(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波振動を働かせ部品を実装する部品実装ツールであって、ステンレス鋼よりなり、吸着面に改質処理による硬化処理層を有するとともに表面が超音波振動による摩擦接合のための所定の面粗度に形成され、硬化処理層は、改質処理層であることを特徴とする部品実装ツール。
【請求項２】
超音波振動を働かせ部品を実装する部品実装ツールであって、吸着面を持った吸着ヘッド部を除く他の部分をステンレス鋼製とし、前記吸着ヘッド部をステンレス鋼に比し超硬の金属製とし、吸着面が超音波振動による摩擦接合のための所定の面粗度に形成されていることを特徴とする部品実装ツール。
【請求項３】
ステンレス鋼よりなり、吸着面が硬化処理による改質処理層が形成され、かつ吸着面が超音波振動による摩擦接合のための所定の面粗度とした吸着ノズルを用い、この吸着ノズルの吸着面で吸着した部品を、実装対象物に対し互いの金属接合部を対向させて加圧しながら、吸着ノズルに超音波振動を与えて、この振動により金属接合部どうしを摩擦させて超音波接合し部品を実装対象物に実装することを特徴とする部品実装方法。
【請求項４】
吸着面を持った吸着ヘッドを除く他の部分がステンレス鋼よりなり、前記吸着ヘッドが超硬の金属製で、吸着面が超音波振動による摩擦接合のための所定の面粗度に形成された吸着ノズルを用い、この吸着ノズルの吸着面で吸着した部品を、実装対象物に対し互いの金属接合部を対向させて加圧しながら、吸着ノズルに超音波振動を与えて、この振動により金属接合部どうしを摩擦させて超音波接合し部品を実装対象物に実装することを特徴とする部品実装方法。
【請求項５】
吸着ノズルの超音波振動による摩擦接合のための所定の面粗度とした吸着面に吸着した部品を、実装対象物に対し互いの金属接合部を対向させて加圧しながら、吸着ノズルに超音波振動を与えて、この振動により金属接合部どうしを摩擦させて超音波接合し、部品を実装対象物に実装することを繰り返す工程と、吸着面を研磨材に接触させた状態で吸着ノズルに超音波振動を与えて、吸着面と研磨材とを摩擦させ、吸着面を所定の面粗度に研磨して再生する再生処理を行う工程とを備えたことを特徴とする部品実装方法。
【請求項６】
研磨材は連続したものを用い、吸着面との接触位置を更新するように送る請求項５に記載の部品実装方法。
【請求項７】
吸着ノズルの超音波振動による摩擦接合のための所定の面粗度とした吸着面に吸着した部品を、実装対象物に対し互いの金属接合部を対向させて加圧しながら、吸着ノズルに超音波振動を与えて、この振動により金属接合部どうしを摩擦させて超音波接合し部品を実装対象物に実装することを繰り返す工程と、吸着面を洗浄液に浸漬させた状態で吸着ノズルに超音波振動を与えて洗浄し、吸着面を所定の面粗度に再生する再生処理を行う工程とを備え、再生処理は吸着面を研磨した後に洗浄することにより行うことを特徴とする部品実装方法。
【請求項８】
研磨は、吸着ノズルに与える超音波振動の方向と交差する方向で研磨材と吸着面とを摩擦させて行う請求項７に記載の部品実装方法。
【請求項９】
吸着ノズルに与える超音波振動は、吸着面を超音波振動による摩擦接合のための所定の面粗度にする研磨方向と交差する方向で与える請求項５、７のいずれか一項に記載の部品実装方法。
【請求項１０】
部品を供給する部品供給部と、部品を実装する実装対象物を取り扱い位置決めして部品の実装に供する実装対象物取り扱い手段と、供給される部品を吸着ノズルの吸着面に吸着、保持して取り扱い、位置決めされた実装対象物との間で金属接合部どうしを対向させて加圧しながら超音波振動による超音波接合を伴い部品を実装対象物に実装する部品取り扱い手段と、吸着ノズルに超音波振動を与える超音波振動手段と、研磨材と吸着面との摩擦接触にて吸着面を超音波振動による摩擦接合のための所定の面粗度に研磨する研磨手段と、部品を実装対象物に超音波接合を伴い実装するのに併せ、予め定められ、または滑り検出結果に応じた時期に、吸着ノズルの吸着面を研磨手段の研磨材に接触させながら超音波振動手段を働かせて、吸着面と研磨材を摩擦させ、吸着面を研磨させる制御手段とを備えたことを特徴とする部品実装装置。
【請求項１１】
超音波接合時の吸着面と部品との間の滑り状態を検出する滑り検出手段を備え、制御手段は滑り検出手段の検出結果に応じて吸着面を研磨させる請求項１０に記載の部品実装装置。
【請求項１２】
洗浄液を貯留した洗浄槽を備え、制御手段は吸着ノズルの吸着面を研磨した後、吸着ノズルの吸着面を洗浄槽内の洗浄液に浸漬させるとともに、超音波振動手段を働かせて、研磨後の吸着面を洗浄させる請求項１０、１１のいずれか一項に記載の部品実装装置。
【請求項１３】
ブロー手段を備え、制御手段は洗浄後の吸着面をブロー手段によりブローして乾燥させる請求項１２に記載の部品実装装置。
【請求項１４】
研磨手段は、研磨材を吸着面との接触位置に支持し、または案内する支持面の水平状態を調整する水平調整手段を備えている請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の部品実装装置。
【請求項１５】
研磨手段は、水平調整される定盤の上に吸着保持されたガラス板にて支持面を形成している請求項１４に記載の部品実装装置。
【請求項１６】
研磨手段は、長尺の研磨材を支持面上を送る送り手段を備え、制御手段は研磨に際し適宜に送り手段を働かせる請求項１０〜１５のいずれか一項に記載の部品実装装置。
【請求項１７】
吸着ノズルに吸着された部品と実装対象物との金属接合部を対向させ、超音波振動による超音波接合を行う部品実装装置であって、前記吸着ノズルの吸着面を超音波振動による摩擦接合のための所定の面粗度に研磨する研磨手段と、予め定められた、または滑り検出結果に応じた時期に吸着ノズルの吸着面を研磨させる制御手段とを備えたことを特徴とする部品実装装置。
【請求項１８】
吸着ノズルに吸着された部品と実装対象物との金属接合部を対向させ、超音波振動による超音波接合を行う部品実装装置であって、研磨材と、予め定められた、または滑り検出結果に応じた時期に吸着ノズルの吸着面を前記研磨材に接触させながら超音波振動を働かせ、前記吸着ノズルの吸着面を超音波振動による摩擦接合のための所定の面粗度に研磨させる制御手段を備えたことを特徴とする部品実装装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、部品を実装対象物に金属接合部どうしの摩擦接合を伴い実装する部品実装ツールと、これを用いた部品実装方法およびその装置に関するものであり、ベアＩＣチップなどの電子部品をプリント配線された回路基板などに、超音波接合による電気接合を伴って実装し、電子回路基板を製造するような場合に利用される。
【０００２】
【従来の技術】
ベアＩＣチップは、例えば、半導体ウエハの上に回路パターンが薄膜技術を駆使して形成されたもので、プリント基板に実装して電子回路基板を製造するのに用いられる。ベアＩＣチップは、回路基板にプリント配線などして形成された導体ランドに電気接合するための電極が回路パターンとともに形成され、パッケージが施されないまま電極を持った接合面を回路基板の導体ランドを持った接合面に対向させて、導体ランドおよび電極間の電気接合を図った状態で固定するいわゆる面実装が行われる。
【０００３】
このような実装を行うのに本出願人は、ベアＩＣチップの電極の上に金属製のバンプをワイヤボンディングなどによって形成し、このベアＩＣチップを吸着ノズルによって吸着、保持して取り扱い、位置決めされた回路基板の上の所定位置に対向させて、前記バンプを回路基板の導体ランドに押し当てた状態で、吸着ノズルの揺動できるように支持された支持点と吸着面との間に超音波振動を与えてベアＩＣチップを振動させることにより、バンプおよび導体ランドどうしを摩擦させて超音波接合し、ベアＩＣチップを回路基板に実装する方法を先に提案している。
【０００４】
これにより、ベアＩＣチップなどの部品を金属結合を伴う接合により、確実な電気接合と高い実装強度を満足して、しかも迅速に回路基板に実装することができる。その際、吸着ノズルにステンレス鋼製のものを用いると振動特性がよく、部品と実装対象物の金属接合部どうしを超音波接合するのに好適である。また、吸着面を所定の面粗度を持った粗面にしておくことで、部品との間の滑りを抑えて振動の伝達性をよくし超音波接合の作業効率と接合品質を向上することができる。
【０００５】
ところで、ステンレス鋼製の吸着ノズルで超音波接合を好適に行えるのは比較的短時間である。これは吸着ノズルの吸着面が部品との超音波振動状態での接触によって摩耗し、当初表面粗さ３μｍ〜５μｍ程度の面粗度を持った平面が荒れて、凹凸の高さが変化したり平面性が低下したりすることに原因している。この摩耗にはステンレス鋼とＩＣチップ側のＧａＡｓやＳｉなどとの間の電気化学反応、あるいは吸着面とＩＣチップとの間に噛み込んでいる異物による傷つきなども関係している。接合部品がＳＡＷフィルタであるような場合はＬｉＴａＯ3 やＬｉＮｂＯ3 、水晶が用いられていて固く吸着面が特に荒れやすい。
【０００６】
そこで、従来、例えばＳＵＳ４２０Ｊ２といった硬度の高いステンレス鋼を用い、しかも吸着面を焼き入れ処理しているが、それでも、５００ケ程度の接合回数で接合不良が生じ始めることがある。接合不良はＩＣチップが割れたり、接合時のシェア強度が得られないと云った状態が生じる。これら接合不良の発生によって超音波接合が好適に行えなくなったと人が判断したとき、吸着ノズルを装置から取り外して吸着面を研磨して再生し、再使用するようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような再生処理を頻繁に行うのでは手間であるし、装置の休止時間が長くなって生産性に影響する。また、研磨による再生が頻繁になり吸着ノズルの寿命が短い。一例を示すと、吸着ノズルは３０回の研磨で使用限界まで短くなり月１本消費している。
【０００８】
そこで、ステンレス鋼よりも耐摩耗性に優れた材料でできた吸着ノズルを用いることが考えられる。しかし、これでは振動特性が悪く超音波接合が好適に行えない。
【０００９】
本発明の目的は、振動特性の低下なく吸着面の耐摩耗性が向上する吸着ノズルと、これを用いて部品の金属接合部どうしの超音波接合を伴う実装を行い、必要に応じて超音波接合のための超音波振動で吸着面の再生を短時間で図って部品の接合を続けられる部品実装方法、および部品実装装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するため、本発明の吸着ノズルは、ステンレス鋼よりなり、吸着面に硬化処理層を有するものとし、あるいは、吸着面を持った吸着ヘッド部だけを超硬金属製とするのに併せ、吸着面の表面が所定の面粗度を持つ粗面に形成されていることを特徴としている。
【００１１】
これらを用いて、吸着面で吸着した部品を、実装対象物に対し互いの金属接合部を対向させて加圧しながら、吸着ノズルに超音波振動を与えて、この振動により金属接合部どうしを摩擦させて、溶融を伴い、または電子間結合を伴うなどして、超音波接合し部品を実装対象物に実装するのに、吸着ノズルがステンレス鋼で、その吸着面が所定の面粗度を持つ粗面に形成されていることにより、硬化処理層や一端部だけの超硬金属よりなる吸着ヘッド部の影響なく、好適な振動特性と、部品への好適な振動伝達特性とを発揮して、前記超音波接合を短時間で高品質に達成することができ、しかも、硬化処理や超硬金属により、粗面とした吸着面の面粗度が超音波接合時の摩耗や電気化学反応、異物の影響により低下するのを抑えて前記良好な接合特性を長い時間安定して発揮させ、再生処理の必要頻度を低くすることができる。従って、吸着ノズルの寿命が長くなるとともに、再生処理の手間が軽減し、金属接合部の超音波接合を伴い部品を実装する作業の休止時間が短くなって生産性が向上する。
【００１２】
硬化処理層は種々に設けることができるが、改質処理層で代表することができる。
【００１３】
上記のような吸着ノズルによる超音波接合を伴う部品の実装を繰り返しながら、所定の時期に、吸着面を研磨材に接触させた状態で吸着ノズルに前記同様に超音波振動を与えて、吸着面と研磨材とを摩擦させ、吸着面を所定の面粗度に再生する再生処理を行う部品実装方法によれば、再生のための研磨が超音波振動による振動的摩擦で効率よく短時間で達成できるので、再生処理のための時間を短縮することができ、部品実装作業中に吸着ノズルを交換しないで再生処理を行うのに有効である。
【００１４】
研磨材に連続したものを用い、吸着面との接触位置を更新するように送ると、研磨材をいちいち交換せずに前記特徴ある再生処理を安定して繰り返し行える。
【００１５】
送りは１回あるいは所定回数再生処理を終える都度行ってもよいし、研磨中に間欠に、あるいは連続して行ってもよい。
【００１６】
前記研磨の再生処理に代えて、吸着面を洗浄液に浸漬させた状態で吸着ノズルに前記同様に超音波振動を与えて洗浄することにより、吸着面に部品の接合で詰まった付着物を効率よく除去することができ、場合によってはこれだけでも、吸着面を所定の面粗度に再生する再生処理になり、研磨しないで再生できるし、この洗浄を、吸着面を研磨した後に行うと、吸着面の研磨により再生された表面に付着し、詰まっている研磨粉などを除去して、それらによる振動伝達特性への影響をなくせる。洗浄の後、吸着面をブローすることにより、洗浄液を早期に乾燥させられるので、洗浄後早期に再使用することができ、部品実装作業中に吸着ノズルを交換しないで再生処理を行うのに有効である。ブローは冷風によるのが熱の影響や消費がなく好適である。
【００１７】
上記のような部品実装方法において、吸着ノズルに与える超音波振動は、吸着面を粗面にする研磨方向、つまりすじ状の研磨痕ができる方向と交差する方向で与えると、吸着面が研磨されたときのすじ状の研磨痕と交差する方向に振動されて、研磨痕による部品との引っ掛かり性が高くなるので、振動伝達特性が向上する。この意味で研磨方向と振動方向は直交する方向であるのがより好適である。
【００１８】
上記のような部品実装方法を達成する装置としては、部品を供給する部品供給部と、部品を実装する実装対象物を取り扱い位置に位置決めして部品の実装に供する実装対象物取り扱い手段と、供給される部品を吸着ノズルの吸着面に吸着、保持して取り扱い、位置決めされた実装対象物との間で金属接合部どうしを対向させて加圧しながら超音波振動による超音波接合を伴い部品を実装対象物に実装する部品取り扱い手段と、吸着ノズルに超音波振動を与える超音波振動手段と、研磨材と吸着面との摩擦接触にて吸着面を所定の面粗度の粗面に研磨する研磨手段と、部品を実装対象物に超音波接合を伴い実装するのに併せ、所定の時期に、吸着ノズルの吸着面を研磨手段の研磨材に接触させながら超音波振動手段を働かせて、吸着面と研磨材を摩擦させ、吸着面を研磨させる制御手段とを備えればよい。
【００１９】
これによると、１つの装置で、上記のような吸着ノズルを装着して金属接合部どうしの超音波接合を伴って部品を実装対象物に実装することを繰り返しながら、制御手段が予め定められるなどした所定の時期において、吸着ノズルの吸着面と研磨材を接触させながら超音波振動手段を働かせて吸着ノズルに超音波振動を与えて摩擦させ、研磨による再生処理を自動的に効率よく行うので、吸着ノズルが再生処理の繰り返しにより研磨代が無くなって寿命に達するまで  使用し続け、吸着ノズルを再生処理する都度いちいち着脱するような手間を省き、装置が長く休止して生産性が低下するのを防止することができる。
【００２０】
超音波接合時の吸着面と部品との間の滑り状態を検出する滑り検出手段を備え、制御手段は滑り検出手段の検出結果に応じて所定の時期を設定し研磨を行うようにすると、所定の時期が予め定めた一定の時期である場合に比し、必要の都度対応できるので、再生処理が遅れて接合品質が低下したり、再生処理が早すぎて研磨代の無駄な減少を招いて吸着ノズルの寿命を徒に短くするようなことを防止することができる。
【００２１】
洗浄液を貯留した洗浄槽を備え、制御手段は吸着ノズルの吸着面を研磨した後、吸着ノズルの吸着面を洗浄槽内の洗浄液に浸漬させるとともに、超音波振動手段を働かせて、研磨後の吸着面を洗浄するようにすれば、研磨と洗浄による再生処理が部品実装を行う１つの装置で自動的に効率よく行えるし、ブロー手段を備え、制御手段は洗浄後の吸着面をブロー手段によりブローして乾燥させるようにすれば、研磨、洗浄および乾燥による再生処理が部品実装を行う１つの装置で自動的に効率よく行える。
【００２２】
研磨手段は、研磨材を吸着面との摩擦位置に支持し、または案内する支持面の水平状態を調整する水平調整手段を備えていると、吸着ノズルを部品取り扱い手段が取り扱うときの装置上の吸着ノズルの軸線に対し直角となる水平状態が得られるので、吸着面を吸着ノズルの軸線に対し直角な向きに研磨することができ、吸着面を自動的に研磨して再生処理をすることによって吸着面の向きに狂いが生じるようなことを防止することができる。
【００２３】
研磨手段が、水平調整される定盤の上に吸着保持されたガラス板にて支持面を形成していると、研磨材に超音波振動する吸着ノズルが押しつけられて研磨するときに研磨材の支持面に金属部材の場合のような弾性変形による逃げが生じないので、研磨材の支持面を水平調整した正しい向きのまま吸着面を研磨することができる。
【００２４】
研磨手段が、長尺の研磨材を支持面上を移動させる送り手段を備え、制御手段は研磨中適宜に送り手段を働かせると、研磨材を１回あるいは必要回数再生処理を終える都度搬送したり、研磨中に間欠に、あるいは連続して搬送したりして、研磨材の吸着面を研磨している部分を順次更新していくことが自動的に達成される。
【００２５】
本発明のそれ以上の目的および特徴は以下の詳細な説明と図面の記載によって明らかになる。本発明の各特徴は、可能な限りにおいて、それ単独で、あるいは種々な組み合わせで複合して用いることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の部品実装のための吸着ノズルと、これを用いた部品実装方法およびその装置の実施の形態について、実施例とともに図１〜図１０を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。
【００２７】
本実施の形態は、図６に示すように半導体ウエハ１がダイシングシート２上で個々のベアＩＣチップ３にダイシングされたものを部品として吸着ノズル１４により吸着して取り扱い、図３に示すようにプリント配線板などの回路基板４を実装対象物とし、双方の金属接合部５、６の溶融を伴い、あるいは電子間結合を伴うなどした、超音波接合による電気接合を伴ってベアＩＣチップ３を回路基板４に実装する場合の一例であり、１つの実施例としてベアＩＣチップ３の金属接合部５は半導体ウエハ１の上に薄膜技術によって形成された電極７にワイヤボンディング技術で形成した金属製のバンプ８とし、回路基板４の金属接合部６はその表面に形成された導体ランド９としてある。もっとも、本発明はこれに限られることはなく、他の電子部品や電子部品以外の種々な部品を種々な金属部分の超音波接合を伴って、回路基板や回路基板以外の板状物、他の形態のものを含む種々な実装対象物に各種に部品実装する全ての場合に適用できる。
【００２８】
ここに、本実施の形態の吸着ノズル１４は、金属接合部５、６の超音波接合を伴う部品実装のためのもので、図６に示すような部品実装装置に適用される。この部品実装装置は、図６に示すように、ベアＩＣチップ３などの部品を所定位置Ａに供給する部品供給部２１と、ベアＩＣチップ３を金属接合部５、６どうしの超音波接合による電気接合を伴って実装する回路基板４などの実装対象物を部品実装位置Ｂに供給して部品の実装に供した後、これを他へ移す実装対象物取り扱い手段２２と、部品供給部２１で供給される部品を吸着ノズル１４などの部品実装ツールで保持して取り扱い、図３に示すようにベアＩＣチップ３のバンプ８などの金属接合部５を有した接合面３ａを回路基板４の導体ランド９などの金属接合部６を有した接合面４ａに対向させて、双方の金属接合部５、６どうしが対向するように位置合わせして加圧し実装に供する部品取り扱い手段２３と、吸着ノズル１４の揺動できるように支持された揺動点と吸着面との間に超音波振動を与える超音波振動手段２４と、部品実装位置Ｂにて、実装対象物取り扱い手段２２が取り扱う回路基板４の金属接合部６である導体ランド９などに、部品取り扱い手段２３が取り扱うベアＩＣチップ３などの部品の金属接合部５であるバンプ８などを対向させた状態にして、加圧しながら超音波振動手段２４を働かせて、それらバンプ８および導体ランド９である金属接合部５、６どうしを超音波接合させる制御手段２５とを備えている。しかし、吸着ノズル１４の超音波振動のための揺動機構はこれに限られることはなく、往復移動を含む種々な振動支持方式を採用することができる。
【００２９】
図６に示す実施例では、基台の前部に実装対象物取り扱い手段２２が設けられ、回路基板４をそのベアＩＣチップ３との接合面４ａが上向きとなるように取り扱い、上方から簡易に実装されるようにしている。実装対象物取り扱い手段２２はレール３２に沿って回路基板４を一端のローダ部３３から他端のアンローダ部３４までＸ方向に搬送する搬送手段をなしている。しかし、回路基板４が小さいなど実装対象物の大きさや形状、形態などによっては、これを持ち運ぶタイプの手段とすることもできる。レール３２はローダ部３３の下流側直ぐに定められた部品実装位置Ｂの範囲の部分が、図６、図８に示すように独立したレール３２ａとされ、このレール３２ａと、このレール３２ａに受け入れた回路基板４を下方から吸着保持するボンディングステージ３５とを、前記Ｘ方向と直行するＹ方向に移動させるＹ方向テーブル３６で支持して設け、レール３２と並ぶ回路基板４の受け渡し位置Ｂ１と、これよりも後方の部品の実装作業を行う図６に示す実装作業位置Ｂ２との間で往復移動させる。
【００３０】
これにより、ローダ部３３から部品実装位置Ｂのレール３２ａ上に回路基板４が到達する都度、ボンディングステージ３５ではその回路基板４をストッパ３０ａが所定位置に受止めた後、受け止めた回路基板４を押圧子３０ｂによりレール３２ａの一方に押圧して位置規正する。位置規正後の回路基板４はボンディングステージ３５で吸着保持する。これに併せ、ボンディングステージ３５を前記実装作業位置Ｂ２に移動して位置決めし、吸着保持している回路基板４への部品の実装に供する。実装作業位置Ｂ２で部品の実装が終了する都度ボンディングステージ３５はレール３２と並ぶ受け渡し位置Ｂ１に移動されて、回路基板４の吸着を解除するとともに部品実装後の回路基板４をレール３２ａからレール３２の下流側に送りだしてアンローダ部３４まで搬送し他への搬出を図る。以上で多数の回路基板４を順次にベアＩＣチップ３などの部品の実装に供して電子回路基板を連続的に製造することができる。
【００３１】
一方、ローダ部３３およびボンディングステージ３５にはヒータを埋蔵するなどした予備加熱部３３ａおよび本加熱部３５ａが設けられ、部品の実装に供される回路基板４をそれぞれの位置にある間予備加熱、および本加熱して、回路基板４とベアＩＣチップ３との間に充満される図３に示すような封止材１１を２５℃程度に加熱できるようにする。
【００３２】
このように低温の加熱でよいのは、本実施の形態の場合、封止材１１は回路基板４の上に図３に仮想線で示すように予め供与しておき、前記ベアＩＣチップ３を回路基板４に実装する際のベアＩＣチップ３が回路基板４に近づく過程で、双方の接合面３ａ、４ａで圧迫して双方間に拡充させ図３に示すように充満させていくので、通常の流し込みの場合のような低粘度の封止材を用いる場合のような、６５℃前後と云った高温に加熱する必要がないことによる。
【００３３】
このように、比較的低温な加熱であるのでベアＩＣチップ３を回路基板４に超音波接合する作業のうちに封止材１１をほぼ硬化させることができ予備加熱を省略することはできる。しかし、予備加熱を行えばより無理なく加熱できる。もっとも、封止材１１を硬化させるのに紫外線など光を用いることもできる。
【００３４】
レール３２の部品実装位置Ｂの下流側でレール３２の後方に部品供給部２１が設けられ、ダイシングシート２上で半導体ウエハ１が個々のベアＩＣチップ３にダイシングされた部品をストックする部品マガジン３８を装着して昇降させるマガジンリフタ４１と、部品マガジン３８にストックされた所定の種類のベアＩＣチップ３が、マガジンリフタ４１による部品マガジン３８の高さ設定によって図示しない出し入れ手段に対向させることで、ダイシングシート２ごと押し出され、または引き出されるのを保持し、ダイシングシート２をエキスパンドして各ベアＩＣチップ３の間隔を広げてピックアップされやすくするエキスパンド台３７とを設置している。
【００３５】
エキスパンド台３７はＸ方向テーブル４２によりＸ方向に、Ｙ方向テーブル４３によりＹ方向に移動されて、ダイシングシート２上のベアＩＣチップ３のうちの供給するものをダイシングシート２の下方から突き上げられる突き上げ棒４４のある部品供給位置Ａに順次に位置決めして、必要なだけ供給できるようにする。ベアＩＣチップ３の供給を終えるか、供給するベアＩＣチップ３の種類を変えるような場合、エキスパンド台３７上のダイシングシート２を必要なものと交換する。これにより、各種のベアＩＣチップ３を必要に応じて順次自動的に供給して実装されるようにすることができる。もっとも、部品供給部２１は実装する部品の種類や形態に応じた構成にすればよいし、各種の構成の部品供給部２１をこれに対応する部品取り扱い手段２３などと共に、１組あるいはそれ以上の組み合わせ数で併設することができる。
【００３６】
上記のように、回路基板４をその接合面４ａが上向きとなるようにしてベアＩＣチップ３などの部品の実装に供し、部品供給部２１が接合面３ａを上にしたベアＩＣチップ３を供給して前記上向きの回路基板４への実装に供するものであるのに対応して、本実施の形態では部品取り扱い手段２３を、接合面３ａが上向きとなったこのベアＩＣチップ３などの部品を部品実装ツールの１例である吸着ノズル４５などによって上方から保持してピックアップした後、接合面３ａが下向きとなるように反転させるように、具体的には、部品取り扱い側の、部品取り扱い端である吸着面４５ａから離れた位置Ｃ、あるいは吸着面４５ａ上を中心に旋回させて接合面３ａを下向きに反転させるように、ベアＩＣチップ３などの部品を取り扱う図６、図９に示すような部品反転手段２３ａと、超音波振動手段２４を装備し、部品反転手段２３ａにより接合面３ａを下にされたベアＩＣチップ３などの部品を上方から保持してピックアップした後、実装対象物取り扱い手段２２によって部品実装位置Ｂで接合面４ａが上向きにされている回路基板４などの実装対象物との超音波接合に供するように部品を取り扱う図７、図１０に示すような接合手段２３ｂとで構成している。しかし、ベアＩＣチップ３の上記反転方式以外の種々な運動方式を採用して反転させてもよい。
【００３７】
ここで、回路基板４にベアＩＣチップ３を実装するのは接合手段２３ｂであって、この接合手段２３ｂに前記の吸着ノズル１４を装備している。回路基板４にベアＩＣチップ３などの部品の実装を行わない部品反転手段２３ａに装着した吸着ノズル４５は吸着ノズル１４とは異なったものである。
【００３８】
これにより、半導体ウエハ１が、ダイシングシート２上でダイシングされて接合面３ａが上に向いたベアＩＣチップ３などで、所定位置にてエキスパンド台３７によりダイシングシート２をエキスパンドした荷姿状態で供給され、それを図の実施例のように専用して、あるいは別の荷姿の部品と複合して供給される場合でも多数を繰り返し用いて、繰り返し実装するようなときに、ダイシングシート２上のベアＩＣチップ３などを反転手段２３ａによって上方からピックアップして接合面３ａが下向きとなるように反転させた後、これを接合手段２３ｂにより上方からピックアップして、実装対象物取り扱い手段２２によって取り扱われ部品実装位置Ｂで接合面４ａが上向きにされている回路基板４などの実装対象物に上方から接触させて加圧し双方の金属接合部５、６であるバンプ８および導体ランド９どうしを超音波接合する。このように、反転手段２３ａと接合手段２３ｂとが協働したベアＩＣチップ３などの部品の取り扱いによって、ベアＩＣチップ３などの上向きで供給される部品を上向きで取り扱われる回路基板４などの実装対象に順次混乱なく多数繰り返し実装することができる。
【００３９】
図に示す実施例では、反転手段２３ａは供給されるベアＩＣチップ３などの部品をピックアップする部品供給位置Ａと、ピックアップしたベアＩＣチップ３の接合面３ａが下向きとなるように反転させた後、接合手段２３ｂによる接合のためのピックアップに供する受け渡し位置Ｄとの間をＸ方向テーブル５６により往復移動される基台５７に、モータ５１およびこれによって回転駆動される横軸５２を設け、この横軸５２のまわりに部品取り扱いツールの一例である吸着ノズル４５が１本、あるいは複数本放射状方向に装備した部品反転ヘッド５４を持ち、吸着ノズル４５は部品反転ヘッド５４上でエアシリンダ５５により軸線方向に進退させられる。
【００４０】
これにより、反転手段２３ａは下向きにされた吸着ノズル４５が部品供給位置Ａにて昇降して、そこに供給されているベアＩＣチップ３を吸着してピックアップした後、吸着ノズル４５を前記位置Ｃの回りに回動させて上向きにすることで、前記ピックアップしたベアＩＣチップ３の接合面３ａを上向きから下向きに反転させて、受け渡し位置Ｄに移動して接合手段２３ｂによるピックアップに供する。
【００４１】
接合手段２３ｂは上記吸着ノズル１４を持ったもので、Ｘ方向テーブル５８により受け渡し位置Ｄと実装位置Ｂとの間を往復移動されて、受け渡し位置Ｄで接合面３ａが下向きにされたベアＩＣチップ３を吸着してピックアップし、これを実装位置Ｂの実装位置Ｂ１へ移動されて、そこに位置決めされている回路基板４の所定位置に圧接させて上記のように超音波接合を行うことを繰り返す。従って、反転手段２３ａと接合手段２３ｂの協働により、部品供給部２１で接合面３ａが上向きで供給されるベアＩＣチップ３を回路基板４の上に必要なだけ実装することができる。もっともこれには、反転手段２３ａの側はＸ方向に移動せず部品供給位置Ａに定置されていても、接合手段２３ｂが部品供給位置Ａと実装位置Ｂとの間を往復移動できればよい。また、逆であってもよい。
【００４２】
接合手段２３ｂのＸ方向の移動と、前記ボンディングステージ３５のＹ方向の移動との複合で、回路基板４のどの位置にもベアＩＣチップ３などの部品を実装できる。しかし、そのための移動方式も必要に応じて種々に変更することができる。
【００４３】
もっとも、これら反転手段２３ａや接合手段２３ｂは、直線往復移動されるものに限らず、非直線移動を含む各種の移動を複合した動きをするものとすることができる。
【００４４】
さらに、本実施の形態の装置は、実装対象物取り扱い手段２２が取り扱う回路基板４などの実装対象物と、部品取り扱い手段２３が取り扱うベアＩＣチップ３などの部品との接合面３ａ、４ａの少なくとも一方に、それらが前記位置合わせされるまでの段階で制御手段２５により働かされて封止材１１を供与する封止材供与手段６１を備えている。これにより、ベアＩＣチップ３などの部品および回路基板４などの実装対象物の少なくとも一方への封止材１１の供与も含めて、１つの装置でベアＩＣチップ３などの部品の実装を自動的に達成することができる。
【００４５】
図に示す実施例では、図６に示すようにＸ方向テーブル５８により、接合手段２３ｂとともにＸ方向に移動されるように封止材供与手段６１を装備し、例えば実装位置Ｂに移動してディスペンサ６２をシリンダ６３で下降させて回路基板４の接合面４ａの側に図３に仮想線で示すように封止材１１を供与し、供与が終了すればディスペンサ６２を上動させて封止材供与手段６１を側方に退避させるのと同時に、接合手段２３ｂを部品実装位置Ｂに移動させて吸着ノズル１４が保持しているベアＩＣチップ３などの部品を供与された封止材１１の上から回路基板４に圧接させて超音波接合を行うようにしてある。
【００４６】
図６に示す部品の実装装置では、吸着ノズル１４を昇降させるボイスコイルモータ１５による荷重５００ｇ〜５Ｋｇ程度の磁気加圧力で前記加圧を行い、吸着ノズル１４に圧電素子１６での発振により超音波振動するホーン１７を接続して、吸着ノズル１４に、振動数６０ＫＨｚ、振幅１〜２μｍ程度の超音波振動を与えて、前記圧接されているバンプ８と導体ランド９とに摩擦を生じさせて、双方の溶融または電子間結合を伴い超音波接合するようにしている。吸着ノズル１４には図７に示すように、上記超音波振動が与えられたときに折損しないように、これの支持軸８１に弾性チューブ８２を介して接続されている。しかし、吸着ノズル１４の支持構造や支持位置は種々に変更することができる。吸着ノズル１４には弾性チューブ８２を通じて支持軸８１側からの吸引作用が吸着ノズル１４に及ぶようにしている。しかし、そのための具体的な構成は特に問うものではなく種々に設計することができる。
【００４７】
図３に示す実施例の電極７上のバンプ８に代えて、あるいは別に回路基板４の導体ランド９にバンプを形成してもよく、ベアＩＣチップ３などの部品や回路基板４などの実装対象物の電気接合部の少なくとも一方にバンプを用いると、ベアＩＣチップ３などの部品と回路基板４などの実装対象物との局部的な電気接合部での超音波接合が、十分な量の金属部分で確実に、また、他の部分での干渉や損傷なしに容易に達成できる。
【００４８】
制御手段２５にはマイクロコンピュータを用いるのが好適であるが、これに限られることはなく、種々な構成および制御形式を採用することができる。プログラムデータ２６は制御手段２５の内部または外部のメモリに記憶されたもの、あるいはハード回路で構成されたシーケンス制御によるものなど、どの様な形態および構成のものでもよい。
【００４９】
本実施の形態の吸着ノズル１４は、ステンレス鋼よりなり、図１の（ａ）（ｂ）に示すように吸着面１４ａに硬化処理層１４ｂを有するものとし、あるいは、図２に示すように吸着ノズル１４の先端の一部に設ける吸着面１４ａを持った吸着ヘッド部１４ｃだけを超硬金属製とするのに併せ、表面が所定の面粗度、例えば３μｍ〜５μｍ程度の表面粗さを持つ粗面に形成されている。
【００５０】
硬化処理には大別して、表面に超硬金属や超硬物質をコーティングするコーティング処理と、表面層を改質する改質処理とがある。コーティング処理には、超硬質クロームメッキ、ニボクロンといわれる硬質クローム＋各種セラミック含浸メッキといった高機能メッキ、金属セラミックなどの溶射による耐摩耗溶射、ダダイヤモンド状カーボン皮膜などを形成するダイヤモンドコーティングで代表される真空中での各種薄膜処理などがある。改質処理には、特殊ガス室化による特殊硬化法であるカナック処理またはニューカナック処理などがある。
【００５１】
セラミックハードコーティングでは、コーティング材料が例えばＴｉＮの場合、硬度が２，３００ＨＶ、膜厚が２〜３μｍ、耐熱温度６００℃、摩擦係数０．４、処理温度３００〜５００℃、ＴｉＣＮの場合、硬度が３，３００ＨＶ、膜厚が３〜５μｍ、耐熱温度４００℃、摩擦係数０．３、処理温度４５０〜５００℃であり、いずれも耐摩耗性が向上する。
【００５２】
カナック処理は、真空窒化処理法の一種で、高真空中の炉内にＮＨ3 を主成分とした窒化促進ガスを送り、持続剤、窒素発生剤、粘着防止剤を含む活性物質の働きにより、母材に拡散させて表面改質を行い、その硬度を著しく上げていく。
【００５３】
これによると、優れた耐摩耗性を有し、ステンレス鋼の表面についてはマイクロビッカーズＨＶ１５００までに上げられる。拡散層は２０μｍ〜８０μｍである。脆弱層がないので、拡散硬化層の欠損、剥離やピンホールもなく安定している。処理温度は５００℃〜５４０℃であるが、反り、膨張などの寸法変化は極少である。
【００５４】
これら表面処理は、基本的に吸着面１４ａにだけ施せばよいが、処理層の万一の剥離を防止するために、吸着ノズル１４の吸着面１４ａに続く側周面にも連続して及んでいるのが好適である。しかし、振動特性に影響しないように吸着ノズル１４の先端部範囲に止めておくのが好適である。
【００５５】
また、図１、図２に示すいずれのタイプの吸着ノズル１４も、ステンレス鋼部分は前記ＳＵＳ４２０Ｊ２で焼き入れ、焼き戻しを行ったものを基本体とし、吸着ヘッド部１４ｃは超硬合金製で、ステンレス鋼製の基本体１４ｄに図２に示すような嵌め合いを行って銀ろうなどによるろう接接合したものとしてある。超硬合金にはＷＣ−Ｃｏ系とＷＣ−Ｔｉ（Ｔａ，Ｎｂ）Ｃ−Ｃｏ系がある。
【００５６】
これら図１、図２に示す吸着ノズル１４を用いて、上記したように、吸着面１４ａで吸着したベアＩＣチップ３を、回路基板４に対し互いの金属接合部５、６を対向させて加圧しながら、吸着ノズル１４に超音波振動手段２４から超音波振動を与えて、この振動により金属接合部５、６どうしを摩擦させて超音波接合しベアＩＣチップ３を回路基板４に実装する部品実装方法において、吸着ノズル１４がステンレス鋼で、その吸着面１４ａが所定の面粗度を持つ粗面に形成されていることにより、硬化処理層１４ｂや一端部だけの超硬金属よりなる吸着ヘッド部１４ｃの影響なく、好適な振動特性と、ベアＩＣチップ３への好適な振動伝達特性とを発揮して、前記超音波接合を短時間で高品質に達成することができ、しかも、硬化処理や超硬金属により、粗面とした吸着面１４ａの面粗度が超音波接合時の摩耗や電気化学反応、異物などにより低下するのを従来の数分の１程度に抑えて前記良好な接合特性を従来の数倍長い時間安定して発揮させ、再生処理の必要頻度を数分の１程度に低くすることができる。従って、吸着ノズル１４の寿命が長くなるとともに、再生処理の手間が軽減し、金属接合部の超音波接合を伴い部品を実装する作業の休止時間が短くなって生産性が向上する。
【００５７】
さらに本実施の形態の部品実装方法では、上記のような吸着ノズルによる超音波接合を繰り返しながら、所定の時期に、吸着面１４ａを図４の（ａ）、図５に示すように研磨材１０１に接触させた状態で吸着ノズル１４に前記同様に超音波振動を与えて、吸着面１４ａと研磨材１０１とを摩擦させ、吸着面１４ａを所定の面粗度に再生する再生処理を行う。このようにすると、再生のための研磨が超音波振動による振動的摩擦で効率よく短時間で達成できるので、再生処理のための時間を短縮することができ、部品実装作業中に吸着ノズルを交換しないで再生処理を行うのに有効である。
【００５８】
研磨材１０１に、図５に示すラッピングテープのように連続したものを用い、供給ローラ１０２と巻取りローラ１０３との間で吸着面１４ａとの接触位置を更新するように搬送するなどして移動させると、研磨材１０１をいちいち交換せずに前記特徴ある再生処理を安定して繰り返し行える。移動は１回あるいは必要回数再生処理を終える都度行ってもよいし、研磨中に間欠に、あるいは連続して行ってもよい。
【００５９】
ここで、実施例データを示すと、摩擦接触させるときの荷重が３００〜５００ｇで、超音波振動は周波数が６０ＫＨｚ、振動の振幅を１〜２μｍ、粗さの番手が♯８０００〜♯１００００の研磨材１０１を１０〜５０ｍｍ／ｓｅｃの速度で１０〜２０ｍｍ移動させた場合において、約３０秒の短い時間で十分な面粗度に再生することができた。
【００６０】
本実施の形態の部品実装装置は、この研磨材１０１による再生を行うのに、前記研磨材１０１を支持し、または案内して吸着面１４ａの研磨による再生に供する研磨手段１０４が部品実装位置Ｂ２の横に設けられ、制御手段２５はベアＩＣチップ３などの部品を回路基板４などの実装対象物に超音波接合する部品実装動作に併せ、所定の時期に、吸着ノズル１４の吸着面１４ａを研磨手段１０４の研磨材１０１に接触させながら超音波振動手段２４を働かせて、吸着面１４ａと研磨材１０１を摩擦させ、吸着面１４ａを研磨する。
【００６１】
このようにすると、１つの装置で、上記のような吸着ノズル１４を装着して部品実装することを繰り返しながら、制御手段２５が所定の時期において、吸着ノズル１４の吸着面１４ａと研磨材１０１を接触させながら超音波振動手段２４を働かせて吸着ノズル１４に超音波振動を与えて摩擦させ、研磨による再生処理を自動的に行うので、吸着ノズル１４が再生処理の繰り返しにより使用限界まで短くなって寿命に達するまで使用し続け、吸着ノズル１４を再生処理する都度いちいち着脱するような手間を省き、装置が長く休止して生産性が低下するのを防止することができる。
【００６２】
研磨手段１０４は、研磨材１０１を支持するのに、図４、図５に示すような研磨材１０１を支持し、案内する支持面１０６ａの水平状態を調整する水平調整手段１０５を備えたものとしている。水平調整手段１０５はステンレス鋼よりなる定盤１０６をスタンド１０９によって支持して設けてある。定盤１０６はその途中部分にまわりからのくびれ部による首振り部１０６ｂを有し、くびれ部で上下に２分された支持面１０６ａを持った上部盤１０６ｃが、下部盤１０６ｄに対し前記首振り部１０６ｂを中心に若干首振りでき、首振りの向きおよび量によって支持面１０６ａの水平調整ができる。
【００６３】
そこで、上部盤１０６ｃおよび下部盤１０６ｄの一方、図の実施例では下部盤１０６ｄに下方から螺合させて、他方の上部盤１０６ｃに下方から当接させた調節ボルト１０７を、首振り部１０６ｂのまわり３ケ所あるいは図の実施例のように４ケ所設け、これら各部分の調節ボルト１０７のねじ込みやねじ戻しにより、下部盤１０６ｄに対する上部盤１０６ｃの間隔を首振り部１０６ｂのまわりで調整することにより、支持面１０６ａが装置上定められた吸着ノズル１４の軸線に対して直角となる水平状態が得られるように水平調整ができる。しかし、このような水平状態の具体的な調整方法や調整手段は種々に変更することができる。
【００６４】
このように、吸着ノズル１４を部品取り扱い手段２３が取り扱うときの装置上の吸着ノズル１４の軸線に対し直角となる水平状態が得られると、吸着面１４ａを吸着ノズル１４の軸線に対し直角な向きに研磨することができ、吸着面１４ａを自動的に研磨して再生処理をすることによって吸着面１４ａの向きに狂いが生じるようなことを防止することができる。
【００６５】
さらに、研磨手段１０４が、水平調整される上部盤１０６ｃの上に図４の（ａ）に示すように吸着保持されたガラス板１０８にて支持面１０６ａを形成していると、研磨材１０１に超音波振動する吸着ノズル１４が押しつけられて研磨するときに研磨材１０１の支持面１０６ａに金属部材の場合のような弾性変形による逃げが生じないので、研磨材１０１の支持面１０６ａを水平調整した正しい向きのまま吸着面１４ａを研磨することができる。もっとも、ガラス板１０８は磨きガラスで平面度の高いものを用いるのが好適であるし、必ずしもガラス板に限られることはなく同様な効果が得られる他のものと代替することができる。
【００６６】
なお、制御手段２５が研磨手段１０４による研磨を行うのに、研磨材１０１を移動させる供給ローラ１０２や巻取りローラ１０３よりなる送り手段１１１を適宜働かせるようにする。これにより、１回あるいは必要回数研磨による再生処理を終える都度、搬送したり、研磨中に間欠に、あるいは連続して搬送したりして、研磨材１０１の吸着面１４ａを研磨している部分を順次更新していくことが自動的に達成できる。
【００６７】
前記研磨の再生処理に代えて、図４の（ｂ）に示すように吸着面１４ａを洗浄液１１２に浸漬させた状態で吸着ノズル１２に前記同様に超音波振動を与えて洗浄することもできる。これにより、吸着面１４ａに部品の接合で詰まった付着物を除去しても、吸着面１４ａを所定の面粗度に再生する再生処理になるし、この洗浄を、前記のように研磨手段１０４によって吸着面１４ａを研磨した後に行うと、吸着面１４ａの研磨により再生された粗面に付着し、詰まっている研磨粉などを除去して振動伝達特性への影響をなくせるので、好都合である。洗浄液１１２はアルコール類がよく、Ｃ2 Ｈ5 ＯＨなどがある。しかし、これに限られることはなく、他の適当なものを採用してもよい。
【００６８】
洗浄の後、図４の（ｃ）に示すように吸着面１４ａをブロー手段１１３によりブローすると、洗浄液１１２を早期に乾燥させられるので、洗浄後早期に再使用することができ、部品実装作業中に吸着ノズル１４を交換しないで再生処理を行うのに有効である。
【００６９】
本実施の形態の部品実装装置は、これら、洗浄およびブローを研磨手段１０４による研磨に併せ行うのに、洗浄液１１２を貯留しておく洗浄槽１１４、および前記ブロー手段１１３を研磨手段１０４に併置しており、制御手段２５は研磨手段１０４による研磨の後、上記洗浄槽１１４による洗浄およびブロー手段１１３によるブローを所定時間ずつ行う。いずれも数秒程度でよい。ブローは冷風で行うと、熱の影響や熱の消費がないので有利である。本実施の形態の部品実装装置によると、研磨、洗浄および乾燥による再生処理が部品実装を行う１つの装置で自動的に行える。
【００７０】
本実施の形態の部品実装装置は、さらに、図３に示すように、超音波接合時の吸着面１４ａとベアＩＣチップ３などの部品との間の滑り状態を検出する滑り検出手段１１５を備え、制御手段２５は滑り検出手段１１５の検出結果に応じて研磨を行うようにしている。これにより、所定の時期が予め定めた一定の時期である場合に比し、必要の都度対応できるので、再生処理が遅れて接合品質が低下したり、再生処理が早すぎて吸着ノズル１４の研磨回数が無駄に多くなり寿命を徒に短くするようなことを防止することができる。滑り検出手段１１５は超音波振動源である圧電素子１６の発振により超音波振動するホーン１７の振動状態をモニタして検出する。具体的には、吸着面１４ａとベアＩＣチップ３などの部品との摩擦が大きいほどホーン１７の超音波振動が大きく、摩擦が小さいほど超音波振動が小さくなる違いで判定すればよく、これが電流の変化としてモニタでき、滑り検出ができる。また、そのような変化はオシロスコープ１１６などを用いると目視もできる。
【００７１】
さらに、上記のような部品実装方法において、超音波接合のために吸着ノズル１４に与える超音波振動は、吸着面１４ａを粗面にする研磨方向、つまり研磨によるすじ状の研磨痕ができる方向であり、本実施の形態の装置では研磨のための超音波振動の方向と、交差する向きで与える。これにより、吸着面１４ａが研磨されたときのすじ状の研磨痕と交差する方向に超音波振動されて部品との引っ掛かり性が高くなるので、部品への振動伝達特性が向上する。この意味で研磨方向と振動方向は直交する方向であるのがより好適である。
【００７２】
【発明の効果】
本発明の吸着ノズルによれば、部品と実装対象物の金属部分どうしを超音波接合するのに、吸着ノズルがステンレス鋼で、その吸着面が所定の面粗度を持つ粗面に形成されていることにより、硬化処理層や一端部だけの超硬金属よりなる吸着ヘッド部の影響なく、好適な振動特性と、部品への好適な振動伝達特性とを発揮して、前記超音波接合を短時間で高品質に達成することができ、しかも、硬化処理や超硬金属により、粗面とした吸着面の面粗度が摩耗や電気化学反応、異物の影響などで低下するのを抑えて前記良好な接合特性を安定して長い時間保ち、再生処理の必要頻度を低くすることができる。従って、吸着ノズルの寿命が長くなるとともに、再生処理の手間が軽減し、接合作業の休止時間が短くなって生産性が向上する。
【００７３】
本発明の部品実装方法によれば、吸着ノズルによる超音波接合を繰り返しながら、所定の時期に、吸着面を研磨材に接触させた状態で吸着ノズルに前記同様に超音波振動を与えて、吸着面と研磨材とを摩擦させ、吸着面を所定の面粗度に再生する再生処理を行う部品実装方法によれば、再生のための研磨が超音波振動による振動的摩擦で効率よく短時間で達成できるので、再生処理のための時間を短縮することができ、部品実装作業中に吸着ノズルを交換しないで再生処理を行うのに有効である。
【００７４】
本発明の部品実装装置によれば、１つの装置で、金属接合部の超音波接合を伴い部品実装することを繰り返しながら、所定の時期において、吸着ノズルの吸着面を研磨材に接触させながら超音波振動手段を働かせて研磨し再生処理することを自動的に行うので、吸着ノズルが再生処理の繰り返しにより研磨代が無くなって寿命に達するまで  使用し続け、吸着ノズルを再生処理する都度いちいち着脱するような手間を省き、装置が長く休止して生産性が低下するのを防止することができる。しかも、吸着面と部品との間の滑り状態を検出するのに応じて研磨を行うことにより、所定の時期が予め定めた一定の時期である場合に比し、必要の都度対応できるので、再生処理が遅れて接合品質が低下したり、再生処理が早すぎて吸着ノズルの寿命を徒に短くするようなことを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における吸着ノズルの１つの実施例で、その（ａ）は一部を断面で見た全体図、その（ｂ）は先端部の断面図である。
【図２】本発明の実施の形態における吸着ノズルの他の実施例を示す一部を断面して見た吸着面側の一部の側面図である。
【図３】ベアＩＣチップを図１、図２に示す吸着ノズルによって回路基板に金属接合を伴って実装する状態の１つの実施例説明図である。
【図４】図３に示す実装操作に併せ行う再生処理の状態を示し、その（ａ）は吸着ノズルの吸着面の研磨、その（ｂ）は洗浄、その（ｃ）はブローの各操作の状態の説明図である。
【図５】図４の（ａ）の研磨を行う研磨手段を示す斜視図である。
【図６】本発明の図３の実装操作と、図４の（ａ）〜（ｃ）の再生処理操作とを行う、代表的な実施の形態としての部品実装装置の全体の概略構成を示す斜視図である。
【図７】図６の装置の部品取り扱い手段の一部である接合手段の断面図である。
【図８】図６の装置の部品実装位置にあるボンディングステージの斜視図である。
【図９】図６の装置の部品取り扱い手段における反転手段を示す斜視図である。
【図１０】図６の装置の部品取り扱い手段における接合手段を示す斜視図である。
【符号の説明】
３  ベアＩＣチップ
４  回路基板
３ａ、４ａ  接合面
５、６  金属接合部
７  電極
８  バンプ
９  導体ランド
１０  溶接接合部
１４  吸着ノズル（部品実装ツール）
１４ａ  吸着面
１４ｂ  硬化処理層
１４ｃ  吸着ヘッド部
１４ｄ  基本体
１５  ボイスコイルモータ
２１  部品供給部
２２  実装対象物取り扱い手段
２３  部品取り扱い手段
２３ａ  反転手段
２３ｂ  接合手段
２４  超音波振動手段
２５  制御手段
２６  プログラムデータ
３３  ローダ部
３５  ボンディングステージ
３７  エキスパンド台
１０１  研磨材
１０４  研磨手段
１０５  水平調整手段
１０６  定盤
１０６ａ  支持面
１０６ｂ  首振り部
１０７  調節ボルト
１０８  ガラス板
１１１  送り手段
１１２  洗浄液
１１３  ブロー手段
１１４  洗浄槽
１１５  滑り検出手段
【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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