(57)【要約】【課題】基板電極と部品電極との接合部に生じ得る隙間をなくして接合不良を安定して防止する。【解決手段】圧電アクチュエータ装着用の凹部１４２の底面には、シリコンゴム１５１が配置される。圧電アクチュエータは、シリコンゴム上に載置された状態で、当該凹部内にセットされる。その後、押さえ部材１４６を押さえ部材装着用の凹部１４７にセットし、押さえ部材がこの凹部底面に当接するまでボルト１５０を締める。これにより、押さえ部材が押し下げられると、シリコンゴムが弾性変形し、その復元力により、圧電アクチュエータ上の駆動電極９とフレキシブル基板の電極パッド３とが密着する。【選択図】図１
2007243005.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光透過性の材料からなる基板の表面に形成された基板電極と電子部品の部品電極とが対向するように該基板及び該電子部品を保持し、該基板の該電子部品側とは反対側の面からレーザ光を透過させ該基板電極に当てるようにレーザ光を照射することにより、該基板電極と該部品電極とを接合する電極接合方法であって、
上記基板及び上記電子部品を保持した状態で、上記基板電極と上記部品電極とを互いに接近させる向きに該基板及び該電子部品の少なくとも一方を弾性部材で付勢し、
該付勢を行った状態で上記レーザ光を照射することを特徴とする電極接合方法。
【請求項２】
請求項１の電極接合方法において、
上記電子部品における上記基板との対向面とは反対側の面を上記弾性部材で非弾性の支持部材により支持するとともに、上記レーザ光の照射の際にレーザ光透過性の材料からなる非弾性の押さえ部材により上記基板のレーザ光入射側の表面を上記電子部品側に押さえることにより上記付勢を行うことを特徴とする電極接合方法。
【請求項３】
請求項２の電極接合方法において、
上記押さえ部材と当接することで該押さえ部材による押さえ量を規制する押さえ規制部材と該押さえ部材とが互いに当接するまで該押さえ部材と該押さえ規制部材とを相対移動させることにより上記付勢を行い、
該押さえ部材による押さえ前の状態で、該押さえ規制部材における該押さえ部材と当接する当接部分よりも該電子部品の部品電極が該押さえ部材に近い位置となるように、該電子部品を上記支持部材により支持することを特徴とする電極接合方法。
【請求項４】
請求項１、２又は３の電極接合方法において、
上記弾性部材として、上記レーザ光に対して耐性を有する材料からなるものを用いることを特徴とする電極接合方法。
【請求項５】
レーザ光透過性の材料からなる基板の表面に形成された基板電極と電子部品の部品電極とが対向するように該基板及び該電子部品を保持する保持手段と、該基板の該電子部品側とは反対側の面からレーザ光を透過させ該基板電極に当てるようにレーザ光を照射するレーザ光照射手段とを備え、該基板電極と該部品電極とを接合する電極接合装置であって、
上記基板及び上記電子部品を保持した状態で上記基板電極と上記部品電極とを互いに接近させる向きに該基板及び該電子部品の少なくとも一方を弾性部材で付勢する付勢手段を備え、
該付勢を行った状態で上記レーザ光を照射することを特徴とする電極接合装置。
【請求項６】
請求項５の電極接合装置において、
上記付勢手段は、上記電子部品における上記基板との対向面とは反対側の面を支持する非弾性の支持部材と、上記基板のレーザ光入射側の表面を上記電子部品側に押さえる、レーザ光透過性の材料からなる非弾性の押さえ部材とを備えており、
上記弾性部材を、該支持部材における該電子部品を支持する支持部分に配置したことを特徴とする電極接合装置。
【請求項７】
請求項６の電極接合装置法において、
上記付勢手段は、上記押さえ部材と当接することで該押さえ部材による押さえ量を規制する押さえ規制部材を有し、
上記支持部材は、該押さえ部材による押さえ前の状態で、該押さえ規制部材における該押さえ部材と当接する当接部分よりも該電子部品の部品電極が該押さえ部材に近い位置となるように、該電子部品を支持することを特徴とする電極接合装置。
【請求項８】
請求項５、６又は７の電極接合装置において、
上記弾性部材として、上記レーザ光に対して耐性を有する材料からなるものを用いることを特徴とする電極接合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板の表面に形成された基板電極と、圧電素子、ＩＣチップ、チップコンデンサ等の電子部品の部品電極とを接合する電極接合方法及びその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザ光透過性の材料からなる基板に対してその裏面側からレーザ光を照射することにより、基板の表面に形成された基板電極と電子部品の部品電極とを接合する電極接合方法が知られている（特許文献１及び特許文献２参照）。例えば特許文献１に記載されている方法では、レーザ光透過性の基板を透過したレーザ光を、基板のおもて面に形成された基板電極に当てるように照射することにより、基板電極を加熱する。この基板電極の熱は、基板電極に直接接触している部品電極に伝わり、基板電極と部品電極とが互いに対向している部分で、両電極の温度をともに上昇させる。この温度上昇により、両電極を溶融させて接合することができる。また、特許文献２に記載の方法において、上記レーザ光の照射によって生じた基板電極の熱は、基板の基板電極と電子部品の部品電極との間に介在する導電性接合材としてのはんだに伝わるとともに、そのはんだを介して部品電極にも伝わる。この熱により、両電極の温度とともに、それらの間に介在するはんだの温度を上昇させる。この温度上昇により、基板電極と部品電極とが互いに対向している部分で、両電極及びはんだを溶融を溶融させ、両電極を接合することができる。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１７２０３４号公報
【特許文献２】特開平９−２６０８２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記電極接合方法では、次に説明する理由により、基板電極と部品電極との接合不良を引き起こすおそれがある。すなわち、基板電極と部品電極とを直接接触させて接合する方法では、基板及び電子部品のセットの仕方によっては、レーザ光を照射する際に基板電極と部品電極との間の接触不良で両電極間に隙間が発生している場合がある。この場合は、上記レーザ光の照射によって基板電極が発熱したとしても、その熱が部品電極に伝わりにくく、部品電極が十分に溶融しないことにより基板電極と部品電極との接合不良を引き起こすおそれがある。
また、基板電極と部品電極との間にはんだを介在させて接合する方法では、基板及び電子部品のセットの仕方によっては、レーザ光を照射する際に電極とはんだとの間の接触不良で隙間が発生している場合がある。この場合は、上記レーザ光の照射によって基板電極が発熱したとしても、電極間のはんだや部品電極が十分に溶融せず、基板電極と部品電極との接合不良を引き起こすおそれがある。
【０００５】
そこで、本出願人は、特願２００５−２１６４１１号（先願）において、基板電極と部品電極との接合部に生じた隙間による接合不良を防止し得る電極接合方法を提案した。この方法は、基板表面に形成された基板電極と電子部品の部品電極とを互いに接近させる向きに基板及び電子部品の少なくとも一方を付勢し、付勢を行った状態でレーザ光を照射して両電極を接合するというものである。この方法によれば、付勢を行うことで基板電極と部品電極とを互いに密着させて、基板電極と部品電極との隙間の発生を抑制することができる。その結果、基板電極と部品電極との隙間が少ない状態で基板電極と部品電極との接合することができる。
【０００６】
ところが、本発明者らのその後の研究により、単に付勢するだけでは基板電極と部品電極との隙間をなくすことができない場合があるという問題点が判明した。以下、図１６を用いて具体的に説明する。
【０００７】
図１６は、上記先願で提案した電極接合方法を利用して電子部品を基板上に実装する冶具の一例を示す断面図である。
この冶具は、電子部品を保持する電子部品ホルダー２４０を備えている。この電子部品ホルダー２４０には、電子部品２０７の厚さよりも僅かに浅い深さを有する電子部品装着用の凹部２４２を備えている。電子部品２０７はその部品電極が図中上側を向くようにして凹部２４２にセットされる。その後、基板２０１を電子部品２０７の上面に載せ、その上に更に押さえ部材２４６を載せる。この押さえ部材２４６は、基板２０１を電子部品２０７側に押さえる板状の部材であり、合成石英等のレーザ光透過性の材料で形成されている。そして、ボルト２５０を用いて押さえ部材２４６を図示のように電子部品ホルダー２４０に固定する。このボルト２５０を締めることで、押さえ部材２４６が基板２０１を電子部品２０７側に押し、基板２０１の図中下面に設けられた基板電極と電子部品２０７の図中上面に設けられた部品電極とを密着させる。
【０００８】
一般に、図１６に示した各部材の寸法は、その製造誤差等によって所望寸法からのズレが生じる。具体的には、電子部品２０７の厚さ（図中上下方向における電子部品の寸法）、電子部品２０７上の部品電極や基板２０１上の基板電極の高さ（図中上下方向における電極の寸法）、電子部品ホルダー２４０の凹部２４２の深さなどの寸法誤差が生じる。また、電子部品２０７や押さえ部材２４６の厚みムラ、電子部品ホルダー２４０上の押さえ部材２４６との当接面の高さ位置のズレなどの寸法誤差も存在する。このような寸法誤差が存在する結果、ボルト２５０を締めて押さえ部材２４６により基板２０１を電子部品２０７側に押しても、基板２０１上の基板電極と電子部品２０７上の部品電極との隙間を埋めることができない場合がある。具体例を挙げれば、凹部２４２の深さが所望の深さよりも深い寸法誤差をもつ場合や、電子部品２０７の厚さが所望の厚さよりも薄い寸法誤差をもつ場合などである。これらの場合、電子部品ホルダー２４０と押さえ部材２４６とが当接する状態までボルト２５０を締めても、基板電極と部品電極との間に隙間が残ってしまう。
【０００９】
なお、電子部品ホルダー２４０の凹部２４２の深さを電子部品２０７の厚みよりも十分に浅くなるように設定し、寸法誤差があっても電子部品２０７の上面が常に凹部２４２よりも上側に位置するようにすれば、寸法誤差があっても基板電極と部品電極との間の隙間をなくすことができるようにも思われる。しかし、電子部品２０７、基板２０１、押さえ部材２４６及び電子部品ホルダー２４０のいずれも、図中上下方向において非弾性であるため、ボルト２５０を締め過ぎると電子部品２０７に過剰な圧力がかかり部品を破損するおそれがある。加えて、過剰な圧力がかからないようにボルト２５０の締め具合を調整することは極めて煩雑な作業である。また、電子部品２０７と基板２０１との間に偏った圧力が加わると、圧力が弱い側で基板電極と部品電極との間に隙間が発生してしまう。
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、上記先願の改良に係り、詳しくは基板電極と部品電極との接合部に生じ得る隙間をなくして接合不良を安定して防止し得る電極接合方法及びその装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、レーザ光透過性の材料からなる基板の表面に形成された基板電極と電子部品の部品電極とが対向するように該基板及び該電子部品を保持し、該基板の該電子部品側とは反対側の面からレーザ光を透過させ該基板電極に当てるようにレーザ光を照射することにより、該基板電極と該部品電極とを接合する電極接合方法であって、上記基板及び上記電子部品を保持した状態で、上記基板電極と上記部品電極とを互いに接近させる向きに該基板及び該電子部品の少なくとも一方を弾性部材で付勢し、該付勢を行った状態で上記レーザ光を照射することを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の電極接合方法において、上記電子部品における上記基板との対向面とは反対側の面を上記弾性部材で非弾性の支持部材により支持するとともに、上記レーザ光の照射の際にレーザ光透過性の材料からなる非弾性の押さえ部材により上記基板のレーザ光入射側の表面を上記電子部品側に押さえることにより上記付勢を行うことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項２の電極接合方法において、上記押さえ部材と当接することで該押さえ部材による押さえ量を規制する押さえ規制部材と該押さえ部材とが互いに当接するまで該押さえ部材と該押さえ規制部材とを相対移動させることにより上記付勢を行い、該押さえ部材による押さえ前の状態で、該押さえ規制部材における該押さえ部材と当接する当接部分よりも該電子部品の部品電極が該押さえ部材に近い位置となるように、該電子部品を上記支持部材により支持することを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１、２又は３の電極接合方法において、上記弾性部材として、上記レーザ光に対して耐性を有する材料からなるものを用いることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、レーザ光透過性の材料からなる基板の表面に形成された基板電極と電子部品の部品電極とが対向するように該基板及び該電子部品を保持する保持手段と、該基板の該電子部品側とは反対側の面からレーザ光を透過させ該基板電極に当てるようにレーザ光を照射するレーザ光照射手段とを備え、該基板電極と該部品電極とを接合する電極接合装置であって、上記基板及び上記電子部品を保持した状態で上記基板電極と上記部品電極とを互いに接近させる向きに該基板及び該電子部品の少なくとも一方を弾性部材で付勢する付勢手段を備え、該付勢を行った状態で上記レーザ光を照射することを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項５の電極接合装置において、上記付勢手段は、上記電子部品における上記基板との対向面とは反対側の面を支持する非弾性の支持部材と、上記基板のレーザ光入射側の表面を上記電子部品側に押さえる、レーザ光透過性の材料からなる非弾性の押さえ部材とを備えており、上記弾性部材を、該支持部材における該電子部品を支持する支持部分に配置したことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項６の電極接合装置法において、上記付勢手段は、上記押さえ部材と当接することで該押さえ部材による押さえ量を規制する押さえ規制部材を有し、上記支持部材は、該押さえ部材による押さえ前の状態で、該押さえ規制部材における該押さえ部材と当接する当接部分よりも該電子部品の部品電極が該押さえ部材に近い位置となるように、該電子部品を支持することを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項５、６又は７の電極接合装置において、上記弾性部材として、上記レーザ光に対して耐性を有する材料からなるものを用いることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明は、基板及び電子部品を保持した状態で互いに接近させる向きに基板及び電子部品の少なくとも一方を弾性部材で付勢する。これにより、基板及び電子部品を保持する部材や電子部品などに寸法誤差があっても、その寸法誤差を弾性部材の弾性変形で吸収することができるので、基板電極と部品電極とを互いに密着させることができる。その結果、基板の電子部品側とは反対側の面からレーザ光を透過させ基板電極に当てるようにレーザ光を照射する際に、基板電極と部品電極との間に隙間が発生するのを安定して抑制できる。その結果、レーザ光照射によって基板電極に発生した熱を部品電極に確実に伝えて基板電極と部品電極とを接合することができる。
なお、弾性部材の弾性度合いは、電子部品の圧力耐性等に応じて適宜設定される。
【００１３】
特に、請求項２及び６の発明では、電子部品における基板との対向面とは反対側の面を、上記弾性部材で非弾性の支持部材により支持するため、弾性部材をどのように配置しても、その弾性部材によって基板電極に照射されるレーザ光が遮られることはない。よって、弾性部材の配置や材料選択（レーザ光透過性を有する材料）の自由度が増す。
【００１４】
また、請求項３及び７の発明では、押さえ部材による押さえ前の状態において、押さえ規制部材における押さえ部材と当接する当接部分よりも電子部品の部品電極の方が押さえ部材に近い位置に位置決めされる。この状態から押さえ部材と押さえ規制部材とが互いに当接するまでこれらを相対移動させると、弾性部材が弾性変形して、基板電極と部品電極とが互いに密着する。よって、部品電極の位置が当接部分の位置との差分を、想定される寸法誤差よりも十分に大きく設定しておけば、押さえ部材と押さえ規制部材とが互いに当接するまで相対移動させるだけで、基板電極と部品電極とを互いに安定して密着させることができる。
【００１５】
また、請求項４及び８の発明では、弾性部材がレーザ光に対して耐性を有する材料からなるので、レーザ光が弾性部材に当たって劣化するのを抑制することができる。これにより、長期にわたって適切な弾性を維持することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、基板電極と部品電極との接合部に生じ得る隙間をなくして接合不良を安定して防止し得るという優れた効果が奏される。
特に、請求項２及び６の発明によれば、弾性部材の配置や材料選択の自由度が増すという優れた効果が奏される。
また、請求項３及び７の発明によれば、押さえ部材と押さえ規制部材とが互いに当接するまで相対移動させるという簡単な動作で、基板電極と部品電極とを互いに安定して密着させることができるという優れた効果が奏される。
また、請求項４及び８の発明によれば、長期にわたって、基板電極と部品電極とを互いに安定して密着させることができるという優れた効果が奏される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を適用した実施形態として、基板としての柔軟性を持ったフレキシブル基板（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuit）の基板電極と、そのフレキシブル基板上に実装される圧電素子からなる電子部品の部品電極とを接合する電極接合方法、及びその方法を含む部品実装方法について説明する。
【００１８】
図２は、本部品実装方法で電子部品が実装されるフレキシブル基板を示す拡大断面図である。
フレキシブル基板１は、レーザ光透過性を有する材料からなるベースフィルム２のおもて面に、導電性材料たる銅からなる回路パターンが形成されている。この回路パターンは、配線部と、これに設けられた複数の基板電極としての電極パッド３とから構成されている。これら電極パッド３は、導電性接合材としてのはんだを介して電子部品の部品電極と接合される。波長１０６４［ｎｍ］のＹＡＧレーザ光を照射する場合のベースフィルム２の材料としては、その波長１０６４［ｎｍ］のＹＡＧレーザ光を透過させ得るＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の樹脂を用いることができる。
【００１９】
本部品実装方法において、フレキシブル基板１の電極パッド３と電子部品の部品電極とを直接接触させて接合してもよいし、電極パッド３と部品電極との間に導電性接合材からなる中間接合層を介在させて接合してもよい。ここで、中間接合層が介在しない場合は、レーザ光の照射によって加熱した電極パッド３の熱によって電極パッド３と部品電極とが互いに接触している部分を溶融させて部品電極と電極パッド３とを接合する。一方、中間接合層が介在する場合は、レーザ光の照射によって加熱した電極パッド３の熱によって中間接合層を溶融させて、部品電極と電極パッド３とを接合する。
【００２０】
上記中間接合層を部品電極と電極パッド３との間に介在させる方法としては、フレキシブル基板１として、電極パッド３の表面や部品電極の表面に金やスズ等の金属材料からなる中間接合層を被覆したものを用いる方法を例示することができる。また、電子部品として、その表面に設けられた複数の部品電極のそれぞれに金属材料からなる中間接合層を被覆したものを用いる方法でもよい。また、印刷マスクにより、フレキシブル基板１の各電極パッド３のそれぞれの表面に、導電性接合材としてのはんだを含むはんだペーストを印刷する方法でもよい。
【００２１】
上記はんだペーストの印刷は、例えば次のように行うことができる。はんだペーストの印刷工程は、孔版たる印刷マスクをフレキシブル基板１のおもて面に密着させる密着工程と、そのフレキシブル基板１に密着させた印刷マスクの各孔にはんだペーストを充填する充填工程と、印刷マスクをフレキシブル基板から剥がす剥離工程とを含む。具体的には、まず、図３や図４に示すように、回路パターンが形成されているフレキシブル基板１のおもて面に印刷マスク４を密着させる。印刷マスク４には、フレキシブル基板１の各電極パッド３に対応する複数の貫通孔４ａからなる印刷パターンが形成されている。密着工程では、各電極パッド３の真上に、印刷マスク４の各貫通孔４ａを位置させるように、位置合わせを行いながら印刷マスク４をフレキシブル基板１に密着させる。このような密着工程が終了したら、次に、図５に示すように、フレキシブル基板１に密着している印刷マスク４の印刷側面上に、スキージ５を用いてはんだペースト６を刷り付けて、印刷マスク４の各貫通孔４ａ内にはんだペースト６を充填する。そして、図６に示すように、印刷マスク４をフレキシブル基板１から剥がして、各貫通孔４ａ内のはんだペースト６を、それぞれフレキシブル基板１の電極パッド３上に転移させる。
【００２２】
上記フレキシブル基板１の電極パッド３と電子部品の部品電極との接合は、例えば次のようなレーザ光を用いた電極接合方法で行う。この電極接合方法は、部品保持工程とレーザ照射接合工程とを有する。上記部品保持工程では、レーザ接合用の保持手段としてのワークホルダー上に、フレキシブル基板１と電子部品とが互いに位置決めされてセットされる。上記レーザ照射接合工程では、レーザ光の照射によって電極パッド３と電子部品の部品電極とが接合される。ここで、１回の部品保持工程で全ての電子部品をフレキシブル基板１上に載置してからそれぞれの電子部品に対してレーザ照射接合工程を実施してもよいが、電子部品を少しずつ載置していきながらレーザ照射接合工程を実施してもよい。この場合には、部品保持工程とレーザ照射接合工程とを交互に繰り返していくことになる。以下、部品保持工程とレーザ照射接合工程とを交互に繰り返していく方法を例にして、本電極接合方法を説明する。
【００２３】
図７及び図８は、それぞれ、フレキシブル基板１に実装される電子部品としての圧電アクチュエータ７の平面図及び部分拡大図である。
この圧電アクチュエータ７は、ＰＺＴ（ジルコン酸チタン酸鉛）等の圧電材料で形成され、ベース部７１０と櫛歯部７２０とを有する。櫛歯部７２０は、厚さ方向にそれぞれ延在する板状の圧電素子部７２０Ａ、７２０Ｂ及び溝部７２０Ｃが長手方向（図中の上下方向）に所定のピッチで交互に形成され、全体として櫛歯形状になっている。これらの板状の圧電素子部７２０Ａ、７２０Ｂの表面には、圧電アクチュエータ７の長手方向（図中の上下方向）の一つおきに、部品電極としての駆動電極（ホット電極）９が形成されている。駆動電極９が形成されている圧電素子部が駆動圧電素子部７２０Ａであり、駆動電極９が形成されていない圧電素子部が固定圧電素子部７２０Ｂである。上記駆動圧電素子部７２０Ａの駆動電極９が形成されている面とは反対側の面（図中の奥側の面）にはグランド電極が形成されている。また、上記圧電アクチュエータ７のベース部７１０の端面は、金属材料（例えばＳＵＳ）などで形成された補強部材８に取り付けられている。
【００２４】
図９並びに図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、それぞれ、フレキシブル基板１及び圧電アクチュエータ７の断面図及び部分拡大図である。
圧電アクチュエータ７の駆動圧電素子部７２０Ａに形成されている駆動電極９の端部と、フレキシブル基板１のベースフィルム２の端部に露出するように形成された電極パッド３とが接合される。この接合は、前述のように電極パッド３と駆動電極９とを直接接触させて行ってもいいし（図１０（ａ）参照）と、電極パッド３と駆動電極９との間にはんだペースト６等の導電性接合材からなる中間接合層を介在させて行ってもよい（図１０（ｂ）参照）。
【００２５】
図１１は、フレキシブル基板１及び圧電アクチュエータ７がセットされるワークホルダー１３０の平面図である。
このワークホルダー１３０は、ベース部材１３１上に、基板ホルダー１３２と圧電アクチュエータホルダー１４０とを備えている。
【００２６】
上記基板ホルダー１３２は、フレキシブル基板１を保持するものであり、基板案内用テーパー付きのフィードピン１３３，１３４と、例えばマイクロメータ等からなる図示しない位置合わせ微調整用のＸＹ駆動機構とを備えている。この基板ホルダー１３２のフィードピン１３３，１３４に、フレキシブル基板１の所定位置に形成された貫通孔を貫通させてフレキシブル基板１をセットする。これにより、基板ホルダー１３２上の所定位置に、フレキシブル基板１のだいたいの位置が合わせされて保持される。そして、上記位置合わせ微調整用のＸＹ駆動機構を用いて、図１１中のＸ−Ｙ方向におけるフレキシブル基板１の位置を微調整する。この微調整により、圧電アクチュエータ７の駆動圧電素子部７２０Ａに形成されている駆動電極９と、フレキシブル基板１の電極パッド３とが対向するように、フレキシブル基板１を位置決めすることができる。
【００２７】
上記圧電アクチュエータホルダー１４０は、圧電アクチュエータ７を保持するものである。この圧電アクチュエータホルダー１４０のホルダー本体１４１の表面部に、圧電アクチュエータ７の厚さよりも浅い深さを有する圧電アクチュエータ装着用の凹部１４２を備えている。圧電アクチュエータ７のＸ方向の位置決めは、凹部１４２の図中左側の内側面に位置する２つの被突き当て面１４２ａ，１４２ｂに圧電アクチュエータ７の端面を突き当てることにより行われる。また、圧電アクチュエータ７のＹ方向の位置決めは、凹部１４２の図中下側の内側面に位置する被突き当て面１４２ｃに圧電アクチュエータ７の端面を突き当てることにより行われる。上記圧電アクチュエータ７の突き当ては、図示しない微調整用駆動機構で行われる。この微調整用駆動機構は、例えばネジ部材等で構成され、ホルダー本体１４１の上記被突き当て面１４２ａ及び１４２ｂに対向する内側面側と、上記被突き当て面１４２ｃに対向する内側面側のそれぞれに設けられている。
【００２８】
また、上記圧電アクチュエータ装着用の凹部１４２の周囲には、押さえ部材１４６の厚さと同程度の深さを有する押さえ規制部材として機能する押さえ部材装着用の凹部１４７が形成されている。押さえ部材１４６は、上記フレキシブル基板１のレーザ光照射側の表面を圧電アクチュエータ７側に押さえる板状の部材であり、合成石英等のレーザ光透過性の材料で形成されている。
【００２９】
図１（ａ）及び（ｂ）は、図１１中の符号Ａ−Ａで示す位置の断面図である。図１（ａ）は、押さえ部材１４６による押さえ前の状態を示し、図１（ｂ）は、押さえ部材１４６による押さえ後の状態を示している。
上記圧電アクチュエータ装着用の凹部１４２の底面には、弾性部材としてのシリコンゴム１５１が配置される。圧電アクチュエータ７は、シリコンゴム１５１上に載置された状態で、圧電アクチュエータ装着用の凹部１４２内にセットされる。このとき、図１（ａ）に示すように、押さえ部材１４６を押さえ部材装着用の凹部１４７にセットする前（押さえ部材１４６による押さえ前）の状態では、押さえ部材装着用の凹部１４７の底面の高さ位置よりも、圧電アクチュエータ７上の駆動電極９の高さ位置の方が高い状態となる。この状態から、押さえ部材１４６を押さえ部材装着用の凹部１４７にセットし、押さえ部材１４６が押さえ部材装着用の凹部１４７の底面に当接するまでボルト１５０を締める。ボルト１５０を締めることで、押さえ部材１４６が押し下げられ、フレキシブル基板１が圧電アクチュエータ７側に付勢される。
【００３０】
押さえ部材１４６と圧電アクチュエータ装着用の凹部１４２の底面との間に介在する部材のうち、フレキシブル基板１、そのフレキシブル基板１上の電極パッド３、圧電アクチュエータ７上の駆動電極９、圧電アクチュエータ７、圧電アクチュエータ７上のグランド電極１０は、少なくとも図中上下方向においては非弾性のものであるが、シリコンゴム１５１は弾性を有する。よって、押さえ部材１４６が押し下げられると、シリコンゴム１５１が弾性変形する。その結果、シリコンゴム１５１の復元力により圧電アクチュエータ７には図中上向きの付勢力が働き、圧電アクチュエータ７上の駆動電極９とフレキシブル基板１の電極パッド３とが密着する。このとき、圧電アクチュエータ７の厚さ（図中上下方向における圧電アクチュエータ７の寸法）、駆動電極９や電極パッド３の高さ（図中上下方向における電極３，９の寸法）、圧電アクチュエータ装着用の凹部１４２の深さ、押さえ部材装着用の凹部１４７の底面の高さ位置等に多少の寸法誤差があっても、その寸法誤差はシリコンゴム１５１の弾性によって吸収され、圧電アクチュエータ７上の駆動電極９とフレキシブル基板１の電極パッド３とが互いに密着することができる。
【００３１】
なお、本実施形態では、弾性部材としてシリコンゴム１５１を用いている。シリコンゴム１５１は、ＹＡＧレーザ光に対して耐性を有する材料からなるため、後述するＹＡＧレーザ光が、圧電アクチュエータ７の櫛歯部７２０における溝部７２０Ｃを通過してシリコンゴム１５１に照射されても、シリコンゴム１５１の劣化は少ない。したがって、長期にわたってシリコンゴム１５１を交換せずに作業を行うことができる。このようにＹＡＧレーザ光に対して耐性を有する他の弾性部材としては、テフロン（登録商標）コーティングされた弾性部材などが挙げられる。
【００３２】
図１２は、本電極接合方法に用いられるレーザ照射型の電極接合装置の概略構成図である。
この電極接合装置は、レーザ発振器１００等を有するレーザ照射部と、Ｘ−Ｙテーブル１１０等を有するワーク保持駆動部と、これらを制御する制御部１６０とを備えている。
【００３３】
上記レーザ照射部は、光源としてのレーザ発振器１００と、光路形成部材としての光ファイバー１０２と、結像手段としての結像光学系１０３とを用いて構成されている。
上記レーザ発振器１００は、Ｑスイッチを備えたＹＡＧレーザであり、波長１０６４［ｎｍ］のパルス状のレーザ光を所定の繰り返し周波数で出力することができる。レーザ光の繰り返し周波数（Ｑスイッチの周波数）は１００Ｈｚ〜数ｋＨｚで変化させることができる。この繰り返し周波数を高くするほど、レーザ光のパルス幅［ｎｓｅｃ］は狭くなり、ピーク出力パワー［ｋＷ］は小さくなる。レーザ光の単位時間当りの出力エネルギーである平均出力パワー（＝１パルスレーザ光あたりのエネルギー×繰り返し周波数）を大きくする場合は、ＹＡＧロッドを励起するランプや半導体レーザ等で構成された励起部に電流を供給する電源の電流値を大きくする。
【００３４】
上記レーザ発振器１００から発せられたＹＡＧレーザ光Ｌは、図１３に示すような山形のエネルギー強度分布のガウシアンビームとなる。このＹＡＧレーザ光が光ファイバー１０２の一端面から光ファイバー１０２内に進入する。この光ファイバーには、ステップインデックス（ＳＩ）型、グレーデッドインデックス（ＧＩ）型、シングルモード（ＳＭ）型など、様々なタイプのものがあるが、図示の光ファイバー１０２はＳＩ型のものである。ＳＩ型の光ファイバー１０２内では、図１４に示すように、レーザ光の一部がファイバーのコア壁面で多重反射しながらレーザ入射側から出射側に進んでいく。このように多重反射すると、レーザ光は、図１５に示すような台形状のエネルギー強度分布のトップハットビームとなる。すなわち、ＳＩ型の光ファイバー１０２は、レーザ光の横断面方向の強度分布を均一化させる強度分布均一化光学系として機能する。
【００３５】
上記結像光学系１０３はレンズなどで構成され、上記図１５に示すように光ファイバー１０２内でエネルギー強度分布が均一化されたＹＡＧレーザ光Ｌを、照射対象物であるフレキシブル基板１の電極パッド３が形成されている面上に結像して照射する。
【００３６】
上記ワーク保持駆動部は、ＸＹテーブル１１０と移動検知手段としてのリニアスケール１２０と前述のワークホルダー１３０とを用いて構成されている。上記ＸＹテーブル１１０は、水平方向（図中のＸ方向及びＹ方向）に移動可能な載置台、その載置台を移動させる駆動機構、駆動源としての駆動モータ等で構成されている。上記リニアスケール１２０は、上記ＸＹテーブル１１０の水平方向（図中のＸ方向及びＹ方向）における移動量を検知する。
【００３７】
上記制御部１６０は、ＣＰＵやメモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ）等からなるコンピュータ装置と、駆動制御回路とを用いて構成されている。駆動制御回路は、レーザ駆動制御回路とテーブル駆動制御回路とを有し、上記コンピュータ装置で制御される。上記レーザ駆動制御回路は、上記コンピュータ装置の制御コマンドに基づいて、上記ＹＡＧレーザ１００のＱスイッチをオン／オフしたり電源の出力電流値の設定を変更したりする駆動制御信号を生成して出力する。上記テーブル駆動制御回路は、上記コンピュータ装置の制御コマンドに基づいて、上記ＸＹテーブル１１０のモータのオン／オフしたりモータの回転速度（テーブルの移動速度）を変化させたりする駆動制御信号を生成して出力する。
【００３８】
上記構成の電極接合装置において、まず、図示しないマウント装置又は手作業により、Ｘ−Ｙテーブル１１０上のワークホルダー１３０の所定位置に、フレキシブル基板１及び圧電アクチュエータ７がセットするとともに、レーザ光透過性の押さえ部材１４６をボルト１５０により装着する。ボルト１５０で押さえ部材１４６を装着することで、前述のように、フレキシブル基板１及び圧電アクチュエータ７を保持した状態でフレキシブル基板１と圧電アクチュエータ７とを互いに接近させる向きにフレキシブル基板１を付勢することができる。このフレキシブル基板１の付勢により、圧電アクチュエータ７の駆動圧電素子部７２０Ａに形成されている駆動電極９と、フレキシブル基板１の電極パッド３とを密着させることができる。
【００３９】
次に、圧電アクチュエータ７の駆動圧電素子部７２０Ａに形成されている駆動電極９とフレキシブル基板１の電極パッド３とを密着させた状態で、上記ＹＡＧレーザ光を押さえ部材１４６を介してフレキシブル基板１の電極パッド３上に照射する。これにより、電極パッド３が加熱され、駆動電極９と電極パッド３とが接合される。
【００４０】
なお、本実施形態においては、ボルト１５０を締めることにより押さえ部材１４６を押し下げて、電極パッド３と駆動電極９とを互いに接近させる向きにフレキシブル基板１と圧電アクチュエータ７とを付勢する構成を例に挙げたが、他の構成によりフレキシブル基板１と圧電アクチュエータ７とを付勢するようにしてもよい。例えば、上記先願に記載したように、吸引ポンプが発生させる吸引力を利用してフレキシブル基板１と圧電アクチュエータ７とを付勢するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施形態に係る部品実装方法（電極接合方法）で用いるワークホルダーを後述の図１１中の符号Ａ−Ａで示す位置で切断したときの断面図であり、（ａ）は押さえ部材による押さえ前の状態を示し、（ｂ）は同押さえ部材による押さえ後の状態を示す。
【図２】同部品実装方法に用いられるフレキシブル基板を示す拡大断面図。
【図３】同部品実装方法で採用することができる印刷方法で用いる印刷マスクを同フレキシブル基板とともに示す拡大断面図。
【図４】同印刷方法の密着工程を示す拡大断面図。
【図５】同印刷方法の充填工程を示す拡大断面図。
【図６】同印刷方法の剥離工程を示す拡大断面図。
【図７】フレキシブル基板に実装される圧電アクチュエータの平面図。
【図８】同圧電アクチュエータの部分拡大図。
【図９】フレキシブル基板及び圧電アクチュエータの断面図。
【図１０】（ａ）及び（ｂ）はフレキシブル基板と圧電アクチュエータとの接合部の部分拡大図。
【図１１】ワークホルダーの平面図。
【図１２】本発明の実施形態に係る電極接合装置の概略構成図。
【図１３】ガウシアンビームのエネルギー強度分布を示すグラフ。
【図１４】ＳＩ型の光ファイバー内におけるレーザ光の挙動を示す模式図。
【図１５】トップハットビームのエネルギー強度分布を示すグラフ。
【図１６】先願で提案した電極接合方法を利用して電子部品を基板上に実装する冶具の一例を示す断面図。
【符号の説明】
【００４２】
１  フレキシブル基板（基板）
２  ベースフィルム
３  電極パッド（基板電極）
６  はんだペースト（導電性接合材を含有）
７  圧電アクチュエータ
９  駆動電極（部品電極）
１０  グランド電極
１３０  ワークホルダー
１３１  ベース部材
１３２  基板ホルダー
１４０  圧電アクチュエータホルダー
１４１  ホルダー本体
１４２  圧電アクチュエータ装着用の凹部
１４６  押さえ部材
１４７  押さえ部材装着用の凹部（押さえ規制部材）
１５０  ボルト
１５１  シリコンゴム（弾性部材）
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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