JP3729153B2 - Electronic component bonding apparatus and bonding tool - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フリップチップ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およびボンディングツール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、このホーンの下面に設けられた接合作用部を電子部品に当接させて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】
ところで、電子部品のボンディングツールは、電子部品を移送して基板に実装する移載用のツールを兼用する場合が多い。このような移載機能を併せ持ったボンディングツールには、電子部品に当接する接合作用部に真空吸着用の吸着孔が設けられ、この吸着孔から真空吸引することにより電子部品を吸着保持するようになっている。このためホーンの内部には外部の真空吸引源と吸着孔とを接続するための真空吸引回路が設けられている。
【0004】
そしてこの真空吸引回路がホーンの外面に開孔した真空吸引孔にチューブなどの配管手段を連通させることによって真空吸引回路と真空吸引源とが接続される。ホーンには横方向の振動が付与されるため、従来よりこの真空吸引孔の位置として、この振動の振幅が最も小さくなる位置、すなわち超音波振動子によってホーンに誘起される定在波振動の節の位置に設けられていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようにして接続用の真空吸引孔の位置を設定すると、ホーンにおいて振動の振幅が最も大きくなる位置を選定して設けられる接合作用部と接続部との位置が一致せず、接合作用部から接続部との間を連通させるための内部孔の経路や形状が複雑と成らざるを得ない。このため、ボンディングツールの製作において内部孔の加工に手間を要し、製作コストが上昇するとともに、この内部孔の存在によってホーン内における構造的な対称性が損なわれ、良好な振動伝達特性を保つことが困難であった。
【0006】
そこで本発明は、内部孔の加工を簡略化することができ、振動伝達特性を良好に保つことができる電子部品のボンディング装置およびボンディングツール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装置は、電子部品に荷重と振動を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、電子部品を接合するボンディングツールと、このボンディングツールを前記電子部品に押圧する押圧手段とを備え、前記ボンディングツールは、固定部によって両持ち支持された横長のホーンと、このホーンに振動を付与する振動子と、前記ホーンの定在波振動の腹に相当する位置の下面側に設けられ前記電子部品に当接して押圧する接合作用部と、この接合作用部に開孔した電子部品吸着用の吸着孔と、この吸着孔を前記腹に相当する位置の上面側に設けられた真空吸引孔と連通させる内部孔と、前記真空吸引孔と真空吸引源とを接続する接続手段とを備えた。
【0008】
請求項2記載の電子部品のボンディングツールは、電子部品に荷重と振動を作用させながらこの電子部品を被接合面に圧着するボンディングツールであって、固定部によって両持ち支持された横長のホーンと、このホーンに振動を付与する振動子と、前記ホーンの定在波振動の腹に相当する位置の下面側に設けられ前記電子部品に当接して押圧する接合作用部と、この接合作用部に開孔した電子部品吸着用の吸着孔と、この吸着孔を前記腹に相当する位置の上面側に設けられた真空吸引孔と連通させる内部孔と、前記真空吸引孔と真空吸引源とを接続する接続手段とを備えた。
【0009】
本発明によれば、ホーンの定在波振動の腹に相当する位置の下面側に設けられた接合作用部に開孔した電子部品吸着用の吸着孔をこの吸着孔の上方に設けられた真空吸引孔と連通させることにより、ホーン内部の真空吸引回路を構成する内部孔の加工を簡略化することができるとともに、振動伝達特性を良好に保つことができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1の電子部品のボンディング装置の正面図、図2は本発明の実施の形態1の電子部品のボンディングツールの斜視図、図3は本発明の実施の形態1の電子部品のボンディングツールの正面図、図4は本発明の実施の形態1の電子部品のボンディングツールの動作説明図である。
【0011】
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。
【0012】
図1において、上面が電子部品の被接合面である基板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。テーブル48は電子部品40に対して基板46を相対的に移動させる位置決め手段となっている。
【0013】
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。
【0014】
53は認識部であり、カメラ42で撮像された電子部品40や基板46の画像を認識してこれらの位置を検出する。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すなわちボンディングヘッド10の昇降動作を制御し、テーブル制御部52を介してテーブル48すなわち基板46の位置決めを行う。また主制御部50は、認識部53によって検出された電子部品40と基板46の位置より、水平面内における両者の位置ずれを演算し、この位置ずれを補正するようにテーブル48を駆動する。さらに主制御部50には、荷重制御部54と吸引装置56が接続されている。
【0015】
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で電子部品40のバンプを基板46に押し付ける押圧荷重が制御される。吸引装置56は主制御部50からの指令によってボンディングツール14による電子部品40の吸引・吸引解除を行う。
【0016】
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振動子17が超音波振動子駆動部55によって駆動されることにより、ボンディングツール14には超音波振動が付与される。このとき、ボンディングツール14の振動は共振状態となっており、振動子17に印加される電圧と電流の位相差はほぼゼロとなっている。
【0017】
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の中央部に装着された吸着パッド19は吸引装置56に接続されており、後述するように吸着パッド19がホーン15の上面に当接することにより、吸引装置56によって電子部品40の吸着保持ができるようになっている。
【0018】
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。図2(a)はブロック13から取り外した状態のボンディングツール14の斜め上方からの斜視図であり、図2(b)は、ボンディングツール14を上下反転した状態のホーン15を部分的に示している。また図3は、ボンディングツール14の正面図とともに、振動子17によってホーン15に誘起される定在波振動の振幅のグラフを示している。
【0019】
図2(a)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は金属材料(例えばステンレス、アルミニウム、チタン等)等から成り、高さ寸法H、幅寸法Wの矩形断面を有する棒状体となっており、ホーン15の1方側の側端部には振動子17が装着されている。なお、HまたはWは、ホーンの長手方向に沿って寸法を連続的にまたは段階的に変化させてもよい。これにより、振動付与手段によって与えられる振動をホーン15において拡大・縮小する調整が可能となる。振動子17を駆動することにより、ホーン15の長手方向に沿った矢印a方向に縦振動が付与される。従って振動子17は、ホーン15の長手方向に沿った方向に振動を付与する振動付与手段となっている。
【0020】
ホーン15の両側面15bには、それぞれリブ15cがホーン15と一体的に2カ所づつ中心振り分け配置で設けられている。2つのリブ15cの間の寸法は、振動成分を固定することによる振動の減衰を極小にするために、振動子17によって付与される縦振動の半波長(L/2)に等しくなるように設定される(図3参照)。なお、当該寸法は振動の減衰が許容できる範囲であればよく、必ずしもL/2に等しくなくてもよい。
【0021】
リブ15cはホーン15から外側に突出して設けられており、リブ15cに設けられた取付穴15dにボルト(図示省略)を挿入してブロック13に締結することにより、ホーン15はブロック13に両持ち支持状態で固定される。すなわち、4個の(2組の)リブ15cは、ホーン15をブロック13に固定する固定部となっている。
【0022】
このホーン15の固定において、4個のリブ15cをホーン15の中心点に関して対称に配置していることから、ボンディングツール14をブロック13へバランスよく固定することができ、また押圧手段からホーン15に負荷された荷重をバランスよく支持することができる。なお、リブ15cの個数は4個に限られず、例えばホーン15の節の上方に2個設けてもよい。要は、ホーン15に負荷された荷重をバランスよく支持できればよく、この限りにおいてはリブの個数は何個であっても構わない。また取付穴15dにボルトを挿入して締結した状態においてボルトがホーン15の下面から突出しない構造となっており、ボンディング時に基板上の電子部品などとの干渉を生じることなく固定できるようになっている。
【0023】
2組(4個)のリブ15cの略中央位置には、凸状部30が矢印b方向に凸出して形成されている。凸状部30の材質はホーン15と同じ材質である方がホーン15と一体的に形成できて望ましいが、異なる材質でもよい。異なる材質の場合は、ホーン15の材質との、密度、ヤング率およびポアソン比の差を考慮して凸状部30の形状・寸法を設定する。
【0024】
凸状部30の凸端部には、接合対象の電子部品40に当接する接合作用部31が設けられている。接合作用部31に電子部品40が当接した状態で、ボンディングツール14に押圧荷重を作用させることにより、電子部品40のバンプは基板46に押しつけられる。そしてこの状態で振動子17を駆動してホーン15に縦振動を付与することにより、電子部品40は基板46に荷重と振動により圧着される。このとき、凸状部30は4つのリブ15cの中央に位置していることから、大きい押圧荷重を必要とする大型部品を対象とする場合にあっても、均一な押圧状態が実現される。
【0025】
またホーン15の長手方向の凸状部30の反対側には、凸状部30とほぼ同一形状で凸出した振動バランス部32が設けられている。振動バランス部32の材質はホーン15と同じ材質である方がホーン15と一体的に形成できて望ましいが、異なる材質でもよい。異なる材質の場合は、ホーン15の材質との、密度、ヤング率およびポアソン比の差を考慮して振動バランス部32の形状・寸法を設定する。振動バランス部32は、ボンディングツール14において、主として質量バランスを保つことによりホーン15の上下の振動バランスを保つために設けられている。この振動バランス部32により、ホーン15の振動分布および質量分布は第1方向の中心軸に対してほぼ対称となり、均一な振動伝達が確保される。
【0026】
次に、ホーン15の振動特性について説明する。超音波振動子駆動部55により振動子17をホーン15に応じた適切な周波数(ホーン15を共振状態にする周波数であれば足りるが、望ましくは40kHz以上70kHz以下であって、さらに60kHz程度であると電子部品のボンディング上望ましい。)で駆動してホーン15に第1方向の縦振動を付与して共振状態を作り出すことにより、ホーン15には図3のグラフに示すような定在波振動が発生する。
【0027】
すなわちホーン15の定在波振動において、リブ15cの位置は水平方向の変位がほとんどない節となり、リブ15cの中心に位置する凸状部30の位置は水平方向の振幅が最大となる腹に相当する。そして凸状部30の振動は接合作用面31aを介して電子部品40に伝達される。なお、凸状部30の位置はこの定在波振動の腹の位置に一致していることが望ましいが、ホーン15を固定するリブ15cの略中央に位置している限りにおいては、定在波振動の腹の位置から多少ずれていても良い。
【0028】
次に、ホーン15に設けられた真空吸引回路について説明する。図2(b)に示すように、接合作用部31の下面の接合作用面31aには、吸着孔31bが開孔している。吸着孔31bは、図3に示すようにホーン15の内部に上下方向に形成された吸引路16aを介して、振動バランス部32に開口した真空吸引孔16b(図2(a)参照)に連通している。吸引路16aは、吸着孔31bを接合作用部31の上面側に設けられた真空吸引孔16bと連通させる内部孔となっている。
【0029】
ボンディングツール14がブロック13に固定された状態において、ブロック13に設けられた吸着パッド19が振動バランス部32の上面に当接することにより(図1参照)、吸着孔31bは吸引路16aおよび真空吸引孔16bを介して吸着パッド19と連通する。すなわち、吸着パッド19は、真空吸引孔16bと真空吸引源である吸引装置56(図1参照)とを接続する接続手段となっており、吸引装置56を駆動してエアを吸引することにより、吸着孔31bから真空吸引し、接合作用面31aに電子部品40を真空吸着して保持することができる。凸状部30は、電子部品40を基板46に対して押圧すると共に、電子部品40の上面に当接して電子部品40を吸着して保持する吸着子としての機能を併せ有している。
【0030】
次に図4を参照して、吸着パッド19による真空吸引孔16bと吸引装置56との接続について説明する。図4(a)は、振動子17によってホーン15に超音波振動を付与し、接合作用部31を介して電子部品40を基板46に対して押圧するボンディング動作時を示している。図4(a)に示すように、吸着パッド19は、定常装着状態において振動バランス部32の上面と下端部のリップ部19aとの間にわずかな隙間Cが確保されるような高さ位置で固定される。
【0031】
ボンディング動作においては、接合作用面31aと電子部品40との摩擦力により振動を伝達すれば必ずしも吸着孔31bによって電子部品40を吸着保持する必要がなく、その場合吸引装置56による吸着パッド19の真空吸引は行われない。この状態において、吸着パッド19はホーン15とは直接に接触していないことから、ホーン15の水平方向の振動による吸着パッド19の損耗が発生しない。
【0032】
図4(b)は、接合作用部31の下面に吸着孔31bによって電子部品40を吸着保持した状態を示している。この状態においては、吸引装置56を駆動して吸着パッド19から真空吸引を行っている。これにより、吸着パッド19の内側と振動バランス部32の上面とで囲まれた空間19b内が減圧される。そして空間19bと外部との間に生じた差圧によって、可撓性と弾力性に富むリップ部19aが振動バランス部32の上面に対して押し付けられ、真空吸引の際の真空リークが防止される。
【0033】
このとき、ボンディングツール14はボンディング動作を行っておらず、ホーン15には超音波振動が付与されていないことから、本実施の形態1のようにホーン15において振動変位が最も大きい位置に真空吸引孔16bを配置した場合にあっても、振動による吸着パッド19の損耗が発生することがない。
【0034】
また、ホーン15における真空吸引回路の構成において、真空吸引孔16bは吸着孔31bの直上に位置していることから、ホーン15の内部で真空吸引孔16bを吸着孔31bと連通させる吸引路16aは、最も単純な形状の上下方向の直線穴となる。これにより、ボンディングツール14の製作において真空吸引回路のための加工が簡略化され、製作コストを低減させることができるとともに、吸引路16aや真空吸引孔16bの存在によってホーン15内における構造的な対称性が損なわれることがなく、良好な振動伝達特性を保つことができる。
【0035】
(実施の形態2)
図5は本発明の実施の形態2の電子部品のボンディングツールの斜視図、図6は本発明の実施の形態2の電子部品のボンディングツールの正面図、図7,図8は本発明の実施の形態2の電子部品のボンディングツールの部分断面図である。本実施の形態2においては、実施の形態1に示すボンディング装置に装着して用いられるボンディングツール14と類似構造を有するボンディングツール114において、電子部品を吸着する吸着子を兼ねる接合作用部を、交換のために着脱自在な構成とした例を示している。
【0036】
図5および図6に示すように、ボンディングツール114は横長のホーン115を主体としている。ホーン115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115aを有している。ホーン115のセンターには吸着部130(圧着子)が下方へ突出して着脱自在に装着されている。
【0037】
吸着部130の下部は下方に突出した接合作用部130aとなっており、吸着部130の曲げ振動と押圧手段の押圧荷重を電子部品40に作用させる。吸着部130は接合作用部130aに開孔した吸着孔132によって電子部品40を吸着して保持するとともに、ボンディング時には接合作用部130aが電子部品40の上面に当接して電子部品40を基板46に対して押圧する。
【0038】
吸着部130から等距離隔てられた4ヶ所には、リブ115cがホーン115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115cはホーン115のセンターの吸着部130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114は、リブ115cに形成された貫通孔120にボルト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。
【0039】
図5において、ホーン115の側端部には振動付与手段である振動子117が装着されている。振動子117を駆動することにより、ホーン115には縦振動(ホーン115の長手方向の振動)が付与され、吸着部130は水平方向a(ホーン15の長手方向)に振動する。図6(a),(b)に示すように、ホーン115の形状は両端部から中央部に向かって側面のテーパ面115aおよび上下面のテーパ面115bを経て順次幅および高さが絞られた形状となっている。
【0040】
これにより、振動子117より吸着部130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130には振動子117が発振する振幅以上の振動が伝達され、この振動は接合作用部130aを介して電子部品40に伝達される。この電子部品40への振動伝達においては、振動子117によってホーン115を介して伝達される縦振動のみならず、ホーン115の縦振動によって突出形状の吸着部130に誘起される曲げ振動が重畳して伝達される。
【0041】
次に図7、図8を参照して吸着部130のホーン115への装着について説明する。図7に示すように、ホーン115の中心部には上下方向に貫通する貫通孔115hが設けられている。この貫通孔115hは、ホーン115に振動子117により誘起される定在波振動の腹に相当する位置にホーン115の長さ方向に直交して設けられており、貫通孔115hの上部および下部にはそれぞれ内テーパ部115g、115eが設けられている。
【0042】
吸着部130の上面には内ねじ部130bが設けられ、内ねじ部130bの外周面は内テーパ部115eに対応した外テーパ部130cとなっている。嵌合部材134は内テーパ部115gに嵌合する外テーパ部134aを有しており、嵌合部材134の内孔134bには外ねじ部材133が挿通する。外ねじ部材133の下部には吸着部130の内ねじ部130bと螺合する外ねじ部133aが設けられており、外ねじ部材133の内部には、上面に設けられた締結用の6角穴133cから下端部まで連通する吸引路133bが形成されている。吸引路133bの6角穴133cの底面の開孔は、真空吸引孔133dとなっている。
【0043】
吸着部130の締結時には、図8に示すように吸着部130の外テーパ部130cを内テーパ部115eに、嵌合部材134の外テーパ部134aを内テーパ部115gにそれぞれ嵌合させた状態で、外ねじ部材133を嵌合部材134の内孔134bに挿通させ、外ねじ部133aを吸着部130の内ねじ部130bと螺合させて締め付ける。これにより吸着部130の外テーパ部130cは、外ねじ部材133によってホーン115のテーパ部115eに押しつけられ固定締結される。
【0044】
吸着部130および嵌合部材134を外ねじ部材133によってホーン115に締結した状態では、真空吸引孔133dは吸着孔132と連通する。すなわち上記構成において、吸引路133bは、接合作用部130aに開孔した吸着孔132を真空吸引孔133dと連通させる内部孔となっている。
【0045】
ボンディングツール114が図1に示すブロック13に固定された状態において、ブロック13に設けられた吸着パッド19が外ねじ部材133の上面に当接することにより(図1参照)、吸着孔132は吸引路133bおよび真空吸引孔133dを介して吸着パッド19と連通する。すなわち、吸着パッド19は、真空吸引孔133dと真空吸引源である吸引装置56(図1参照)とを接続する接続手段となっており、吸引装置56を駆動してエアを吸引することにより、吸着孔132から真空吸引し、接合作用部130aに電子部品40を真空吸着して保持することができる。
【0046】
本実施の形態2においても、実施の形態1において図4に示す例と同様に、吸着パッド19は、定常装着状態において外ねじ部材133の上面と下端部のリップ部19aとの間にわずかな隙間Cが確保されるような高さ位置で固定される。これにより、電子部品40を基板46に対して押圧するボンディング動作時においては、電子部品40を吸着保持しない場合には、リップ部19aは外ねじ部材133と接触せずホーン115の水平方向の振動による吸着パッド19の損耗が発生しない。
【0047】
そして接合作用部130aの吸着孔132による電子部品の吸着保持においては、図4に示す例と同様に真空吸引によって生じた差圧によって、可撓性と弾力性に富むリップ部19aが外ねじ部材133の上面に対して押し付けられ、真空吸引の際の真空リークが防止される。このとき、ボンディングツール114はボンディング動作を行っておらず、ホーン115には超音波振動が付与されていないことから、本実施の形態2のようにホーン115において振動変位が最も大きい位置に真空吸引孔133dを配置した場合にあっても、振動による吸着パッド19の損耗が発生することがない。
【0048】
また、ホーン115における真空吸引回路の構成において、真空吸引孔133dは着脱交換される吸着部130と外ねじ部材133に設けられていることから、ホーン115の内部に真空吸引回路を形成する必要がなく、ボンディングツール114の製作において真空吸引回路のための加工が簡略化され、製作コストを低減させることができるとともに、ホーン115内における構造的な対称性が損なわれることがなく、良好な振動伝達特性を保つことができる。
【0049】
【発明の効果】
本発明によれば、ホーンの定在波振動の腹に相当する位置の下面側に設けられた接合作用部に開孔した電子部品吸着用の吸着孔をこの吸着孔の上方に設けられた真空吸引孔と連通させることにより、ホーンの内部の真空吸引回路を構成する内部孔の加工を簡略化することができるとともに、振動伝達特性を良好に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1の電子部品のボンディング装置の正面図
【図2】本発明の実施の形態1の電子部品のボンディングツールの斜視図
【図3】本発明の実施の形態1の電子部品のボンディングツールの正面図
【図4】本発明の実施の形態1の電子部品のボンディングツールの動作説明図
【図5】本発明の実施の形態2の電子部品のボンディングツールの斜視図
【図6】本発明の実施の形態2の電子部品のボンディングツールの正面図
【図7】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
【図8】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、114 ボンディングツール
15、115 ホーン
16a、133b 吸引路
16b、133d 真空吸引孔
17 117 振動子
31、130a 接合作用部
31b、132 吸着孔
40 電子部品
46 基板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electronic component bonding apparatus and bonding tool for bonding an 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 vibrations of an ultrasonic vibrator, which is a vibration generation source, to an electronic component, and a bonding action provided on the lower surface of the horn. The electronic component is pressed against the surface to be bonded and bonded while applying a load and vibration to the electronic component by bringing the portion into contact with the electronic component.
[0003]
By the way, a bonding tool for electronic parts often serves also as a transfer tool for transferring electronic parts and mounting them on a substrate. In such a bonding tool having a transfer function, a suction hole for vacuum suction is provided in a bonding portion that contacts the electronic component, and the electronic component is sucked and held by vacuum suction from the suction hole. It has become. Therefore, a vacuum suction circuit for connecting an external vacuum suction source and the suction hole is provided inside the horn.
[0004]
The vacuum suction circuit is connected to a vacuum suction source by connecting a piping means such as a tube to a vacuum suction hole opened on the outer surface of the horn. Since lateral vibration is applied to the horn, the position of this vacuum suction hole is conventionally the position where the amplitude of this vibration is the smallest, that is, the node of standing wave vibration induced in the horn by the ultrasonic transducer. It was provided in the position.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the position of the vacuum suction hole for connection is set in this way, the position of the joint action part provided by selecting the position where the amplitude of vibration in the horn is the largest and the position of the connection part do not coincide with each other. The path and shape of the internal hole for communicating between the part and the connection part must be complicated. For this reason, it takes time to process the internal hole in the production of the bonding tool, which increases the manufacturing cost, and the presence of the internal hole impairs the structural symmetry in the horn and maintains good vibration transmission characteristics. It was difficult.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electronic component bonding apparatus and a bonding tool that can simplify the machining of internal holes and can maintain good vibration transmission characteristics.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
An electronic component bonding apparatus according to
[0008]
A bonding tool for an electronic component according to
[0009]
According to the present invention, the suction hole for sucking the electronic component opened in the bonding portion provided on the lower surface side of the position corresponding to the antinode of the standing wave vibration of the horn is provided in the vacuum provided above the suction hole. By communicating with the suction hole, it is possible to simplify the processing of the internal hole that constitutes the vacuum suction circuit inside the horn, and to maintain good vibration transmission characteristics.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(Embodiment 1)
1 is a front view of an electronic component bonding apparatus according to
[0011]
First, the overall structure of an electronic component bonding apparatus will be described with reference to FIG.
[0012]
In FIG. 1, a
[0013]
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. The camera 42 is advanced along the uniaxial table 43, and the tip of the lens barrel 44 is positioned between the
[0014]
A
[0015]
The
[0016]
The
[0017]
A holder 12 is coupled to the lower end of the
[0018]
Hereinafter, the
[0019]
As shown in FIG. 2A, the
[0020]
On both side surfaces 15b of the
[0021]
The rib 15c protrudes outward from the
[0022]
In fixing the
[0023]
At approximately the center position of the two sets (four pieces) of ribs 15c, a
[0024]
At the convex end portion of the
[0025]
On the opposite side of the
[0026]
Next, the vibration characteristics of the
[0027]
That is, in the standing wave vibration of the
[0028]
Next, the vacuum suction circuit provided in the
[0029]
When the
[0030]
Next, the connection between the vacuum suction hole 16b and the
[0031]
In the bonding operation, if vibration is transmitted by the frictional force between the bonding action surface 31a and the
[0032]
FIG. 4B shows a state in which the
[0033]
At this time, since the
[0034]
Further, in the configuration of the vacuum suction circuit in the
[0035]
(Embodiment 2)
FIG. 5 is a perspective view of the bonding tool for electronic components according to the second embodiment of the present invention, FIG. 6 is a front view of the bonding tool for electronic components according to the second embodiment of the present invention, and FIGS. It is a fragmentary sectional view of the bonding tool of the electronic component of
[0036]
As shown in FIGS. 5 and 6, the bonding tool 114 is mainly composed of a horizontally
[0037]
The lower part of the
[0038]
Ribs 115 c are provided integrally with the
[0039]
In FIG. 5, a
[0040]
As a result, the amplitude of the ultrasonic vibration is amplified in the path transmitted from the
[0041]
Next, with reference to FIGS. 7 and 8, attachment of the
[0042]
An inner screw portion 130b is provided on the upper surface of the
[0043]
As shown in FIG. 8, when the
[0044]
In a state where the
[0045]
When the bonding tool 114 is fixed to the
[0046]
Also in the second embodiment, as in the example shown in FIG. 4 in the first embodiment, the
[0047]
In the suction holding of the electronic component by the
[0048]
Further, in the configuration of the vacuum suction circuit in the
[0049]
【The invention's effect】
According to the present invention, the suction hole for sucking the electronic component opened in the bonding portion provided on the lower surface side of the position corresponding to the antinode of the standing wave vibration of the horn is provided in the vacuum provided above the suction hole. By communicating with the suction hole, it is possible to simplify the processing of the internal hole that constitutes the vacuum suction circuit inside the horn, and to maintain good vibration transmission characteristics.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of an electronic component bonding apparatus according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view of an electronic component bonding tool according to a first embodiment of the present invention. FIG. 4 is a front view of the electronic
14, 114
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