(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の振動を発生させる振動発生部と、該振動発生部で発生させた振動を増幅する振動増幅部と、該振動増幅部で増幅させた振動を電子部品に与えながら基板に上記電子部品を圧接する圧接部とを備え、上記基板と上記電子部品とを接合する電子部品の接合ヘッドにおいて、
上記振動増幅部は、上記圧接部を上記振動増幅部に着脱可能に結合するメネジ部を備え、
上記圧接部は、上記メネジ部に結合するオネジ部と、上記電子部品を吸着する吸着面と、上記電子部品を上記吸着面に吸着するため、上記オネジ部の長手方向で上記圧接部を貫通する吸着孔を備えている、
ことを特徴とする電子部品の接合ヘッド。
【請求項２】
前記圧接部は、前記吸着面が形成された頭部を一端に備えるとともに前記オネジ部が形成されたボルトで構成され、前記吸着孔は、前記オネジ部の長手方向で、上記頭部も貫通するように形成されていることを特徴とする請求項１記載の電子部品の接合ヘッド。
【請求項３】
所定の振動を発生させる振動発生部と、該振動発生部で発生させた振動を増幅する振動増幅部と、該振動増幅部で増幅させた振動を電子部品に与えながら基板に上記電子部品を圧接する圧接部とを備え、上記基板と上記電子部品とを接合する電子部品の接合ヘッドにおいて、
上記振動増幅部は、上記圧接部を上記振動増幅部に着脱可能に結合するオネジ部を備え、
上記圧接部は、上記オネジ部に結合するメネジ部と、上記電子部品を吸着する吸着面を備え、
上記オネジ部には、上記オネジ部の長手方向で、上記オネジ部を貫通する第１の吸着孔を備え、
上記吸着面には、上記吸着面に上記電子部品を吸着するため、上記第１の吸着孔に連通する第２の吸着孔を備えている、
ことを特徴とする電子部品の接合ヘッド。
【請求項４】
所定の振動を発生させる振動発生部と、該振動発生部で発生させた振動を増幅する振動増幅部と、該振動増幅部で増幅させた振動を電子部品に与えながら基板に上記電子部品を圧接する圧接部とを備え、上記基板と上記電子部品とを接合する電子部品の接合ヘッドにおいて、
上記圧接部は、吸着面が形成された頭部を一端に備えるとともにオネジ部が形成されるボルトで構成され、上記電子部品を上記吸着面に吸着するため、上記オネジ部の長手方向に上記圧接部を貫通する吸着孔が形成され、
上記振動増幅部には、上記ボルトのオネジ部が挿通される貫通孔が形成され、
上記圧接部は、上記オネジ部が上記貫通孔に下方から上方に通され、上記オネジ部の先端部分において上記振動増幅部の上面側に配設されるナットの内周面に形成されたメネジ部に結合されている、
ことを特徴とする電子部品の接合ヘッド。
【請求項５】
所定の振動を発生させる振動発生部と、該振動発生部で発生させた振動を増幅する振動増幅部と、該振動増幅部で増幅させた振動を電子部品に与えながら基板に上記電子部品を圧接する圧接部とを備え、上記基板と上記電子部品とを接合する電子部品の接合ヘッドにおいて、
上記振動増幅部には、上下方向に貫通する貫通孔が形成され、
上記貫通孔には、頭部を一端に備えオネジ部の長手方向に貫通する第１の吸着孔が形成されるボルトの上記オネジ部が上方から下方に挿通され、
上記圧接部は、上記オネジ部に結合するメネジ部と、上記電子部品を吸着する吸着面を備え、上記吸着面には、上記吸着面に上記電子部品を吸着するため、上記第１の吸着孔に連通する第２の吸着孔を備えている、
ことを特徴とする電子部品の接合ヘッド。
【請求項６】
請求項１から５いずれかに記載の電子部品の接合ヘッドと、前記吸着孔に接続され、前記電子部品を吸引する吸引装置とを備えることを特徴とする電子部品の接合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板と電子部品とを接合する電子部品の接合ヘッドおよび、その電子部品の接合ヘッドを備えた電子部品の接合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、基板に形成された端子部と電子部品に形成された電極部とを電気的に接続させた状態で、基板と電子部品とを接合する方法として、超音波振動等の振動を電子部品に与えながら基板に電子部品を圧接して接合する接合方法が知られている。かかる接合方法で基板と電子部品とを接合する電子部品の接合装置は、所定の振動を発生させる振動発生部と、振動発生部で発生させた振動を増幅する振動増幅部と、振動増幅部で増幅させた振動を電子部品に与えながら基板に電子部品を圧接する圧接部とを有する接合ヘッドを備えている。また、振動発生部と振動増幅部とによって振動部が構成されている。
【０００３】
この種の接合ヘッドでは、基板と電子部品とを接合する際に、電子部品を吸着するとともに基板に電子部品を圧接する圧接部の吸着面（圧接面）に荷重と振動とがかかる。そのため、基板と電子部品との接合を繰り返して行うと、吸着面に摩耗が生じる。この吸着面の摩耗が激しくなると、基板と電子部品とを適切に接合することができなくなり、圧接部の交換が必要となる。そのため、この種の接合ヘッドとして、圧接部が振動増幅部に着脱可能に構成され、振動増幅部全体ではなく圧接部のみの交換が可能とされた接合ヘッドが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
この特許文献１には、ネジを利用して振動増幅部に圧接部を結合することで、圧接部が振動増幅部に着脱可能に構成された接合ヘッドが開示されている。すなわち、特許文献１には、ブロック状の圧接部に形成されたメネジ部に、振動増幅部に挿通されたボルトのオネジ部を螺合することで、圧接部が振動増幅部に着脱可能に構成された接合ヘッドが開示されている。
【０００５】
また、特許文献１に開示された接合ヘッドは、基板に接合する前の電子部品を吸着保持するように構成されている。より具体的には、まず、電子部品を吸着するための吸着孔が圧接部に形成され、この吸着孔に連通する孔部が、圧接部を振動増幅部に取り付けるボルトのオネジ部に形成されている。この孔部は、オネジ部の先端からオネジ部の径方向へ貫通する鉤型に形成されている。すなわち、オネジ部の先端からボルトの頭部に向かってオネジ部の長手方向の所定の位置まで形成された孔と、オネジ部の長手方向の所定の位置で径方向に向かって形成された孔とが連通することで孔部が形成されている。また、オネジ部の径方向で孔部に連通する吸引孔が振動増幅部に形成され、この吸引孔には、所定の配管を介して吸引装置が接続されている。そして、吸引装置が空気を吸引することで、圧接部に電子部品が吸着されるようになっている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１４７７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
基板に接合する前の電子部品を接合ヘッドの圧接部で吸着保持する構成においては、基板と電子部品とを適切に接合するために、圧接部は、所定の吸着力で確実に電子部品を吸着する必要がある。したがって、吸引装置で発生させた吸引力を電子部品が吸着される吸着面に適切に伝達する必要がある。すなわち、基板に接合する前の電子部品を接合ヘッドの圧接部で吸着保持する構成の場合には、圧接部が振動増幅部と別体で形成され、圧接部が振動増幅部と着脱可能に構成された接合ヘッドであっても、吸引装置で発生させた吸引力を吸着面に適切に伝達する必要がある。
【０００８】
しかしながら、特許文献１に開示された接合ヘッドでは、回転するボルトのオネジ部に鉤型の孔部が形成されている。また、振動増幅部に形成された吸引孔とオネジ部に形成された孔部とは、オネジ部の径方向で連通している。そのため、孔部と吸引孔との位置合わせが困難であり、孔部と吸引孔との間で位置ずれが生じやすい。したがって、孔部と吸引孔とを適切に連通させることができないという問題が生じる。その結果、振動増幅部に接続された吸引装置で発生させた吸引力を吸着面に適切に伝達することができず、接合ヘッドの圧接部が電子部品を確実に吸着できないという問題が生じる。
【０００９】
そこで、本発明の課題は、振動増幅部（または、振動部）への圧接部の着脱が可能であっても、吸引装置で発生させた吸引力を吸着面に適切に伝達することが可能な構成を備えた電子部品の接合ヘッド、および、この電子部品の接合ヘッドを備えた電子部品の接合装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、本発明は、所定の振動を発生させる振動発生部と、振動発生部で発生させた振動を増幅する振動増幅部と、振動増幅部で増幅させた振動を電子部品に与えながら基板に上記電子部品を圧接する圧接部とを備え、基板と電子部品とを接合する電子部品の接合ヘッドにおいて、圧接部を振動増幅部に着脱可能に結合するオネジ部およびメネジ部と、圧接部に形成され電子部品を吸着する吸着面とを備え、オネジ部には、吸着面に電子部品を吸着するため、オネジ部の長手方向で、オネジ部を貫通する吸着孔が形成されていることを特徴とする。また、本発明は、所定の振動を発生させる振動発生部と、該振動発生部で発生させた振動を増幅する振動増幅部と、該振動増幅部で増幅させた振動を電子部品に与えながら基板に電子部品を圧接する圧接部とを備え、基板と電子部品とを接合する電子部品の接合ヘッドにおいて、振動増幅部は、圧接部を振動増幅部に着脱可能に結合するメネジ部を備え、圧接部は、メネジ部に結合するオネジ部と、電子部品を吸着する吸着面と、電子部品を吸着面に吸着するため、オネジ部の長手方向で圧接部を貫通する吸着孔を備えていることとしてもよい。
【００１１】
本発明の接合装置では、圧接部を振動増幅部に着脱可能に結合するオネジ部には、吸着面に電子部品を吸着するため、オネジ部の長手方向でオネジ部を貫通する吸着孔が形成されている。そのため、オネジ部に吸着孔が形成され、かつ、圧接部を振動増幅部に結合する際にオネジ部が回転する場合であっても、オネジ部に形成された吸着孔の位置ずれを抑制することができる。したがって、吸着孔に所定の配管を適切に連通（接続）させることができる。その結果、振動増幅部への圧接部の着脱が可能であっても、吸引装置で発生させた吸引力を吸着面に適切に伝達することが可能となる。
【００１２】
本発明において、圧接部は、吸着面が形成された頭部を一端に備えるとともにオネジ部が形成されたボルトで構成され、吸着孔は、オネジ部の長手方向で、頭部も貫通するように形成されることが好ましい。また、この場合には、振動増幅部にメネジ部が形成されていることが好ましい。このように構成すると、圧接部の構成および接合ヘッドの構成を簡素化できる。
【００１３】
本発明において、圧接部は、メネジ部が形成されたナットで構成され、ナットには、吸着孔に連通するナット側吸着孔が形成されていることが好ましい。このように構成すると、圧接部の構成を簡素化できる。
【００１４】
また、上記の課題を解決するため、本発明は、振動部と、振動部の振動が伝達される圧接部とを備え、圧接部の振動を電子部品に与えながら基板に電子部品を圧接して、基板と電子部品とを接合する電子部品の接合ヘッドにおいて、圧接部を振動部に着脱可能に結合するオネジ部およびメネジ部と、圧接部に形成され電子部品を吸着する吸着面とを備え、オネジ部には、吸着面に電子部品を吸着するため、オネジ部の長手方向で、オネジ部を貫通する吸着孔が形成されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明の接合装置では、圧接部を振動部に着脱可能に結合するオネジ部には、吸着面に電子部品を吸着するため、オネジ部の長手方向でオネジ部を貫通する吸着孔が形成されている。そのため、オネジ部に吸着孔が形成され、かつ、圧接部を振動部に結合する際にオネジ部が回転する場合であっても、オネジ部に形成された吸着孔の位置ずれを抑制することができる。したがって、吸着孔に所定の配管を適切に連通（接続）させることができる。その結果、振動部への圧接部の着脱が可能であっても、吸引装置で発生させた吸引力を吸着面に適切に伝達することが可能となる。
【００１６】
本発明の電子部品の接合ヘッドは、吸着孔に接続され電子部品を吸引する吸引装置を備える電子部品の接合装置に用いることができる。本発明の電子部品の接合ヘッドを用いた電子部品の接合装置では、振動増幅部（または、振動部）への圧接部の着脱が可能であっても、吸引装置で発生させた吸引力を吸着面に適切に伝達することが可能となる。また、本発明は、所定の振動を発生させる振動発生部と、該振動発生部で発生させた振動を増幅する振動増幅部と、該振動増幅部で増幅させた振動を電子部品に与えながら基板に電子部品を圧接する圧接部とを備え、基板と電子部品とを接合する電子部品の接合ヘッドにおいて、振動増幅部は、圧接部を振動増幅部に着脱可能に結合するオネジ部を備え、圧接部は、オネジ部に結合するメネジ部と、電子部品を吸着する吸着面を備え、オネジ部には、オネジ部の長手方向で、オネジ部を貫通する第１の吸着孔を備え、吸着面には、吸着面に電子部品を吸着するため、第１の吸着孔に連通する第２の吸着孔を備えていることとしてもよい。また、本発明は、所定の振動を発生させる振動発生部と、該振動発生部で発生させた振動を増幅する振動増幅部と、該振動増幅部で増幅させた振動を電子部品に与えながら基板に電子部品を圧接する圧接部とを備え、基板と電子部品とを接合する電子部品の接合ヘッドにおいて、圧接部は、吸着面が形成された頭部を一端に備えるとともにオネジ部が形成されるボルトで構成され、電子部品を吸着面に吸着するため、オネジ部の長手方向に圧接部を貫通する吸着孔が形成され、振動増幅部には、ボルトのオネジ部が挿通される貫通孔が形成され、圧接部は、オネジ部が貫通孔に下方から上方に通され、オネジ部の先端部分において振動増幅部の上面側に配設されるナットの内周面に形成されたメネジ部に結合されていることとしてもよい。また、本発明は、  所定の振動を発生させる振動発生部と、該振動発生部で発生させた振動を増幅する振動増幅部と、該振動増幅部で増幅させた振動を電子部品に与えながら基板に電子部品を圧接する圧接部とを備え、基板と電子部品とを接合する電子部品の接合ヘッドにおいて、振動増幅部には、上下方向に貫通する貫通孔が形成され、貫通孔には、頭部を一端に備えオネジ部の長手方向に貫通する第１の吸着孔が形成されるボルトのオネジ部が上方から下方に挿通され、圧接部は、オネジ部に結合するメネジ部と、電子部品を吸着する吸着面を備え、吸着面には、吸着面に電子部品を吸着するため、第１の吸着孔に連通する第２の吸着孔を備えていることとしてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本発明にかかる電子部品の接合ヘッドおよび電子部品の接合装置では、振動増幅部（または、振動部）への圧接部の着脱が可能であっても、吸引装置で発生させた吸引力を吸着面に適切に伝達することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
（電子部品の接合装置の概略構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかる電子部品の接合装置１の主要部の概略構成を示す平面図である。図２は、図１のＥ−Ｅ方向から接合装置１の主要部の概略構成を示す図である。図３は、図１のＦ−Ｆ方向から接合装置１の主要部の概略構成を示す図である。
【００２０】
本形態の電子部品の接合装置１（以下、「接合装置１」と表記する。）は、基板２上に形成された端子部３（図１参照）と、電子部品４に形成された電極部（図示省略）とを接触させた状態で、電子部品４に超音波振動を与えながら基板２に電子部品４を圧接して接合するように構成されている。この接合装置１は、図１から図３に示すように、基板２と電子部品４との接合を行う接合ヘッド５を有する接合機構部６と、基板２を所定方向へ搬送する搬送機構部７と、接合前の電子部品４が網目状に分割された状態で複数形成された半導体ウェハ８を載置する載置機構部９と、半導体ウェハ８から電子部品４を取り出して接合ヘッド５へ電子部品４を供給する部品供給機構部１０と、基板２へ電子部品４を接合する際に基板２が載置される載置台１１と、基板２上の端子部３と電子部品４との位置合わせを行うための撮像機構部（図示省略）とを備えている。また、接合装置１は、接合ヘッド５に電子部品４を吸着するための吸引装置３５を備えている。
【００２１】
なお、以下では、図１における左右方向をＸ方向、上下方向をＹ方向と表記し、Ｘ方向とＹ方向とから構成される平面をＸＹ平面と表記する。また、図１の紙面垂直方向を高さ方向と表記する。
【００２２】
本形態における基板２は、たとえば、フレキシブルな樹脂基板であるＣＯＦ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｆｉｌｍ  ｏｒ  Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｏａｒｄ）テープである。また、本形態における電子部品４は、たとえば、小型のＩＣチップである。より具体的には、電子部品４は、たとえば、５．８ｍｍ角以下の正方形に形成された小型のＩＣチップである。なお、基板２は、ＣＯＦテープ以外のフレキシブルな樹脂基板やセラミックス等の硬度の高い基板であっても良い。また、基板２に接続固定される電子部品４は、ＩＣチップには限定されず、表面弾性波素子、抵抗素子等の他の電子部品であっても良い。
【００２３】
基板２は、図１に示すように、長尺状に形成され、その表面に、端子部３が所定の間隔で配設されている。電子部品４と基板２との接合（より具体的には、電子部品４の電極部と端子部３との接合）は、Ｘ方向（本形態では、図１の右方向）へ基板２を所定間隔分だけ搬送して停止させた状態で行われるようになっている。具体的には、基板２の搬送と停止とは繰り返しで行われ、基板２と電子部品４との接合が次々と行われるようになっている。また、基板２は、電子部品４が接合された後の所定の工程を経て、所定位置で分割されるようになっている。
【００２４】
接合機構部６は、接合ヘッド５が高さ方向、Ｘ方向およびＹ方向へ移動できるように構成されている。より具体的には、接合機構部６は、接合ヘッド５を高さ方向へ昇降させる昇降機構部１３（図３参照）と、昇降機構部１３をＸ方向およびＹ方向へ移動させる移動機構部（図示省略）とを備えている。昇降機構部１３は、図３に示すように、モータ１４やボールネジ（図示省略）、リニアガイド（図示省略）、および、これらが固定されるフレーム１５を備えている。また、昇降機構部１３は、接合ヘッド５とともに昇降するヘッド固定部１６を備えている。図示を省略する移動機構部も同様に、モータやボールネジ、リニアガイド、および、これらが固定されるフレーム等を備えている。なお、図１および図２では、便宜上、昇降機構部１３の図示を省略している。また、接合ヘッド５の詳細な構成については後述する。
【００２５】
搬送機構部７は、基板２のＹ方向両端を搬送方向（Ｘ方向）へ案内する搬送ガイド１７（図１および図３参照）と、基板２を搬送する基板搬送機構（図示省略）とを備えている。基板搬送機構は、基板２のＹ方向両端側に形成された係合孔（図示省略）に係合して基板２をＸ方向へ搬送する係合突起（図示省略）やこの係合突起を駆動するモータ（図示省略）等を備え、Ｘ方向へ所定間隔で基板２を搬送するように構成されている。
【００２６】
載置機構部９は、半導体ウェハ８がＸ方向およびＹ方向へ移動できるように構成されている。より具体的には、載置機構部９は図示を省略する移動機構部を備え、この移動機構部によって、半導体ウェハ８がＸ方向およびＹ方向へ移動できるようになっている。
【００２７】
部品供給機構部１０は、図１から図３に示すように、電子部品４を吸着する吸着部１８と、接合機構部６と載置機構部９との間で吸着部１８を移動させる移動機構部１９と、移動機構部１９を高さ方向へ昇降させる昇降機構部２０とを備えている。
【００２８】
吸着部１８には、吸引装置（図示省略）に連通する吸着孔（図示省略）が形成されており、この吸着孔に１つの電子部品４が吸着されるようになっている。
【００２９】
移動機構部１９は、吸着部１８が先端側に固定された長尺状のアーム２１と、アーム２１を駆動するモータ２２と、モータ２２の駆動力をアーム２１の基端側に伝達するギア（図示省略）が配設されたフレーム２３とを備えている。アーム２１は、図１に示すように、モータ２２の回転軸を揺動中心として、接合機構部６と載置機構部９との間で吸着部１８がＸＹ平面と平行に約９０°揺動するように構成されている。また、このアーム２１は、回動しながらアーム２１を回転中心に１８０°回転して吸着部１８を上下反転させるように構成されている。すなわち、アーム２１は、回動しながら吸着部１８に吸着された電子部品４の表裏を反転させるように構成されている。このアーム２１の揺動動作および反転動作が１台のモータ２２で行われるように、フレーム２３に配設されたギアが構成されている。
【００３０】
昇降機構部２０は、モータ２５やボールネジ（図示省略）、リニアガイド（図示省略）、および、これらが固定されるフレーム２６を備えている。また、移動機構部１９とともに昇降する移動機構固定部２７を備えている。
【００３１】
撮像機構部（図示省略）は、所定の光学系や撮像部を有するカメラユニットや、カメラユニットで撮影された画像を処理する画像処理装置等を備えている。そして、接合機構部６は、画像処理装置での処理結果に基づいて、電子部品４を保持した接合ヘッド５の位置の微調整を行うことで、基板２上の端子部３と電子部品４との位置合わせを行うようになっている。
【００３２】
吸引装置３５は、たとえば、真空ポンプであり、所定の配管３６を介して接合ヘッド５（より具体的には、図３に示すようにヘッド固定部１６）に接続されている。
【００３３】
（電子部品の接合ヘッドの構成）
図４は、図１に示す電子部品の接合ヘッド５を示す部分断面側面図である。図５は、図４のＧ−Ｇ方向から電子部品の接合ヘッド５を示す底面図である。図６は、図４に示す振動増幅部３１への圧接部３２の取付時の状態を示す拡大側面図である。
【００３４】
接合ヘッド５は、超音波振動を発生させて基板２と電子部品４との接合を行うように構成されている。この接合ヘッド５は、超音波振動の発生源となる圧電素子等の振動子からなる振動発生部３０と、振動発生部３０で発生させた超音波振動を増幅する振動ホーンからなる振動増幅部３１と、振動増幅部３１で増幅させた振動を電子部品４に与えながら基板２に電子部品４を圧接する圧接部３２と、振動発生部３０と振動増幅部３１とを連結し、振動発生部３０で発生させた振動を振動増幅部３１へ伝達する振動コーンからなる振動伝達部３３とを備えている。また、接合ヘッド５は、圧接部３２を構成する後述の頭部３２ａと振動増幅部３１との間に介在する介在部材としての座金３４を備えている。なお、本形態では、振動発生部３０と振動増幅部３１とによって振動部が構成されている。
【００３５】
図４等に示すように、振動発生部３０および振動伝達部３３はともに、略直方体状に形成されており、振動発生部３０の図示右側面に振動伝達部３３が固定されている。
【００３６】
振動増幅部３１は、粉末高速度鋼、合金工具鋼、あるいは、ベリリューム銅等の材質で形成されている。この振動増幅部３１は、図４および図５に示すように、振動伝達部３３の図示右側面に固定された略直方体状の第１振動増幅部３１ａと、第１振動増幅部３１ａの図示右側面から図示右方向に伸びる略直方体状の第２振動増幅部３１ｂとから構成されている。この第１振動増幅部３１ａと第２振動増幅部３１ｂとは一体で形成されている。
【００３７】
図４に示すように、第１振動増幅部３１ａの高さは、第２振動増幅部３１ｂの高さよりも高くなっている。また、図５に示すように、第１振動増幅部３１ａのＹ方向の幅は、第２振動増幅部３１ｂのＹ方向の幅よりも広くなっている。たとえば、第１振動増幅部３１ａの高さまたはＹ方向の幅は、第２振動増幅部３１ｂの高さまたはＹ方向の幅の１．２倍になっている。
【００３８】
第１振動増幅部３１ａの略中心位置には、高さ方向に貫通する貫通孔３１ｃが形成されている。貫通孔３１ｃの内周面には、高さ方向の全域でメネジが形成されており、貫通孔３１ｃの内周面はメネジ部３１ｄとなっている。また、貫通孔３１ｃの図４の上端は、図１等に示すように、配管３６を介して吸引装置３５に接続されている。
【００３９】
本形態の圧接部３２は、熱処理が施されたステンレス鋼やクロムモリブデン鋼等で形成されるとともに、図４に示すように、頭部３２ａとオネジ部３２ｂとから構成されたボルトである。より具体的には、圧接部３２は、図５に示すように、頭部３２ａが六角形に形成された六角ボルトである。本形態では、頭部３２ａの平行な２つの側面間の距離Ｈは、たとえば、５．５ｍｍとなっている（図５参照）。
【００４０】
この圧接部３２の略中心位置には、電子部品４を吸着するため、高さ方向（圧接部３２の長手方向）に貫通する円形孔である吸着孔３２ｃが形成されている。すなわち、オネジ部３２ｂには、電子部品４を吸着するため、オネジ部３２ｂの長手方向（高さ方向）でオネジ部３２ｂを貫通する吸着孔３２ｃが形成され、この吸着孔３２ｃは、オネジ部３２ｂの長手方向で頭部３２ａも貫通している。そして、図４における頭部３２ａの下面が電子部品４を吸着する吸着面３２ｄとなっている。また、吸着孔３２ｃは、図４に示すように、貫通孔３１ｃに連通している。すなわち、吸着孔３２ｃは、貫通孔３１ｃおよび配管３６を介して吸引装置３５に接続されており、吸引装置３５は、配管３６、貫通孔３１ｃおよび吸着孔３２ｃを介して、電子部品４を吸着面３２ｄに向かって吸引するようになっている。
【００４１】
本形態では、図４の下側からメネジ部３１ｄにオネジ部３２ｂが螺合されることで、圧接部３２が、第１振動増幅部３１ａに対して着脱可能となっている。すなわち、メネジ部３１ｄとオネジ部３２ｂとのネジ結合によって、圧接部３２が、第１振動増幅部３１ａに着脱可能に結合されている。図４に示すように、メネジ部３１ｄとオネジ部３２ｂとの結合長さＬは、たとえば、８ｍｍとなっている。
【００４２】
座金３４は、圧接部３２よりも硬度の低い金属材料で形成されている。より具体的には、座金３４はたとえば、黄銅で形成されている。この座金３４は、薄い平板のリング状に形成されている。この座金３４の厚さは、たとえば、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍとなっている。そして、図６に示すように、圧接部３２のオネジ部３２ｂが座金３４の内周側に挿通された状態で、メネジ部３１ｄとオネジ部３２ｂとがネジ結合されるようになっている。また、メネジ部３１ｄとオネジ部３２ｂとのネジ結合時に変形（塑性変形および／または弾性変形）して、第１振動増幅部３１ａの下面および圧接部３２の上面に密着している。
【００４３】
なお、座金３４の径は、図４に示すように、頭部３２ａの外形より小さくても良いし、図６に示すように、頭部３２ａの外形より大きくても良い。また、座金３４の径は、頭部３２ａの外形と同じであっても良い。
【００４４】
（電子部品の接合装置の概略動作）
以上のように構成された接合装置１は、以下のように、基板２と電子部品４との接合を行う。
【００４５】
まず、部品供給機構部１０は、網目状に分割された状態の電子部品４が複数形成された半導体ウェハ８から１つの電子部品４を取り出して、接合ヘッド５へ取り出した電子部品４を供給する。より具体的には、まず、昇降機構部２０によって半導体ウェハ８上まで下降した吸着部１８が１つの電子部品４を吸着する。その後、吸着部１８が、昇降機構部２０によって上昇するとともに、移動機構部１９によって、ＸＹ平面と平行に回動しながら上下反転して、接合ヘッド５の下方まで移動する。
【００４６】
その状態で、吸着部１８が昇降機構部２０によってさらに上昇し、圧接部３２の吸着面３２ｄが電子部品４を吸着することで、接合ヘッド５が吸着部１８から電子部品４を受け取って、吸着面３２ｄに電子部品４を保持する。より具体的には、吸引装置３５が、配管３６、貫通孔３１ｃおよび吸着孔３２ｃを介して、電子部品４を吸着面３２ｄに向かって吸引することで、接合ヘッド５が吸着部１８から電子部品４を受け取って、吸着面３２ｄに電子部品４を保持する。
【００４７】
一方、搬送機構部７は、基板２を所定位置まで搬送する。すなわち、搬送機構部７は、接合ヘッド５の吸着面３２ｄに吸着保持された電子部品４の電極部（図示省略）の位置と、基板２上の端子部３とがほぼ一致する位置に、基板２を搬送する。この状態で、撮像機構部が撮影および画像処理を行う。この撮像機構部の撮像結果に基づいて、接合機構部６は電子部品４の位置の微調整を行って、電子部品４の電極部（図示省略）と、基板２上の端子部３とを位置合わせする。
【００４８】
電子部品４と端子部３との位置合わせが終了すると、撮像機構部を構成するカメラユニットが退避する。その後、昇降機構部１３によって、接合ヘッド５が下降して、吸着面３２ｄに保持された電子部品４を端子部３に押し当て加圧しながら（圧接しながら）、電子部品４に超音波振動を与え、基板２と電子部品４とを接合する。この接合時には、たとえば、１０ｋＨｚから６０ｋＨｚの周波数の超音波振動が電子部品４に加えられる。なお、基板２と電子部品４との接合時には、基板２は載置台１１に載置されており、この載置台１１が接合ヘッド５の加圧力を受けている。
【００４９】
基板２と電子部品４との接合が終了すると、接合ヘッド５が上昇し、搬送機構部７は、基板２を所定の間隔だけ搬送する。また、部品供給機構部１０は、接合ヘッド５へ次の電子部品４を供給して、上記と同様に、接合機構部６は、基板２と次の電子部品４との接合を行う。なお、部品供給機構部１０が半導体ウェハ８から次の電子部品４を取り出す前には、載置機構部９が半導体ウェハ８をＸ方向および／またはＹ方向へ移動させ、吸着部１８が次の電子部品４を吸着できるようになっている。
【００５０】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態の接合装置１では、圧接部３２を第１振動増幅部３１ａに着脱可能に結合するオネジ部３２ｂには、吸着面３２ｄに電子部品４を吸着するため、オネジ部３２ｂの長手方向でオネジ部３２ｂを貫通する吸着孔３２ｃが形成されている。そのため、圧接部３２を第１振動増幅部３１ａに結合する際にオネジ部３２ｂが回転する場合であっても、Ｘ方向およびＹ方向では吸着孔３２ｃの位置ずれが生じない。したがって、吸着孔３２ｃを貫通孔３１ｃに適切に連通させることができる。すなわち、貫通孔３１ｃおよび配管３６を介して吸着孔３２ｃを吸引装置３５に適切に接続することができる。その結果、第１振動増幅部３１ａへの圧接部３２の着脱が可能であっても、吸引装置３５で発生させた吸引力を吸着面３２ｄに適切に伝達することができる。
【００５１】
本形態では、圧接部３２は、吸着面３２ｄが形成された頭部３２ａを一端に備えるとともにオネジ部３２ｂが形成されたボルトで構成され、吸着孔３２ｃは、オネジ部３２ｂの長手方向で、頭部３２ａも貫通するように形成されている。そのため、圧接部３２の構成の簡素化を図りつつ、吸引装置３５で発生させた吸引力を吸着面３２ｄに適切に伝達することができる。
【００５２】
本形態では、第１振動増幅部３１ａにメネジ部３１ｄが形成されている。そのため、第１振動増幅部３１ａと圧接部３２との２部品によって、圧接部３２を、第１振動増幅部３１ａに着脱可能に結合することができる。その結果、接合ヘッド５の構成を簡素化できる。
【００５３】
（他の実施の形態）
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形可能である。たとえば、上述した形態では、第１振動増幅部３１ａに形成された貫通孔３１ｃの内周面がメネジ部３１ｄとなっている。この他にもたとえば、図７に示すように、貫通孔３１ｃの内周面にメネジを形成せずに、第１振動増幅部３１ａの上面側にナット４１を配設し、貫通孔３１ｃに挿通された圧接部３２のオネジ部３２ｂの先端側部分と、ナット４１の内周面に形成されたメネジ部４１ｄとのネジ結合によって、圧接部３２を第１振動増幅部３１ａに着脱可能に結合しても良い。この場合には、ナット４１が配管３６を介して吸引装置３５に接続されるように構成すれば良い。このように構成した場合であっても、配管３６を介して吸着孔３２ｃを吸引装置３５に適切に接続することができ、吸引装置３５で発生させた吸引力を吸着面３２ｄに適切に伝達することができる。
【００５４】
また、上述した形態では、圧接部３２は六角ボルトであるが、図８に示すように、たとえば、六角ナットで圧接部４２を構成しても良い。この圧接部４２の内周側では、図８の上端から所定の深さで形成された凹部の壁面にメネジが形成されており、このメネジが形成された部分がメネジ部４２ｄとなっている。また、圧接部４２には、図８の下端から凹部まで連通するナット側吸着孔４２ｃが形成されるとともに、圧接部４２の図示下面が吸着面４２ｂとなっている。この場合には、上述した形態で圧接部３２を構成した六角ボルトと同様に頭部４３ａとオネジ部４３ｂとを備えるとともに吸着孔４３ｃが形成されたボルト４３を、第１振動増幅部３１ａの上面側からメネジが形成されていない貫通孔３１ｃに挿通し、ボルト４３のオネジ部４３ｂの先端側部分と、圧接部４２のメネジ部４２ｄとのネジ結合によって、圧接部４２を第１振動増幅部３１ａに着脱可能に結合すれば良い。また、この場合には、ボルト４３の吸着孔４３ｃが配管３６を介して吸引装置３５に接続されるように構成すれば良い。このように構成した場合であっても、配管３６を介して吸着孔４３ｃを吸引装置３５に適切に接続することができ、吸引装置３５で発生させた吸引力を、配管３６、吸着孔４３ｃおよびナット側吸着孔４２ｃを介して吸着面４２ｂに適切に伝達することができる。
【００５５】
さらに、図９に示すように、第１振動増幅部３１ａの下面から下側に突出するようにオネジ部３１ｅを形成して、上述した圧接部４２のメネジ部４２ｄとオネジ部３１ｅとのネジ結合によって、圧接部４２を第１振動増幅部３１ａに着脱可能に結合しても良い。この場合には、図９に示すように、吸着面４２ｃに電子部品４を吸着するため、第１振動増幅部３１ａおよびオネジ部３１ｅに高さ方向に貫通する吸着孔３１ｆを形成すれば良い。また、この場合には、吸着孔３１ｆが配管３６を介して吸引装置３５に接続されるように構成すれば良い。このように構成した場合であっても、配管３６を介して吸着孔３１ｆを吸引装置３５に適切に接続することができ、吸引装置３５で発生させた吸引力を、配管３６、吸着孔３１ｆおよびナット側吸着孔４２ｃを介して吸着面４２ｂに適切に伝達することができる。
【００５６】
また、図８および図９に示すように、メネジ部４２ｄおよびナット側吸着孔４２ｃが形成されたナットで圧接部４２を構成すると、圧接部４２の構成を簡素化できる。
【００５７】
さらにまた、振動増幅部３１の形状は上述した形態で説明した形状には限定されず、たとえば、図１０に示すような形状であっても良い。すなわち、振動増幅部は、上述した第１振動増幅部３１ａと、第１振動増幅部３１ａのＸ方向の両側面からＸ方向外側に伸びる２つの略直方体状の第２振動増幅部５１ｂ、５１ｂとが一体で形成された振動増幅部５１であっても良い。
【００５８】
また、上述した形態では、圧接部３２の頭部３２ａは六角形に形成されている。この他にもたとえば、圧接部３２の頭部は、図１１（Ａ）に示すように、八角形の頭部５２ａであっても良い。なお、この頭部５２ａには、電子部品４を吸着するための吸着孔５２ｃが形成され、頭部５２ａの一端面が吸着面５２ｄとなっている。さらに、圧接部３２の頭部は、六角形や八角形以外の多角形に形成されても良い。さらにまた、圧接部３２の頭部は、図１１（Ｂ）に示すように、扁平な円柱を平行な２つの面で切り欠いて形成された２つの平行なトルク伝達面６２ｂ、６２ｂを有する形状の頭部６２ａとしても良い。なお、この頭部６２ａには、電子部品４を吸着するための吸着孔６２ｃが形成され、頭部６２ａの一端面が吸着面６２ｄとなっている。同様に図８および図９に示す圧接部４２の形状も、八角形やその他の多角形であっても良いし、図１１（Ｂ）に示す形状であっても良い。
【００５９】
さらにまた、本発明の構成は、振動増幅部３１を有さず、振動発生部３０に圧接部３２が着脱可能に取り付けられた接合ヘッドにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施の形態にかかる電子部品の接合装置の主要部の概略構成を示す平面図である。
【図２】図１のＥ−Ｅ方向から接合装置の主要部の概略構成を示す図である。
【図３】図１のＦ−Ｆ方向から接合装置の主要部の概略構成を示す図である。
【図４】図１に示す電子部品の接合ヘッドを示す部分断面側面図である。
【図５】図４のＧ−Ｇ方向から電子部品の接合ヘッドを示す底面図である。
【図６】図４に示す振動増幅部への圧接部の取付時の状態を示す拡大側面図である。
【図７】本発明の他の実施の形態にかかる接合ヘッドを示す部分断面側面図である。
【図８】本発明の他の実施の形態にかかる接合ヘッドを示す部分断面側面図である。
【図９】本発明の他の実施の形態にかかる接合ヘッドを示す部分断面側面図である。
【図１０】本発明の他の実施の形態にかかる接合ヘッドを示す部分断面側面図である。
【図１１】図１に示す接合装置で使用される接合ヘッドにおける圧接部の頭部の他の形状を示す平面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１  接合装置（電子部品の接合装置）
２  基板
４  電子部品
５  接合ヘッド（電子部品の接合ヘッド）
３０  振動発生部（振動部の一部）
３１、５１  振動増幅部（振動部の一部）
３１ｄ、４１ｄ、４２ｄ  メネジ部
３２、４２  圧接部
３２ａ、５２ａ  頭部
３２ｂ、４３ｂ、３１ｅ  オネジ部
３２ｃ、４３ｃ、３１ｆ  吸着孔
３２ｄ、４２ｂ、５２ｄ、６２ｄ  吸着面
３５  吸引装置
４２ｃ  ナット側吸着孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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