5移動到基板3之電子零件2之安裝位置之X方向位 置。另外一方面，利用裝載器9供給之基板3，在過渡給 設於Y方向台7之移載軌道11上之後，使移載軌道11下 降到指定之高度，將該基板3裝載在支持台8上，其次使 16 312/發明說明書(補件)/92-05/92105〇78 1230102 Y方向台7移動，使基板3之電子零件2之安裝位置之γ 方向位置與安裝頭5之Υ方向位置成爲一致。其次，依照 需要利用調合器1 9塗布封裝材料之後，使安裝頭5之移動 裝置22進行動作，將電子零件2下降，使該突起電極“ 接觸在基板3之安裝位置之電極，並利用移動裝置2 2施加 指定之按壓負載，同時使超音波振動產生裝置2 4進行動 作’用來對突起電極2 a和基板3之電極之接合面供給超音 波振動能量進行擴散和熔融之接合，再將調合器1 9所塗布 之封裝材料充塡在基板3和電子零件2之間隙，則完成電 子零件2對於基板3之安裝。完成電子零件2之安裝後， 移載軌道1 1上升，將基板3過渡到移載軌道1 1上，並使 移載軌道1 1連接到卸載器1 〇，利用卸載器1 〇將基板3搬 出。 下面參照圖3，說明安裝頭5之主要部份之超音波接合 頭21之構造。在支持支架23安裝有一對之支持塊體26a、 2 6b使其軸芯成爲水平，用來支持共振體25，在共振體25 之一端結合有使振幅擴大之角狀物27之輸出端面27a成爲 同芯狀，在角狀物27之另外一端結合有超音波振動產生裝 置24。當共振模Μ之波長爲λ時，共振體25由具有（1+3/4) λ之長度之軸體2 8構成，在離開一端λ /4之位置和另外 一端之振動模之節之位置設有支持部29a、29b，以支持塊 體2 6a、26b支持之，在支持部29a、29b間之中央之成爲 振動模之腹之位置，設有垂直貫穿之吸著噴嘴30。符號30a 是形成於吸著噴嘴3 0之軸芯部之吸引通路。在吸著噴嘴 17 312/發明說明書(補件)/92-05/92105078 1230102 3 〇之下端形成有與欲保持之電子零件2之大小對應之平面 形狀之作用部3 1，在該作用部3 1埋設有卡匣加熱器等之 加熱裝置3 2，而下面成爲用以保持電子零件2之作用面 3 3。利用構成共振體2 5之軸體2 8和吸著噴嘴3 0來構成超 音波振動傳達構件3 4，藉以將超音波振動產生裝置2 4所 產生之超音波振動傳播到作用面3 3。 另外，在安裝頭5設有調整機構（圖中未顯示），用來調 整作用面3 3和支持台8之上面之平行度，使之成爲在5 // m以下。另外，超音波振動產生裝置2 4所產生之經由超 音波振動傳達構件3 4傳播到作用面3 3之超音波振動，於 作用面3 3被設定成爲：對於該面之平行之水平方向之振動 成分，其垂直成分在3 %以下。另外，利用音圈馬達或氣缸 等之作爲負載裝置之移動裝置22所加載在作用面33之按 壓負載，可以依照設置在電子零件2之各個突起電極2a 之直徑和數目進行調整。依照突起電極2 a之直徑，通常每 1個突起電極2a爲30〜50g，對其乘以突起電極2a之數目 就成爲負載。另外，亦有以每1個突起電極2 a爲3 0〜 2 0 0 g，算出按壓負載之情況。 在以上之構造中，將基板3裝載在支持台8上，利用超 音波接合頭2 1之作用面3 3來保持電子零件2，在此種狀 態下，利用移動裝置2 2使吸著噴嘴3 0朝向支持台8下降， 在作用面3 3和支持台8之上面之間，一起夾在基板3與電 子零件2，然後經由支持支架23、一對之支持塊體26a與 2 6 b、構成共振體2 5之軸體2 8、和吸著噴嘴3 0，於作用面 18 312/發明說明書(補件)/92-05/92105078 1230102 3 3施加指定之按壓負載。這時，按壓負載成爲從垂直之軸 芯之正上位置對作用面3 3施加之負載。在此種狀態下，從 超音波振動產生裝置2 4輸出超音波振動，並使加熱裝置 3 2動作藉以進行加熱。 因爲從正上位置以垂直方向對電子零件2之背面施加按 壓負載之負載，所以即使受到大的按壓負載時，亦可以以 高精確度維持電子零件2之多個突起電極2 a之端面和基板 3之接合面之平行度。因此，即使電子零件2之突起電極 2a之數目多，按壓負載變大時，亦可以在各個突起電極2a 均等地被施加所需要之按壓負載之情況下施加超音波振 動，可以使全部之突起電極2 a具有高可靠度地進行接合。 另外’在突起電極2 a和基板3之電極之間施加超音波能 量，同時利用加熱裝置3 2從背面對電子零件2進行加熱而 施加熱能，即使在接合面積較寬廣之情況下，例如在電子 零件2之突起電極2 a之數目較多之情況時，亦可以使全部 之突起電極2 a以良好之生產效率進行接合。另外，該加熱 亦可以包含接合前後而連續進行者。 此時，若在支持台8側亦設置加熱裝置（圖中未顯示）， 且亦從基板3側施加熱能爲佳。但是，不一定要在支持台 8側設置加熱裝置，相反的，亦可以依照情況之不同，只 在支持台8側設置加熱裝置予以施加熱能。 另外，在基板3之安裝位置，利用調合器1 9進行塗布， 同時對於藉由電子零件2之安裝被充塡在電子零件2和基 板3之間之間隙之封裝材料進行加熱使其硬化，在電子零 19 312/發明說明書(補件)/92-05/92105078 1230102 件2之接合之同時亦完成封裝。利用此種方式可以削減後 續之封裝步驟，降低成本。 另外，如上述般，因爲在作用面3 3之相對於超音波振動 之面之平行方向之成分，垂直方向之成分在3 %以下，所以 在被施加大的按壓負載同時進行超音波接合之過程，可以 防止突起電極2 a之破損和產生大幅變形，可以確保適當之 接合狀態。另外，若超音波振動能量之垂直方向成分相對 於水平方向成分在1 〇 %以下（最好爲5 %以下），即使在突起 電極2 a之數目相當多之情況，亦可以獲得適當之接合狀 態，但是當垂直方向成分成爲1 〇 %以上時，在按壓負載很 大之情況，會有突起電極2 a之一部份大幅變形之問題。 另外，在一面具有50個以上之突起電極2a之電子零件 2之情況時，每1個之突起電極2 a爲3 0〜5 0 g，對其乘以 突起電極2a之數目所獲得之負載作爲按壓負載，可以用來 使各個突起電極2a不會受到過大之負載，藉以防止突起電 極2 a之變形。 (第2實施形態） 下面參照圖4來說明本發明之電子零件安裝裝置之第2 實施形態。另外，在以下之實施形態之說明中，對於與先 前之實施形態相同之構成元件賦予相同之元件符號，其說 明則加以省略，只說明不同之部份。 在本實施形態中，超音波振動產生裝置24具有剛性較大 之角狀物27,在離開該角狀物27之輸入端面λ /2之位置， 設有垂直貫穿之吸著噴嘴3 0。 20 312/發明說明書(補件)/92-〇5/921 〇5〇78 1230102 在此種構造中，亦可利用內藏在作用部3 1之加熱裝 置3 2施加熱能，減小欲施加之超音波能量，藉以減小按壓 負載。因此，在施加按壓負載之狀態，可以將作用面33 和支持台8之平行度納入在指定之範圍，並可將作用面3 3 之超音波振動能量之垂直成分對水平成分納入在1 0 %以 下，可以使全部之突起電極2 a進行適當之接合。 (第3實施形態） 下面參照圖5至圖12來說明本發明之電子零件安裝裝 置之第3實施例。 在本實施形態中，如圖5、圖6所示，超音波接合頭2 1 經由固定裝置3 6和平行度調整機構3 7被安裝在齒條軸3 5 之下端，該齒條軸3 5被安裝頭5之移動裝置2 2驅動而進 行升降。平行度調整機構3 7被構建成經由中央之連結軸 37c而連結上部板37a和下部板37b，並使貫穿上部板37a 之螺紋結合之3根調整螺絲3 7 d之下端接觸在下部板3 7 b 之上面，利用調整螺絲3 7 d之螺旋調整，可以用來調整下 部板3 7 b之傾斜度。 超音波接合頭2 1由超音波振動產生裝置2 4、共振體3 8 和支持支架39構成，支持支架39之上端面39a被安裝在 平行度調整機構3 7之下面。共振體3 8略呈塊狀，在其一 端之基端面40結合有超音波振動產生裝置24，在其另外 一端之一側部設有作用面4 1。而在作用面4 1爲水平之狀 態共振體3 8被設置成爲傾向於上方之姿勢，設在共振體 38之共振模之節之位置之安裝部38a，被固定在支持支架 21 312/發明說明書(補件)/92-05/92105078 1230102 3 9。該共振體3 8若構建成當利用超音波振動產生裝置24 將超音波振動輸入到基端面40時，其形狀可於作用面4 1 形成與該面大致平行之振動者爲佳，但是振動方向亦可以 不與作用面平行，亦可以建構成在5〜3 5 °程度之傾斜角 度方向進行超音波振動。 支持支架3 9在上端部之中央形成有與齒條軸3 5同芯之 定位孔3 9b，在下部形成有讓共振體3 8插入之溝45和其 兩側之一對之面對板部4 6。在面對該面對板部4 6之共振 體3 8之前端部兩側之下部，埋設有作爲加熱裝置之卡匣加 熱器47，用來對該面對板部46之下部進行加熱，利用其 輻射熱對共振體3 8之作用面4 1之附近進行加熱。加熱裝 置因爲被設置成與共振體3 8分離之狀態，所以不會影響到 超音波振動系。 另外，設有作爲冷卻部或保溫部之冷卻室4 3，配置成包 圍在用以連結超音波振動產生裝置24之外周和共振體3 8 之連結軸42之外周，從其流入口 43a導入冷卻空氣、從流 出口 43b排出，用來冷卻連結軸42和超音波振動裝置24， 使共振體3 8之加熱所傳來之熱量散熱，可以防止超音波振 動產生裝置2 4之溫度上升，藉以防止性能之劣化或損傷。 另外，經由在連結軸42埋入作爲溫度監視構件之熱電偶 44，可以防止由於溫度上升造成性能劣化所產生之超音波 振動特性之劣化，藉以防止發生接合不良。 在以上之構造中，如圖7所示，將基板3裝載在支持台 8上’再在其上配置欲接合之電子零件2，或利用設在共振 22 312/發明說明書(補件)/92-05/92105078 1230102 體3 8之吸著裝置（圖中未顯示）來保持電子零件2，在此種 狀態使齒條軸3 5下降，將超音波接合頭2 1朝向支持台8 下降，在共振體38之下端之作用面41和支持台8之上面 之間，一起夾壓電子零件2與基板3，然後對支持支架3 9 施加指定之按壓負載。在此種狀態下，利用超音波振動產 生裝置24將超音波振動輸入到共振體38之基端面40，再 使卡匣加熱器47動作而進行加熱。 之後，與接合面平行之作用面4 1進行超音波振動，並 從支持支架3 9對共振體3 8施加按壓負載，然後利用卡匣 加熱器4 7對該面對板部4 6之下端部進行加熱，以其輻射 熱對共振體3 8之作用面4 1的附近加熱’該熱量如虛線箭 頭所示般傳熱到電子零件2，用來使電子零件2被加熱， 將熱量供給到基板3和電子零件2之接合面。 如此一來，保持作用面4 1和基板3及電子零件2之接 合面之平行度，於施加按壓負載後之狀態下，施加超音波 振動而賦予超音波能量，同時施加熱能’所以即使在接合 面之接合面積較寬廣之情況’亦可以使接合面之全面以高 可靠度進行接合。另外，在基板3和電子零件2之間，經 由預先配置封裝材料，可以在接合之同時使該封裝材料硬 化，不需要另外設置封裝材料之充塡·硬化步驟等’所以 可以使成本降低。 另外，因爲利用被設置在面對板4 6 (面對共振體3 8之兩 側）之卡匣加熱器4 7構成加熱裝置’使加熱器4 7之熱輻射 到共振體.3 8，所以不會影響到超音波振動系，又因爲使用 23 312/發明說明書(補件)/92-〇5/921〇5〇78 1230102 卡匣加熱器4 7，所以廉價且低成本。 另外’因爲利用冷卻室4 3冷卻超音波振動產生裝置2 4， 所以可以防止由於卡匣加熱器4 7之熱傳達到超音波振動 產生裝置2 4而造成之動作特性劣化以及破損。更且，因爲 在超音波振動產生裝置24和共振體3 8之間之連結軸42 置有熱電偶4 4等之溫度監視構件，所以可以防止高熱傳 達到超音波振動產生裝置24而造成之性能劣化，並可以防 止接合不良。 又，該加熱裝置所示之實例是在支持支架39之面對板 部46埋設有卡匣加熱器47，但是並不限於此種方式。 例如，如圖8 A所示之第1變化例之方式，在支持支架 3 9之本體，以可裝卸之方式至少裝著有一方之面對板部 46，在該面對板部46亦可以埋設卡匣加熱器47。另外， 如圖8B所示，最好在共振體3 8和面對板部46之面對商 之至少一方，設置傳熱用風扇4 8，可以用來提高從面對板 部46朝向共振體3 8的輻射之傳熱效率。 另外，如圖9 A所示之第2變化例之方式，亦可以將面 狀之陶瓷加熱器49設置在面對板部46之與共振體3 8面對 之面，代替卡匣加熱器4 7如此一來可以對所需要之位置進 行均一之加熱。另外，如圖9 B所示，在共振體3 8和陶瓷 加熱器49之面對面之至少一方設置傳熱用風扇48，則可 以提高從陶瓷加熱器49朝向共振體3 8之輻射的傳熱效率。 另外，如圖1 0 A所示之第3變化例之方式，代替卡匣加 熱器47或陶瓷加熱器49,亦可以設置熱風吹出裝置50在 24 312/發明說明書(補件)/92-05/92105078 1230102 面對於面對板部4 6之共振體3 8之面，如此一來因爲熱風 接觸在共振體3 8而傳熱，所以可以急速的進行均一加熱。 又，如圖1 0B所示之方式，在共振體3 8之兩側之面設置 傳熱用風扇4 8，則可以提昇與吹出之熱風之熱交換率，可 以提高對共振體3 8之傳熱效率。 另外，如圖11所示之第4變化例之方式，在共振體3 8 形成熱媒通路5 1，如箭頭所示般利用熱媒供給裝置5 2對 該熱媒通路5 1供給熱風等之熱媒，可以從內部對共振體 3 8直接加熱，如此一來可以對所需要之位置進行更有效之 加熱。熱媒供給裝置5 2最好設置於作用面4 1附近之構件。 另外，如圖1 2所示之第5變化例之方式，亦可以設置 熱線照射裝置（白色箭頭所示），將其朝向共振體3 8之作用 面4 1之附近，照射雷射光等之熱線，如此一來可以不接觸 作用面4 1之附近又有效率地進行加熱。另外，代替熱線照 射裝置5 3，亦可以設置電磁波放射裝置朝向共振體3 8之 作用面4 1之附近，並利用強磁性體構成共振體3 8，對作 用面4 1之附近進行電磁感應加熱。 (第4實施形態） 下面參照圖1 3至圖2 1來說明本發明之第4實施形態之 電子零件安裝方法及裝置。 下面參照圖1 3至圖1 6，說明本實施形態之安裝頭5之 主要部份之構造。在圖1 3中，超音波接合頭2 1由超音波 振動產生裝置24、共振體54和支持支架55構成。共振體 5 4如圖1 6所示，具有基幹部5 4 a和一對之枝部5 4b成爲γ 25 312/發明說明書(補件)/92-05/92105078 1230102 字狀，且在該基幹部5 4 a之兩側具有一對之突出部5 4 c， 在基幹部5 4 a之基端面5 6結合有超音波振動產生裝置 24。另外，一方之枝部54b之前端面成爲水平，具有作爲 作用面5 7之功能，共振體5 4和超音波振動產生裝置24 被安裝在支持支架55成爲斜向上方之姿勢。 共振體5 4之上述形狀設計成如圖1 3、圖1 6所示，利用 超音波振動產生裝置2 4，如箭頭A所示，對基端面5 6施 加縱振動之指定頻率之超音波振動，用來使作用面5 7如箭 頭B所示地在水平方向進行超音波振動，並在對作用面5 7 垂直之軸線上之上部位置產生共振模之節5 8。另外，在該 共振體5 4，於節5 8之位置之兩側面設置突出之短角軸狀 之負載部5 9，該負載部5 9連結到支持支架5 5。 支持支架5 5如圖1 3至圖1 5所示，在上端部之中央形成 有與齒條軸3 5同芯狀之定位孔60，在下部形成有讓共振 體54插入配置之溝6 1和在其兩側之一對之支持板部62。 在兩個支持板部 6 2之下端中央，形成有矩形形狀之缺口 6 3，讓負載部5 9從下方插入，在被固定於兩個支持板部 62之下端面之蓋64，埋設有作爲加熱裝置之卡匣加熱器 47，用來對支持板部62之下部加熱，利用其輻射熱對共振 體5 4之作用面5 7之附近進行加熱。 在以上之構造中，如圖1 6所示，將基板3裝載在支持台 8上，於將電子零件2保持在設置於超音波接合頭2 1之共 振體54之吸著裝置（圖中未顯示）之狀態下，使齒條軸35 下降，將超音波接合頭2 1朝向支持台8下降，在共振體 26 312/發明說明書(補件)/92-〇5/92105078 1230102 > 4之作用面5 7和支持台8之上面之帛，夾壓基板3和電 子零件2，再經由齒條軸35對支持支架55施加指定之按 壓負載。在此種狀態下，利用超音波振動產生裝置2 4將超 曰波振動輸入到共振體5 4之基端面5 6，然後使卡匣加熱 益4 7動作而進行加熱。 如此一來，共振體5 4之作用面5 7進行與其面大致平行 之超音波振動，並從支持支架5 5對設置在共振體5 4之共 振模之節5 8之負載部5 9予以施加如白色箭頭所示之垂直 之ί女壓負載65，因爲負載部59位於作用面57之垂直上 方’所以該按壓負載對作用面5 7以1 〇 〇 %之垂直方向施加 負載。另外，利用卡匣加熱器4 7對支持板部6 2之下端部 加熱，以其輻射熱對共振體5 4之作用面5 7之附近加熱， 其熱如虛線箭頭所示，傳熱到電子零件2，對電子零件2 加熱’將熱能供給到電子零件2之突起電極2 a和基板3 之電極之接合面。 如此一來，於保持作用面5 7和電子零件2與基板3之接 合面之平行度且施加大按壓負載之狀態下，施加超音波振 動而賦予大的超音波能量，同時賦予熱能，所以即使電子 零件2之突起電極2a之數目很多等之接合面積很大時，亦 可以使全部之突起電極2 a和基板3之電極具有高可靠度地 進行接合。另外，與其同時地，塗布在基板3之電子零件 2之安裝位置之隨著電子零件2之安裝而充塡到電子零件2 和基板3之間之間隙之封裝材料，受到熱能而硬化，而完 成電子零件2之安裝和封裝。 27 312/發明說明書(補件)/92-05/92105078 1230102 另外’因爲在支持板部6 2設置有構成加熱裝置之卡匣加 熱器4 7，將其熱輻射到共振體5 4以進行加熱，所以不會 對超音波振動系造成影響，又因爲使用卡匣加熱器4 7，所 以廉價且低成本。 另外，與上述之第3實施形態同樣的，爲了防止由於卡 匣加熱器4 7對共振體5 4之加熱之影響而使超音波振動產 生裝置2 4曝露於高溫，因此，如圖1 3之假想線所示，最 好設有用以冷卻超音波振動產生裝置2 4之冷卻部6 6或保 溫部，或於超音波振動產生裝置24或其附近設置溫度監視 構件6 7。因難以影響振動系，冷卻部6 6最好使用使冷卻 風在超音波振動產生裝置24之周圍流動者，溫度監視構件 6 7亦最好在難以影響振動系之位置安裝熱電偶。 依照此種方式，利用冷卻部6 6防止超音波振動產生裝置 24之過熱，可以用來防止接合不良，而經由設置溫度監視 構件6 7可以防止由於超音波振動特性之降低而發生接合 不良。 另外，加熱裝置所示之實例是在固定於支持支架55之支 持板部6 2之蓋6 4埋設有卡匣加熱器4 7，但是並不限於此 種方式，亦可使用與上述第3實施形態中之圖8 A至圖1 2 所示之各個變化例同樣之變化例。 例如，如圖1 7 A所示之第1變化例之方式，亦可以在支 持支架5 5之衣體，以可裝卸之方式裝著至少一方之支持板 部62，經由絕熱材料6 8，使設在共振體5 4之兩側之突出 之負載部5 9，嵌合在被設於該支持板部62之支持孔，在 28 312/發明說明書(補件)/92-05/92105078 1230102 該支持板部6 2埋設卡匣加熱器4 7。另外’如圖1 7 B所示， 亦可以在共振體5 4和支持板部62之面對面之至少一方設 置傳熱用風扇48，用來提高從支持板部62朝向共振體54 輻射之傳熱效率。 另外，如圖1 8 Α所示之第2變化例之方式，亦可以代替 卡匣加熱器47，在支持板部62之與共振體54面對之面， 設置面狀之陶瓷加熱器4 9，如此一來可以對所需要之位置 進行均一之加熱。另外，如圖1 8 B所示’當在共振體5 4 和陶瓷加熱器49之面對面之至少一方設置傳熱用風扇48 時，利用從陶瓷加熱器49朝向共振體54之輻射可以提高 傳熱效率。 另外，如圖1 9 A之第3變化例所示，亦可以代替卡匣加 熱器4 7和陶瓷加熱器4 9，在支持板部6 2之與共振體5 4 面對之面設置熱風吹出裝置50，如此一來，因爲熱風接觸 在共振體5 4而傳熱，所以可以急速的均一加熱。另外，如 圖19B所示，若在共振體54之兩側面設置傳熱用風扇48， 則可以提高與吹出之熱風之熱交換率，而提昇對共振體5 4 之傳熱效率。 另外，如圖2 0所示之第4變化例之方式，可以在共振體 5 4形成熱媒通路5 1，如箭頭所示，利用熱媒供給裝置5 2 將熱風等之熱媒供給到該熱媒通路5 1，從內部對共振體5 4 直接加熱，如此一來可以對所需要之位置進行更有效之加 熱。熱媒供給裝置5 2最好設在接近作用面5 7之部份。 另外，如圖2 1所示之第5變化例，亦可以設置熱線照射 29 312/發明說明書(補件)/92-05/92105078 1230102 裝置5 3，朝向共振體5 4之作用面5 7之附近（如白色箭頭 所示）照射雷射光等之熱線，如此一來可以非接觸並有效的 對作用面5 7之附近進行加熱。另外’代替熱線照射裝置 5 3者，亦可以設置放射裝置，朝向共振體5 4之作用面附 近放射電磁波，並利用強磁性體構成共振體27 ’用來對作 用面5 7之附近進行電磁感應加熱。 在上述之實施形態之超音波接合頭2 1中’共振體3 8、 54是爲一體，但是爲了對應欲安裝之電子零件2之形狀或 尺寸，使用最佳之作用面4 1、5 7 ’所以當電子零件2之規 格變化時，需要更換超音波接合頭2 1之全體。因爲超音波 接合頭2 1是高價格者，所以配合電子零件2之規格而準備 多種超音波接合頭2 1時，設備成本會變成很高。因此如圖 2 2所示，共振體3 8、5 4之作用面4 1、5 7之附近部份最好 由可裝卸之分割片4 1 a、5 7 a構成。 利用圖22所示之安裝螺栓70將該分割片41a、57a以可 裝卸之方式固定在共振體3 8、5 4。特別是當利用多根之安 裝螺栓70進行固定時，與共振體38、54之密著面積和密 著強度變大，可以提高超音波振動之傳達效率。另外，’在 圖2 2中所示之實例是分割片和共振體之密著面平行於超 音波振動之振動方向，但是更好是設置與振動方向垂直之 密著面，以多個面進行密著。另外，其固定亦可以倂用安 裝螺栓以外之按壓螺栓，或按壓螺栓與傾斜接合面之組 合，或楔構件等。 在以上之各個實施形態之說明中，所說明之實例是將具 30 312/發明說明書(補件)/92-05/92105078 1230102 有多個突起電極2 a之電子零件2安裝在基板3，但是本發 明之適用對象並不只限於上述者，亦可適用於將任意之電 子零件安裝在安裝對象物之情況’或利用超音波接合頭將 各種電子零件予以超音波接合到任意之對象物之情況。 (產業上之可利用性） 依照本發明之電子零件安裝方法和裝置，即使在電子零 件之背面被施加大的按壓負載時，亦可以以高精確度維持 電子零件之突起電極端面和安裝對象物之接合面之平行 度。因此，對於具有多個突起電極之電子零件等之接合面 積寬廣之電子零件之接合非常有用。 【圖式簡單說明】 圖1爲顯示本發明之第1實施形態之電子零件安裝裝置 之槪略構造之斜視圖。 圖2爲顯示第1實施形態之電子零件安裝裝置之安裝頭 之斜視圖。 圖3爲顯示第1實施形態之安裝頭之主要部份之部份剖 面正面圖。 圖4爲顯示本發明之第2實施形態之安裝頭之主要部份 之部份剖面正面圖。 圖5爲顯示本發明之第3實施形態之安裝頭之主要部份 之部份剖面正面圖。 圖6爲圖5之VI-VI箭視圖。 圖7爲第3實施形態之接合時之作用說明圖。 圖8A爲第3實施形態之加熱裝置之第1變化例之斜視 31 312/發明說明書(補件)/92-05/92105078 1230102 圖，圖8 B爲其改良例之側面圖。 圖9 A爲第3實施形態之加熱裝置之第2變化例之斜視 圖，圖9 B爲其改良例之側面圖。 圖1 0 A爲第3實施形態之加熱裝置之第3變化例之斜視 圖，圖1 0 B爲其改良例之側面圖。 圖11爲第3實施形態之加熱裝置之第4變化例之共振體 之正面圖。 圖1 2爲第3實施形態之加熱裝置之第5變化例之斜視 圖。 圖1 3爲顯示本發明之第4實施形態之安裝頭之主要部 份之正面圖。 圖14爲圖13之XIV-XIV箭視剖面圖。 圖15爲圖13之XV-XV箭視圖。 圖1 6爲第4實施形態之共振體之作用說明圖。 圖1 7 A爲第4實施形態之加熱裝置之第1變化例之斜視 圖，圖1 7 B爲其改良例之側面圖。 圖1 8 A爲第4實施形態之加熱裝置之第2變化例之斜視 圖，圖1 8 B爲其改良例之側面圖。 圖1 9 A爲第4實施形態之加熱裝置之第3變化例之斜視 圖，圖1 9 B爲其改良例之側面圖。 圖2 0爲第4實施形態之加熱裝置之第4變化例之共振 體之正面圖。 圖2 1爲第4實施形態之加熱裝置之第5變化例之斜視 圖。 32
312/發明說明書(補件)/92-05/9210507S 1230102 圖2 2爲共振體之變化例之主要部份之正面圖。 (元件符號說明） 1 電 子 零 件 安 裝 裝 置 2 電 子 零 件 2a 突 起 電 極 3 基 板 4 基 台 5 安 裝 頭 6 X 方 向 台 7 Y 方 向 台 8 支 持 台 9 裝 載 器 10 卸 載 器 11 移 載 軌 道 1 2 半 導 體 晶 圓 13 電 子 零 件 盒 14 零 件 盒 升 降 器 15 擴 張 台 16 XY台 17 辨 攝 影 機 18 電 子 零 件 反 轉 裝 置 19 調 合 器 20 電 子 零 件 供 給 裝 置 2 1 超 音 波 接 合 頭 312/發明說明書(補件)/92·05/92105078
33 1230102 22 移 動 裝 置 23 支 持 支 架 24 超 波 振 動 產 生 裝 置 2 5 共 振 體 26a 、26b 支 持 塊 體 27 角 狀 物 27a 輸 出 端 面 2 8 軸 體 29a 、29b 支 持 部 30 吸 著 噴 嘴 30a 吸 引 通 路 3 1 作 用 部 32 加 熱 裝 置 33 作 用 面 34 超 盲- 波 振 動 傳 達 構 件 35 齒 條 軸 3 8 共 振 體 41、 5 7 作 用 面 4 1a 分 割 片 46 面 對 板 部 47 卡 匣 加 熱 器 48 傳 熱 用 風 扇 49 陶 瓷 加 熱 器 53 熱 線 照 射 裝 置 312/發明說明書(補件)/92-05/92105078
34 1230102
5 7a 分割片 67 溫度監視構件 Μ 共振模 312/發明說明書(補件)/92-05/92105078 35

Claims (1)

1230102 拾、申請專利範匱 1· 一種電子零件安裝方法’用來安裝在一面具有多個突 起電極之電子零件’使其接合在安裝對象物之電極；其特 徵爲所具備之步驟包含有：將電子零件（2)之突起電極設置 面保持在相反側之背面，進行與被配置在支持台（8)上之安 裝對象物（3)之位置對準，用來使電子零件之各個突起電極 (2 a)接觸在安裝對象物之各個電極；以及從正上方之位置 以垂直方向對電子零件之背面施加按壓負載，並施加與其 表面大致平行之振動方向之超音波振動。 2·—種電子零件安裝方法，用來安裝在一面具有多個突 起電極之電子零件，使其接合在安裝對象物之電極；其特 徵爲所具備之步驟包含有：將電子零件（2)之突起電極設置 面保持在相反側之背面，進行與被配置在支持台（8)上之安 裝對象物（3)之位置對準，用來使電子零件之各個突起電極 (2a)接觸在安裝對象物之各個電極；以及對電子零件之背 面施加按壓負載，並施加與其表面大致平行之振動方向之 超苜波振動’且在電子零件和安裝對象物之接合部施加熱 能。 3 ·如申請專利範圍第2項之電子零件安裝方法，其中從 電子零件（2)之背面之正上方位置以垂直方向施加按壓負 載。 4 ·如申請專利範圍第2項之電子零件安裝方法，其中在 施加熱能之步驟中，係從電子零件（2)之背面對其加熱。 5 ·如申請專利範圍第1或2項之電子零件安裝方法，其 36 312/發明說明書(補件)/92-05/92105078 1230102 中相對於超音波振動之電子零件（2)之背面之平行方向之 成分，垂直方向之成分在10 %以下。 6 ·如申請專利範圍第1或2項之電子零件安裝方法，其 中按壓負載係以電子零件（2)之每1個突起電極（2 a)爲30〜 20 0 g，對其乘以突起電極（2a)之個數所形成之負載。 7 ·如申請專利範圍第1或2項之電子零件安裝方法，其 中電子零件（2)具有50個以上之突起電極（2a)。 8. —種電子零件安裝方法，其特徵爲所具備之步驟包含 有：利用共振體（5 4)之作用面保持電子零件（2)，該共振體 (5 4)被構建成爲使輸入到一端面（5 6)之振動，在作用面（57) 成爲與該面大致平行之振動，並在對作用面垂直之軸芯上 形成共振模之節（58);將安裝對象物（3)配置在支持台（8) 上；進行電子零件和安裝對象物之位置對準，使電子零件 接觸在安裝對象物；和從共振體之節之位置施加按壓負載 (65)且從共振體之一端面輸入超音波振動。 9 ·如申請專利範圍第8項之電子零件安裝方法，其中在 輸入超音波振動之步驟時，對共振體（5 4)之作用面（5 7 )之附 近進行加熱。 10.—種電子零件安裝裝置，用來安裝在一面具有多個突 起電極之電子零件，使其接合在安裝對象物之電極；其特 徵是具備有：電子零件供給裝置（20)，使突起電極設置面向 下地供給電子零件（2);安裝頭（5)，用來保持被供給之電子 零件，以安裝在安裝對象物（3);支持台（8)，用來固定安裝 對象物；和定位裝置（6，7) ’使安裝頭和支持台相對移動， 37 312/發明說明書(補件)/92-05/92105078 1230102 進行電子零件和安裝對象物之位置對準；安裝頭具有·.超音 波振動產生裝置（2 4);超音波振動傳達構件（3 4，3 8，5 4 )，用 來將從超音波振動產生裝置輸出之超音波振動，傳播到用 以保持電子零件之作用面（33,41，57)，成爲與其表面平行之 振動；和負載裝置（2 2,2 3,3 9,5 5,5 9)，從超音波振動傳達構 件之作用面之正上方位置，以垂直方向施加負載。 11. 一種電子零件安裝裝置，用來安裝在一面具有多個突 起電極之電子零件，使其接合在安裝對象物之電極；其特 徵是具備有：電子零件供給裝置（20)，使突起電極設置面向 下地供給電子零件（2);安裝頭（5 )，用來保持被供給之電子 零件，以安裝在安裝對象物（3);支持台（8)，用來固定安裝 對象物；和定位裝置（6,7)，使安裝頭和支持台相對移動， 進行電子零件和安裝對象物之位置對準；安裝頭具有：超音 波振動產生裝置（24);超音波振動傳達構件（34,3 8,54)，用 來將從超音波振動產生裝置輸出之超音波振動，傳播到用 以保持電子零件之作用面（33,41，57)，成爲與其表面平行之 振動；負載裝置（2 2，2 3，3 9，5 5，5 9 )，用來對超音波振動傳達 構件之作用面施加負載；和加熱裝置（3 2,47,49,5 0,5 1,5 2,5 3丨 ，用來對作用面之附近進行加熱。 1 2 ·如申請專利範圍第1 1項之電子零件安裝裝置，其中 該負載裝置（22,23,3 9,5 5,5 9)從超音波振動傳達構件 (34,3 8,5 4)之作用面（3 3,4 1,5 7 )之正上方位置，以垂直方向 施加負載。 1 3 ·如申請專利範圍第1 1項之電子零件安裝裝置，其中 38 312/發明說明書(補件)/92·05/9210507 8 1230102 該加熱裝置（3 2,5 1，5 2 )被設置成接觸在超音波振動傳達構 件（34,38,54)。 1 4 ·如申請專利範圍第1 1項之電子零件安裝裝置，其中 該加熱裝置（4 7,4 9,5 0,5 3 )對超音波振動傳達構件（3 4,3 8 , 5 4 ) 爲非接觸。 1 5 · —種電子零件安裝裝置，其特徵是具有：電子零件供 給裝置（20);安裝頭（5)，用來保持被供給之電子零件（2)， 以安裝在安裝對象物（3);支持台（8)，用來固定安裝對象 物；和定位裝置（6，7)，使安裝頭和支持台相對移動，進行 電子零件和安裝對象物之位置對準；安裝頭具有：超音波振 動產生裝置（24);共振體（54)，構建成使其一端面（56)與超 音波振動產生裝置結合，其另一端面成爲作用面（57)，被 輸入到其一端面之振動在作用面成爲與該面大致平行之振 動，並形成有共振模之節（58);和負載裝置（59,55,22)，用 來對共振體之節部份施加按壓負載（65)。 16·—種電子零件安裝裝置，其特徵是具有：電子零件供 給裝置（20);安裝頭（5)，用來保持被供給之電子零件（2)， 以安裝在安裝對象物（3);支持台（8)，用來固定安裝對象 物；和定位裝置（6,7 )，使安裝頭和支持台相對移動，進行 電子零件和安裝對象物之位置對準；安裝頭具有：超音波振 動產生裝置（24);共振體（54)，構建成使其一端面（56)與超 音波振動產生裝置結合，其另一端面成爲作用面（57)，被 輸入到其一端面之振動在作用面成爲與該面大致平行之振 動，並在對作用面垂直之軸芯上形成共振模之節（5 8);和 39 312/發明說明書(補件)/92-05/92105078 1230102 負載裝置（5 9，5 5，2 2)，用來對共振體之節部份施加按壓負載 (65)。 1 7 .如申請專利範圍第1 6項之電子零件安裝裝置，其中 設有加熱裝置（47,4 9,5 0,5 1，5 2,5 3 )，用來對共振體（54)之作 用面（5 7 )之附近進行加熱。 1 8 .如申請專利範圍第1 7項之電子零件安裝裝置，其中 該加熱裝置是加熱器（47，49)，被設置於面對用以支持共振 體（5 4)之節（5 8 )部份之支持支架（5 5 )之共振體之兩側之部 分’使加熱器之熱輻射到共振體而進行加熱。 1 9 ·如申請專利範圍第1 4或1 8項之電子零件安裝裝置， 其中在共振體（3 8,54)之側面和支持支架（3 9,5 5 )之與共振體 面對之面之至少一方’設置有傳熱用風扇（48)。 2 0 ·如申請專利範圍第1 3或1 7項之電子零件安裝裝置， 其中該加熱裝置之構成包含有形成在共振體（38,54)之熱媒 通路（5 1 )，和用來將熱媒供給到熱媒通路之裝置（5 2)。 2 1 ·如申請專利範圍第1 1或1 7項之電子零件安裝裝置， 其中在超音波振動產生裝置（2 4)設有冷卻部（4 3，6 6)或保溫 部。 2 2 ·如申請專利範圍第1 1或1 7項之電子零件安裝裝置， 其中設有超音波振動產生裝置（24)或在其附近之溫度監視 構件（44,67” 2 3 · —種超音波接合頭’其特徵是具有：超音波振動產生 裝置（24);共振體（38,54)，其一端面與超音波振動產生裝 置結合，其另外一端成爲作用面；和加熱裝置 40 312/發明說明書(補件V92-05/92105078 1230102 M7,49,5 0,51，5 2,5 3 )’用來對共振體之作用面（33,41，57)之附 近進行加熱。 24 ·如申請專利範圍第23項之超音波接合頭，其中該加 熱裝置是加熱器（47，49)，被設置於面對共振體（38，5 4)之兩 彻J之部分’使加熱器之熱輻射到共振體而進行加熱。 25 .如申請專利範圍第24項之超音波接合頭，其中該加 熱器是卡匣加熱器，被埋設在面對共振體（3 8，5 4 )之兩側之 部分。 26·如申請專利範圍第24項之超音波接合頭，其中該加 熱器是陶瓷加熱器（49)，被設置在與共振體（38，5 4)之兩側 面對之面。 2 7 ·如申請專利範圍第2 3項之超音波接合頭，其中該加 熱裝置是熱風吹出裝置（50)，被設置在共振體（38,54)之兩 側之面對部份，朝向共振體吹出熱風。 2 8 ·如申請專利範圍第24或27項之超音波接合頭，其中 在共振體（3 8，5 4 )之側面和面對共振體之面之至少一方，設 有傳熱用風扇（48)。 29.如申請專利範圍第23項之超音波接合頭，其中該加 熱裝置之構成包含有形成在共振體（3 8,54)之熱媒通路 (5 1)，和用來將熱媒供給到熱媒通路之裝置（52)。 3 0 .如申請專利範圍第2 3項之超音波接合頭，其中該加 熱裝置是照射熱線之裝置（53)，其朝向共振體（3 8,5 4)之作 用面（41，57)之附近照射熱線。 3 1 .如申請專利範圍第2 3項之超音波接合頭，其中該加 41 312/發明說明書(補件)/9105/921 〇5〇78 1230102 熱裝置是電磁感應加熱裝置，用來對共振體（3 8,5 4 )之作用 面（4 1，57)之附近進行電磁感應加熱。 3 2.如申請專利範圍第23項之超音波接合頭，其中在超 音波振動產生裝置（24)設有冷卻部（43,66)或保溫部。 3 3 .如申請專利範圍第2 3項之超音波接合頭，其中設有 超音波振動產生裝置（24)，或在其附近之溫度監視構件 (44,67)。 3 4 .如申請專利範圍第2 3項之超音波接合頭’其中利用 可裝卸之分割片（41 a，57a)來構成共振體（38,54)之作用面 (41，57)之附近部份。 3 5 ·如申請專利範圍第1 0、1 1及1 6項中任一項之電子零 件安裝裝置，其中利用可裝卸之分割片（41a，57a)’來構成 超音波振動傳達構件（3 8,5 4)之作用面（41，5 7)之附近部份。
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